专利名称：一种生产集装箱板的方法
技术领域：
本发明涉及一种生产集装箱板的方法，特别是涉及一种利用CSP工艺生产集装箱板的方法。
传统的集装箱板生产工艺流程为钢水→连铸→连铸坯冷却及检查→修磨→加热→热轧→冷轧，其中，需要对连铸坯进行冷却后检查修磨，工艺流程长、能耗高，致使生产成本较高。二十世纪八十年代末在美国纽柯公司获得成功的CSP(Compact Strip Production)紧凑式带钢生产工艺的特征是薄板坯连铸连轧，其工艺流程为电炉或转炉提供钢水→连铸→均热→热连轧。如果将CSP工艺直接用于生产集装箱板，由于集装箱板所用钢种的牌号包括高耐候性结构钢用耐候钢09CuPCrNiA、09CuPCrNiB(相当于SPA-H、SPA-C)、09CuP以及焊接结构用耐候钢16CuCr、12MnCuCr、15MnCuCr和15MnCuCr-QT，为保证集装箱板的强度，上述钢种的碳含量基本控制在0.08～0.20％，正好处于包晶反应区0.09～0.16％C，而用薄板坯连铸连轧生产碳含量为0.09～0.16％的薄板坯时，易拉漏或产生纵裂，因此，CSP生产工艺至今尚未用于集装箱板的生产。
本发明的目的是提供一种工艺简单、能耗低的生产集装箱板的方法，该方法无需冷却后的表面质量检查、修磨和轧制前的二次加热，而直接进均热炉均热后连轧。
为了达到上述目的，本发明依次包括如下步骤(1)炼钢选用09CuPCrNiA(SPA-H)钢种和常规炼钢用电炉或转炉，出钢碳的重量百分数控制在0.035～0.05％，氧活度控制在600～800ppm，出钢温度为1620～1650℃；对炼钢炉出来的钢水在钢包精炼炉中进行精炼，精炼结束的钢水温度为1590～1605℃，钢水成分如表1所示，其中均为重量百分数。
表1 精炼后的钢水成分
(2)连铸钢水通过钢包底部的滑动水口注入中间罐，中间罐钢水温度为1540～1555℃，采用漏斗形结晶器，铸坯拉速为4.0～5.5m/min，出结晶器的铸坯厚度为50mm。
(3)均热上述铸坯经过二冷段冷却弯曲矫直剪切后进入均热炉，铸坯进炉温度为950～1050℃，出炉温度为1140～1160℃。
(4)热连轧出均热炉的铸坯经过除鳞机去除铸坯表面上形成的氧化铁皮后进入热连轧机，开轧温度为1060～1070℃，终轧温度为850～860℃，轧制平均速度约为6m/s，经轧制后的薄板厚度为1.6～6.0mm。
(5)卷取薄板经层流冷却段冷却后通过卷取机卷取成卷，卷取温度为650～660℃。
本发明中精炼后的钢水的碳含量重量百分数必须控制在0.04～0.08％，当上述碳含量低于上限0.08％时，可保证连铸过程中铸坯不拉漏且不因包晶反应而发生纵裂，而当碳含量降至低于下限0.04％时，会增加冶炼过程中铁的损耗，降低金属收得率，影响集装箱板的强度性能。在电炉或转炉冶炼过程中，钢中溶解氧与碳含量有关，当出钢碳低于0.035％时，钢中溶解氧急剧上升，溶解氧高会伴随金属收得率降低，脱氧过程脱氧剂消耗增加，精炼时间延长、能耗增加，为此，本发明中的低碳集装箱板炼钢炉即粗炼炉出钢的碳含量应控制在≥0.035％，其中的碳含量可用常规的固体电解质定氧来确定。控制出钢终点碳含量可以提高金属收得率，加速精炼脱氧、脱硫过程，降低精炼成本。
本发明中的钢水精炼可通过诸如升温、加合金调整成分、钙处理等常规措施，使钢水成分和温度符合要求。
本发明中热连轧的开轧温度选择1060～1070℃是为了避免热加工脆性的产生，终轧温度选择850～860℃是为了改善产品的延伸率。
本发明与现有技术相比具有如下优点由于采用CSP工艺生产集装箱板，无需传统生产工艺中铸坯冷却检查修磨和二次加热的过程，直接进入均热炉均热后进行轧制，缩短了工艺流程，从而使生产效率提高，生产能耗和成本随之降低，与传统热轧板生产相比较，CSP吨钢能耗为常规流程的40～41％，连铸坯收得率由常规流程的94.6％提高到97.0％，吨钢成本下降30～50美元。
下面将结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明的实施例所用装置的示意图。
图1是本发明的实施例所用装置的示意图，实施例1依次包括如下步骤(1)炼钢集装箱材质选用09CuPCrNiA钢种，炼钢炉1采用容量为150吨的竖式电炉，出钢量为150吨，出钢碳的重量百分数为0.038％，成品碳含量为0.053％，氧活度为760ppm，出钢温度为1630℃；对炼钢炉出来的钢水在钢包精炼炉2中进行精炼，采用升温、加合金调整成分、钙处理等常规方法，使精炼结束时的钢水成分控制到如前述表1所示，钢水温度为1602℃。
(2)连铸钢水通过钢包3底部的滑动水口注入中间罐4，中间罐容量为28～30吨，中间罐的钢水温度为1540～1555℃，待钢水重量达到22吨左右时，打开中间罐的塞棒，钢水从中间罐注入漏斗型结晶器5，该结晶器振动为液压振动，铸坯拉速为4.0～5.0m/min，出结晶器的铸坯厚度为50mm。
(3)均热铸坯经过二冷段冷却弯曲矫直剪切装置6以后进入均热炉7，铸坯进炉温度为980～1010℃，出炉温度为1145～1153℃，铸坯在均热炉进行升温及温度均匀化，均热炉的长度为192米，铸坯停留时间为25～30min。
(4)热连轧铸坯出均热炉7后，经过除鳞机8去除铸坯表面上形成的氧化铁皮进入六机架热连轧机9，开轧温度为1060～1065℃，终轧温度为850～860℃，轧制平均速度约为6m/s，经轧制后的薄板厚度分别为1.6mm、2.5mm、3.0mm、3.5mm、4.0mm、4.5mm、6.0mm。
(5)卷取上述薄板经层流冷却段10冷却后通过卷取机11卷取成卷，卷取温度为650～660℃。为降低屈强比，可采用后段冷却方式。
本实施例的整条CSP生产线长350mm，成品卷的宽度为1000～1350mm，最大卷重24.8吨。
本实施例生产的成品集装箱板与SPA-H标准的化学成分比较如表2所示，其力学性能如表3所示，均已达到了SPA-H的标准要求，其σs平均高于标准值的17.5％，δ平均高于标准值的65％。
表2 实施例1生产的成品集装箱板与SPA-H的化学成分比较
表3 实施例1生产的集装箱板的力学性能
实施例2是本发明的另一个实施例，该实施例与实施例1的工艺流程相同，其区别是有关工艺参数不同，具体包括(1)炼钢出钢碳的重量百分数为0.045％，成品碳含量为0.07％，氧活度为760ppm，出钢温度为1625℃，精炼结束时的钢水温度为1595℃。
(2)连铸中间罐的钢水温度为1540～1550℃。
(3)均热铸坯进均热炉的温度为990～1030℃，出炉温度为1146～1155℃。
(4)热连轧热连轧的开轧温度为1062～1068℃，终轧温度为853～860℃，经轧制后的薄板厚度分别为4mm和4.5mm。
(5)卷取卷取温度为652～660℃。
该实施例的成品集装箱板的化学成分如表4所示，相应的力学性能见表5。由表4、表5可见，实施例2的集装箱板材化学成分及力学性能均达到了SPA-H的标准要求，其σs平均高于标准值的17.5％，δ平均高于标准值的61.3％。
表4 实施例2生产的成品集装箱板与SPA-H的化学成分比较
表5 实施例2生产的集装箱板的力学性能
权利要求
1.一种生产集装箱板的方法，其特征是依次包括如下步骤(1)炼钢选用09CuPCrNiA钢种和常规炼钢用电炉或转炉，出钢碳的重量百分数控制在0.035～0.05％，氧活度控制在600～800ppm，出钢温度为1620～1650℃；对炼钢炉出来的钢水在钢包精炼炉中进行精炼，精炼结束的钢水温度为1590～1605℃，钢水成分为0.04～0.08％C、0.30～0.50％Si、0.30～0.50％Mn、0.08～0.12％P、0.25～0.40％Cu、0.30～0.60％Cr、0.20～0.40％Ni、0.0020～0.0040％Ca、0.020～0.035％Al(s)和低于0.010％的含硫量，其中的百分数均为重量百分数；(2)连铸钢水通过钢包底部的滑动水口注入中间罐，中间罐钢水温度为1540～1555℃，采用漏斗形结晶器，铸坯拉速为4.0～5.5m/min，出结晶器的铸坯厚度为50mm；(3)均热上述铸坯经过二冷段冷却弯曲矫直剪切后进入均热炉，铸坯进炉温度为950～1050℃，出炉温度为1140～1160℃；(4)热连轧出均热炉的铸坯经过除鳞机去除铸坯表面上形成的氧化铁皮后进入热连轧机，开轧温度为1060～1070℃，终轧温度为850～860℃，轧制平均速度约为6m/s，经轧制后的薄板厚度为1.6～6.0mm；(5)卷取薄板经层流冷却段冷却后通过卷取机卷取成卷，卷取温度为650～660℃。
2.根据权利要求1所述的生产集装箱板的方法，其特征是所述的步骤(1)中的出钢碳的重量百分数为0.038％，成品碳含量为0.053％，氧活度为760ppm，出钢温度为1630℃；精炼结束时的钢水温度为1602℃。
3.根据权利要求1或2所述的生产集装箱板的方法，其特征是所述的步骤(2)中的中间罐的钢水温度为1540～1555℃，铸坯拉速为4.0～5.0m/min。
4.根据权利要求3所述的生产集装箱板的方法，其特征是所述的步骤(3)中铸坯进均热炉的温度为980～1010℃，出均热炉的温度为1145～1153℃，铸坯在均热炉中的停留时间为25～30min。
5.根据权利要求3所述的生产集装箱板的方法，其特征是所述的步骤(4)中热连轧的开轧温度为1060～1065℃。
6.根据权利要求3所述的生产集装箱板的方法，其特征是所述的步骤(5)中采用后段冷却方式。
7.根据权利要求1所述的生产集装箱板的方法，其特征是所述的步骤(1)中的出钢碳的重量百分数为0.038％，成品碳含量为0.053％，氧活度为760ppm，出钢温度为1630℃；精炼结束时的钢水温度为1602℃。
8.根据权利要求1或7所述的生产集装箱板的方法，其特征是所述的步骤(2)中的中间罐的钢水温度为1540～1550℃。
9.根据权利要求8所述的生产集装箱板的方法，其特征是所述的步骤(3)中铸坯进均热炉的温度为990～1030℃，出均热炉的温度为1146～1155℃。
10.根据权利要求8所述的生产集装箱板的方法，其特征是所述的步骤(4)中热连轧的开轧温度为1062～1068℃，终轧温度为853～860℃。
全文摘要
一种生产集装箱板的方法,该方法采用CSP工艺,依次包括炼钢、连铸、均热、热连轧和卷取五个步骤,其中,炼钢选用09CuPCrNiA,出钢碳含量控制在0.035～0.05%,出钢温度为1620～1650℃,精炼后钢水的碳含量控制在0.04～0.08%,精炼结束的钢水温度为1590～1605℃;连铸步骤中的钢水温度为1540～1555℃,采用漏斗形结晶器,铸坯拉速为4.0～5.5m/min;铸坯经均热炉均热后进行热连轧,由此得到的薄板经冷却后卷取成卷。本发明无需冷却后的表面质量检查、修磨和轧制前的二次加热,其工艺简单、能耗低。
文档编号C21C5/00GK1382619SQ01114640
公开日2002年12月4日 申请日期2001年4月20日 优先权日2001年4月20日
发明者王中丙, 李烈军, 傅杰, 康永林, 徐志如, 范胜标, 陈贵江, 许传芬, 陈学文, 柴毅忠, 许中波, 柳得橹, 王平, 李晶, 李绍康 申请人:广州珠江钢铁有限责任公司