CN102284478B - 一种能降低高碳钢线材脱碳的轧制方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于钢绞线、钢帘线的能降低高碳钢线材脱碳的轧制方法。其步骤：对高碳钢连铸坯加热；进行粗轧；常规中轧；预精轧；进行精轧；采用斯太尔摩方式冷却；待用。本发明由于在低温条件下轧制，并通过采取前移机架轧制法，使终轧速度大于30m/s，从而缩短了加热时间，减少了钢坯在高温区域的停留时间，使轧制节奏加快，燃料消耗降低，还能提高金属收得率，增加生产效率，减轻高碳钢线材表面脱碳的危害。

Description

一种能降低高碳钢线材脱碳的轧制方法

技术领域

本发明涉及高碳钢线材的生产方法，具体属于在控冷条件下能降低高碳钢线材表面脱碳的轧制方法，特别适用于钢绞线82B、钢帘线72A高碳钢线材表面脱碳控制的轧制方法。

背景技术

国内外的生产实践表明，在板带和棒线材的轧制生产中，均可通过降低坯料的再加热温度来实现轧钢节能及减小高碳钢的表面脱碳。钢坯的再加热温度降低后，可以通过精轧机组加速轧制产生的变形热、摩擦热来补偿，但是具体实施方案未见报道。

低温轧制是将钢坯加热到低于常规加热温度进行的轧制。线材轧制过程中，由于辐射，对流以及轧辊，导卫和冷却水的传热，使轧件的热量不断散失，而热量的散失速率又与轧件本身的温度有关，降低加热温度可以减少上述热量的散失。与此同时，轧件也从所消耗的轧制功中由于变形和摩擦而得到一部分热量。

根据《中国冶金》2005年第1期“棒线材低温轧制技术发展”一文报道，棒线材轧机的轧制速度在8～12m/s时，轧件的散热损失与变形摩擦热基本平衡；轧制速度大于12m/s后，轧件温度与轧制速度成正比增加；当轧件速度大于30m/s时，终轧温度几乎与加热温度无关。因此，只要保证终轧速度大于30m/s，就能够使低温轧制的终轧温度与常规轧制的终轧温度一致。这就从终轧温度上保证了两种工艺轧制产品最终力学性能相近，也证明了低温轧制的可行性。

发明内容

本发明的目的在于解决在现有轧制设备条件下，提供一种通过模拟技术的研究选择低温轧制工艺，实现终轧温度与加热温度无关，及低温轧制的终轧温度与常规轧制的终轧温度一致的能降低高碳钢线材脱碳的轧制方法。

实现上述目的的技术措施：

一种能降低高碳钢线材脱碳的轧制方法，其步骤：

1)对高碳钢连铸坯进行加热，加热温度控制在910～950℃；

2)进行粗轧，控制开轧温度在910～950℃，并根据高碳钢热变形抗力数学模型的计算结果调节各轧机间的负荷能力，即将轧制负荷大的轧机减少其负荷量，对轧制负荷小或富裕量大的轧机则增加其负荷量；

式中，ε：表示所在轧机的压下率；

表示所在轧机的变形速率，T：表示所在轧机的轧制温度，σ_s：表示所在轧机的变形抗力量；

3)按照常规进行中轧；

4)进行预精轧：其中，对于直径Φ8.0～15毫米的线材，则将其预精轧出口轧制速度比常规提高30～35％进行轧制；对于直径小于Φ8.0毫米的线材，则按照常规速度轧制；

5)进行精轧：对于直径Φ8.0～15毫米的线材则采用前移机架法进行轧制，对于直径小于Φ8.0毫米的线材，则按照常规速度轧制；

所述的前移机架法为：按照预精轧出口秒流量与精轧入口秒流量相等原则，采取将后边精轧机轧制速度与预精轧轧制速度相匹配的道次轧机进行轧制，不匹配的轧机则为空过的方法；

6)采用斯太尔摩方式冷却，控制冷却后的索氏体至少在85％；

7)待用。

其特征在于：轧制负荷量大的轧机通过调节辊缝间隙减少其负荷量。

本发明由于在低温条件下轧制，并通过采取前移机架轧制法，使终轧速度大于30m/s，从而缩短了加热时间，减少了钢坯在高温区域的停留时间，使轧制节奏加快，燃料消耗降低，还能提高金属收得率，增加生产效率，减轻高碳钢线材表面脱碳的危害。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述：

实施例1

在30个机架的高速线材机组上进行轧制，其中粗轧6个轧机，中轧10个轧机，预精轧4个轧机，精轧10个轧机；当生产直径为Φ8.0毫米，含碳重量百分比为0.82％的高碳钢82B线材，其降低脱碳的轧制步骤：

1)对高碳钢连铸坯进行加热，加热温度控制在910～920℃；

2)在开轧温度为910～920℃范围内进行粗轧，并根据高碳钢热变形抗力数学模型

的计算结果，第2，3，4，5机架的负荷量大，第1，6机架第1，6机架，具体见表1；将第2，3，4，5机架的通过增加机架的辊缝间隙量减少其负荷量，对轧制负荷富余量大的第1，6机架的则通过减少该机架所在处的辊缝间隙量，使负荷量增加，具体见表1；

表1低温轧制Φ8mm粗轧机组取值表及变形抗力计算结果

3)进行中轧：按照常规工艺参数轧制；

4)进行预精轧：由于线材的直径为Φ8.0毫米，则将其预精轧出口轧制速度比常规11.35米/秒轧制速度提高30％，即轧制速度提高到14.75米/秒进行轧制；

5)进行精轧：由于直径为Φ8.0毫米的线材，则采用前移机架法进行轧制，根据与预精轧速度的匹配，第21和22架轧机为空过，在第23至30架轧机进行精轧轧制，终轧速度由常规的69.16m/s提高到92.18米/秒；

6)采用斯太尔摩方式冷却，控制冷却后的索氏体在91％；

7)待用。

由于在低温条件下轧制，并通过采取前移机架轧制法，从而缩短了加热时间40分钟，减少了钢坯在高温区域的停留时间约6秒，使轧制节奏加快，燃料消耗吨钢平均降低23kwh，减轻高碳钢线材表面脱碳的危害，表面脱碳层在0.3mm；

实施例2

在30个机架的高速线材机组上进行轧制，其中粗轧6个轧机，中轧10个轧机，预精轧4个轧机，精轧10个轧机；当生产直径为Φ12.5毫米，含碳重量百分比为0.82％的高碳钢82B线材，其降低脱碳的轧制步骤：

1)对高碳钢连铸坯进行加热，加热温度控制在940～950℃；

2)在开轧温度为940～950℃范围内进行粗轧，并根据高碳钢热变形抗力数学模型

的计算结果，第2，4，5机架的负荷量大，第1，3，6机架的轧制负荷富余量大，具体见表2；将第2，4，5机架的负荷量通过增加机架的辊缝间隙量来减少其负荷量，对轧制负荷富余量大的第1，3，6机架则通过减少该机架所在的辊缝间隙量，使负荷量增加，具体见表2；

表2低温轧制Φ12.5mm粗轧机组取值表及变形抗力计算结果

3)进行中轧：按照常规工艺参数轧制；

4)进行预精轧：由于线材的直径为Φ12.5毫米，则将其预精轧出口轧制速度比常规10.46米/秒轧制速度提高35％，即轧制速度提高到14.12米/秒进行轧制；

5)进行精轧：由于直径为Φ12.5毫米的线材，则采用前移机架法进行轧制，第21至24架轧机为空过，第25架轧机进行轧制，终轧速度由常规的26.78m/s提高到36.15m/s；

6)采用斯太尔摩方式冷却，控制冷却后的索氏体在86％；

7)待用。

由于在低温条件下轧制，并通过采取前移机架轧制法，从而缩短了加热时间32分钟，减少了钢坯在高温区域的停留时间约10秒，使轧制节奏加快，燃料消耗吨钢平均降低16.5kwh，减轻高碳钢线材表面脱碳的危害，表面脱碳层在0.45mm。

Claims (1)

1.一种能降低高碳钢线材脱碳的轧制方法，其步骤：

1）对高碳钢连铸坯进行加热，加热温度控制在910～950℃；

2）进行粗轧，控制开轧温度在910～940℃，并根据高碳钢热变形抗力数学模型                                               

的计算结果调节各轧机间的负荷能力，即将轧制负荷大的轧机减少其负荷量，对轧制负荷小或富裕量大的轧机则增加其负荷量；

式中，

：表示所在轧机的压下率；

：表示所在轧机的变形速率，

：表示所在轧机的轧制温度，σ_s:表示所在轧机的变形抗力量；

3）按照常规进行中轧；

4）进行预精轧：其中，对于直径Ф8.0～15毫米的线材，则将其预精轧出口轧制速度比常规提高30～35%进行轧制；对于直径小于Ф8.0毫米的线材，则按照常规速度轧制；

5）进行精轧：对于直径Ф8.0～15毫米的线材则采用前移机架法进行轧制，对于直径小于Ф8.0毫米的线材，则按照常规速度轧制；

所述的前移机架法为：按照预精轧出口秒流量与精轧入口秒流量相等原则，采取将后边精轧机轧制速度与预精轧轧制速度相匹配的道次轧机进行轧制，不匹配的轧机则为空过的方法；

6）采用斯太尔摩方式冷却，控制冷却后的索氏体至少在85%；

7）待用。