CN101392313A - 一种通过在线保温缩短高碳钢时效时间的方法 - Google Patents

Abstract

一种通过在线保温缩短高碳钢时效时间的方法，属于高碳钢技术领域。盘条在风冷线上的辊道速度进行分段设计，吐丝到相变结束为第一段，相变结束到下集卷位置为第二段。在第一段，辊道速度按由快到慢进行设计，从相变后的第一个跌落段开始，辊道速度在保证不打慢链的原则下尽可能的降到最低。在第一段风机、保温罩全部开启，第二段风机关闭，保温罩合上进行保温，将PF线采用钢板或其他的隔热板进行封闭成保温通道，盘条在保温通道内保温后，才到打捆机进行打捆包装。优点在于既节约能源，又经济，生产的82B当天检测的面缩指标提高了7.1％，用户使用前的时效时间缩短了10天左右。

Description

一种通过在线保温缩短高碳钢时效时间的方法

技术领域

本发明涉及高碳钢技术领域，特别是提供了一种通过在线保温缩短高碳钢时效时间的方法，通过盘条相变后在线对盘条进行保温，缩短盘条在后续加工前时效时间，适用通过控轧控冷方式生产的高碳盘条。

背景技术

随着控轧控冷技术的普遍运用，目前，国内外高速线材厂在生产高碳盘条时都采用了控轧控冷技术，具体运用的方式是：铸坯-加热-初轧-中轧-穿水(一次控冷)-精轧(控轧)-穿水(二次控冷)-吐丝-风冷(三次控冷)。通过此种方式生产的盘条，在风冷结束时将产生至少以下三种应力：(1)轧制过程强制变形所形成的轧制应力；(2)水冷与风冷过程中盘条表面与心部温差所形成的温度应力；(3)盘条相变过程中形成的相变应力。另外，炼钢过程中不可避免会产生H等有害气体。钢中存在的应力和氢对热轧盘条的塑性指标有明显的影响，体现在指标上是盘条打捆时面缩很低，不能直接进行后续工序的加工。

由于此种原因，在进行下一工序加工(拉拔、捻制)前，必须进行时效。此种时效目前国外通常有以下两种时效方式：(1)自然时效，将盘条放在一个中间库中进行常温时效，让应力和氢得以充分的释放，此种时效方式大致需要20天左右；(2)人工时效，将盘条放置在一封闭的库中，在库中放置一加热装置或通入蒸汽，让库中温度保持在200-300℃之间，此种时效方式大致需要1-2天。自然时效的弊端是时效时间太长，影响用户的资金周转，人工时效的弊端是需要提供热源，增加了成本。

本发明通过充分利用钢材相变后的余热进行保温，增加盘条在高温段(300-500℃)的时间，让氢和应力能得以充分的释放，提高了盘条打捆时的塑性指标，在先期进行适当的投资增加保温通道后，后续不用增加成本，即在没有额外成本下，将盘条的时效时间从以前的20天缩短到了8-10天左右。

发明内容

本发明的目的是提供一种通过在线保温缩短高碳钢时效时间的方法，使用该种方法后，合理利用钢材相变后的余热，缩短了自然时效的时间。

本发明通过盘条相变后在线对盘条进行保温，缩短盘条在后续加工前的时效时间，让氢和应力能够得到充分的释放，提高了盘条生产当天的面缩(面缩指的是在进行拉伸检测时，实验前盘条的面积减去拉断后的面积的差再除原始盘条的面积的比值)，缩短了盘条在后续加工前的时效时间。其工艺是：

在普通的高速线材风冷生产线上和集卷到打捆前的运输线上采取下列工艺措施：

(1)制定合理的辊道速度

为了错开搭接点，降低盘条同圈性能差，传统的辊道速度都设计成由慢到快的方式。本发明的设计要求，盘条在风冷线上的辊道速度进行分段设计，吐丝到相变结束为第一段，相变结束到下集卷位置为第二段。在第一段，辊道速度按照传统的由慢到快进行设计，其速度从0.6m/s增大到1.0m/s，经历0.6-0.7-0.8-0.9-1.0m/s；从相变后的第一个跌落段开始，辊道速度在保证不打慢链的原则下尽可能的降到最低，从1.0m/s降到0.5m/s，经历1.0-0.8-0.6-0.5m/s。这样做的目的是增加盘条从相变后到集卷位置的时间。

(2)风冷线上保温

应力和氢的释放与温度和时间有直接的关系，温度越高时间越长，应力和氢的释放越充分，体现在具体指标上就是面缩越高。本发明要求盘条在完成相变后盖上保温罩进行保温，利用钢材的余热让钢材在相变后的高温段(300-500℃)保温停留时间增加50-120秒，让应力和氢能尽可能多的得到释放。

(3)PF(PF线指的是盘条从集卷位置到打捆区间，盘条的运输线)线上保温

传统的PF线为开放式的运输方式，盘条下集卷后通过PF线直接运输到打捆机位置，进行打捆包装，本发明要求用钢板或隔热板(将)PF线围起来，构成一个保温通道，让盘条在保温通道内停留10-30分钟继续保温后，才到打捆机进行打捆包装。目的是减少盘条在PF线上的热量损失，进行进一步的保温，同时，可以根据自己的实际情况设计盘条在PF线上停留的时间，增加保温效果。

本发明的优点在于，利用盘条相变后的余热进行保温，让氢和应力能尽可能多的释放，该方法节约能源，又既经济，生产的82B检测的面缩指标提高了7.1％(没采用时为11.3％，采用后达到了18.4％)，用户使用前的时效时间比没采用本专利技术缩短了10天左右，取得了较好的效果。

附图说明

图1为没采取该措施生产的82B-1时效情况。

图2为采取该措施生产的82B-1时效情况。

具体实施方式

本发明可在任何高速线材车间内实施：下面是首钢第一线材厂，采用本发明生产82B-1的实例，其工艺路线为

铸坯加热-粗轧-中轧-穿水(一次控冷)-精轧(控轧)-穿水(二次控冷)-吐丝-风冷(三次控冷)-集卷-PF线运输-打捆-包装运输

一、没有使用该方法时的生产情况：

82B-1盘条是制作1860MPa钢绞线的原材料，用户在拉拔过程中的减径率高达85％，为了保证拉拔过程中不断丝，用户在使用过程时除了要求夹杂、金相组织、表面质量等指标外，在使用时盘条的面缩要求在28％以上。由于热轧盘条受应力、氢的影响，钢厂刚生产的盘条的面缩指标较低，需经过一定时间的时效。

首钢从2006年10月份开始对PF线进行封闭，经过逐步的摸索生产82B-1的工艺，到2006年12月份已成功的将该专利技术运用在首钢高碳钢的生产中，下面结合该技术使用前后首钢生产82B-1的工艺及结果进行详细的说明。

实施前生产82B-1的工艺情况

没有采用该专利技术时盘条吐丝后的工艺执行情况见表1。

表1、没采取该专利时工艺情况

本发明实施前生产82B-1的参数情况

没有采用该专利技术时盘条吐丝后的温度及到各位置的参数情况见表2。

表2、没采取该措施时各环节参数情况

本发明实施前生产82B盘条时效情况

我们对没使用该专利技术生产的82B-1盘条进行人工时效，具体做法时：在盘条打捆前进行取样，取样要求在同一捆盘条上依次进行取标准拉伸实验样，累计取样35根，分成7组，每组5个试样，时效当天、1、5、10、15、20、30天后分别进行拉力实验，检测盘条的面缩值，时效结果如图1。

从上图1可以看出，没有采取该专利时盘条打捆时平均面缩为儿.3％，盘条应时效20天左右面缩才能达到28％以上，即用户购买后需在中间库中放置20天左右才能进行使用。

二、使用本发明后的生产情况：

1、使用专利后生产82B工艺执行情况

使用专利后工艺执行情况见表3：

表3、使用专利后采取该措施时工艺情况

2、使用专利后生产82B时检测的参数情况

通过检测跟踪，采用本专利技术后检测的一些参数见表4：

表4、采取该措施时参数情况

3、本发明实施后生产82B盘条时效情况

本次取样及检测方法与没使用该技术实验时一致，检测的时效数据见图2：

从表2与表4可以看出，采取该专利技术后8号风机到集卷位置时间增加了9.8s，集卷位置的温度反而增加了50℃，盘条在PF线上停留了15分钟，到打捆位置温度没有降低。本专利技术利用盘条相变后的余热进行保温，让氢和应力能尽可能多的释放，该方法即(既)节约能源，又经济，生产的82B当天检测的面缩指标提高了7.1％(没采用时为11.3％，采用后达到了18.4％)，用户使用前的时效时间比没采用本专利技术缩短了10天左右，取得了较好的效果。

Claims (1)

1、一种通过在线保温缩短高碳钢时效时间的方法，其特征在于：在普通的高速线材风冷生产线上和集卷到打捆前的运输线上采取下列工艺措施：

辊道速度进行分段设计，吐丝到相变结束为第一段，相变结束到下集卷位置为第二段；在第一段，辊道速度按照传统的由慢到快进行设计，其速度从0.6m/s增大到1.0m/s，从相变后的第一个跌落段开始，辊道速度在保证不打慢链的原则下降到最低，从1.0m/s降到0.5m/s；

盘条相变后进行加盖保温，利用盘条的余热让盘条在300-500℃区间内停留时间增加50-120秒，有利于盘条中氢及应力的释放；

用钢板或保温隔板将PF线进行封闭，组成保温通道，让盘条在保温通道内运输，让盘条在保温通道内停留10-30分钟继续保温，保温后才进行打捆包装。

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