一种含Ni海洋工程结构用热轧H型钢的生产方法与流程

本发明属于钢铁生产，具体涉及一种含ni海洋工程结构用热轧h型钢的生产方法。

背景技术：

1、随着石油天然气越来越向深海方向发展，海洋石油和天然气的开发前景光明。近年来，国家的油气田开发公用技术平台也在建设之中。我国的海洋装备制造业前景非常广阔。也拉动了包括h型钢在内的钢结构材料的需求。最近几年，用于海上浮式生产储油轮建设的替代钢板焊接h型钢钢材约20万吨，为海洋工程结构用h型钢提供了巨大的市场。发明人已经开发一种具有良好的力学性能，且表面裂纹率小于2％的海洋工程结构用fh32热轧h型钢的生产方法(专利文献cn116752030a，以下称文献1)，该fh32热轧h型钢的屈服强度最高为448mpa，抗拉强度最高为552mpa，在-60℃的冲击功满足：横向最高为89j，纵向最高为138j，在-20℃的冲击功满足：横向最高为159j，纵向最高为198j，虽然相对于同类产品已经具有较为优良的力学性能，但仍有进一步提高的需求，以使得该热轧h型钢能够用于条件更加恶劣的深海环境中。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本发明一个方面提供一种含ni海洋工程结构用热轧h型钢的生产方法，其包括以下工艺：异型坯加热、粗轧、精轧、冷却；其中：

2、在所述异型坯加热工艺中，将所述异型坯在加热炉中进行加热，使所述异型坯的加热温度为1200-1250℃，总保温时间为150-180min，出炉后高压水进行除鳞；其中所述异型坯的化学成分按按质量百分比计为：c 0.08％～0.12％、si 0.30％～0.45％、mn 0.80％～1.00％、p≤0.020％、s≤0.020％、nb 0.010％～0.020％，v 0.06～0.08％，ni 0.02～0.04％，其余为fe和不可避免的杂质；

3、在所述粗轧工艺中，控制粗轧温度为1140-1160℃，采用水冷进行控制冷却，轧制道次3-5次，总变形量≥40％，然后将粗轧后的异型坯送入精轧机工位进行精轧；

4、在所述精轧工艺中，控制精轧开轧温度为950-980℃，精轧采用待温轧制和水冷控制轧制，轧制道次5-7次，控制终轧温度为840-860℃，两段轧制总压下量≥70％；

5、在所述冷却工艺中，采用冷床集中冷却，待温度降至150℃以下后在矫直机进行矫直。

6、在一些实施方式中，所述含ni海洋工程结构用热轧h型钢的力学性能满足：屈服强度≥460mpa，抗拉强度≥575mpa，在-60℃的冲击功满足：横向≥112j，纵向≥160j。

7、在一些实施方式中，所述含ni海洋工程结构用热轧h型钢的力学性能还满足：延伸率a≥30％。

8、在一些实施方式中，所述异型坯按照以下生产步骤获得：复吹转炉冶炼、lf精炼、异型坯连铸、铸坯堆垛缓冷；其中：

9、在所述复吹转炉冶炼工艺中，终渣碱度按3.0控制，终点控制目标c≥0.03％，t≥1630℃，采用simn、mnfe脱氧合金化，终脱氧采用有al脱氧，在出钢过程中加入白灰，出钢挡渣；

10、在所述lf精炼工艺中，精炼白渣操作，每次抬起电极后蘸渣样，根据炉渣颜色补加硅钙钡，根据炉渣黏度补加白灰，终渣要求白渣；全程进行吹ar操作，根据转炉钢水成份及温度进行脱硫、成份微调及升温操作，脱硫后s≤0.020％，成分含量为c 0.08％～0.12％、si0.30％～0.45％、mn 0.80％～1.00％、p≤0.020％、s≤0.020％，升温后温度t≥1580℃；精炼后期加入铌铁、钒铁和镍铁，加入后保证nb 0.010％～0.020％，v 0.06～0.08％，ni0.02～0.04％，保证软吹时间大于20min；

11、在所述异型坯连铸和铸坯堆垛缓冷工艺中，全程采用保护浇注，过热度≤20℃，采用弱冷制度，入拉矫机前，铸坯腹板目标温度920～950℃，铸坯翼缘目标温度830～850℃，铸坯r角温度940～960℃，采用恒拉速操作，拉速控制在0.4m/min-0.6m/min，连铸坯切割后及时下线堆垛缓冷，缓冷时间大于48小时。

12、在一些实施方式中，所述含ni海洋工程结构用热轧h型钢的尺寸为h700mm×300mm×13mm×24mm。

13、本发明另一方面提供一种含ni海洋工程结构用热轧h型钢，其由上述的生产方法获得。

14、本发明的优点在于：本发明在现有海洋工程结构用热轧h型钢的化学成分的基础上优化添加适量的ni元素，并结合优化设计的加热和轧制工艺参数，能够获得一种力学性能更加优良的含ni海洋工程结构用热轧h型钢，其力学性能满足：屈服强度≥460mpa，抗拉强度≥575mpa，延伸率a≥30％，在-60℃的冲击功满足：横向≥112j，纵向≥160j。相对于上述文献1提供的海洋工程结构用热轧h型钢的综合力学性能有明显提高，因此能用于环境更加恶劣的深海环境中作为结构钢使用，提高深海石油开发的安全性。

技术特征：

1.一种含ni海洋工程结构用热轧h型钢的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括以下工艺：异型坯加热、粗轧、精轧、冷却；其中：

2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述含ni海洋工程结构用热轧h型钢的力学性能满足：屈服强度≥460mpa，抗拉强度≥575mpa，在-60℃的冲击功满足：横向≥112j，纵向≥160j。

3.根据权利要求1或2所述的生产方法，其特征在于，所述含ni海洋工程结构用热轧h型钢的力学性能还满足：延伸率a≥30％。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的生产方法，其特征在于，所述异型坯按照以下生产步骤获得：复吹转炉冶炼、lf精炼、异型坯连铸、铸坯堆垛缓冷；其中：

5.根据权利要求1-4中任一项所述的生产方法，其特征在于，所述含ni海洋工程结构用热轧h型钢的尺寸为h700mm×300mm×13mm×24mm。

6.一种含ni海洋工程结构用热轧h型钢，其由权利要求1-5中任一项所述的生产方法获得。

技术总结
本发明公开一种含Ni海洋工程结构用热轧H型钢的生产方法，属于钢铁生产技术领域。其中提供的含Ni海洋工程结构用热轧H型钢的化学成分按质量百分比计为：C 0.08％～0.12％、Si 0.30％～0.45％、Mn 0.80％～1.00％、P≤0.020％、S≤0.020％、Nb 0.010％～0.020％，V 0.06～0.08％，Ni 0.02～0.04％，其余为Fe和不可避免的杂质；结合优化设计的加热和轧制工艺，能够生产得到具有优良综合力学性能的含Ni海洋工程结构用热轧H型钢，满足：屈服强度≥460MPa，抗拉强度≥575MPa，在‑60℃的冲击功满足：横向≥112J，纵向≥160J。

技术研发人员：惠治国,梁正伟,宋振东,赵晓敏,刘丽娟,张凤明,陈镇方
受保护的技术使用者：包头钢铁（集团）有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/6/5