CN100393894C - 一种解决连铸小方坯疏松缩孔偏析的轧制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种解决连铸小方坯疏松缩孔的轧制方法，特别适合于硬线连铸小方坯轧制大规格盘条时使用，包括加热、高压水除鳞、控轧控冷工序，其特征在于：a、加热工序中提高铸坯在高温段温度为1250±20℃和停留时间65±5分钟，b、在轧制前对轧件采用大压力的高压水进行除鳞，高压水除鳞水压控制在70-150MPa内使得铸坯表面与心部形成较大的温差，在轧制时心部达到高温大压下的目的，c、高压水除鳞设备必须紧临初轧机组，开轧温度控制在1020-1060℃。该轧制方法使小方坯心部的疏松和缩孔得以焊合。
Description
所属领域
本发明属于轧钢领域，主要适用于连铸小方坯的轧制技术。
背景技术
在钢铁制造史上，采用连续铸钢技术前，一般是先将钢水浇到钢锭模内铸成钢锭，然后采用开轧加工成要求的钢坯尺寸。在这个过程中，钢坯要经过几次加热、加工，不仅能源消耗大，而且成材率低。于是从上世纪初开始，陆续有人开始研制连续铸钢技术，到了上世纪70年代开始大规模用于实际生产，并逐步形成了今天的现代连铸技术。使用连铸代替模铸技术后省去了初轧开坯，节省了均热炉热量，减少了钢的消耗，提高了综合成材率，简化了生产工序，改善了劳动条件，易于实现机械化和生产自动化，所以使用连铸代替模铸技术是钢铁的生产上的巨大进步。
由于连铸坯的尺寸比模铸坯相对要小许多，在后续的轧制过程中，钢坯的压下率比模铸坯相对要小许多，连铸坯中的缩孔疏松在轧制过程中的焊合没有采用模铸工艺焊合的好。连铸小方坯在凝固过程中每隔5-10mm有规则的形成凝固桥，并伴随有严重的疏松和缩孔，在轧制或拉拔过程中，容易发生断裂，特别是深加工用线材比如82B盘条。用户在使用过程中不经过热处理便直接从φ12.5mm冷拉拔到φ5.05mm，拉拔产生的减径率高达85％，如果铸坯中存在的疏松、缩孔或偏析在后序轧制过程中不能消除或减轻，将大大增加盘条在拉拔和捻制过程中的断丝率。基于上述原因，采取一种解决连铸小方坯疏松缩孔的轧制方法是采用连铸小方坯生产大规格盘条的重要技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种加热和轧制方法，通过制定合理的加热制度，使高碳钢中心的碳得到充分的扩散，减轻碳偏析；在轧制前使用较强的高压水除磷装置，一个目的是除鳞，另一个目的使铸坯表层温度降低、硬度增加，在后序的轧制过程中，在同样的压下量下，心部的变形比表面的压下大，有利于钢坯心部缩孔或疏松的焊合。
针对上述目的，本发明涉及的一种解决连铸小方坯疏松缩孔的轧制方法，包括加热、高压水除鳞、控轧控冷工序，其特征在于：
a、加热工序中提高铸坯在高温段温度为1250±20℃和停留时间65±5分钟，
b、在轧制前对轧件采用大压力的高压水进行除鳞，高压水除鳞水压控制在70-150MPa内使得铸坯表面与心部形成较大的温差，在轧制时心部达到高温大压下的目的，
c、高压水除鳞设备必须紧临初轧机组，开轧温度控制在1020-1060℃。
确定在采用“连铸小方坯生产高碳盘条”时制定加热制度要求在均热段时间尽量长，温度尽量高。使得碳元素能够充分的进行扩散，减轻盘条中的碳偏析，降低用户在拉拔过程中的断丝率。
在轧制前使用较强的高压水除鳞可以达到以下两个目的：一、通过高压水除鳞，钢坯表面的氧化铁皮得到了充分去除，盘条表面质量有了提高；二、经过较强的高压水后，钢坯表面的温度得到了降低，在心部温度来不及降低时便进行轧制，达到心部大压下的效果，使得钢坯缩孔和疏松得到充分的焊合。
由于连铸小方坯轧制ф12.5mm82B盘条压缩比小，铸坯中的缩空疏松不能很好的压合，使得生产出的盘条在用户拉拔过程中频繁出现尖锥状断口，不能正常的使用。西欧和日本最早在生产1860Mpa钢绞线用82B盘条时，采用的也是连铸小方坯，但由于盘条在用户拉拔和捻制过程中频繁断丝，最后都改成了大方坯，轧制前添加了开坯工序，增加了生产成本；国内宝钢在生产大规格82B盘条时为了提高产品质量，仍然采用的是模铸工艺，也增加生产成本。
本发明的效果是，应用该方法可以使高碳钢中的碳得到一定程度的扩散，降低盘条中的碳偏析，轧制前通过强制冷却使钢坯表面温度降低80℃以上，在同样的压下条件下，达到心部大压下的目的，使得钢坯缩孔和疏松得到充分的焊合，降低了盘条在用户拉拔和捻制过程中的断丝率，从而使钢的塑性、拉拔性能大大提高。
具体实施方式
首钢经过几年的研制开发，已成功的开发出一条连铸小方坯生产大规格82B盘条的工艺路线，2004年12月份通过北京市科学技术委员会组织的鉴定。专家认为解决了采用该工艺生产大规格82B盘条缩空和疏松不能很好焊合的技术难题，这是有国际影响的创新。到目前为此，首钢采用该工艺已生产大规格82B系列盘条近60万吨，使用首钢生产的82B盘条广泛的用在了青藏铁路、北京五环路路面及斜拉桥上。
首钢生产1860Mpa钢绞线用82B盘条的生产工艺为：
铁水脱硫--80t转炉冶炼--LF炉精炼--130×130mm2小方坯连铸--加热--轧制成ф12.5mm盘条
铸坯的加热制度见表1
表1，首钢生产大规格82B盘条加热制度
| 预热段 | 加热段 | 均热段 | |
| 温度(℃) | ≤950℃ | 950℃-1300℃ | 1200℃-1250℃ |
| 时间(min) | 25 | 30 | 35 |
这种加热制度的典型特点是盘条的加热温度偏高，均热时间较长。通过采用此种加热制度，钢坯中的碳得到了充分扩散，减轻了C偏析的影响。
盘条出炉温度一般控制在1100-1140℃，然后经过较强的高压水进行除鳞，高压水压力为70-150MPa，高压水除鳞后进入初轧，初轧温度一般控制在1020-1060℃，由于高压水除鳞装置临近初轧机组，所以心部温度仍在1100-1140℃左右来不及降低，而表面温度已降到1020-1060℃，此时进行轧制，达到了心部大压下的目的，使得心部疏松和缩孔能够充分的得到焊合。
Claims (1)
1.一种解决连铸小方坯疏松缩孔的轧制方法，包括加热、高压水除鳞、控轧控冷工序，其特征在于：
a、加热工序中提高铸坯在高温段温度为1250±20℃和停留时间65±5分钟，
b、在轧制前对轧件采用大压力的高压水进行除鳞，高压水除鳞水压控制在70-150MPa，
c、高压水除鳞设备必须紧临初轧机组，开轧温度控制在1020-1060℃。
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