高强钢炼钢生产的工艺研究与应用
500MPa级S500QL调质高强钢板在线直接淬火(DQ)工艺研究及应用
第42卷第3期 2021年6月
特殊钢
SPECIAL STEEL
Yol. 42. No. 3
June 2021 •57 •
500 M P a级S500QL调质高强钢板在线
直接淬火（D Q)工艺研究及应用
赵国昌张海军刘生石莉林明新张萌程含文
(河钢集团舞钢公司科技部，舞钢462500)
摘要开发了低碳（C矣0. 12%)Nb-V微合金化S500QL高强度钢板，使用12〇18(^ + 11'+ ¥0的洁净钢冶炼工艺，采用两阶段控制轧制（第一阶段950〜1070 X：区间轧制，第二阶段开轧矣890 t、终轧专850 1C)及乳后以 7 ~20弋/s的冷速在线直接淬火（DQ),经620 ~670 T，3 •T)回火生产了 15 ~50 mm钢板。钢板组织为
细化的粒状贝氏体+少量先共析铁素体，屈强比《〇.90、延伸率A英19%，-50 下冲击功>100 J,满足市场需求。对DQ工艺钢板进行焊接裂纹敏感性试验及焊接接头性能检验，结果显示，采用该工艺生产的钢板具有良好的焊接 性能。
关键词S500QL调质高强钢D Q塑靭性焊接性能
Research and application of on Line Direct-Quenching
(DQ)Process for 500 MPa S500QL High Strength
Quenching and Tempering Steel Plate
Zhao G u o c h a n g,Zhang haijun,Liu Sheng,Shi Li,Lin Mingxin,Zhang M e n g and Cheng H a n w e n (Science and Technology Department,Wuyang Iron and Steel Company,Hebei Iron and Steel Group,Wugang,462500) Abstract Low carbon (C^0. 12% ) Nb-V microalloying S500QL high strength steel plate has been developed. And 15 〜50 mm steel plate are produced by two-stage controlled rolling (first stage rolling at 950 〜1070 Xl ’second stage starting rolling at<890 and finishing rolling at$850 t )，on-line cooling direct-qenching(DQ) with 7 ~20 T i/s after rolling，.and tempering at 620 〜670 Tl for 3 m in/(mm •T) ’clean steel smelting process with 120 t BOF + LF + VD. The steel plate has fine granular bainite + small amount of proeutectoid ferrite with yield-tensile strength ratio ^0. 90,elongation A^19%and impact energy at - 50 Tl ^ 100 J to meet the market demand. And the welding crack sensitivity test and the welding joint property test of DQ process steel plate was carried out. The results show that the steel plate produced by this process has good welding property.
武钢汽车用热轧低合金高强钢的开发进展
汽车钢质车轮一般由轮辐和轮辋合成焊接而成，而轮辐和轮辋由于加工方式
的不同对材料的成分、组织和性能有较大的区别。轮辐一般采取冲压成形，对材
料成形性要求很高，由于零件形状复杂，越来越多的生产厂采用低屈强比、良好
成形性的铁素体＋马氏体双相钢或铁素体＋贝氏体双相钢制造；轮辋一般采取闪
光对焊后扩涨成形，因此要求材料的焊接性能好、焊缝和母材性能一致性好，因
≥28 ≥26 ≥24 ≥24 ≥23 ≥22 ≥23 ≥20 ≥18 ≥13 ≥12 ≥12 ≥12
180°弯曲试验 b＝35 mm
d 弯曲压头直径 a 试样厚度
d=0.5a
d=a d=0.5a
d=a d=a d=a d=a d=a d=2a d=2a d=2a d=2a
37
2.2 汽车车轮用钢
2002 年，武钢与东风汽车联合开发 590MPa 级大梁钢 WL590，成功应用于
重卡纵梁、车厢边板中支柱等零部件的制造，使用效果良好。2009 年武钢开发
出 700MPa 级大梁钢 WL700，批量应用于东风商用车、江淮汽车等厂家制造重
卡纵梁。
为应对未来的高强化发展趋势，武钢成功开发出更高级别大梁钢 WL750 和
FB45 FB60
表2
厚度 mm
1.8～16.0 1.8～16.0 1.8～16.0 1.8～16.0 1.8～16.0 1.8～16.0 1.8～16.0 2.0～10.0 2.0～6.0 2.0～6.0 2.0～6.0
高强钢的连铸工艺
高强钢的连铸工艺
高强钢是一种具有高强度、优良的冷成型性能和耐疲劳性能的金属材料。高强钢的连铸工艺主要包括以下几个步骤：
1. 原料准备：选择合适的原料，通常由铁矿石熔炼得到，然后进行炼钢和炉渣处理。
2. 炼钢：将原料放入冶炼炉中，并加入合适的炉渣和合金元素，通过高温冶炼使其成为液态钢水。
3. 连铸模具准备：将连铸模具进行预热，清洗和涂抹润滑剂，以便于钢水流动和凝固成型。
4. 钢水倒包：将液态钢水从熔炼炉倒入连铸机的铸包中，通过各种传动装置和喷嘴控制钢水的流动速度和方向。
5. 结晶器凝固：钢水在结晶器内开始凝固，随着温度的下降，形成固态壳层。
6. 出铸坯：通过连铸机的连续运动，不断推动凝固成型的铸坯向前推进，并通过切割设备进行定尺切割。
7. 冷却处理：将切割好的铸坯进行冷却处理，以减少内部应力并提高强度。
8. 成品铸坯：经过冷却处理后的铸坯成为高强钢的成品铸坯，可直接用于下一步的热轧、冷轧或热处理等工艺。
以上就是高强钢的连铸工艺的主要步骤，不同厂家和产品规格可能会有一些差异，但总体上都是基于上述工艺步骤进行的。
钢铁冶炼中精益生产管理的运用-生产管理论文-管理学论文
钢铁冶炼中精益生产管理的运用-生产管理论文-管理学论文
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摘要：面对钢铁行业高成本、微利润的经济形势, 企业竞争日益加剧, 降低成本成为各钢企共同追求的目标。在炼钢工序生产过程中, 利用精益生产管理理念, 清除诸多制约因素影响。从建立生产时刻表、优化工艺路线和产品专线化生产、借助钢包管理系统和炼钢MES系统方面进行生产组织, 围绕降本增效开展各项工作, 保证产线高质量、高效率、低成本地稳定运行。
关键词：降成本; 精益生产; 生产管理; 炼钢MES系统;
Abstract：In the face of high cost and micro profit economic situation in iron and steel industry, the competition of enterprises is intensified and the reduction of the cost has become the common goal for the steelmaking companies.In the steelmaking production process, the lean production management concept is used to clear the influence of many constraint factors.Through the establishment of the production schedule, the optimization of process routes and product dedicated production, and the help of ladle management system and MES system for steelmaking production organization etc, various works were focused on the cost decreasing and benefit increasing to ensure the stable operation of the production line of high quality, high efficiency and low cost.
涟钢炼钢轧制生产工艺流程
• 冷轧 辊
五、涟钢概况与主要产品
一）、涟钢概况
中南地区重要精 品板材基地。
1、在华菱的布局
涟钢
以专用板为主导的宽厚板 。 以工业加工用材为主导的 线、棒材。
湘钢
ຫໍສະໝຸດ Baidu
衡钢
系全球大型无缝钢 管生产企业，中国 第二大专业化无缝 钢管生产企业。
2、一个基地四大工程
选址 涟钢
汽车板 工程
电工钢 工程
四大 工程
• 切头飞剪
用途：切掉中间坯的头尾。 型式：转鼓式切头飞剪。 剪切带坯断面：50×2130mm（X70） 剪切温度：≥ 900℃ 剪切应力：140 N/mm2 剪切力：14700KN 剪刃布置型式：双剪刃90º 切头长度：≤500 m 主传动减速机速比：17.56 主传动电机： AC2 x 1600 Kw 600 r/min 3.5倍过载10秒。
七机架精轧机组具 有自动宽度控制、自动 厚度控制、自动平直度 控制、凸度控制技术， 辊缝润滑系统，可使带 钢尺寸精度达到国际先 进水平。
多功能仪
在精轧机F7出口，安装 有多功能仪，它能即时和 连续地测量中心 线、横截 面厚度、温度、剖面、宽 度、 边缘温降和热轧出口 时的板型。从测量得到的 一系列过程控制和质量保 证数据有助于操作者提高 操作质量，从而提高轧 机 的生产效率。
二、CSP工艺流程(一炼轧厂) 1、主要工艺流程
热轧高强钢生产工艺流程
热轧高强钢生产工艺流程
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高强钢筋应用技术技术总结
高强钢筋应用技术技术总结
摘要：近年来，随着建筑行业的不断发展，高强钢筋的应用十分广泛。高强钢筋主要应用于高层建筑设计中；从应用特点分析，高强钢筋具有弹性模量高、抗腐蚀性能高的优势，提高高强钢筋在工程设计中的应用效率，保证建筑工程的设计质量。本文就高强钢筋应用技术进行分析，并对高强钢筋的发展前景以及相关工艺进行探讨，希望本文的研究能够为我国高强钢筋的发展提供理论依据和参考。
关键词：高强钢筋；建筑工程；工程设计；应用
一、高强钢筋应用技术
1.主要技术内容
高强钢筋是指现行国家标准中的规定的屈服强度为400MPa和500MPa级的普通热轧带肋钢筋（HRB）和细晶粒热轧带肋钢筋（HRBF）。普通热轧钢筋（HRB）多采用V、Nb或Ti等微合金化工艺进行生产，其工艺成熟、产品质量稳定，钢筋综合性能好。细晶粒热轧钢筋（HRBF）通过控轧和控冷工艺获得超细组织，从而在不增加合金含量的基础上提高钢材的性能，细晶粒热轧钢筋焊接工艺要求高于普通热轧钢筋，应用中应予以注意。经过多年的技术研究、产品开发和市场推广，目前400MPa级钢筋已得到一定应用，500MPa级钢筋开始应用。高强钢筋应用技术主要有设计应用技术、钢筋代换技术、钢筋加工及连接锚固技术等。
2.技术指标
400MPa和500MPa级钢筋的技术指标应符合现行国家标准《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》GB1499.2的规定，设计及社工应用指标应符合《混凝土结构设计规范》GB*****、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB*****、《混凝土结构工程施工规范》（新编）及其他相关标准。钢筋直径为6～50mm，400MPa级钢筋的屈服强度标准值为400N/mm2，抗拉强度标准值为540N/mm2，抗
钢材生产工艺介绍
2.3 螺纹钢的用途
螺纹钢广泛用于房屋、桥梁、道路等土建工程建设。大从高速公路、铁路、桥 梁、涵洞、隧道、防洪、水坝等公用设施，小到房屋建筑的基础、梁、柱、墙、板， 螺纹钢都是不可或缺的结构材料。 随着我国城镇化程度的不断深入，基础设施建设、房地产的蓬勃发展对螺纹钢 的需求强烈。钢筋混凝土结构仍然是当前及未来相当长时期内我国建筑的主要结构 形式。因此，可以预期螺纹钢需求量和产量仍将保持较高水平。 据统计，我国建筑业用钢量约占钢材消耗总量的50%左右。建筑业作为资源消 耗量较大行业之一，要实现可持续发展，就必须调整建筑材料消耗结构，大力应用 高强钢筋和高性能混凝土，走节约型发展道路。如果能够将目前使用的钢筋和混凝 土提高一个强度等级，则可以给社会带来巨大节约。 根据测算，如果能够按照规范的要求，将钢筋混凝土的主导受力钢筋强度提高 到400-500N/mm2，则可以在目前用钢量的水平上节约10%左右。
浙江杭钢国贸有限公司
1.5 轧钢
轧制过程是轧件与轧辊之间的摩擦力将轧件拉进不同旋转方向的轧辊之间 使之产生塑性变形的过程。一般的轧钢工序可分为： 1）加热炉； 2）粗轧； 3）中轧； 4）精轧； 5）精整。
浙江杭钢国贸有限公司
（二） 螺纹钢的生产工艺和用途
浙江杭钢国贸有限公司
2.1 螺纹钢的生产工艺
3）炉外精炼（二次精炼）；4）连铸。 炼钢过程是个氧化过程，其去除杂质的主要手段是向熔池吹入氧气并加入造 渣剂形成熔渣出来。脱碳反应是炼钢过程的主要手段，硅、锰、磷、硫等元素也 通过氧化反应去除。炼钢的原料有生铁、废钢、熔剂（石灰石等）、脱氧剂（硅 铁、锰铁、铝等）、合金料等。
高强钢炼钢生产实践及工艺分析
该 钢种 生产 时要 求人 炉铁 水经 过 Ｋ Ｒ铁水 预处
收稿 日期 ：０ １ ０ — ８ ２１－８０
作者简介 ： 丁中 ， ，９ ７ 男 １７ 年生 ，０ １ ２ ０ 年毕业 于包头 钢铁 学院钢铁冶 金专业。现为济钢炼 钢厂工程师 ， 从事炼 钢 、 炉外精炼技 术研 究和 管理Ｔ作 ，
外， 正常情况下增 氮量在 ５ ０ 以下 。 １ Ｘ
炉次
４ ０
２ ０
Ｏ
表 ２ 高强钢生产过程中各工序 增氮情况 （ ０ ×１ ）
工序 氮含量 转炉 出钢 ５～１ ５ Ｌ 精炼 Ｆ ０～１ ０ Ｒ Ｈ精炼 Ｃ Ｍ浇铸 成品平均 Ｃ ０～３ ０～１ ０ ４ ２
剂， 主要 起 到钢渣 脱 氧和 调整 钢渣 成分 的作 用 。其 次 ， 水 到 站后 先 进 行 钢渣 搅 拌 ， 据 钢渣 脱 氧情 钢 根 况 加入少 量 的 Ａ 粒 ， ｌ 在钢渣 界 面进一 步脱 除渣 中的 氧 。根据 到 站 ｓ 量再 加 入 ３０— ０ ｇ 灰 进行 含 ０ ５０ｋ 石 第２ 次造 渣 ， 主要 为脱 硫创 造 良好 还 原渣 和高 碱 度 渣 。通过 大流量 Ａ 搅拌保 证钢 渣充分 接触 ， ｒ 吹氩 流
虽 然进 行 了严 格控 制 ， 转 炉冶 炼终 点平 均 ｓ 量 但 含 仍 达 ０１５ 增 硫情 况 比较 明显 ， 明石灰 和 原料 ．３％， 说
LG700L高强钢的开发
LG700L高强钢的开发
摘要:为改善产品结构,增加企业效益,莱钢集团公司开发出技术要求较高的700MP大梁钢。制订了大梁钢的内控标准,通过合理的生产工艺控制、严密的生产组织、试生产分析及技术改进,产品一次开发成功,各项性能满足用户要求。
关键词:LG700L;产品开发;工艺控制
1、前言
汽车大梁用热轧钢板主要用于制作汽车车架纵梁、横梁及车厢等受力零件。为了走在市场前沿,抓住重型汽车板带材的市场,莱钢陆续开发了汽车用板带钢。强度从510MP到610MP,目前已经初具生产规模,形成了一定的产量,技术也日趋成熟。目前为了节约能源,减少整车重量,各厂家也在陆续探索试用高强度大梁板代替目前的16MnL、510L和610L,比如抗拉强度700Mpa钢目前为多家汽车企业所接受,为了开拓市场,与这些企业尽早建立良好的合作关系,莱钢有必要尽快生产出代表大梁钢发展方向的钢LG700L。不仅能够提高莱钢的知名度,而且能够尽快占领高强度大梁板的市场。
2、产品特点及工艺流程
2.1产品的力学性能特点
700MPa级别汽车大梁用高强度钢的钢种特点是:强度高,抗拉强度达700Mpa 以上,高的强韧性能以及优良的抗疲劳性能。汽车大梁用钢板是钢铁产品中技术含量较高、利润丰厚的品种之一,因此,不断开发出更高强度的汽车大梁用钢板,是国内外各大钢厂和汽车厂家共同关注的热点话题。LG700L高强钢力学性能要求见表1
2.2工艺流程
铁水预处理-120吨转炉-LF精炼-2#连铸—1500mm热轧生产线步进式加热炉—高压水除磷—粗轧机组轧制—热卷箱—高压水除磷—精轧机组轧制—层流冷却—卷取机—打捆—喷号—收集、入库。
钢铁厂炼钢工艺流程
炼钢简介
现代钢铁厂工艺流程概述
红框内为炼钢厂
钢与生铁的区别：
铁和钢最根本的区别是含碳量，理论上一般把碳含量小于2.11%称之钢，它的熔点在1450-1500℃，而生铁的熔点在1100-1200℃。在钢中，随着碳含量的增加，其强度、硬度增加，而塑性和冲击韧性降低。
炼钢的定义：用氧化方法去除生铁和废钢中的杂质，加入适量的合金元素，使之成为具有高的强度、韧性或其他特殊性能的钢，这一工艺过程称为“炼钢”。
含碳量≤2.0%的铁碳合金，铁碳相图中2.0%C的意义。高温：奥氏体，热加工性能好；常温：以珠光体为主。
为什么炼钢：生铁无法广泛应用。含碳高：高温下无奥氏体；性能不良：硬脆、韧性差、焊接性能差，不能加工；杂质多：S、P、夹杂物含量高。
钢中常见元素：五大元素：C、Mn、S、P、Si（必须要求）。其他元素：V、Cr、Ni、Ti、Cu等（根据钢种）。存在原因：①工艺限制：S、P无法完全脱除；②原料残余：废钢残余Cu、Zn；③改善性能：Mn提高强度Al细化晶粒。元素含量：①国标要求：GB；②企业标准：企业自定；③其它国家标准：SWRCH82B（日本）。
炼钢工艺流程
炼钢“全三脱”工艺流程配有4座300t KR脱硫站、2座300t脱磷转炉、3座300t脱碳转炉；脱磷工位和脱碳工位采用“2+3”双高跨布置，便于“半钢”铁水倒运；精炼配有2座300t双工位RH炉、2座300t CAS炉和1座300t LF炉；连铸采用4台双流板坯连铸机。工艺特点：采用先进的“一罐到底”、“全三脱”技术，钢水100%精炼工艺处理，铸机高拉速，打造高效快节奏的洁净钢生产平台。“全三脱”工艺流程如图1所示。
微氮合金+钒氮合金微合金化工艺在高强钢筋生产中的应用
生产实践·应用技术
山西冶金
SHANXI M ETALLURGY Total 180No.4，2019
DOI:10.16525/14-1167/tf.2019.04.总第180期2019年第4期微氮合金+钒氮合金微合金化工艺在高强钢筋生产中
的应用
陈东辉
（河钢集团宣钢公司，河北宣化
075100）
摘
要：为了降低生产成本，宣钢采用微氮合金+钒氮合金微合金化工艺对HR B400系列钢筋进行生产试制研
究，通过合理的控制技术，微观方面有明显的V(CN)析出相，提高了微合金化作用，生产出组织性能更为优良的针状铁素体热轧抗震螺纹钢筋，提高了钢筋的加工性能和耐候性能，钢筋的时效性能明显降低，同时降低了生产成本。
关键词：钒氮合金微氮合金高强钢筋性能
中图分类号：TG142.33
文献标识码：A
文章编号：1672-1152（2019）04-0110-02
收稿日期：2019-05-12
作者简介：陈东辉（1985—），男，2009年毕业于河北理工大学冶金工程专业，工程师，现在河钢集团宣钢公司二钢轧厂从事转炉炼钢技术管理工作。
河钢集团宣钢公司（全文简称宣钢）钢筋生产一
直采用钒微合金化技术［１］
，
对钢筋进行透射电镜分析，HRB400E 中未发现有明显的VN 析出物，致使宣钢钢筋不能充分发挥钒的微合金效果。经过技术研究和试验，采用微氮合金+钒氮合金微合金化工艺，在满足客户产品标准、保证低合金钢（钢筋）力学性能条件下，充分利用微合金元素的固溶强化［２］、位错强化、
晶界强化、沉淀强化［３］与相间强化等钢综合强化效果，
突出（弥散）沉淀强化与相间强化（体）强化效果，通过控制成品钢的不同种类的碳氮化物弥撒、细小、均匀析出，实现了化学成分与组织相适应的最佳工艺控制，钢筋的性能各项指标达到了技术要求。通过降低主要常规合金元素Mn 、Si 元素的含量及贵重合金V 的含量，宣钢降低了冶炼成本，取得良好的经济效果。1
热轧高强钢生产控制要点
热轧高强钢生产控制要点
一、引言
热轧高强钢是一种具有优异力学性能和低成本优势的钢铁材料，广泛应用于建筑、汽车、船舶、航空航天等领域。本文将深入分析热轧高强钢的生产控制要点，包括原材料选取与储备、生产工艺流程及参数设置、质量控制、轧后处理及性能检测、智能控制以及节能环保与可持续发展等方面。
二、原材料选取与储备
热轧高强钢的生产需要选用合适的原材料，包括铁水、废钢、合金元素等。铁水具有较高的碳含量，为钢液提供良好的强度和韧性。废钢则提供了必要的合金元素，如锰、硅等，以调整钢的力学性能。另外，还需储备适量的合金元素，以满足不同种类和性能要求的产品需求。在选取和储备原材料时，应关注资源供应情况、成本效益以及环保要求。
三、热轧高强钢生产工艺流程及参数设置
热轧高强钢的生产工艺流程包括炼钢、连铸和热轧三个主要环节。炼
钢环节需控制钢液的成分和温度，以保证钢液的纯净度和必要的合金元素含量。连铸环节需要精确控制浇注温度和冷却速度，以获得理想的凝固组织和晶粒结构。热轧环节则需设定合适的加热温度、轧制速度和压力，以及正确的冷却方式，以确保钢材的形状、尺寸和性能满足要求。
四、生产过程中的质量控制要点
生产过程中的质量控制是保证热轧高强钢产品质量的关键。影响产品质量的因素主要包括温度、速度和压力等。温度控制可确保钢材在最佳的温度范围内进行加热和冷却，以获得良好的力学性能。速度控制则是保证生产效率和产品质量的重要因素，过快的速度可能导致钢材变形和产生缺陷，而过慢的速度则可能影响生产效率。压力控制则是在轧制过程中保证钢材形状和尺寸的关键因素，需根据产品规格和工艺要求进行精确调整。针对这些影响质量的因素，需采取相应的解决措施，如实时监测、调整工艺参数、优化设备等。
建筑用钢材的冶炼、分类和主要技术标准
建筑用钢材的冶炼、分类和主要技术标准
钢材是以铁为主要元素，含碳量一般在2%以下，并含有其他元素的材料。建筑钢材是指建筑工程中使用的各种钢材，包括钢结构用各种型材（如圆钢、角钢、工字钢、钢管）、板材，以及混凝土结构用钢筋、钢丝、钢绞线。钢材是在严格的技术条件下生产的材料，它有如下的优点：材质均匀，性能可靠，强度高，具有一定的塑性和韧性，具有承受冲击和振动荷载的能力，可焊接、铆接或螺栓连接，便于装配；其缺点是：易锈蚀，维护费用大。
钢材的这些特性决定了它是经济建设部门所需要的重要材料之一。建筑上由各种型钢组成的钢结构安全性大，自重较轻，适用于大跨度和高层结构。但由于各部门都需要大量的钢材，因此钢结构的大量应用在一定程度上受到了限制。而混凝土结构尽管存在着自重大等缺点，但用钢量大为减少，同时克服了钢材因锈蚀而维护费用高的缺点，所以钢材在混凝土结构中得到了广泛的应用。
第一节钢的冶炼
钢是由生铁冶炼而成的，钢和铁都是铁碳合金，钢的含碳量在2%以下，而生铁的含碳量大于2%。另外，钢中的杂质含量也少于生铁。
生铁中由于含有较多的碳和其他杂质，性质较脆，强度低、韧性差，也不能采用轧制、锻压等方法进行加工。生铁有炼钢生铁和铸造生铁之分。炼钢生铁中铁和碳元素以Fe3C化合物形式存在，其断口为银白色，质硬而强度高，又称为白口铁。而铸造生铁中碳以石墨状态存在，断面呈灰色，也称灰口铁，质较软、强度低，可进行切削加工，用于铸造业。
钢的冶炼就是将熔融的生铁进行氧化，使碳的含量降低到规定范围，其他杂质含量也降低到允许范围之内。
HRB500高强钢筋研发与生产实践
涟钢科技与管理 2017年第2期
・5・
HRB500高强钢筋研发与生产实践
质量部 张顺开
摘 要
本文介绍了采用钒氮微合金工艺研发及批量生产HRB500高强钢筋过程。通过窄成分范围设计和合适的轧制工艺生产的HRB500高强钢筋具有良好的综合性能，实物质量符合 GB1499.2－2007 标准要求，用户反映良好。
1 前言
HRB500高强钢筋具有强度高、综合性能好、节约钢筋等优点，2009年国务院明确提出：淘汰强度335MPa 及以下级别热轧带肋钢筋，加快推广使用400MPa 及以上钢筋，促进建筑钢筋的升级换代。随着国家对中西部开发扶持力度的加大，西南省份高速公路、高铁建设进入快速发展期，市场对HRB500高强钢筋的需求量急速增加，应用前景良好、经济效益可观。
HRB500高强钢筋采用“加钛、加铌微合金化”工艺，存在性能波动大和合金成本较高的问题，通过优化工艺设计，研发HRB500高强钢筋具有良好的社会效益和经济效益，同时对提高热轧带肋钢筋品牌效应具有重要意义。
2 工艺路线
高炉铁水→100t 转炉→氩站→方坯连铸→钢坯红送→加热→粗轧→切头→中轧→切头尾→精轧→定尺剪切→冷床冷却→检验→收集、打捆、码垛、入库
3 工艺设计及应用
3.1 力学性能设计
为保证钢筋在用户使用时性能符合国标要求，考虑时效和检验偏差，制定了留有合适富余量的内控要求，见表1
表1 HRB500高强钢筋内控力学性能
钢种
标准 Rel;MPa
Rm;MPa A;%冷弯HRB500
国标 ≥500
≥630 ≥15
合格
内控 ≥520 ≥650 ≥15
特殊钢生产工艺技术概述
特殊钢生产工艺技术概述
摘要：特殊钢包括优质碳素钢、合金钢、高合金钢三大类，介绍了特殊钢的生产工艺技术，重点论述了合金结构钢、汽车用齿轮钢、合金工具钢、高速工具钢、轴承钢、弹簧钢和不锈钢的性能及生产工艺技术。
特殊钢一般是指具有特殊性能或特殊用途的钢种。其与普通钢相比具有更高的强度和韧性、物理性能、化学性能、生物相容性和工艺性能。因其性能特殊，决定了它在国民经济及军事工业中占有极其重要的地位。因此，在生产制造特殊钢时，就需要采用特殊的工艺装备技术来实现特殊的化学成分、特殊的组织和性能。
特殊钢的定义在国际上没有明确规定，各国特殊钢的统计分类不完全相同。我国特殊钢定义与日本、欧洲相近，包括优质碳素钢、合金钢、高合金钢三大类，通常展开为优质碳素结构钢、合金结构钢、碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢、轴承钢、弹簧钢（碳素弹簧钢和合金弹簧钢）、耐热钢和不锈钢。由于高温合金与精密合金在特殊钢厂生产，也将这两种合金纳入特殊钢的行列之中统计[1]。在特殊钢领域，除优质碳素结构钢、碳素工具钢和碳素弹簧钢外，其余均为合金钢，合金钢约占特殊钢的70%。目前，世界上特殊钢有近2 000个牌号、约50 000个品种规格、数百个检验标准。
随着科学技术的发展，对特殊钢产量及品种的需要日益扩大，对质量的要求也越来越严格、苛刻。近年来，围绕提高特殊钢性能、质量、品种、效率，降低特殊钢成本、节能降耗、环境友好等方面采用了一系列新技术、新工艺、新装备，使得特殊钢的洁净度、均匀度、组织细化度和尺寸精度等有了很大提高。
特殊钢生产工艺流程主要有3种[2]：1）电炉流程（即短流程）：电炉—二次精炼—连铸—轧制。2）转炉流程（长流程）：高炉—铁水预处理—转炉—二次精炼—连铸—轧制。3）特种冶金：特种冶炼（如真空感应熔炼、冷坩埚熔炼、电渣重熔、真空电弧重熔、电子束熔炼、等离子熔炼等）—锻造或轧制。
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高强钢炼钢生产的工艺研究与应用
丁中刁承民张海民刘国刘建伟
（济南钢铁集团公司炼钢厂，济南 250101）
摘 要 本文研究了高强钢的生产工艺路线和关键控制因素，以及对操作进行的优化和改进。同时对生产过程的控制参数进行了研究和分析，优化了生产工艺流程，实现了低合金高强钢单线稳定、批量生产的目的。
关键词 高强钢夹杂物软吹氩脱氢
The Studies and Applications of High Strength Steel in
the Steelmaking Plant
Ding Zhong Diao Chengmin Zhang Haimin Liu Guo Liu Jianwei
(Steelmaking Plant of Jinan Iron and Steel Group Corp, Jinan, 250101)
Abstract The article introduced the high strength steel production process , key controlling factor , optimized and ameliorated of the operation. And studied and analyzed the parameters process controlling, optimizing the routing, realizing to producting stabile and in a large scale the high strength steel.
Key words high strength steel, inclusion, soft bubbling, dehydrogenation
随着社会经济的发展，工程机械和煤机行业用高强钢向着高参数化、轻量化、大型化的方向发展，因此提高低合金产品强度和质量是钢铁企业发展的趋势，也是提高市场竞争力的必要手段。济钢210t转炉作业区充分利用现有装备的有利条件，在低合金高强钢的生产过程中通过工艺优化和技术改进获得了丰富的生产经验，并掌握了高强钢生产的关键技术，完善了设备的冶金功能，逐步实现了一系列低合金高强度钢批量生产的能力。
1 生产工艺
1.1生产设备状况简介
济钢炼钢厂210t转炉作业区于2009年12月26日建成投产，现有KR铁水脱硫、210t转炉、LF精炼炉、RH精炼炉各一座、DANIELI板坯连铸机一台，主要生产250mm厚度的铸坯，钢种包含船板钢、高强度钢、容器钢、管线钢以及其他一些特殊用钢，年产量150万吨左右。目前该区域已经实现了100%钢水精炼处理工艺，其中RH处理比率平均达到58%左右
1.2低合金高强钢的生产工艺
根据低合金高强度钢的轧制以及用户使用要求，实际生产中制定了相应的工艺路线，按照KR-转炉-LF-RH-CCM的生产工艺路线进行生产。
丁中，男，本科，工程师，从事炼钢、炉外精炼技术研究和管理工作，tinsion8888@
高强钢炼钢生产的工艺研究与应用
2 生产实践及数据分析
由于低合金高强钢要求有较高的强度和韧性，因此要求钢水的纯净度高，夹杂物含量低，铸坯的表面质量和内部质量良好。因此需要对钢水中的P、S、N、O、H等有害元素及夹杂物进行合理控制，从而达到产品性能和用户的要求。低合金高强钢的化学成分见表1。
表1低合金高强钢的化学成分(%)
C Si Mn P S Alt Bt
0.05～0.09 0.15～0.30 1.58～-1.70 ≤0.015 ≤0.010 0.020～0.050 0.0010～0.0020
Ti Nb V Cr Mo Ni
0.010～0.030 0.050～0.060 0.035～0.045 0.10～0.30 0.10～0.18 0.015～0.025
2.1S的控制
该钢种生产时要求入炉铁水经过KR铁水预处理，铁水的硫含量控制在0.010%以下，并要求KR处理前、后进行扒渣确保处理过程中脱硫效果好以及避免将脱硫产物带入转炉。同时全部采用 C 类(板边、废坯等)废钢冶炼，不使用铁块。另外，严格控制冶炼过程使用的石灰以及其他原料中的S含量。虽然进行了严格控制，但转炉冶炼终点平均的S含量在0.135%，增硫情况比较明显，说明石灰和原料中硫含不稳定，有一定的波动，其中量还是比较高。
为了进一步进行深脱硫，通过转炉出钢过程钢渣改质以及LF造渣白渣脱硫处理。首先在合金加入后加入顶渣起到钢渣的初步改质，提高钢渣的碱度，提前化渣为LF精炼造渣创造良好的条件。同时在出钢结束后，向钢渣表面加入一定量的脱硫促进剂，主要起到钢渣脱氧和调整钢渣成分的作用。其次，钢水到站后先进钢渣搅拌，然后根据钢渣脱氧情况加入少量的Al粒在钢渣界面进一步脱除渣中的氧含量。然后根据到站S含量再加入300～500kg石灰进行第二次造渣，主要为脱硫创造良好还原渣和高碱度渣。然后通过大流量Ar搅拌保证钢渣充分接触，吹氩流量600～1000L/min，时间4～8min。实践表明，钢渣成分在合适的范围可以得到最大的脱
图1 脱硫与钢渣氧含量的关系
硫率，其中影响较大的主要是钢渣的氧含量（图1），其次是钢渣的碱度，而钢渣的Al2O3含量达到一定程度后对于脱硫的影响较小。同时，发现在生产出现异常情况由于LF处理周期延长也会对脱硫产生一定的影响（图2）。
图2 脱硫与精炼时间的关系
通过以上措施高强钢成品的平均硫含量可以控制在0.0018%（图3），基本在20ppm以下，通过对比处理前后钢水的S含量可以看出，钢水出钢后精炼过程脱硫率在90%左右，完全能满足目前钢水脱硫的要求。
第八届（2011）中国钢铁年会论文集
图3 高强钢成品S含量
2.2P的控制
从转炉终点P控制的情况来看，关键通过过程温度的合理控制，并降低终点温度，适当采用高碱度大渣量的办法，出钢P含量平均控制在0.0086%（图4），能满足高强钢成分要求，但从成品P含量的控制来看，平均P含量在0.0102%，最高0.0145%，已经接近成分要求的上线，说明转炉终点P控制上还有一定的波动。同时从回P的情况看虽然平均回P量很低，但最大回P量已经达到0.0067%，说明出钢过程转炉下渣量的控制有一定的波动，但可以满足该钢种的基本要求。
图4 钢水P控制情况
2.3N的控制
由于高强钢合金加入量较大，经过的生产工序较多，因此给钢水处理过程N的控制带来了一定的难度，而且波动较大，不稳定。现场统计数据表明（见表2）：最容易增氮的环节主要是转炉出钢过程，其次主要在钢水的精炼处理过程以及浇注过程的增氮比较明显。因此要减少钢水初始的氮含量需要在出钢工艺个环节进行把握和控制，其次在精炼处理过程中减少或避免增氮环节的影响，同时搞好钢水浇注过程中的保护浇注。转炉生产过程中，发现钢水二次吹炼的炉次、出钢散流、二次合金投入的炉次增氮量相对较大，同时终点氧量稍高的炉次增氮量也较少。在LF处理过程中，通过取样分析比较，发现增氮主要发生在造渣阶段，当造渣时间长成渣晚时，钢渣埋弧效果差，加热和吹氩过程中容易导致钢液裸露，导致增氮。因此LF精炼炉处理过程中尽可能的快速成渣，减少加热过程电弧埋弧不良导致的增氮，同时调整除尘风机的开度，确保钢包内为微正压状态（一般来说风机开度在35%左右就能满足），避免空气与钢水接触，从而有效的减少了LF 精炼过程的增氮了。另外在RH处理过程中基本不增氮，当初始氮含量在40ppm以上后，RH精炼炉可适量的脱氮，但一般最高不会超过30%。钢水上机浇注过程中除了中包第一炉、保护浇注不良等因素增氮量偏大以外，正常情况下增氮量在5ppm以下。
表2高强钢生产过程中各工序增氮情况(ppm)
工序转炉出钢增氮 LF精炼增氮 RH精炼增氮 CCM浇注增氮成品平均
氮含量5～15 0～10 0～3 0～10 42
2.4T[O]的控制
研究表明，当 w (T[O]) ≤15 ×10-6时,可有效防止大于 50μm氧化物夹杂的出现[1]。因此合理控制高强