一种基于紧凑式带钢生产工艺流程的汽车用 热轧高强度钢板的生产工艺 【技术领域】
本发明涉及一种汽车用热轧高强度钢板的生产工艺，特别是涉及一种利用CSP流程生产汽车用热轧高强度钢板的生产工艺。
背景技术
传统的汽车用热轧高强度钢板的生产工艺流程为：钢水→连铸→连铸坯冷却及检查→修磨→加热→热轧，其中，需要对钢水进行微合金化和对钢坯进行冷却，其工艺流程长、能耗高，合金成本高，致使生产成本较高。二十世纪八十年代末在美国纽柯公司获得成功的紧凑式带钢生产工艺(Compact Strip Production，简称CSP)的特征是薄板坯连铸连轧，其工艺流程为：电炉或转炉提供钢水→连铸→均热→热连轧。如用CSP工艺生产高强度汽车用热轧钢板，由于汽车用热轧高强度钢板的钢种牌号主要为09SiVL和16MnREL，为保证汽车板的强度，必须加入微合金V，成本必然增加，因此CSP生产工艺至今尚未用于汽车用热轧低碳高强度钢板的生产。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种工艺简单、成本低的基于紧凑式带钢生产工艺流程的汽车用热轧高强度钢板的生产工艺，该工艺无需加入微合金V。
为了达到上述目的，本发明提供一种基于紧凑式带钢生产工艺流程的汽车用热轧高强度钢板的生产工艺，包括如下顺序的步骤：
(1)炼钢：选用常规炼钢用电炉或转炉，出钢碳的重量百分数控制在0.04～0.08％，出钢温度为1620～1650℃；对炼钢炉出来地钢水在钢包精炼炉中进行精炼，精炼结束时钢水温度控制在1590～1605℃，钢水成分的重量百分数含量控制在：C0.16～0.19、Si0.30～0.50、Mn0.15～1.60、P0.01～0.025、S＜0.010、Cu＜0.15、Al0.02～0.05；
(2)连铸：钢水通过钢包底部的滑动水口注入中间罐，中间罐钢水温度为1535～1555℃，采用漏斗形结晶器，铸坯拉速为4.0～5.5m/min，出结晶器的铸坯厚度为50mm～70mm；
(3)均热：上述铸坯经过二冷却弯曲矫直剪切后进入均热炉，铸坯进炉温度为950～1050℃，出炉温度为1100～1160℃；
(4)热连轧：出均热炉的铸坯经过除鳞机去除铸坯表面上形成的氧化铁皮后进入热连轧机，开轧温度为1060～1100℃，终轧温度为750～850℃，轧制平均速度约为6m/s，经轧制后的薄板厚度为2.0～12.0mm；
(5)卷取：薄板经层流冷却段冷却后通过卷取机卷取成卷，连续冷却段冷却速度为15～100℃/s，卷取温度为500～620℃。
本发明中精炼后的钢水的碳含量的重量百分数控制在小于0.20％，可保证汽车钢板的焊接性能，本发明中的钢水精炼可通过诸如升温、加合金调整成分、钙处理等常规措施，使钢水成分和温度符合要求。本发明的热连轧的开轧温度、终轧温度、层流冷却速度及卷取温度的选择是为了进行控轧控冷，得到所需的钢板组织和性能以满足汽车用热轧高强度钢板的要求。
本发明与现有技术相比具有如下优点：由于采用CSP流程工艺，无需传统工艺中的加微合金V、铸坯冷却检查和二次加热过程，直接进入均热炉均热后进行轧制，缩短了工艺流程，提高了生产效率，生产能耗和成本随之降低，本发明吨钢能耗为常规流程的40～41％，连铸坯收得率由常规流程的94.6％提高到97.0％，吨钢成本下降30～50美元。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
【附图说明】
图1是本发明的实施例所用装置的示意图。
实施例1
本发明实施例1依次包括如下步骤：
(1)炼钢：汽车板材质选用广州珠江钢铁有限责任公司生产的ZJ510L钢种，炼钢炉1采用容量为150吨的竖式电炉，出钢量为150吨，出钢碳的重量百分数为0.06％，出钢温度为1630；对炼钢炉出来的钢水在钢包精炼炉2中进行精炼，采用升温、加合金调整成分、钙处理等常规方法，使精炼结束时的钢水成分的重量百分数含量控制在C0.17、Si0.38、Mn1.21、P0.018、S0.008、Cu0.12、Al0.025，钢水温度为1600℃。
(2)连铸：钢水通过钢包3底部的滑动水口注入中间罐4，中间罐容量为30吨，中间罐的钢水温度为1545℃，待钢水重量达到22吨左右时，打开中间罐的塞棒，钢水从中间罐注入漏斗型结晶器5，该结晶器振动为液压振动，铸坯拉速为4.8m/min，出结晶器的铸坯厚度为50mm。
(3)均热：铸坯经过二冷段冷却弯曲矫直剪切装置6以后进入均热炉7，铸坯进炉温度为980℃，出炉温度为1140℃，铸坯在均热炉进行升温及温度均匀化，均热炉的长度为192米，铸坯停留时间为28min。
(4)热连轧：铸坯出均热炉7后，经过除鳞机8去除铸坯表面上形成的氧化铁皮进入六机架热连轧机9，开轧温度为1080℃，终轧温度为810℃，轧制平均速度约为6m/s，经轧制后的薄板厚度为5.0～12.0mm。
(5)卷取：上述薄板经层流冷却段10冷却后通过卷取机11卷取成卷，连续冷却段冷却速度70℃/s，卷取温度为590℃。
本实施例的整条CSP生产线长350mm，成品卷的宽度为1180mm，最大卷重24.8吨。
本实施例生产的成品汽车用钢板与常规的09SiVL牌号化学成分比较如表1所示，其力学性能如表3所示，均已达到了09SiVL牌号的要求，其σs平均高于标准值的14％，δ平均高于标准值的16％。
表1 实施例1生产的汽车用钢板与09SiVL的化学成分比较
种类 C Si Mn P S 微合金V Cu AL 实施例1 0.17 0.38 1.21 0.018 0.008 0.12 0.025 09SiVL 0.08～ 0.15 0.70～ 1.00 0.45～ 0.75 ＜0.035 ＜0.035 0.07～ 0.20
表2实施例1生产的汽车板力学性能
板厚度(mm) σs(Mpa) σb(Mpa) δ(％) 12.0 385 560 28 12.0 380 560 30 8.0 405 575 26 8.0 400 570 27 6.0 435 580 28 6.0 430 585 29 5.0 415 560 26 5.0 425 555 27 09SiVL ≥355 510～610 ≥24
实施例2
本发明实施例2依次包括如下步骤：
(1)炼钢：汽车板材质选用广州珠江钢铁有限责任公司生产的ZJ510L钢种，炼钢炉1采用容量为150吨的竖式电炉，出钢量为150吨，出钢碳的重量百分数为0.05％，出钢温度为1625；对炼钢炉出来的钢水在钢包精炼炉2中进行精炼，采用升温、加合金调整成分、钙处理等常规方法，使精炼结束时的钢水成分的重量百分数含量控制在C0.18、Si0.35、Mn1.20、P0.017、S0.008、Cu0.13、Al0.030，钢水温度为1602℃。
(2)连铸：钢水通过钢包3底部的滑动水口注入中间罐4，中间罐容量为28吨，中间罐的钢水温度为1546℃，待钢水重量达到22吨左右时，打开中间罐的塞棒，钢水从中间罐注入漏斗型结晶器5，该结晶器振动为液压振动，铸坯拉速为4.9m/min，出结晶器的铸坯厚度为60mm。
(3)均热：铸坯经过二冷段冷却弯曲矫直剪切装置6以后进入均热炉7，铸坯进炉温度为960℃，出炉温度为1130℃，铸坯在均热炉进行升温及温度均匀化，均热炉的长度为192米，铸坯停留时间为27min。
(4)热连轧：铸坯出均热炉7后，经过除鳞机8去除铸坯表面上形成的氧化铁皮进入六机架热连轧机9，开轧温度为1075℃，终轧温度为815℃，轧制平均速度约为6m/s，经轧制后的薄板厚度为5.0～12.0mm。
(5)卷取：上述薄板经层流冷却段10冷却后通过卷取机11卷取成卷，连续冷却段冷却速度70℃/s，卷取温度为600℃。
本实施例的整条CSP生产线长350mm，成品卷的宽度为1250mm，最大卷重24.8吨。
本实施例生产的成品汽车用钢板与常规的09SiVL牌号化学成分比较如表3所示，其力学性能如表4所示，均已达到了09SiVL牌号的要求，其σs平均高于标准值的22％，δ平均高于标准值的18％。
表3实施例2生产的汽车用钢板与09SiVL的化学成分比较
种类 C Si Mn P S 微合金V Cu Al 实施例2 0.18 0.35 1.20 0.017 0.008 0.13 0.030 09SiVL 0.08～ 0.15 0.70～ 1.00 0.45～ 0.75 ＜0.035 ＜0.035 0.07 ～0.20
表4实施例2生产的汽车钢板的力学性能
厚度(mm) σs(Mpa) σb(Mpa) δ(％) 8.0 440 575 29 8.0 435 570 28 6.5 435 565 27 6.5 440 570 28 6.0 430 560 30 6.0 435 565 29 5.0 435 555 28 5.0 428 560 29 09SiVL ≥355 510～610 ≥24