风能是我国重点发展的清洁能源和新能源之一,是我国能源结构调整的方向。制造风力发电塔对钢板强度、韧性等力学性能提出了更高的要求。天津钢铁集团有限公司通过控轧控冷工艺,保证了钢板的力学性能和表面质量要求,获得用户的广泛赞誉。
风塔用钢板主要用于制造风力发电塔的结构,要求钢板具有高强度、低温韧性强、抗断裂能力强、良好的焊接性能和表面质量。
为了达到风塔用钢性能的特殊要求,天津钢铁集团有限公司(以下简称天钢)进行了风塔用钢板的研制与开发。在化学成分上采用去除Nb微合金元素的减量化成分设计,通过控轧控冷工艺,保证钢材的力学性能,降低了生产成本;通过对铸坯表面氧化铁皮的研究和实践,开发出了低Si含量和新高压水除鳞工艺,并申请了国家发明专利,解决了行业内普遍存在的因氧化铁皮压入造成的“麻坑”问题,保证了风塔用钢板的表面质量要求。
1 主要研制内容
1.1 风塔钢化学成分的减量化设计
天钢风塔钢的化学成分设计,是以天钢低合金高强度钢Q345D/E钢种为基础,结合风塔钢的高强度、低温韧性强等力学性能和表面质量要求,进行的减量化成分设计。
1.1.1 力学性能要求
天钢风塔钢是参考天钢现有的Q345D/E钢种的力学性能进行的化学成分设计,风塔钢Q345D/E力学性能要求,天钢低合金高强度钢Q345D/E力学性能。
通天钢低合金高强度钢Q345D/E力学性能指标与风塔钢标准要求相比有较大余量,其中屈服强度有90-110MPa余量,抗拉强度有80-100MPa余量,低温冲击功余量也在55-97J左右。因此,风塔钢Q345D/E在成分设计上采用减量化,去除Nb的加入,通过优化轧制工艺,降低二阶段轧制的开轧温度和ACC终冷温度,保证产品的力学性能要求是可行的。