700MPA热轧高强集装箱板生产工艺研究

摘 要：本文主要论述了700MPa热轧高强集装箱板的转炉、精炼、连铸、轧制等生产工艺，检验了产品的物理性能。实验结果显示，该产品的冶炼、轧制工艺合理，物理性能稳定，可实现批量生产。

关键词：冶炼；轧制；生产工艺

中图分类号：TG146.2 1， TG156.2 文献标识码：A

集装箱是现代物流运输的主要运载工具之一，中国已连续13年保持世界第一集装箱产销国的地位。随着集装箱行业和集装箱运输的发展，旧集装箱的淘汰和技术进步，集装箱用钢的需求将保持一个稳定的增长，预计年平均增长水平将维持在5％～8％左右，2010年消费集装箱用钢约在530万吨左右。据统计，目前国内年使用量在10万吨以上，主要从瑞典SSAB钢板公司进口。高强度耐候钢的发展方向是：（1）解决强度和成型性匹配不佳的问题。强度和成型性通常是相互矛盾的，即强度提高，成型性下降。为实现两者良好的匹配以满足用户的要求，必须确定出合理的微观组织及获得该组织的化学成分和工艺参数。（2）开发更高强度级别（900-1000MPa）的超高强耐候钢。700MPa级是目前热轧态产品中的最高强度级别，更高强度级别钢需采用离线热处理（调质）方式生产。目前集装箱用户提出了900-1000MPa级热轧钢板的需求。

本文主要论述了700MPa热轧高强集装箱板的冶炼、轧制生产工艺。成功开发了700MPa热轧高强集装箱板。

1 冶炼

1.1 铁水成分

铁水成分如表1所示。

本次生产要求入炉铁水S含量控制较低（0.003%以下），S总体控制较好。

1.2 转炉生产

采用低碳锰铁、硅铁、低碳铬铁、铌铁合金化，铌铁加入量140kg/炉，铝锰钛加入量270～350kg/炉。

转炉控制方面Si含量偏高，直接导致精炼终点成分Si超标。在放钢加入合金后温降较大，放钢平台测温仅为1581℃。第二炉合金和温度控制较好，但出钢P含量偏高，导致终点P超标。

1.3 LF精炼

本次试制由于铁水S的控制较好，都在0.006%以下，转炉控制也比较理想，回硫分别是0.007%、0.006%，精炼S都控制在了0.002%，对于C、Mn、Nb、Cr的控制还可以。

精炼炉到位后氧含量较低，同时温度偏低，造成精炼炉提温困难，直接造成软吹时间不足，主要原因是钢包温降快，不符合要求。而且本钢种合金加入量大，本炉钛铁加入量1.2t，温降16℃， 结果钛含量配到了0.16%，收得率为62%，高出了上限，精炼采用了大氩气搅拌降低钛含量0.02%。此外由于本钢种合金加入量大，特别是钛含量高，造成回硅现象明显，加入钛铁后回硅0.08%，因硅含量高，喂线有硅钙线改喂入钙铁线，但是还是造成回硅0.04%。从炉渣成分也可看出渣中硅成分变化较大，碱度很高。

1.4 连铸

连铸控制情况如表4所示。

连铸使用西保集装箱保护渣，批号：113530，液渣层10～14mm，渣条较少，但渣条较厚，由于关闭塞棒氩气，渣面较死，消耗量0.59～0.66kg/t，铸坯振痕清晰、均匀，表面质量较好。连铸冷却采用弱冷，比水量0.74l/kg，铸坯出扇形段宽面温度808～812℃，窄面温度710～714℃。

2 轧制

粗轧终轧温度为1120℃，由于采用五道次除鳞水全部打开的冷却方式，所有温度降低快，进精轧的温度在1050℃左右，使得温降合理。精轧终轧温度为890℃，卷取温度610℃。

本次轧制很好地控制了入口精轧温度，指标达到了控制要求。轧制的轧制力基本在初期计算的范围内，控制较好，压下率分配合适。

3 力学性能

本次试制力学性能控制良好，产品的屈服强度在810-840MPa之间，抗拉在900MPa以上，延伸率合格；冷弯试验未见裂纹。

结语

冶炼生产工艺硫含量控制较好，转炉配硅不仅考虑铁水硅含量，还应考虑出钢口的挡渣情况，转炉对磷的控制，应尽量低，连铸冷却控制较好，铸坯出扇形段温度也合适。通过合理制定轧制工艺，产品经检验性能稳定。

参考文献

[1] 陆匠心．700 MPa级高强度微合金钢生产技术研究[D]．2004．

[2] 王晓香．管线钢焊接常用的几种碳当量公式[J]．焊管，2004，27(2)：71-73．

[3] 陈庆军，康永林等．Nb、Ti对高强度耐候钢组织和性能的影响[J]．特殊钢，2005，26(1)：30-33．

[4] 雍岐龙．钢铁材料中的第二相[M]．北京：冶金工业出版社，2006．