一种不锈钢复合板钢板的生产方法与流程

1.本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种不锈钢复合板钢板的生产方法。


背景技术：

2.不锈钢复合板是以不锈钢为覆层，碳钢为基层，主要通过热轧复合而成。目前，它已成为世界用量最大的层状复合材料。它既能发挥不锈钢层的耐腐蚀性、耐磨性、耐高温和抗磁性能，又能发挥碳钢基层良好的焊性、成型性、拉延性和导热性。
3.不锈钢复合板主流生产方法包括爆炸复合、轧制复合。但是这两种方法存在以下问题，（1）生产流程长，无论爆炸还是轧制复合都需要使用原始连铸坯、或者轧制后的钢板进行爆炸、或者焊接复合方法制作复合原始坯料，后期再进行相应轧制等，这会造成后期生产流程长，且影响复合层性能的因素增多；（2）无法做3000mm以上宽度的覆盖，目前很多较宽的爆炸复合生产不锈钢复合板，都需要二次平焊，钢板焊接处性能大大降低。轧制法生产较宽的复合板受制于钢厂轧机的能力。（3）这两种复合方法生产钢板的复合层性能，受到制坯工艺、轧制工艺、爆炸工艺的影响因素过多，造成性能波动、受制复合层性能不合，如结合率、剪切强度。
4.因此，开发一种大宽幅、性能优越的不锈钢复合板，具有广阔的应用前景。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题是提供一种不锈钢复合板钢板的生产方法，本发明通过不锈钢复合板的生产工艺设计，使钢板具备良好的综合性能以及良好的板型，满足用户对不锈钢复合板优异的生产要求，应用前景广阔。
6.为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种不锈钢复合板钢板的生产方法，所述生产方法包括钢板冶炼、钢水真空浇铸、浇铸后冷却、钢板平整工序；（1）所述钢板冶炼工序：冶炼母板时，钢水初炼后送入lf炉精炼；精炼结束时钢水熔炼al含量0.015-0.030%，s含量≤0.003%时，吊包vd炉真空处理，vd炉真空脱气处理前，加入纯钙线，用量100-200公斤/吨钢；冶炼不锈钢时采用aod炉进行生产；（2）所述钢水真空浇铸工序：在生产矩形材料时，按照订单要求先调整好浇铸槽的宽度和长度，调整厚度比实际生产厚度大20-25mm；母板材料的钢水先在真空浇铸室进行浇铸，浇铸速度为2-4t/min，真空度保持在0.01-0.1pa，防止吸氧等空气里杂质；（3）所述钢水真空浇铸工序：母板浇铸成型后，利用自动扒皮机进行表面修模，修模厚度1-2mm，破坏真空后，再进行除尘操作；同时母板表面需要进行酒精清洗以及烘干操作；（4）所述钢水真空浇铸工序：母板浇铸成型后，打开真空设备，吊入不锈钢钢水包，再次抽真空，真空度保持在0.001-0.01pa，同时调整浇铸槽厚度到实际生产厚度；浇铸速度为0.5-1.5t/min，水槽内水流量在300-400l/min，快速浇铸、冷却不锈钢层。
7.本发明所述浇铸后冷却工序，浇铸后的材料吊出浇铸槽，进行堆垛缓冷12-24小
时。
8.本发明所述步骤（2）钢水真空浇铸工序：钢水浇铸前，水槽内管里通水，水流量在200-300l/min，水温控制在20-26℃。
9.本发明所述钢板平整工序，堆垛后，钢板需要进行冷矫直处理，确保不平度≤5mm/m。根据母板性能要求，可以选择合适的热处理工艺改善性能。
10.本发明所述方法生产复合板钢板厚度在5-20mm。
11.本发明所述方法生产复合板钢板，结合率100%，剪切强度≥280mpa，探伤符合gb/t2970-2016 i级。
12.本发明所述方法生产复合板宽度1500-3800mm，长度5000-12000mm。
13.本发明适用钢种为普碳、低合金系列的不锈钢复合板产品。
14.本发明生产方法由于是直接熔融接触（原子接触），复合层性能优越。配合真空浇铸工艺，可以大大降低钢板浇铸时吸收氢气和氮气，同时提高内部质量（探伤合格率、包括复合层探伤）和结合能力。同时通过合理的真空室的浇铸速度等技术参数控制，可实现降低夹杂物，提高钢板的质量。
15.采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本发明采用熔融法生产不锈钢复合板，通过合理的真空熔融室进行浇铸，确保复合制坯质量，避免产生表面裂纹，钢板直接浇铸成材、不需要加热轧制。2、本发明采用真空熔融浇铸工艺，实现了最大厚度20mm不锈钢复合板的生产，其产品满足gb/t8165-2008的性能要求，其中结合率100%，剪切强度≥280mpa，内外弯曲合格，探伤符合gb/t2970-2016 i级。3、本发明由于不需要进行坯料加热、轧制，生产成本极低，生产流程短，因此复合板的生产效率极高。
具体实施方式
16.下面结合具体实施方式对本发明做进一步说明。
17.实施例1本实施例一种不锈钢复合板尺寸(厚度*宽度*长度)为：5mm(0.5mm 4.5mm)*1500mm*5000mm，钢种为304 q235b。
18.生产方法包括钢板冶炼、钢水真空浇铸、浇铸后冷却、钢板平整，具体工艺步骤如下所述：（1）钢板冶炼工序：冶炼母板时，钢水初炼后送入lf炉精炼。精炼结束时钢水熔炼al含量0.015%，s含量0.003%时，吊包vd炉真空处理，vd炉真空脱气处理前，加入纯钙线，用量100公斤/吨钢；冶炼304不锈钢时采用aod炉进行生产。
19.（2）钢水真空浇铸工序：在生产矩形材料时，按照订单要求先调整好浇铸槽的宽度和长度，调整厚度比实际生产厚度大20mm。母板材料的钢水先在真空浇铸室进行浇铸，浇铸速度为2t/min，真空度保持在0.01pa，防止吸氧等空气里杂质。钢水浇铸前，水槽内管里通水，水流量在200l/min，水温控制在20℃。
20.（3）钢水真空浇铸工序：母板浇铸成型后，利用自动扒皮机进行表面修模，修模厚度1mm，破坏真空后，再进行除尘操作。同时母板表面需要进行酒精清洗以及烘干操作。
21.（4）钢水真空浇铸工序：母板浇铸成型后，打开真空设备，吊入不锈钢钢水包，再次抽真空，真空度保持在0.001pa，同时调整浇铸槽厚度到实际生产厚度。浇铸速度为0.5t/
min，水槽内水流量在300l/min，快速浇铸、冷却不锈钢层。
22.（5）浇铸后冷却工序：浇铸后的材料吊出浇铸槽，进行堆垛缓冷12小时。
23.（6）钢板平整工序：堆垛后，钢板需要进行冷矫直处理，确保不平度5mm/m。
24.本实施例一种低成本不锈钢复合板力学性能：探伤合gb/t2970-2016 i级，复合层结合率100%，剪切强度370mpa，内外弯曲合格，母板性能合格。
25.实施例2本实施例一种不锈钢复合板尺寸(厚度*宽度*长度)为：11mm(1mm 10mm)*2000mm*8000mm，钢种304 q345r。
26.生产方法包括钢板冶炼、钢水真空浇铸、浇铸后冷却、钢板平整，具体工艺步骤如下所述：（1）钢板冶炼工序：冶炼母板时，钢水初炼后送入lf炉精炼。精炼结束时钢水熔炼al含量0.018%，s含量0.002%时，吊包vd炉真空处理，vd炉真空脱气处理前，加入纯钙线，用量130公斤/吨钢；冶炼不锈钢时采用aod炉进行生产。
27.（2）钢水真空浇铸工序：在生产矩形材料时，按照订单要求先调整好浇铸槽的宽度和长度，调整厚度比实际生产厚度大22mm。母板材料的钢水先在真空浇铸室进行浇铸，浇铸速度为2.5t/min，真空度保持在0.02pa，防止吸氧等空气里杂质。钢水浇铸前，水槽内管里通水，水流量在250l/min，水温控制在23℃。
28.（3）钢水真空浇铸工序：母板浇铸成型后，利用自动扒皮机进行表面修模，修模厚度1.2mm，破坏真空后，再进行除尘操作。同时母板表面需要进行酒精清洗以及烘干操作。
29.（4）钢水真空浇铸工序：母板浇铸成型后，打开真空设备，吊入不锈钢钢水包，再次抽真空，真空度保持在0.003pa，同时调整浇铸槽厚度到实际生产厚度。浇铸速度为0.72t/min，水槽内水流量在330l/min，快速浇铸、冷却不锈钢层。
30.（5）浇铸后冷却工序：浇铸后的材料吊出浇铸槽，进行堆垛缓冷15小时。
31.（6）钢板平整工序：堆垛后，钢板需要进行冷矫直处理，确保不平度4mm/m。
32.本实施例一种低成本不锈钢复合板力学性能：探伤合gb/t2970-2016 i级，复合层结合率100%，剪切强度305mpa，内外弯曲合格，母板性能合格。
33.实施例3本实施例一种不锈钢复合板尺寸(厚度*宽度*长度)为：16mm(1mm 15mm)*3100mm*10000mm，钢种316 q345b。
34.生产方法包括钢板冶炼、钢水真空浇铸、浇铸后冷却、钢板平整，具体工艺步骤如下所述：（1）钢板冶炼工序：冶炼母板时，钢水初炼后送入lf炉精炼。精炼结束时钢水熔炼al含量0.020%，s含量0.003%时，吊包vd炉真空处理，vd炉真空脱气处理前，加入纯钙线，用量140公斤/吨钢；冶炼不锈钢时采用aod炉进行生产。
35.（2）钢水真空浇铸工序：在生产矩形材料时，按照订单要求先调整好浇铸槽的宽度和长度，调整厚度比实际生产厚度大23mm。母板材料的钢水先在真空浇铸室进行浇铸，浇铸速度为3t/min，真空度保持在0.08pa，防止吸氧等空气里杂质。钢水浇铸前，水槽内管里通水，水流量在280l/min，水温控制在24℃。
36.（3）钢水真空浇铸工序：母板浇铸成型后，利用自动扒皮机进行表面修模，修模厚
度1.7mm，破坏真空后，再进行除尘操作。同时母板表面需要进行酒精清洗以及烘干操作。
37.（4）钢水真空浇铸工序：母板浇铸成型后，打开真空设备，吊入不锈钢钢水包，再次抽真空，真空度保持在0.008pa，同时调整浇铸槽厚度到实际生产厚度。浇铸速度为1.2t/min，水槽内水流量在390l/min，快速浇铸、冷却不锈钢层。
38.（5）浇铸后冷却工序：浇铸后的材料吊出浇铸槽，进行堆垛缓冷20小时。
39.（6）钢板平整工序：堆垛后，钢板需要进行冷矫直处理，确保不平度4mm/m。
40.本实施例一种不锈钢复合板力学性能：探伤合gb/t2970-2016 i级，复合层结合率100%，剪切强度325mpa，内外弯曲合格，母板性能合格。
41.实施例4本实施例一种不锈钢复合板尺寸(厚度*宽度*长度)为：20mm(3mm 17mm)*3800mm*12000mm，钢种316l q345r(hic)。
42.生产方法包括钢板冶炼、钢水真空浇铸、浇铸后冷却、钢板平整，具体工艺步骤如下所述：（1）钢板冶炼工序：冶炼母板时，钢水初炼后送入lf炉精炼。精炼结束时钢水熔炼al含量0.030%，s含量0.003%时，吊包vd炉真空处理，vd炉真空脱气处理前，加入纯钙线，用量200公斤/吨钢；冶炼不锈钢时采用aod炉进行生产。
43.（2）钢水真空浇铸工序：在生产矩形材料时，按照订单要求先调整好浇铸槽的宽度和长度，调整厚度比实际生产厚度大25mm。母板材料的钢水先在真空浇铸室进行浇铸，浇铸速度为4t/min，真空度保持在0.1pa，防止吸氧等空气里杂质。钢水浇铸前，水槽内管里通水，水流量在300l/min，水温控制在26℃。
44.（3）钢水真空浇铸工序：母板浇铸成型后，利用自动扒皮机进行表面修模，修模厚度2mm，破坏真空后，再进行除尘操作。同时母板表面需要进行酒精清洗以及烘干操作。
45.（4）钢水真空浇铸工序：母板浇铸成型后，打开真空设备，吊入不锈钢钢水包，再次抽真空，真空度保持在0.01pa，同时调整浇铸槽厚度到实际生产厚度。浇铸速度为1.5t/min，水槽内水流量在400l/min，快速浇铸、冷却不锈钢层。
46.（5）浇铸后冷却工序：浇铸后的材料吊出浇铸槽，进行堆垛缓冷24小时。
47.（6）钢板平整工序：堆垛后，钢板需要进行冷矫直处理，确保不平度5mm/m。
48.（7）矫直后，钢板正火热处理，工艺为：900-910℃，保温时间1.5min/mm。
49.本实施例一种不锈钢复合板力学性能：探伤合gb/t2970-2016 i级，复合层结合率100%，剪切强度375mpa，内外弯曲合格，母板性能合格。
50.以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。