一種超級奧氏體不鏽鋼雙輥薄帶鑄軋生產工藝的製作方法
2023-06-19 01:14:41
本發明屬於薄帶鑄軋生產冶金工程技術領域，具體涉及一種超級奧氏體不鏽鋼雙輥薄帶鑄軋生產工藝。
背景技術：
超級奧氏體不鏽鋼的金相組織為具有面心立方結構的全奧氏體組織，是一種低碳高合金鋼，由於高鉻、鉬、鎳、銅等合金元素的添加使該種鋼具有強度高、硬度大、衝擊韌性良好、焊接性能好、抗高溫蠕變能力強以及優異的耐腐蝕性能。超級奧氏體不鏽鋼的特殊化學成分、組織和性能使該種鋼在各個領域得到了廣泛的應用，尤其在很多苛刻的工況環境中，如紙漿與造紙業、製藥工業、化肥工業及海上等領域。但是，由於超級奧氏體不鏽鋼的合金成分含量較高，尤其mo、cr，使不鏽鋼中容易析出碳化物、氮化鉻和一些金屬間化合物，如σ相、chi相、laves相等。尤其在使用溫度為600～1000℃時，第二相更容易從不鏽鋼中析出。若析出量達到一定值時，這些中間相會降低材料的力學性能及抗腐蝕性能，從而影響材料的使用性能。
現有工藝生產超級奧氏體不鏽鋼過程中，由於超級奧氏體不鏽鋼的高合金含量致使該類鋼的製造工藝要求變得很高，加大了生產難度，在熱軋過程中易於發生分層開裂和表層開裂等，這就大大降低了產品質量和成材率。此外，由於超級奧氏體不鏽鋼強度高，熱軋只能生產5mm以上厚規格，嚴重影響超級奧氏體不鏽鋼的推廣應用。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題是針對現有技術中存在的問題而提供一種超級奧氏體不鏽鋼雙輥薄帶鑄軋生產工藝。
為解決本發明的技術問題採用如下技術方案：
一種超級奧氏體不鏽鋼雙輥薄帶鑄軋生產工藝，具體步驟如下：
（1）成分合格的鋼水吊運至大包迴轉臺：將lf鋼包精煉爐精煉後的超級奧氏體不鏽鋼鋼水吊運至大包迴轉臺，鎮靜15-25min；
（2）鋼水注入到中間包：中間包吹氬氣10-20min趕出包中空氣後通過長水口將鋼水從鋼包注入到中間包中，過熱度控制在20℃-40℃，鋼水上面加入用於保溫及吸附夾雜的中間包覆蓋劑；；
（3）雙輥鑄軋：鋼水通過浸入式水口注入雙輥鑄軋機中，鑄坯速度為80-120m/min，鑄軋輥輥縫在1.5-4.5mm之間可調，鋼水流動過程中採用氬氣或氬氣和氫氣的混合氣體進行保護，鋼水在鑄軋輥內凝固過程中，冷卻速率控制範圍為300-700℃/s；
（4）帶坯熱軋：鑄軋帶坯在氬氣或氬氣和氫氣的混合氣體保護下進行熱軋，保護氣體壓力0.3-0.5mpa，帶坯經夾送輥送到熱軋機進行恆張力軋制，軋制速度範圍為100-150m/min，其中帶坯熱軋溫度控制為1050-1200℃，帶坯熱軋後帶鋼厚度控制範圍為1.2-3.6mm；
（5）帶鋼的冷卻及切除頭尾
熱軋後的帶鋼冷卻，經夾送輥送到剪切機進行帶鋼頭尾的切除；
（6）帶鋼卷取
切除頭尾後的帶鋼經夾送輥送到卷取機進行帶鋼卷取，得到成品薄帶鋼卷。
所述步驟（3）中保護氣體壓力為0.3-0.5mpa。
所述步驟（3）中氬氣和氫氣的體積比為3∶1。
所述步驟（4）中保護氣體壓力為0.3-0.5mpa。
所述步驟（4）中氬氣和氫氣的體積比為3∶1。
所述步驟（5）中熱軋後的帶鋼經層流冷卻裝置冷卻到600-650℃。
雙輥式薄帶鑄軋技術為冶金前沿技術，在碳鋼生產已實現工業應用。我們根據雙輥式薄帶鑄軋工藝的特點，引入到超純奧氏體不鏽鋼的生產當中，通過合理的匹配厚度、澆鑄溫度、鑄速、冷卻速率等關鍵工藝參數，實現了高質量、低成本的合格超級奧氏體不鏽鋼產品的生產。本發明的有益效果為：（1）通過雙輥鑄軋直接生產出超級奧氏體不鏽鋼薄帶，簡化熱軋工序，避免現有工藝熱軋時超級奧氏體不鏽鋼的表層開裂和分層開裂。（2）通過雙輥鑄軋和熱軋相結合，實現1.2-3.6mm薄規格的生產，為後續的冷軋工藝提供合格的原料，縮短生產流程的同時降低能源消耗。（3）鑄軋及熱軋過程全程採用氬氣或氬氣和氫氣的混合氣體保護，鋼水純淨度高，表面氧化鐵皮薄，利於提高產品表面質量，以及後續酸洗成本的降低，生產效率的提高。
附圖說明
圖1為本發明超級奧氏體不鏽鋼薄帶鑄軋生產流程示意圖。
具體實施方式
結合具體的實施例，對本發明作進一步的詳細說明，但本發明的實施方式不限於此。
實施例1
一種厚度1.2mm、鋼種904l超級奧氏體不鏽鋼雙輥薄帶鑄軋生產工藝包括如下步驟：
（1）成分合格的鋼水吊運至大包迴轉臺：將lf鋼包精煉爐精煉後的超級奧氏體不鏽鋼鋼水吊運至大包迴轉臺，鎮靜20min；
（2）鋼水注入到中間包：中間包吹氬氣15min趕出包中空氣後通過長水口將鋼水從鋼包注入到中間包中，過熱度控制在30℃，鋼水上面加入用於保溫及吸附夾雜的中間包覆蓋劑；
（3）雙輥鑄軋：鋼水通過浸入式水口注入到雙輥鑄軋機中，鑄坯速度為120m/min，鑄軋輥預設輥縫為1.5mm，鋼水流動過程中採用氬氣進行保護，保護氣體壓力0.5mpa，鑄軋後得到的帶坯厚度為1.5mm。鋼水在鑄軋輥內凝固過程中，冷卻速率控制範圍為700℃/s；
（4）帶坯熱軋：鑄軋帶坯在氬氣保護下進行熱軋，保護氣體壓力0.5mpa，帶坯經夾送輥送到熱軋機進行恆張力軋制，軋制速度150m/min，帶坯熱軋溫度1200℃，帶坯熱軋後帶鋼厚度為1.2mm；
（5）帶鋼的冷卻及切除頭尾
熱軋後溫度為950℃的帶鋼經層流冷卻裝置冷卻到650℃時，再經夾送輥送到剪切機進行帶鋼頭尾的切除；
（6）帶鋼卷取
切除頭尾後的帶鋼經夾送輥送到卷取機進行帶鋼卷取，得到成品薄帶鋼卷。
實施例2
一種厚度1.8mm、鋼種904l超級奧氏體不鏽鋼雙輥薄帶鑄軋生產工藝包括如下步驟：
（1）成分合格的鋼水吊運至大包迴轉臺：將lf鋼包精煉爐精煉後的超級奧氏體不鏽鋼鋼水吊運至大包迴轉臺，鎮靜20min；
（2）鋼水注入到中間包：中間包吹氬氣15min趕出包中空氣後通過長水口將鋼水從鋼包注入到中間包中，過熱度控制在30℃，鋼水上面加入用於保溫及吸附夾雜的中間包覆蓋劑；
（3）雙輥鑄軋：鋼水通過浸入式水口注入到雙輥鑄軋機中，鑄坯速度為100m/min，鑄軋輥預設輥縫為2.5mm，鋼水流動過程中採用氬氣和氫氣的混合氣體進行保護，其中氬氣和氫氣的體積比為3∶1，保護氣體壓力0.3mpa，鑄軋後得到的帶坯厚度為2.5mm，鋼水在鑄軋輥內凝固過程中，冷卻速率控制範圍為500℃/s；
（4）帶坯熱軋：鑄軋帶坯在氬氣和氫氣的混合氣體保護下進行熱軋，其中氬氣和氫氣的體積比為3∶1，保護氣體壓力0.3mpa。帶坯經夾送輥送到熱軋機進行恆張力軋制，軋制速度139m/min，帶坯熱軋溫度1100℃，帶坯熱軋後帶鋼厚度為1.8mm；
（5）帶鋼的冷卻及切除頭尾
熱軋後溫度為910℃的帶鋼經層流冷卻裝置冷卻到620℃時，再經夾送輥送到剪切機進行帶鋼頭尾的切除；
（6）帶鋼卷取
切除頭尾後的帶鋼經夾送輥送到卷取機進行帶鋼卷取，得到成品薄帶鋼卷。
實施例3
一種厚度3.6mm、鋼種904l超級奧氏體不鏽鋼雙輥薄帶鑄軋生產工藝包括如下步驟：
（1）成分合格的鋼水吊運至大包迴轉臺：將lf鋼包精煉爐精煉後的超級奧氏體不鏽鋼鋼水吊運至大包迴轉臺，鎮靜20min；
（2）鋼水注入到中間包：中間包吹氬氣15min趕出包中空氣後通過長水口將鋼水從鋼包注入到中間包中，過熱度控制在30℃，鋼水上面加入用於保溫及吸附夾雜的中間包覆蓋劑；
（3）雙輥鑄軋：鋼水通過浸入式水口注入到雙輥鑄軋機中，鑄坯速度為80m/min，鑄軋輥預設輥縫為4.5mm。鋼水流動過程中採用氬氣進行保護，保護氣體壓力0.5mpa，鑄軋後得到的帶坯厚度為4.5mm，鋼水在鑄軋輥內凝固過程中，冷卻速率為300℃/s；
（4）帶坯熱軋：鑄軋帶坯在氬氣保護下進行熱軋，保護氣體壓力0.5mpa。帶坯經夾送輥送到熱軋機進行恆張力軋制，軋制速度100m/min，帶坯熱軋溫度1050℃，帶坯熱軋後帶鋼厚度為3.6mm；
（5）帶鋼的冷卻及切除頭尾
熱軋後溫度為900℃的帶鋼經層流冷卻裝置冷卻到600℃時，再經夾送輥送到剪切機進行帶鋼頭尾的切除；
（6）帶鋼卷取
切除頭尾後的帶鋼經夾送輥送到卷取機進行帶鋼卷取，得到成品薄帶鋼卷。