管线钢的连铸工艺研究(gao)2
EAF-CSP流程Nb微合金化管线钢的
连铸工艺研究
苏东庄汉洲高吉祥王进步李亚平洪兵雄沈训良
（广钢集团技术中心CSP应用技术研究所,广州珠江钢铁有限责任公司）
摘要基于珠钢采用Nb微合金化技术成功地开发了管线钢X52和X56的事实，本文结合CSP薄板坯连铸工艺特点，探索出了一套适合含Nb钢薄板坯连铸的浇注温度制度、结晶器保护渣、连铸拉速和结晶器热流密度匹配及二次冷却曲线等工艺控制技术。
关键词 Nb微合金化, 管线钢, 连铸工艺
.
RESEARCH OF CONTINUOUS CASTING PROCESS FOR NB MICROALLOYED STEEL
OF PIPE LINE STEEL
SU Dong ZHUANG Hanzhou GAO Jixiang WANG Jinbu LI Yaping HONG Binxiong SHEN Xunliang (CSP Applying Technology Research Institute of GISE,Zhujiang Iron&Steel Co,Ltd）
ABSTRACT Based on the fact that ZIS succeed in manufacturing X52 and X56 pipe line steel by means of Nb Micro-alloying technology, this paper combined with the technical characteristic of TSCR and investigated
a series of technology to control thin sla
b continuous casting for Nb-bearing steel,such as the schedules
of the temperature、mold casting powder、matching slab withdrawing and Heat Flux Density and the selection of second cooling curve etc.
KERWORDS Nb microalloyed ,pipe line steel , continuous casting process
0 前言
随着钢铁市场竞争的日益剧烈,各厂家纷纷向着低成本、高效化方向发展。钢中加入微合金元素后,钢的性能得到大幅度提高,而合金化成本增加不大,因而Nb、V、Ti微合金化技术在钢铁生产中应用不断扩大,尤其在低合金高强度钢方面。珠钢采用微合金化技术在EAF-CSP流程上作为开发高强度钢的思路。利用EAF-CSP短流程生产X52和X56管线钢是国内冶金业的一个新课题，原因在于薄板坯连铸连轧工艺与传统的厚板坯连轧工艺在冶金学上有根本的区别。对于CSP薄板坯连铸工艺而言，采用Nb微合金化技术开发裂纹敏感系数高的X52和X56管线钢，研究连铸工序浇注温度制度、结晶器保护渣、连铸拉速和结晶器热流密度匹配及二次冷却曲线的选取等工艺控制技术问题具有重要的意义。
1 珠钢CSP连铸机主要工艺参数
表1 CSP连铸机主要工艺参数
CSP连铸机
流数2流， SMS公司制造..
类型立弯式结晶器长度1100mm
铸坯厚度50 / 60mm
铸坯宽度1000～1380mm
拉坯速度 3.5～6.0m/min
冶金长度6340mm
引锭杆刚性引锭杆
拉矫机三辊拉矫装置
出坯温度950～1050℃
液芯压下 LCR 仅2号连铸机
电磁制动 EMBr 仅2号连铸机
2 Nb微合金化X52和 X56管线钢成分控制
根据国际通用埋弧焊管用钢板的交货技术标准，同时参照美国石油学会管线钢管规范标准（即API）,设计了X52和 X56管线钢内控化学成分。
表2试制X52和 X56管线钢内控化学成分（wt%）
元素 C Si Mn P S Nb+V+Ti Ceq Pcm
含量≤0.09 ≤0.30 ≤1.50 ≤0.020 ≤0.006 ≤0.15 ≤0.40 ≤0.20
3 连铸工艺研究
3.1浇注温度制度的制定
浇注温度过高容易使中心偏析加重，结晶器弯月面初生坯壳不均匀性增加，出结晶器坯壳变薄从而增加裂纹产生甚至拉漏的机会；由于钢包热损失大,用低浇注温度长时间浇注有困难,同时钢水流动性差、保护渣熔化不好。为此Nb微合金化管线钢铸坯生产采用20～30℃中包钢水过热度控制，有助于减少操作难度，也有效防止浇注过程漏钢，获得良好的铸坯表面质量。
钢水液相线温度是确定浇注温度的基础，它取决于钢水中所含元素的性质和含量。由X52和 X56管线钢内控化学成分，根据经验公式[1]:
T
l
=1536-{78[C%]+7.6[Si%]+4.9[Mn%]+34[P%]+30[S%]+5[Cu%]+3.1[Ni%]+2[Mo%]+2[V%]+1.3[Cr%]+18[Ti% ]}(℃)
可计算出X52钢水液相线温度为1521℃,X56为1523℃。由此可以确定管线钢精炼出钢温度T
出
[2]（上台温度）：
T
出= T
l
+△T
浇
+△T
过程
式中：T
l ——
钢水液相线温度
T
浇——
钢水过热度
T
过程——
从出钢到开始浇注时的过程温降
由上式，△T
浇，
△T
过程
按30℃和20～40℃左右控制，则T
出
可计算得1571～1591℃和1573～1593℃。
下表3列出了在试验生产时2#连铸机浇铸的Nb微合金X52和 X56管线钢钢水温度和结晶器热流参数。
钢种炉号拉速
m╱min 热流密度
MW╱m2
TD温度（℃）过热度（℃）
上台140t 120t 80t 40t 140t 120t 80t 40t 平均
X52 104073310 3.6～4.2 2.3╱1.3 1584 1543 1556 1551 1542 22 35 30 21 27 204125390 4.3 2.3╱1.7 1578 1543 1554 1551 1545 22 33 30 24 27 204125380 4.3 2.24╱1.7 1578 1543 1548 1551 1549 22 27 30 28 27
X56 105043810 4.2 2.51╱1.72 1579 1553 1551 1544 1548 31 29 22 26 27 205061710 4.3 2.6╱1.5 1577 1557 1549 1547 1545 35 27 25 23 27.5 205061720 4.3 2.6╱1.7 1578 1546 1549 1546 1547 24 27 24 25 25
从表中可以看出，6炉试验钢上台温度控制在1577～1584℃之间，中包钢水平均过热度维持在25～27.5℃之间，试验生产状况表明，所制定的浇注温度制度是适宜的，为试验钢连铸顺行奠定了良好的基础。
3.2 结晶器保护渣的选用
薄板坯连铸具有拉坯速度快、结晶器传热速度快、结晶器液面体积小、液面波动大等工艺特点，因此对结晶器保护渣要求在较高拉速或拉速变化较大的情况下，仍能维持足够渣耗，液渣层保持良好的状态，以避免粘结和拉漏[3]。针对CSP连铸工艺条件，需要低粘度、高熔化速度等性能的结晶器保护渣，确保流入结晶器与铸坯的保护渣量改善铸坯的传热条件。试制Nb微合金X52和 X56管线钢采用具有上述特点
的XCZ-2A型号结晶器保护渣，其理化性能如表4所示。
表4XCZ-2A型号结晶器保护渣理化性能
项目指标项目指标项目指标BaS 0.93 Fˉ 4.92 % 粘度(1300 ℃) 1.6泊
SiO
230.95 % C
全
5.26 % 半球温度1012 ℃
CaO 31.07 % Fe
2O
3
0.67 % 流动温度
MgO 3.99 % H
2
O 0.3 % 熔速27
Al
2O
3
3.5 % Na
2
O 8.4 % 容重0.67 g╱cm3
从工业生产试验浇注曲线（见图1）可看出，结晶器热流密度值随拉速变化而表现出较稳定的水平，
浇注过程稳定、传热和润滑较好、连铸坯表面质量良好，未发现纵裂。试验结果表明，熔速较快、粘度较低的XCZ-2A型号结晶器保护渣能满足Nb微合金化X52和 X56管线钢工业生产要求。
图1 试验浇注曲线
3.3连铸拉速和结晶器热流密度匹配
为了实现浇铸保持稳定顺行，拉坯速度也常常受到结晶器四边的冷却强度的制约。CSP薄板坯连铸结晶器四边的冷却强度分别用宽边热流密度和窄边热流密度来表示。用比率Ratio表示窄边热流密度与宽边热流密度之比值。结晶器热流密度及比率Ratio是浇铸状态的重要参数，它反映了铸坯的初期凝固情况，对判断保护渣的性能变化、钢水的质量、浇铸的状态等情况有重要的参考价值，特别是比率Ratio。试制Nb微合金钢采用窄边热流密度与宽边热流密度之比值Ratio＝0.57～0.76，从上表3可看出，浇注X52管线钢时结晶器宽边热流密度为2.24～2.3MW/m2，窄边热流密度为1.3～1.7MW/m2, 浇注X56管线钢时结晶器宽边热流密度为2.51～2.6MW/m2，窄边热流密度为1.5～1.72MW/m2，基本上可保证较高的拉速下浇铸保持稳定顺行。
根据试验钢的化学成分范围，通过THERMO-CALC热力学软件可以计算出Nb(C,N)析出量与温度的关系。图2给出了一个计算实例[4]，由图可见，Nb(C,N)从1080℃开始析出，随着温度的降低，Nb(C,N)的析出量增加。
图2 Nb(C,N)析出量与温度的关系
由上图2可知，为防止含Nb钢铸坯在矫直时产生横裂纹，在矫直前铸坯表面温度应高于1080℃，这要求应有适当高的钢水过热度和拉坯速度。但注意浇注温度不能太高，过高容易使中心偏析加重，结晶器弯月面初生坯壳不均匀性增强，也增加裂纹产生甚至拉漏的机会。根据薄板坯连铸的生产实践和Nb微合金化技术特点，当中包钢水过热度在20～30℃范围和比值Ratio＝0.57～0.76时，Nb微合金化X52、 X56管线钢拉速控制在4.0～4.6 m╱min是合理可行的。
3.4二次冷却曲线的选取
根据含Nb钢种特点和拉速大小，采用合理的冷却强度控制凝固过程以满足工艺要求。Nb微合金化钢二次冷却工艺的控制要求如下:
①冷却效率高，以加速热量的传递；
②喷水量合适，使铸坯表面温度分布均匀；
③铸坯在矫直前尽可能完全凝固；
④矫直时铸坯表面温度应控制在950℃以上[5]；
⑤有良好的铸坯表面和内部质量。
二冷工艺一共有由弱至强1# →5#共5条冷却曲线，为了保证铸坯的凝固质量和矫直时铸坯表面温度达到足够高的温度，Nb微合金钢在2#连铸机浇铸时采用2#冷却曲线，曲线各区冷却水量如表5所示：
表5 2#连铸机2#冷却曲线各区冷却水量
Static Cooling Curve SC2m3/h Thickness 60 mm
Casting Speed (m/min) 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
1.0 Spray Ring 1
2.0 12.0 1
3.2 1
4.4 1
5.6 1
6.8 18.0
2.0 Seg 1 Rows 2-4 12.0 12.0 1
3.2 1
4.4 1
5.6 1
6.8 18.0
3.0 Seg 1 Rows 5-12 26.4 26.4 26.4 26.4 29.9 38.4 47.2
3.1 12.0 12.0 13.2 1
4.4 1
5.6 1
6.8 18.0
3.2 12.0 12.0 13.2 1
4.4 1
5.6 1
6.8 18.0
4.0 Seg 2 Rows 12-21 22.8 22.8 22.8 34.7 46.7 58.6 70.7
4.1 12.0 12.0 13.2 14.4 1
5.6 1
6.8 18.0
4.2 4.6 4.6 4.6 6.5 9.0 11.6 14.2
5.0 Seg 3 Rows 22-31 22.8 22.8 22.8 34.7 4
6.7 58.6 70.7
5.1 4.6 4.6 4.6
6.5 9.0 11.6 14.2
5.2 4.6 4.6 4.6
6.5 9.0 11.6 14.2
2#冷却曲线属偏弱冷曲线，多炉次的试验结果表明，对于有较强热裂倾向的Nb微合金钢，在2#连铸机连铸二次冷却工艺选取2#冷却曲线是合适的。
4 连铸工艺效果分析
珠钢先后进行了多炉次、多种规格的工业性生产试验，试验钢铸坯表面质量良好，未出现过横、纵裂纹缺陷，基本上实现了铸坯无缺陷要求。利用60mm厚度铸坯试制成功了组织均匀细化的7.1～11mm厚度×1020mm宽度的X52和9.6mm厚度×1020mm宽度X56管线钢。
在工业性试制中，对铸坯出坯样进行在线剪切并水冷，对铸坯低倍组织、枝晶特征和原始奥氏体粒度等进行了检验分析。经过低倍分析表明，出坯后薄板坯铸坯的心部、1/4处和边部的组织没有明显的差异，说明沿整个铸坯截面的原始组织比较均匀，三个部位均表现出表层急冷细晶层和心部等轴晶区少，铸造枝晶相对发达，甚至贯穿整个铸坯厚度截面的薄板坯铸造组织结构特征，但铸坯还存在中心偏析。文献[6]表明，这种中心偏析在薄板坯连铸上是难以消除的，正是由于结晶器末端的芯部始终不能完全凝固,而在铸坯凝固末端尚未凝固钢液的流动则是中心偏析产生的根源。还可以通过液芯轻压下、二冷工艺控制等措施进一步改善。经过微观组织分析（见图3），样品的室温组织以等轴铁素体＋淬火组织为主。由此可见，薄板坯连铸凝固速度快，二次枝晶间距细小，薄板坯铸态组织均匀，其偏析与疏松等内部质量缺陷的发生程度远小于传统板坯连铸机。
珠钢的X52和X56管线钢热轧板卷表面质量、力学和工艺性能检验合格；试验钢热轧板卷冲击韧性、金相组织和非金属夹杂物经北京钢铁研究总院分析和评定，各项性能符合X52和X56管线钢技术条件要求。
图3.样品微观组织分析（左：铸坯表面；中：铸坯厚度1/4处；右: 铸坯心部）
5 结论
1）结合Nb微合金元素在CSP流程中新的物理冶金特点，通过薄板坯连铸生产所需最优化浇注温度制度、结晶器保护渣、连铸拉速和结晶器热流密度匹配及二次冷却曲线等一系列连铸工艺控制技术，珠钢成功地试制了铸态组织均匀的60mm厚度含Nb钢薄板坯。
2）X52和X56管线钢钢水液相线温度分别为1521和1523℃，中包钢水的过热度控制在20～30℃较为合理，出钢温度控制在1571～1591℃和1573～1593℃范围内。
3）选用熔速较快、粘度较低的XCZ-2A型号结晶器保护渣，能满足Nb微合金化X52和X56管线钢工业生产要求。
4）当中包钢水过热度在20～30℃范围和比值Ratio＝0.57～0.76时，Nb微合金化管线钢连铸拉速控制在4.0～4.6 m╱min比较合理。
5）试验结果表明，对于有较强热裂倾向的Nb微合金钢，在2#连铸机二次冷却选取属偏弱冷曲线的2#
冷却曲线是合适的。
6 参考文献
[1]史宸兴主编.实用连铸冶金技术.北京：冶金工业出版社，1998.30
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中厚板综述分析
综述（中厚板） 西安建筑科技大学材料成型及控制工程0902 XX 2013,0401 1.中厚板简介 中厚钢板大约有200 年的生产历史，它是国家现代化不可缺少的一项钢材品种，被广泛用于大直径输送管、压力容器、锅炉、桥梁、海洋平台、各类舰艇、坦克装甲、车辆、建筑构件、机器结构等领域。具品种繁多，使用温度要求较广（-200~600），使用环境要求复杂（耐候性、耐蚀性等），使用强度要求高（强韧性、焊接性能好等）。 一个国家的中厚板轧机水平也是一个国家钢铁工业装备水平的标志之一，进而在一定程度上也是一个国家工业水平的反映。随着我国工业的发展，对中厚钢板产品，无论从数量上还是从品种质量上都已提出厂更高的要求。板是平板状、矩形的，可直接轧制或由宽钢带剪切而成，与钢带合称板带钢。 2.中厚板生产的总体概况 根据《2011中国钢铁工业年鉴》，中国现有中厚板轧机总生产能力为9331万t/a,2012年共生产中厚板7221万ｔ，其中特厚板708万ｔ、厚板2432万ｔ、中板4081万ｔ。 近年来，国内中厚板不仅在产量上增长迅速，而且在品种开发方面也取得了很大成绩。目前已经开发出了屈服强度高于960Mpa级的高强工程机械用钢，高强韧耐磨钢NM360,NM400,NM500,NM550也已经能生产，并分别制定了国家标准。低温压力容器钢方面，已经开发出确保－196℃低温韧性的LNG储罐用9Ni钢，中温抗氢钢15CrMoR、14Cr1MoR、12Cr2Mo1VR；开发出的抗拉强度610MPa级的Q420qE钢板已经成功应用于南京大胜关高铁大桥；屈服强度级别为420、460MPa 的高建钢也已应用于水立方、鸟巢等重大工程项目中。并已能生产460、550ＭPa级超高强船板、海洋平台用钢及690MP A级齿条钢;X80级管线用钢已经成功大批量应用于西气东输二线，并具备了X100及Ｘ120超高强韧管线钢的生产能力；用于第３代核技术建造反应堆安全壳用钢板SA738GＲB也已国产化。
钢铁生产工艺流程图
钢铁生产工艺流程 炼焦生产流程：炼焦作业是将焦煤经混合，破碎后加入炼焦炉内经干馏后产生热焦碳及粗焦炉气之制程。资源来源：台湾中钢公司网站。
烧结生产流程：烧结作业系将粉铁矿，各类助熔剂及细焦炭经由混拌、造粒后，经由布料系统加入烧结机，由点火炉点燃细焦炭，经由抽气风车抽风完成烧结反应，高热之烧结矿经破碎冷却、筛选后，送往高炉作为冶炼铁水之主要原料。资源来源：台湾中钢公司网站。
高炉生产流程：高炉作业是将铁矿石、焦炭及助熔剂由高炉顶部加入炉内，再由炉下部鼓风嘴鼓入高温热风，产生还原气体，还原铁矿石，产生熔融铁水与熔渣之炼铁制程。资源来源：台湾中钢公司网站。
转炉生产流程：炼钢厂先将熔铣送前处理站作脱硫脱磷处理，经转炉吹炼后，再依订单钢种特性及品质需求，送二次精炼处理站(RH真空脱气处理站、Ladle Injection盛桶吹射处理站、VOD真空吹氧脱碳处理站、STN搅拌站等)进行各种处理，调整钢液成份，最后送大钢胚及扁钢胚连续铸造机，浇铸成红热钢胚半成品，经检验、研磨或烧除表面缺陷，或直接送下游轧制成条钢、线材、钢板、钢卷及钢片等成品。资源来源：台湾中钢公司网站。
连铸生产流程：连续铸造作业乃是将钢液转变成钢胚之过程。上游处理完成之钢液，以盛钢桶运送到转台，经由钢液分配器分成数股，分别注入特定形状之铸模内，开始冷却凝固成形，生成外为凝固壳、内为钢液之铸胚，接着铸胚被引拔到弧状铸道中，经二次冷却继续凝固到完全凝固。经矫直后再依订单长度切割成块，方块形即为大钢胚，板状形即为扁钢胚。此半成品视需要经钢胚表面处理后，再送轧钢厂轧延。资源来源：台湾中钢公司网站。
炼钢连铸工艺流程介绍
连铸工艺流程介绍 将高温钢水浇注到一个个的钢锭模内，而是将高温钢水连续不断地浇到一个或几个用强制水冷带有“活底”(叫引锭头）的铜模内（叫结晶器),钢水很快与“活底”凝结在一起,待钢水凝固成一定厚度的坯壳后，就从铜模的下端拉出“活底”，这样已凝固成一定厚度的铸坯就会连续地从水冷结晶器内被拉出来，在二次冷却区继续喷水冷却。带有液芯的铸坯,一边走一边凝固，直到完全凝固。待铸坯完全凝固后,用氧气切割机或剪切机把铸坯切成一定尺寸的钢坯。这种把高温钢水直接浇注成钢坯的新工艺，就叫连续铸钢。
【导读】:转炉生产出来的钢水经过精炼炉精炼以后，需要将钢水铸造成不同类型、不同规格的钢坯。连铸工段就是将精炼后的钢水连续铸造成钢坯的生产工序，主要设备包括回转台、中间包,结晶器、拉矫机等。本专题将详细介绍转炉（以及电炉）炼钢生产的工艺流程,主要工艺设备的工作原理以及控制要求等信息。由于时间的仓促和编辑水平有限，专题中难免出现遗漏或错误的地方，欢迎大家补充指正。? 连铸的目的: 将钢水铸造成钢坯。?将装有精炼好钢水的钢包运至回转台,回转台转动到浇注位置后,将钢水注入中间包,中间包再由水口将钢水分配到各个结晶器中去。结晶器是连铸机的核心设备之一,它使铸件成形并迅速凝固结晶。拉矫机与结晶振动装置共同作用,将结晶器内的铸件拉出,经冷却、电磁搅拌后，切割成一定长度的板坯。?连铸钢水的准备 一、连铸钢水的温度要求: 钢水温度过高的危害:①出结晶器坯壳薄，容易漏钢；②耐火材料侵蚀加快，易导致铸流失控,降低浇铸安全性；③增加非金属夹杂，影响板坯内在质量；④铸坯柱状晶发达;⑤中心偏析加重，易产生中心线裂纹。 钢水温度过低的危害：①容易发生水口堵塞,浇铸中断;②连铸表面容易产生结疱、夹渣、裂纹等缺陷; ③非金属夹杂不易上浮，影响铸坯内在质量。 二、钢水在钢包中的温度控制: 根据冶炼钢种严格控制出钢温度，使其在较窄的范围内变化;其次,要最大限度地减少从出钢、钢包中、钢包运送途中及进入中间包的整个过程中的温降。 实际生产中需采取在钢包内调整钢水温度的措施： 1）钢包吹氩调温 2)加废钢调温 ３）在钢包中加热钢水技术 4）钢水包的保温 中间包钢水温度的控制
玻璃钢管道施工工艺
[复习] 5.4.6玻璃钢管 5.4. 6.1构件检验 (1)管道、管件检查 管道尺寸应符合标准规范要求，管端应标明材料执行标准、规格类型等，并提供产品质量合格证明及验收内容等。管道内表面应光滑，无龟裂、分层、针孔、杂质、贫胶区及气泡等，管端面应平齐，无毛刺，外表面无明显裂纹、分层等缺陷。承插管承口内外所有表面应平滑，不得有裂纹、断口或对连接面使用性能不利的其他缺陷。O型圈槽的台阶及端面必须粘合为一体，不得有分层。管道的厚度要符合使用要求。 (2)承插用xx橡胶圈验收 密封橡胶圈严禁使用再生胶，其外观应完好，无接头，表面不得有裂纹、杂质和气泡，规格、外观尺寸必须与管道圈槽加工尺寸一致，橡胶圈截面直径差不得超过?0.5mm，橡胶圈环的直径差不得超过?10mm。橡胶圈的性能指标以保证密封、无渗漏为准，一般应符合下列要求:硬度(邵氏A)45,55;拉伸强度大于16 MPa;伸长率大于500,;永久变形小于20,;老化系数0.8 (70?,44h)。 5.4. 6.2管道装卸 (1)管道装卸过程中应该轻装轻放，严禁摔跌或者撞击。 (2)管道装卸机具的工作位置必须稳定，机具的起吊能力必须可靠。 (3)管道可以采取一个或者两个支撑点进行起吊，要保证管道在空 中均衡，严禁用绳子贯穿管道两端进行装卸管道。(4)装卸用的吊绳应该是柔韧、较宽的皮带、吊带或者绳索，严禁用钢丝绳或者锁链进行吊装管道。 5.4. 6.3材料存放
(1)管道到达现场应运至相应作业地段立即展开施工，如遇到不可抗拒因素无法立即进行施工，则要对管材进行安全存放。 (2)玻璃钢管道的辅助连接材料主要有玻璃纤维纱、短切毡、玻璃丝布等增强材料和树脂、固化剂、促进剂、抗老化剂等基体材料以及各种胶泥等，这些材料必须分类妥善存放在无阳光直射的干燥处。橡胶圈应防晒且远离热源，不得与油脂类和有机溶剂接触。管道、管件应按类型、规格、等级分类堆放，层间应加软质衬垫，远离热源和易燃易爆物品，不宜长期露天存放，防止爆晒。 (3)当管道直接存放在地上时，地面应该平坦。严禁将管道存放在尖锐的硬物上，所堆放的管道应该加木楔防止滚动。 (4)管道应该按规格分类存放。每堆一层应该垫放枕木，枕木间距应该小于管长。管道堆放高度不得高于2米，DN1400以上管道不得堆放。 5.4. 6.4基槽处理 (1)沟槽开挖 1)沟槽开挖时，采用机械开挖为主。人工开挖为辅的方法。开挖时沟底表面应连续平整。沟壁应视情况考虑放坡。以保证安全。清除直 径大于38mm的圆石或大于25mm的夹角形石块。并清除沟上可能掉落的、碰落的物体。以防损坏管子。2)沟槽的断面尺寸除应满足设计文件的要求之外。还需符合GB50268-97、CECS129:2001的规定;沟槽的宽度应便于管道的铺设和安装，应便于夯实机具的操作和地下水的排出，沟槽的最小宽度b应按照(5.4.6.1)式进行计算。(5.4.6.1) 式中b——沟槽的最小宽度(mm);——管外径(mm) ——管壁到沟槽壁的距离(mm) 管壁到沟槽壁的距离宜按照表5.4.6.1确定。表5.4.6.1推荐的s值管公称直径DNs 200 300
宝钢集团一钢公司不锈钢连铸工艺特点
宝钢集团一钢公司不锈钢连铸工艺特点 无锡不锈钢市场2007-1-15 21:51:11 1、前言 由于不锈钢所具有的不锈、耐腐蚀等特殊性能，它的应用越来越广泛。不锈钢的浇铸已普遍使用连铸工艺，目前用于浇铸不锈钢方坯、板坯的专用连铸机已达77台，不锈钢连铸比已超过95％。全球2001年生产不锈钢1600万吨，消费总量达1350万吨，我国2000年不锈钢粗钢产量虽已达55万吨，而2001年上半年的消费水平却已达到了140-150万吨，可见我国不锈钢的产量与消费量之间存在着较大缺口，我国作为一个钢铁大国发展不锈钢事业任重而道远。正是在这种形势下宝钢集团一钢公司(以下简称一钢)目前正在建设我国最大的不锈钢精品基地，预计2004年5月正式投产，届时将以每年70万吨的不锈钢产品投入市场，为缓解不锈钢产品的供需矛盾起到应有的作用。 由于在凝固过程中各类不锈钢容易产生裂纹、偏析、夹杂等缺陷，在连铸工艺、设备的配置，以及在精整工艺上不同于其它钢种。本文通过对一钢不锈钢连铸工艺特点的论述，较全面地介绍不锈钢连铸工艺及设备的特点。 2、大包下渣检测技术 由于不锈钢是高附加值产品，在保证钢水纯净度的条件下，应尽量提高钢水的收得率，其最有效的措施是采用大包下渣检测装置。经多方案比较，一钢采用了内装线圈式下渣检测装置。在钢包的出钢口处安装了线圈式的下渣检测装置，钢水和钢渣经过钢包水口时，对于线圈所产生的电磁波有不同的影响，下渣检测信号反馈装置，把不同的电磁波信号转变成显示信号，并传送至主控室PLC，PLC系统据此决定在浇铸后期关闭钢包滑动水口的准确时间。 3、中间包采用的铸流控制和测温技术
3．1采用塞棒控制铸流 中间包铸流的控制方式有塞棒和滑动水口两种，由于塞棒控制有以下优点： ●塞棒的工作条件好，便于更换； ●由塞棒控制铸流，结晶器内的钢水流动性好； ●浸入式水口可采用内装式，使钢水在浇铸过程中不易吸入空气； ●运行成本比滑动水口低。 因此一钢工程的中间包铸流采用了塞棒控制。 3．2中间包连续测温 中间包采用连续测温装置，以便动态地准确地跟踪中间包内钢水的温度，为制定合理拉速、铸坯质量的判定、铸坯温度场的计算提供依据。 4、结晶器液面自动控制 采用结晶器液面自动控制装置。通过检测结晶器内液面的高度，同时将信号反馈到主控室PLC，PLC系统以此作为调节中间包内塞棒开口度的依据。 5、连铸时的辊缝自动控制和动态轻压下 5．1辊缝自动控制技术 采用辊缝自动控制技术，可以使连铸机在不停机的情况下，自动调整各扇形段的辊缝及锥度，以生产不同断面的铸坯，提高连铸机作业率。一钢不锈钢产品大纲覆盖了奥氏体、铁素体和马氏体以及更高级别的钢种，产品的品种必然会随着市场的要求经常变换，而不锈钢不同钢种的收缩率相差较大，辊缝远程自动控制更显得必要。
年产150万吨中厚板车间工艺设计.docx
.................大学 本科生毕业设计开题报告 题目：年产150万吨中厚板车间工艺设计 学院：冶金与能源学院 专业：材料成型及控制工程 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 2015年11 月15 日 一．选题背景 1.1题目来源 冶金行业经过了近８年的高速发展，行业的钢材产能已经达到近６亿吨／年。已有和在建的中厚板生产线近７０条，中厚板生产能力达到接近７０００万吨／年。但是国际金融危机的影响和国内经济周期的调整，钢铁产品市场成了典型的买方市场。冶金企业如何在这一轮经济调整中，实现技术和产品的转型成了决定企业生存的关键。各中厚板生产厂纷纷根据自身的技术装备特点、技术研发能力、市场客户需求确定自己的产品战略定位。综合实力强的企业，全力体现出产品的差异化战略，坚持不懈地开发生产其他企业无法生产或难于生产的市场短线、高档产品。高档次产品开发离不开性能控制技术，性能控制的新技术不仅提高钢板的性能，还可以带来生产成本的降低。 1.2项目概述： 经过对国内外中厚板市场现状的分析以及前景预测，综合对当地各种物料供应、能源等其它资源的分析，我们选择区域与资源优势居一体的唐山曹妃甸地区作为建厂厂址，设计一座年产量150万吨4300热轧中厚板车间，并且能够生产规格齐全、性能优良，能满足市场需求的产品。 1.3中厚板简介 中厚钢板：厚度大于4mm的钢板属于中厚钢板。其中，厚度4.0-20.0mm的钢板称为中厚板，厚度20.0-60.0mm的称为厚板，厚度超过60.0mm的为特厚板。 中厚板的用途： 中厚板主要用于建筑工程、机械制造、容器制造、造船、桥梁等行业，并且随着国民经济建设其需求量非常之大，范围也十分广。 （1）造船钢板：用于制造海洋及内河船舶船体。要求强度高、塑性、韧性、冷弯性能、焊接性能、耐蚀性能都好。 （2）桥梁用钢板用于大型铁路桥梁。要求承受动载荷、冲击、震动、耐蚀等。 （3）锅炉钢板：用于制造各种锅炉及重要附件，由于锅炉钢板处于中温（350℃以下）高压状态下工作，除承受较高压力外，还受到冲击，疲劳载荷及水和气腐蚀，要求保证一定强度，还要有良好的焊接及冷弯性能。 （4）压力容器用钢板：主要用于制造石油、化工气体分离和气体储运的压力容器或其
钢铁生产工艺流程(连铸之前部分)
钢铁生产工艺流程简介 铁矿石从开采到最终轧制成各类钢材，需要经过采矿—选矿—烧结—炼铁—炼钢—精炼—各类轧制等若干道工序，另外还需要煤、焦、水、电、气等多种辅助材料，是一种综合的物理和化学变化过程。下面简要介绍各工序要点。 从铁矿石到各类成品材常规生产工艺流程见图1所示。 图1 钢铁生产常规工艺流程 一、铁矿石资源概况、开采与选矿 1.1铁矿石资源概况 铁矿石以各种复杂的伴（共）生形式广泛存在于地壳表、浅层中。据2005年的探明数据，世界铁矿石保有储量（可立即开发的工业品位的总量）为1600亿吨，基础储量（可开发的工业品位和一级边界品位储量）为3700亿吨。澳大利亚、巴西、中国、俄罗斯、乌克兰、加拿大、美国和印度等国家都是铁矿石资源大国。中国、巴西、澳大利亚、印度是世界上铁矿石产量最多的国家，其中巴西的淡水河谷公司（CVRD）、澳大利亚的力拓（Rio Tinto）
和必和必拓（BHP）是世界上铁矿石生产量和贸易量最大的三家公司，三家的贸易量占世界铁矿石贸易总量的70%左右。 我国是铁矿石储量大国，目前已探明的资源储量为600多亿吨，可利用资源250多亿吨，但铁矿石品位（含铁量）较低，平均品位只有30%-35%左右，贫矿（低品位矿）比例为97%。我国铁矿石分布广泛而又相对集中，储量较多的地区有辽宁、河北、四川、内蒙古、山东和安徽等。 按照铁存在的化合物形式，可将铁矿石分为赤铁矿（Fe2O3）、磁铁矿（Fe3O4）、菱铁矿（FeCO3）和褐铁矿（Fe2O3·H2O）等。 1.2铁矿石的开采 主要开采形式有露天开采和地下开采。 1.3 铁矿石的选矿 我国铁矿由于贫矿多（占总储量的97.5％）和伴(共)生有其它组分的综合矿多（占总储量的1／3），所以在冶炼前绝大部分需要进行选矿处理。选矿的目的就是通过各种方法，将铁矿石中的铁氧化物以外的脉石等其它杂质尽可能地去除，提高最终产品中铁的含量。 主要流程：铁矿石破碎—磨粉—选矿—烘干—成品精矿粉。 选矿工艺流程示意图见图2。 图2 铁矿石选矿工艺流程示意图 为了提高选矿效果，首先必须将铁矿石破碎到相当的细度，然后再进行选矿处理。 主要的选矿方法有重力选、浮选、反浮选、磁选、水选、电选及化学选等，目前广泛采用的选矿技术有浮选工艺、反浮选和磁选工艺等。 磁选工艺：是一种物理选矿方法，适用于磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿、褐铁矿等的选矿，特别是磁铁矿，利用铁矿的磁性，将其与脉石分离。主要设备为电磁平环强磁选机等。 浮选工艺：是一种化学选矿方法，主要适用于赤铁矿和假象赤铁矿、菱铁矿及褐铁矿等弱磁性的铁矿石。浮选工艺利用的是不同矿物对水亲和力不同、可浮性不同而进行选矿的，矿物的沉浮几乎与矿物密度无关。与水亲和力大、容易被水润湿的矿物一般难于附着在气泡上，故难浮；而与水亲和力小，不易被水润湿的矿物，则容易上浮。因此可以说，浮选是以
连铸工艺
连铸： 转炉生产出来的钢水经过精炼炉精炼以后，需要将钢水铸造成不同类型、不同规格的钢坯。连铸工段就是将精炼后的钢水连续铸造成钢坯的生产工序，主要设备包括回转台、中间包，结晶器、拉矫机等。 连铸的工艺流程: 将装有精炼好钢水的钢包运至回转台，回转台转动到浇注位置后，将钢水注入中间包，中间包再由水口将钢水分配到各个结晶器中去。结晶器是连铸机的核心设备之一，它使铸件成形并迅速凝固结晶。拉矫机与结晶振动装置共同作用，将结晶器内的铸件拉出，经冷却、电磁搅拌后，切割成一定长度的板坯。 连铸自动化控制主要有连铸机拉坯辊速度控制、结晶器振动频率的控制、定长切割控制等控制技术。 连铸的主要工艺设备介绍:
钢包回转台 钢包回转台：设在连铸机浇铸位置上方用于运载钢包过跨和支承钢包进行浇铸的设备。由底座、回转臂、驱动装置、回转支撑、事故驱动控制系统、润滑系统和锚固件6部分组成。 单臂钢包回转台：由底座、立柱、上转臂、上转臂驱动装置、下转臂、下转臂驱动装置组成。 蝶形钢包回转台：由底座、升降液压缸、回转架、钢包支座、回转臂、平行连杆、驱动装置、防护板组成。 钢包回转台是连铸机的关键设备之一，起着连接上下两道工序的重要作用。钢包回转台的回转情况基本上包括两侧无钢包、单侧有钢包、两侧有钢包三种情况，而单个钢包重量已超过140吨。三种情况下，钢包回转台受力有很大不同，但无论在何种情况下，都要保证钢包回转台的旋转平稳，定位准确，起停时要尽可能减小对机械部分的冲击，为减少中间包液面波动和温降，要缩短旋转时间。因此，我们在变频器的容量选择上，留有余地，即比电机功率加大一级。同时利用变频器的s曲线加速功能，通过调整s曲线保证加、减速曲线平滑快速，减少对减速机的冲击，再通过PLC判断变速限位、停止限位实现旋转过程中高、低速自动变换及到位停车，同时满足了对旋转时间和平稳运行的要求。 顺时针，逆时针，旋转
中厚板生产现状与工艺变化研究
中厚板生产现状与工艺变化研究 摘要:我国的中厚板生产技术将伴随钢铁工业的迅猛发展及下游产业的需求变化而快速发展。中厚板生产产品的发展趋势是以高强、专用特殊板为主,生产技术的发展趋势是以TMCP和微合金化为主,辅之以满足下游用户特殊需要的探伤、喷丸和热处理等工艺。在供求关系上,目前的中低档产品供大于求,通过3~5年时间将达到供求的动态平衡,逐步实现高档次、高质量产品100%国产化。 关键词:中厚板；轧机工艺；装备发展 近几年，我国的中厚板轧机发展较快,产品和工艺装备的升级也如雨后春笋。但要真正生产高档次的钢板,仍有一些差距。目前,国内外石油、天然气系统需求的高强、高压、耐候、耐蚀和抗裂等特殊要求的管线、石油储罐和石油平台用钢等,仍不能满足需求。所以我国的中厚板生产也同我国的钢铁工业一样,需要有一个从量到质、从大到强的转变。 1、我国中厚板轧机生产线现状 1.1中厚板轧机现状 就中厚板轧机而言,目前可以分为三类:即4300mm和5000mm的主轧机为A 类。近两年建成投产的生产线具有轧制压力大(80MN~100MN)、板幅宽、前后工序配套能力强等优势,瞄准的是中厚板的高端产品。厂家主要以大型国有企业和技术实力较雄厚的企业为主,如宝钢、鞍钢和沙钢等;B类主要是以3.5m轧机为代表的中档水平轧机,其轧制压力居中偏高(50MN~70MN),前后工序的配套正在逐步完善,主要被技术实力雄厚、目前还不能生产高端产品的企业拥有,如首钢和济钢等;C 类轧机以生产传统的中低档产品为主,主要由一些老企业和部分新兴的民营企业所拥有,如营口和文丰等。目前各大钢铁企业和具备一定实力的企业在扩张规模的同时,也在工装水平上和配套工序上对中厚板工艺进行新一轮的升级和技术改造,甚至是异地建设全新的中厚板厂,这些升级改造后和新建的装备将全面提升我国中厚板产品的品质和档次。可以预计,在2008年之前,对于我国国民经济需要的高档中厚板产品国内即可具备一定的生产能力。就像欧洲一位钢铁专家断言,目前中国已具有世界上最先进的钢铁装备,不出3年,中国就会成为世界钢铁强国。根据钢协的统计,近几年我国中厚板轧机的规格、数量。 1.2中厚板轧钢生产线工艺装备的现状 中厚板轧钢生产线的工艺装备是在钢坯质量一定的前提下保证最终产品质量的重要环节。以往的轧钢厂是以轧机为中心,其余的装备往往是因陋就简,尤其是在以普材为主的生产厂更是如此。轧制中厚板时尽管在加热和精整工序上采取了一些保护措施,如不产生划伤、提高剪切质量等,但是随着产品质量、品种规格、产品档次和用途等市场因素的变化,各生产厂已开始逐步重视并对整个工艺线进行分析、升级和改造。由于历史原因,我国中厚板轧机生产线的总体装备水平与国外先进厂家还存在一定的差距。主要体现在: (1)规模小,装备水平低; (2)加热炉大部分为推钢式,加热能力和质量保证能力差; (3)轧机能力差距大,一是3m以下的轧机占总量的80%左右;二是轧制压力大部分为30MN~50MN; (4)后部精整能力不足,因陋就简。如矫直机能力不足,几乎没有冷矫;纵剪能力
低温钢管道的焊接工艺规程汇总
浙江华业电力工程股份有限公司企业标准 E n t er p ri s e S ta nd a rd f or zh e ji an g H u ay e Po w er En gi n ee r in g Co.,l t d HYDBP403-2004 低温钢管道焊接工艺规程 2004—04—01 发布 2004—04—01实施 浙江华业电力工程股份有限公司发布
前言 本标准主要起草人：仲春生 本标准审核人：朱文杰、周丰平、王新宇、刘浩 本标准批准人：沈银根 本标准自2004年04月01日发布，04月01日起在全公司范围内试行。本标准由公司工程部负责解释。
低温钢管道焊接工艺规程 1 范围 本标准适用于工业管道和公用管道工程中无镍低温钢类钢材的焊接施工。本标准也适用于手工氩弧焊和手工电弧焊作业。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款，凡是注日期的引用文件，其随后的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于标准，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 DL/T 869-2004 《火力发电厂焊接技术规程》 HG 20225—95 《化工金属管道工程施工及验收规范》 劳人部[1988]1号《锅炉压力容器焊工考试规则》 HYDBP006-2004《压力管道安装工程焊接、热处理过程控制程序》 HYDBP018-2004《压力管道安装工程焊接材料管理程序》 HYDBP013-2004《压力管道安装工程材料设备储存管理程序》 HYDBP012-2004《压力管道安装工程材料设备搬运管理程序》 HYDBP008-2004《压力管道安装工程计量管理手册》 HYDBP007-2004《压力管道安装工程检验和试验控制程序》 HYDBP010-2004《压力管道安装工程不合格品控制程序》 劳动部发[1996]140号《压力管道安全管理与监察规定》 3 先决条件 3.1 环境 3.1.1 施工环境应符合下列要求： 3.1.1.1 风速：手工电弧焊小于8M/S，氩弧焊小于2M/S。 3.1.1.2 焊接电弧在1m范围内的相对湿度小于90%，环境温度大于0℃。
管线钢综述
综述 管线钢指用于输送石油、天然气等的大口径焊接钢管用热轧卷板或宽厚板。管线钢在使用过程中，除要求具有较高的耐压强度外，还要求具有较高的低温韧性和优良的焊接性能。随着石油、天然气消费量的增长，其输送的重要性显越发突出，尤其是长距离输送。而提高输送效率，提高输送的经济效益就要通过加大输送管道口径，提高输送压力来解决。从而提高了对高级别、高性能管线钢的需求。 国外高级别管线钢呈现强劲的发展趋势，从20世纪70年代初期X65管线钢开始投入使用，80年代X70级管线钢逐渐被引入工程建设，1985年API标准中增加了X80钢级，随后X80开始部分在一些管线工程中使用，并很快就投入到X100和X120管线钢的开发试制工作。有关X100最早的研究报告发表于1988年，通过大量工作已形成很好的技术体系。高级别管线钢概述我国管道建设正处于大力发展阶段，因此管线钢的发展也非常迅速。20世纪50~70年代管线钢主要采用A3钢和16Mn钢；70年代后期和80年代采用从日本进口的TS52K钢（相当于X52级钢）；90年代，管线钢主要采用的X52、X60、X65级热轧板卷主要由宝钢和武钢生产供应。“八五”期间成功研制和开发了X52~X70级高韧性管线钢，并逐步得到广泛应用。西气东输工程采用了X70级管线钢并逐渐向X80过度。国内管线钢生产技术现状分析由于市场要求单管输气量不断提高。我国早期四川、西北地区的天然气管道采用X52及以下钢级、426mm以下管径的管线钢管，设计年输气量在10亿m3/a以下；陕京一线第一次采用了X60钢级、
D660mm管线钢管设计年输量提高到33亿m3/a；西气东输一线采用X70钢级、D1016mm管线钢管，设计年输量提高到170亿m3/a；最近建设的西气东输二线管道，采用X80钢级、D1219 mm管线钢管，设计年输量提高到300亿m3/a。 这种单管输气量不断提高的趋势仍在持续。当前国际上新一轮巨型天然气长输管道，单管输气量将达到450亿-500亿m3/a的水平。干线一般采用X80钢级，具有输送距离长、采用更高工作压力和大管径输送的特点。 一个具有代表性的项目是正在建设的俄罗斯巴甫年科沃-乌恰天然气管道。管线长度1100km，采用1420mm管径和K65（类似于X80）钢级，输送压力11.8MPa，单管设计输气量约500亿m3/a，计划于2012年第三季度进行系统调试。 另一个有代表性的项目是拟在北美建设的阿拉斯加北坡天然气外输管道，管道的输送能力约465亿m3/a，管线长度2737km，采用1219mm管径和X80钢级，将阿拉斯加北坡丰富的天然气资源输送到加拿大和北美市场。 我国也已在规划研究未来多条西气东输管道（西三线~西八线）的方案。包括将单管输气量提高到400亿~500亿m3/a的多种方案都在研究之中。 由于西气东输二线采用的X80钢级、管径1219mm，12MPa工作压力的方案只能达到300亿m3/a的输气能力，要将输气能力进一步提高到400亿-500亿m3/a，只能进一步提高输送压力和管径。
中厚板开题报告
燕山大学 本科毕业设计（论文）开题报告 课题名称：中厚板轧机压下规程及滚系结构设计 学院（系）：机械学院 年级专业： 09级轧钢 学生姓名： 指导教师： 完成日期： 2013-03-22 一、国内外中厚板轧机国内外研究动态，选题的依据和意义 中厚板轧机是用于轧制中厚度钢板的轧钢设备。在国民经济的各个部门中广泛的采用， 它主要用于制造交通运输工具（如汽车、拖拉机、传播、铁路车辆及航空机械等）、钢机构件 （如各种贮存容器、锅炉、桥梁及其他工业结构件）、焊管及一般机械制品等。习惯于将厚度 在4～20毫米范围内的钢板成为中板，将厚度为20～60毫米的钢板称为厚板。 1、世界中厚板轧机发展状况[1] 1864牛美国创建了世界上第一套三辊劳特式中板轧机，推广于世界。到了1891年，美 国钢铁公司霍姆斯特德厂，为了提高钢板厚度的精度，投产了世界上第一套四辊可逆式厚板 轧机。1918午卢肯斯钢铁公司科茨维尔厂，建成了—套5230mm四辊式轧机，这是世界上第 一套5m以上的特宽的厚板轧机。 1907年美国钢铁公司南厂为了轧边，首次创建了万能式厚板轧机，在当时还是十分新奇 的。南厂在1931年还建成了世界上第一套连续式中厚板轧机，在精轧机组后设精整作业线， 用于大量生产厚度为10mm左右的中板。欧洲国家中厚钢板生产也是比较早的。1910年，捷 克斯洛伐克投产了一套4500mm二辊式厚板轧机。1913年，西班牙建成一套二辊式厚板轧机。 1937年英国投产了一套3810mm中厚板轧机。1940年，德国建成了一套5000mm四辊式厚板轧 机。1939年，法国建成了一套4700mm四辊式厚板轧机。1940年，意大利投产了一安4600mm 二辊式厚板轧机。这些轧机都是用于生产机器和兵器用的钢板，多数是为了满足二战备战的 需要。第二次世界大战期间，美、苏、英、法、德、意、日、加等八国制造了军舰和坦克等 武器，先后投产一批厚板轧机。20世纪50～60年代宽厚板轧机建设较多的是美国，当时以 4064mm式厚板轧机为主，此期间美国建有3米级及3米以下轧机8台，4064mm厚板轧机7 台，特宽轧机（≥5000mm）1台。 60年代后期至70年代初期厚板轧机的领先地位转向日本，这时期日本建有4724mm双机 架四辊式厚板轧机5套。1976年～1977年间日本建设3套5500mm特宽厚板轧机，1974年住 友鹿岛厂将5335mm粗轧机改造为5450mm轧机。建设这种特级厚板轧机主要是为生产φ1626mm 大直径uoe钢管用宽钢板和20～30万吨级油轮用钢板。 1984年底，法国东北钢铁联营公司敦刻尔克厂在4300mm轧机后增加一架5000mm厚板轧 机，增加了产量，并扩大了品种。1984年底，苏联伊尔诺斯克厂新建了一套5000mm宽厚板 轧机，年产量达10万吨，以满足大直径焊管和舰艇用宽幅厚板的需求。1985年德国迪林根 冶金公司迪林根厂将4320mm轧机换成4800mm轧机，并在前面增加一架特宽的5500mm轧机， 以满足1625mm大直径doe焊管用板需求。1985年12月日本钢管公司福山厂新制一套 4700mmhcw型轧机，替换原来的轧机，更有效地控制板形，以提高钢板产量。 近来电子计算机的应用使轧机提高了自动化控制程度。中厚板轧机普遍采用了液压 agc(钢板厚度自动控制系统)。中厚板的精度和生产效率大幅度提高。神经网络和遗传算法相 结合的方法对中厚板轧制过程的轧制参数进行预测，进一步提高了轧制参数控制模型的预测 精度和泛化能力[2-4]。 国外中厚板轧机发展主要有这几个特点：（1）从扩大产量型转向提高尺寸精度及表面质
冶金行业生产工艺
钢铁行业 一．我国钢铁行业简介 我国是世界上最早进行钢铁冶炼的国家之一，在公元前6世纪前后，中国就发明了生铁冶炼技术，到春秋战国时期，基本掌握了块炼铁、铸铁和炼钢技术。 进入工业大革命时期以后，随着工业发展需要和电炉炼钢，连铸技术的发展，钢铁冶炼技术大大提高，全球钢铁产钢量大幅度提高。建国后，我国先后从西德和日本引进大量的先进的冶炼设备和工艺，从而改善了国内钢铁冶炼落后的形势，到20009年国内生产粗钢5.65亿吨，连续10年居世界之首。 我国有大小钢铁企业几百家，主要的钢铁企业有：宝钢、首钢、鞍本、武钢、河北钢铁、山东钢铁、沙钢、包钢、攀钢、马钢、太钢等等。 二. 钢铁的定义和分类 钢铁从本质上都是铁和碳的化合物，其中还有微量的磷、硫、硅和锰等元素。生铁、熟铁和钢的主要区别在于含碳量上，含碳量超过2％的铁，叫生铁；含碳量低于0.05％的铁，叫熟铁；含碳量在0．05％－2％当中的铁，称为钢。 钢铁的分类方式很多，常用分类如下。 (1) 按品质分类：普通钢（P≤0.045%，S≤0.050%）；优质钢（P、S均≤0.035%）；高级优质钢（P≤0.035%，S≤0.030%）。
（2）按化学成份分类：①碳素钢【低碳钢C≤0.25%）、中碳钢（C≤0.25~0.60%）、高碳钢（C≤0.60%）】②合金钢：【低合金钢（合金元素总含量≤5%）、中合金钢（合金元素总含量＞5~10%）、高合金钢（合金元素总含量＞10%）】。 （3）按成形方法分类：锻钢、铸钢、热轧钢、冷拉钢。 （4）按钢的用途分：结构钢、工具钢、特殊钢、专业用钢。 三. 钢铁的冶炼流程和主要设备 一般来说，钢铁的冶炼大致分为四个过程：炼铁、炼钢、热轧、冷轧。 宝钢钢铁产品冶炼工艺流程
高级别管线钢概述
高级别管线钢概述 管线钢是指用于输送石油、天然气等的大口经焊接钢管用热轧卷板或宽厚板。管线钢在使用过程中，除要求具有较高的耐压强度外，还要求具有较高的低温韧性和优良的焊接性能。随着石油、天然气消费量的增长，其输送的重要性显越发突出，尤其是长距离输送。而提高输送效率，提高输送的经济效益就要通过加大输送管道口径，提高输送压力来解决。从而提高了对高级别、高性能管线钢的需求。 1、国内发展概况 我国管线钢的起步较晚，国内生产符合API5L标准的管线工程设计要求的管线钢仅有10多年的历史，X60～X70级管线钢已在国际市场上占有一定的地位，目前国内已投入生产的X80级管线钢质量也达到了国际先进水平，X100级管线钢已经研制出来。随着国内冶金技术装备水平的提高，我国能生产管线钢板卷的企业逐渐增多，但是能够生产X70及以上级别的钢厂仅有宝钢、武钢、鞍钢、舞钢、等。近两年来，许多钢铁厂加大了对高级别管线钢的研究开发，宝钢已研发出X120级别的管线用钢板。 21世纪是我国输气管建设的高峰时期。“西气东输”管线采用大口径、高压输送管的方法，这条管线全长4167km，输送压力为10MPa，管径为1016mm，采用的钢级为X70、厚度4.6mm，-20℃的横向冲击功≥120J。从西气东输工程钢材与钢板的国产化率统计看（表1.1）[1]，此项目X70钢材与钢管的总国产化率并不高，说明我国迫切需要加速高钢级管线钢宽厚板生产能力的建设。从总体上来看，我国X80级别以上高级别管线钢与国际上还有很大的差距，同级别管线钢的开发与应用整整比发达国家晚了近30年。 表1.1西气东输工程钢材与钢板的国产化率统计 2、国外发展概况 国外高级别管线钢呈现强劲的发展趋势，从20世纪70年代初期X65管线钢开始投入使用，80年代X70级管线钢逐渐被引入工程建设，1985年API标准中
管线钢综述
管线钢综述 欧阳高凤 摘要：本文对管线钢的大概发展历程、成分冶金、显微组织、力学性能、轧制工艺、焊接性及焊接工艺进行了论述，从而能够了解管线钢的发展，为课题研究打下基础。 关键词：管线钢成分显微组织力学性能生产工艺焊接工艺发展 1 管线钢的大概发展历程 半个多世纪以来，随着石油和天然气的开发和需求量的增加，从而带动了管线钢的发展。由于管道运输具有经济、方便、安全等特点，进入二十一世纪以来，管线钢呈现蓬勃发展的趋势。我国管线钢的应用和起步较晚，过去已铺设的油、气管线大部分采用Q235和16Mn钢。我国开始按照API标准研制X60、X65管线钢，并成功地与进口钢管一起用于管线铺设。90年代初宝钢、武钢又相继开发了高强高韧性的X70管线钢，随后成功研制了X80管线钢，X70和X80管线钢已大量应用于油气管道运输中。近几年开发的高强韧的X100和X120管线钢还处在试验阶段，应用方面还比较少。 在我国，石油、天然气的运输基本上已经实现了管道运输。但是与世界上工业发达国家相比，国内的管道运输在质量上和数量上都存在很大差距。中国虽然为世界的主要石油出产国之一，但输油输气的管道不足世界管线总长度的百分之一，而且普遍存在输送压力低、管径小的缺点。随着我国油气资源的进一步开发利用，西气东输的工程实施，油气管线向长距离、大口径发展是必然趋势。下面从管线钢的冶金成分、显微组织、力学性能、生产工艺及焊接工艺等方面，进一步较详细的介绍管线钢的发展。 2 管线钢的冶金成分的发展 管线钢和其他的微合金钢一样，都是在传统的C-Mn钢的基础上加上合金元素。合金元素主要以Nb、Ti、V或少量的Mo、Cu、Ni、Cr及B为主，以这些合金元素来对管线钢进行合金设计，以达到不同的强度等级及性能要求。 管线钢的冶金成分的发展大致经历三个阶段。第一阶段为1950年以前，是以C-Mn和C-Mn-Si钢为主的普通碳钢，强度级别在X52以下。第二阶段为1950-1972年，在C-Mn钢的基础上引入微量的Nb、Ti、V，通过相应的热轧和轧后处理工艺，提高了钢的综合性能，生产出X60及X65级别的钢。第三阶段为1972年至今，这一阶段合金化的发展特点为微合金的多元化，相继又加入少量的Mo、Cu、Ni、Cr及B，结合控轧控冷的新工艺，生产出综合性能优异的管线钢，主要以X70和X80管线钢为主，X100和X120管线钢在试验研究阶段。 下面具体论述以下管线钢中这些合金元素或微合金元素的作用及添加量。2.1 碳 碳是最传统的合金元素、强化元素，而且也是最经济的元素，但它对钢的可焊性影响很大。碳是影响焊接性能最敏感的一个元素，所以20多年来管线钢的碳含量是逐步趋向于低碳或超低碳方向发展。而且随着含碳量的增加，韧性下降，偏析加剧，抗HIC和SSC的能力下降。因此，随着管线钢级别的提高，碳含量应逐渐降低。管线钢的含碳量从开始的1.0%左右逐步降低，最低可达到0.01%。
冶炼管线钢生产工艺
冶炼管线钢的工艺设计
摘要： 本文主要介绍了管线钢的基本概念，技术要求，及冶炼X65工艺过程中的一些具体措施和参数。最后介绍了轧制过程中的具体方法和参数及实验结果 前言： 该片文章主要研究了管线钢X65在冶炼和轧制过程中需要采取的相应措施，以及采取这些工艺措施的原因，对最后获得钢采取试验测试的方法来验证其化学和力学性能是否满足要求。 1.管线钢的概述 1.1概念 管线钢主要用于石油、天然气的输送。制造石油天然气集输和长输管或煤炭、建材浆体输送管等用的中厚板和带卷称为管线用钢（LPS）。目前管线钢的型号主要有X60、X65、X70、X80、X100等。 1.2管线钢类型 管线钢可分为高寒、高硫地区和海底铺设三类。从油气输送管的发展趋势、管线服役条件、主要失效形式和失效原因综合评价看，不仅要求管线钢有良好的力学性能，还应具有耐负温性、耐腐蚀性、抗海水和HSSCC性能等，在成分和组分上要求“超高纯、超均质、超细化”。 1.3技术要求 (1)高强度。管线钢的强度指标主要有抗拉强度和屈服强度。在要求高强度 的同时，对管线钢的屈强比（屈服强度与抗拉强度）也提出了要求，一般要求在0.85-0.93的范围内。 （2）高冲击韧性。管线钢要求材料应具有足够高的冲击韧性（起裂、止裂韧性）。对于母材，当材料的韧性值满足止裂要求时，其韧性一般也能满足防止起裂的要求。 （3）低的韧脆转变温度。严酷地地域、气候条件要求管线钢应具有足够低的韧脆转变温度。DWTT的剪切面积已经成为防止管道脆性破坏的主要控制指标。一般规范要求在最低运行温度下试样断口剪切面积≥极85%。 （4）优良的抗氢致开裂（HIC）和抗硫化物应力腐蚀开裂（SSCC）性能。 （5）良好的焊接性能。钢材良好的焊接性对保证管道的整体性和野外焊接质量至关重要。 这其中难点和重点是高韧性，高强度、高韧性是通过控冷技术得到贝地、氏体铁素体组织来保证的。 对于优质管线钢，夹杂物含量应达到下表水平： 优质管线钢中有害元素含量的要求
中厚板生产工艺介绍
目录： 一、中厚板概述 二、热轧总厂中厚板分厂概况 三、中厚板分厂轧钢生产工艺 四、中厚板性能 一、中厚板概述 1、中厚板是国家现代化不可缺少的一项钢材品种，被广泛用于大直径输送管、压入容器、锅炉、桥梁、海洋平台、各类船舰、坦克装甲、车辆、建筑构件、机器结构等领域，其品种繁多，使用温度要求广泛（-20℃——600℃），使用环境要求复杂（耐候性、耐蚀性等），使用强度要求高（强韧性、焊接性能好等）。一般厚度在4mm以上的为中厚板（4——20mm的为中板，20——60mm为厚板，60mm以上的为特厚板）。 2、中厚板一般有较高的综合机械性能。力学性能要求有：强度、塑性、硬度、冲击韧性、刚度等。工艺性能要求有：焊接性能、淬透性、加工性、耐候性、耐蚀性、耐磨性、耐疲劳性、高温特性、低温特性等。 二、热轧总厂中厚板分厂概述： 1、热轧总厂中厚板分厂是我国中厚板行业的重要的基地，年产量向80万吨迈进。主要产品有：造船用结构钢板、桥梁用钢板、锅炉用钢板、压力容器用钢板、优质碳素结构钢板、普通碳素结构钢板、低合金高强度结构钢板、工程机械用钢板、耐火耐候高层建筑用钢板、特殊用途钢板等。先后为三峡工程、芜湖长江大桥、武汉军山长江大桥、武汉阳逻长江大桥、天兴洲公铁两用长江大桥、国家大剧院、北京电视塔、国家体育场、国家图书馆、北京奥运工程、国家石油战略储备工程、青藏铁路等国家重点工程提供了大量的优质钢板，许多产品都取代了进口的产品，成为“双高”产品中的佼佼者。 2、中厚板分厂主要的设备有：板坯修磨机、二座推钢式加热炉和一座步进式加热炉，立辊轧机、二辊轧机、四辊轧机各一座，控轧控冷系统，矫直、剪切、精整设备齐全，并有国内先进的热处理设备（三座常化炉） 三、热轧总厂中厚板分厂生产工艺 热轧总厂中厚板分厂生产工艺流程框图如下：
连铸工艺流程介绍
连铸工艺流程介绍 ---- 冶金自动化系列专题 【导读】：转炉生产出来的钢水经过精炼炉精炼以后，需要将钢水铸造成不同类型、不同规格的钢坯。连铸工段就是将精炼后的钢水连续铸造成钢坯的生产工序，主要设备包括回转台、中间包，结晶器、拉矫机等。本专题将详细介绍转炉（以及电炉）炼钢生产的工艺流程，主要工艺设备的工作原理以及控制要求等信息。由于时间的仓促和编辑水平有限，专题中难免出现遗漏或错误的地方，欢迎大家补充指正。【】 连铸的目的:将钢水铸造成钢坯。 连铸的工艺流程: 将装有精炼好钢水的钢包运至回转台，回转台转动到浇注位置后，将钢水注入中间包，中间包再由水口将钢水分配到各个结晶器中去。结晶器是连铸机的核心设备之一，它使铸件成形并迅速凝固结晶。拉矫机与结晶振动装置共同作用，将结晶器内的铸件拉出，经冷却、电磁搅拌后，切割成一定长度的板坯。【】 连铸自动化控制主要有连铸机拉坯辊速度控制、结晶器振动频率的控制、定长切割控制等控制技术。【】 连铸的主要工艺设备介绍:
钢包回转台 钢包回转台：设在连铸机浇铸位置上方用于运载钢包过跨和支承钢包进行浇铸的设备。由底座、回转臂、驱动装置、回转支撑、事故驱动控制系统、润滑系统和锚固件6部分组成。【】 中间包 中间包是短流程炼钢中用到的一个耐火材料容器，首先接受从钢包浇下来的钢水，然后再由中间包水口分配到各个结晶器中去。【】 结晶器 在连续铸造、真空吸铸、单向结晶等铸造方法中，使铸件成形并迅速凝固结晶的特种金属铸型。结晶器是连铸机的核心设备之一，直接关系到连铸坯的质量。【】 拉矫机 在连铸工艺中，连铸机拉坯辊速度控制是连铸机的三大关键技术之一，拉坯速度控制水平直接影响连铸坯的产量和质量，而拉坯辊电机驱动装置的性能又在其中发挥着重要作用。【】 电磁搅拌器 电磁搅拌器（Electromagnetic stirring: EMS）的实质是借助在铸坯液相穴中感生的电磁力，强化钢水的运动。具体地说，搅拌器激发的交变磁场渗透到铸坯的钢水内，就在其中感应起电流，该感应电流与当地磁场相互作用产生电磁力，电磁力是体积力，作用在钢水体积元上，从而能推动钢水运动。【】