CN102828017A - 一种胎圈钢丝用盘条的加热工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种胎圈钢丝用盘条的加热工艺，利用加热炉来进行加热，包括预热工序、加热I段工序、加热II段工序、均热工序，预热工序中，依靠加热工序和均热工序中加热炉加热段和均热段的余热对钢坯预热至500～600℃；加热I段工序中，将钢坯加热至880～960℃；加热II段工序中，将钢坯加热至1100～1160℃；均热工序中，利用加热炉均热段烧嘴对钢坯进行均热保温，使钢坯温度为1180～1230℃，并保证出钢温度为1130～1160℃。利用本发明的钢帘线的加热工艺加热后，空燃比控制在0.8，成品取样做金相分析基本可以做到无局部全脱碳层，总脱碳层深度也都能控制在70um以内，晶界上无网状碳化物。
Description
技术领域
本发明属于冶金领域，涉及一种加热工艺，具体的说是一种解决钢帘线脱碳、网状碳化物的胎圈钢丝用盘条的加热工艺。
背景技术
钢帘线主要用于轮胎子午线增强用骨架, 具有强度高、韧性好的特点, 也是线材制品中要求极高, 生产难度最大的产品之一。由于帘线用盘条要被拉拔成φ0.15mm ～0.38 mm 的细丝,之后还要经过高速双捻机合股成绳, 要求拉拔及合股过程至少 100 km 不允许断丝,因此必须使用优质的高碳低合金线材才能满足如此高的质量要求。
近年来, 国内厂家也陆续进行了钢帘线的开发与研制, 经过不断的摸索及实践, 产品质量不断提高。目前, 国内钢帘线的质量已经达到批量制作 0.20mm 以上规格钢帘线的质量要求, 并已经获得著名钢帘线生产厂家的质量认证, 生产规模逐年扩大。但从质量上看, 脱碳、网状碳化物等质量指标的控制与进口产品相比仍然存在一定差距,尚未达到制作 0.20 mm 规格以下钢帘线的技术要求。原有帘线钢的加热工艺，为了减小帘线钢表面脱碳，通常将钢坯加热至1170℃出钢温度在1100℃，通过取样做金相分析，网状碳化物超过标准，严重降低了产品合格性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种胎圈钢丝用盘条的加热工艺，该工艺可以有效控制钢帘线脱碳、网状碳化物。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种胎圈钢丝用盘条的加热工艺，其特征在于：该工艺利用加热炉来进行加热，包括预热工序、加热I段工序、加热II段工序、均热工序，具体要求如下：
所述预热工序中，依靠加热工序和均热工序中加热炉加热段和均热段的余热对钢坯预热至500～600℃；
所述加热I段工序中，将钢坯加热至880～960℃；
所述加热II段工序中，将钢坯加热至1100～1160℃；
所述均热工序中，利用加热炉均热段烧嘴对钢坯进行均热保温，使钢坯温度为1180～1230℃，并保证出钢温度为1130～1160℃。
本发明中，将炉压调整为8MPa，预热工序、加热I段工序、加热II段工序、均热工序的空燃比调整为0.8。
所述预热工序中，将钢坯预热至600℃；所述加热I段工序中，将钢坯加热至960℃；所述加热II段工序中，将钢坯加热至1140℃；所述均热工序中，将钢坯保温在1230℃，并保证出钢温度为1150℃。或者，所述预热工序中，将钢坯预热至580℃；所述加热I段工序中，将钢坯加热至950℃；所述加热II段工序中，将钢坯加热至1135℃；所述均热工序中，将钢坯保温在1225℃，并保证出钢1145℃。
根据钢帘线的脱碳机理，表面脱碳包括碳原子从金属内部向表面扩散及其在金属表面与炉气中的氧发生氧化两个过程。要控制钢帘线的表面脱碳应减缓碳在加热过程的扩散系数和扩散时间，尽量降低加热炉内氧的浓度以减少其氧化程度。利用加热炉二级自动化系统进行加热，控制各区空燃比值为0.8，将炉内气氛控制在还原性气氛，将炉压调整到8MPa，使外界氧尽量减少进入加热炉内，影响炉内气氛。
本发明通过提高出钢温度，增加高温段停留时间，降低空燃比来对胎圈钢丝用盘条进行加热。将出钢温度控制在1130-1160℃，同时将加热I段、加热II段温度提高，让钢帘线在Arm以上温度停留时间增长。随着温度的上升，钢坯高温段停留时间变长，钢坯充分奥氏体化、碳化物扩散、坯料偏析减弱，明显减少网状碳化物。将加热炉空燃比控制在0.8，使钢坯在还原性气氛中加热，可防止钢帘线在加热过程中全脱碳层的产生。通过温度控制有效使帘线钢充分奥氏体化、碳化物扩散、坯料偏析减弱，明显减少帘线钢网状碳化物。
利用本发明的钢帘线的加热工艺加热后，空燃比控制在0.8，成品取样做金相分析基本可以做到无局部全脱碳层，总脱碳层深度也都能控制在70um以内，晶界上无网状碳化物。本发明可以有效控制钢帘线脱碳，明显减少帘线钢网状碳化物。
具体实施方式
一种本发明所述的胎圈钢丝用盘条的加热工艺，包括预热工序、加热I段工序、加热II段工序、均热工序，在预热工序中依靠加热炉加热段和均热段的余热对钢坯预热至500～600℃；在加热I段工序中，将钢坯加热至880～960℃；加热II段工序中，利用加热炉加热段烧嘴将钢坯加热至1100～11160℃；均热工序中，利用加热炉均热段烧嘴对钢坯进行均热保温，使钢坯温度为1180～1230℃，空燃比0.8，并保证出钢温度为1130～1160℃。本发明利用加热炉来进行加热，加热炉由预热段、加热I段、加热II段和均热段组成，预热段无烧嘴。加热I段共20个烧嘴，其中上加热为2排每排8个共16个烧嘴，下加热共4个烧嘴。加热II段共28个烧嘴，分为上加热和下加热烧嘴，上加热烧嘴由炉顶24个烧嘴组成，24个烧嘴分三排，每排8个烧嘴，下加热烧嘴由两侧位于钢坯下面各2个烧嘴组成。均热段共32个烧嘴，分为上均热烧嘴和下均热烧嘴，上均热烧嘴由炉顶24个烧嘴组成，24个烧嘴分三排，每排8个烧嘴，下均热烧嘴由出炉辊道侧位于钢坯下面8个烧嘴组成，8个烧嘴一字排开。加热炉中的每个烧嘴都有一个热空气阀门和一个煤气阀门，可通过电脑分别控制和调整热空气和煤气的流量，也可根据加热工艺要求和坯料长短确定是否手动关闭或者开热空气阀门和煤气阀门，以及分别调整加热段和均热段的热空气流量和煤气流量来保证钢坯加热的均匀性。
实施例1
本实施例为规格Ф5.5的NLX82C的加热工艺，利用加热炉来进行加热，轧制速度为106 m/s，加热能力90.41 t/h。在预热工序中，依靠加热炉加热段和均热段的余热对钢坯预热至600℃，主要利用炉尾烟筒的抽力将加热段和均热段的余热抽向炉尾，以及加热段和均热段的没有完全燃烧的煤气继续燃烧，保证预热段的温度。
预热工序完成后，钢帘线钢坯在步进梁的运送下，由预热工序进入加热I段工序，在加热I段工序中通过调整加热段烧嘴的煤气流量和热空气流量将钢坯加热至960℃。具体操作时，将加热I段给定目标温度设定在960℃，空燃比设定为0.8。
加热I段工序完成后，钢帘线钢坯在步进梁的运送下，由加热I段工序进入加热II段工序，在加热II段工序中通过调整加热段烧嘴的煤气流量和热空气流量量将钢坯保温在1140℃。具体实施时，将加热II段给定目标温度设定在1140℃，空燃比设定为0.8。
加热II段工序完成后，钢帘线钢坯在步进梁的运送下，由加热II段工序进入均热段工序，在均热工序中通过调整加热段烧嘴的煤气流量和热空气流量将钢坯保温在1230℃，并保证出钢温度为1150℃。具体实施时，将均热段给定目标温度设定在1230℃，空燃比设定为0.8。
采用本实施例加热工艺后的Ф5.5的NLX82C钢帘线取样做金相分析，无全脱碳层。总脱碳层深度为65μm，晶界上无网状的碳化物。
实施例2
本实施例为规格Ф5.5的NLX72C的加热工艺，利用加热炉来进行加热，轧制速度为106 m/s，加热能力90.41 t/h。在预热工序中，依靠加热炉加热段和均热段的余热对钢坯预热至580℃，主要利用炉尾烟筒的抽力将加热段和均热段的余热抽向炉尾，以及加热段和均热段的没有完全燃烧的煤气继续燃烧，保证预热段的温度。
预热工序完成后，钢帘线钢坯在步进梁的运送下，由预热工序进入加热I段工序，在加热I段工序中通过调整加热段烧嘴的煤气流量和热空气流量将钢坯加热至950℃。具体操作时，将加热I段给定目标温度设定在950℃，空燃比设定为0.8。
加热I段工序完成后，钢帘线钢坯在步进梁的运送下，由加热I段工序进入加热II段工序，在加热II段工序中通过调整加热段烧嘴的煤气流量和热空气流量量将钢坯保温在1135℃。具体实施时，将加热II段给定目标温度设定在1135℃，空燃比设定为0.8。
加热II段工序完成后，钢帘线钢坯在步进梁的运送下，由加热II段工序进入均热段工序，在均热工序中通过调整加热段烧嘴的煤气流量和热空气流量将钢坯保温在1225℃，并保证出钢温度为1145℃。具体实施时，将均热段给定目标温度设定在1080℃，空燃比设定为0.8。
采用本实施例加热工艺后的Ф5.5的NLX72C钢帘线取样做金相分析，无全脱碳层。总脱碳层深度为54μm。晶界上无网状的碳化物。
实施例3
本实施例为规格Ф5.5的C82DA的加热工艺，利用加热炉来进行加热，轧制速度为106 m/s，加热能力90.41 t/h。在预热工序中，依靠加热炉加热段和均热段的余热对钢坯预热至600℃，主要利用炉尾烟筒的抽力将加热段和均热段的余热抽向炉尾，以及加热段和均热段的没有完全燃烧的煤气继续燃烧，保证预热段的温度。
预热工序完成后，钢帘线钢坯在步进梁的运送下，由预热工序进入加热I段工序，在加热I段工序中通过调整加热段烧嘴的煤气流量和热空气流量将钢坯加热至960℃。具体操作时，将加热I段给定目标温度设定在960℃，空燃比设定为0.8。
加热I段工序完成后，钢帘线钢坯在步进梁的运送下，由加热I段工序进入加热II段工序，在加热II段工序中通过调整加热段烧嘴的煤气流量和热空气流量量将钢坯保温在1140℃。具体实施时，将加热II段给定目标温度设定在1140℃，空燃比设定为0.8。
加热II段工序完成后，钢帘线钢坯在步进梁的运送下，由加热II段工序进入均热段工序，在均热工序中通过调整加热段烧嘴的煤气流量和热空气流量将钢坯保温在1230℃，并保证出钢温度为1230℃。具体实施时，将均热段给定目标温度设定在1230℃，空燃比设定为0.8。
采用本实施例加热工艺后的Ф5.5的C82DA钢帘线取样做金相分析，无全脱碳层。总脱碳层深度为58μm。晶界上无网状的碳化物。
Claims (4)
1.一种胎圈钢丝用盘条的加热工艺，其特征在于：该工艺利用加热炉来进行加热，包括预热工序、加热I段工序、加热II段工序、均热工序，具体要求如下：
所述预热工序中，依靠加热工序和均热工序中加热炉加热段和均热段的余热对钢坯预热至500～600℃；
所述加热I段工序中，将钢坯加热至880～960℃；
所述加热II段工序中，将钢坯加热至1100～1160℃；
所述均热工序中，利用加热炉均热段烧嘴对钢坯进行均热保温，使钢坯温度为1180～1230℃，并保证出钢温度为1130～1160℃。
2.根据权利要求1所述的胎圈钢丝用盘条的加热工艺，其特征在于：将炉压调整为8MPa，预热工序、加热I段工序、加热II段工序、均热工序的空燃比调整为0.8。
3.根据权利要求1所述的胎圈钢丝用盘条的加热工艺，其特征在于：所述预热工序中，将钢坯预热至600℃；所述加热I段工序中，将钢坯加热至960℃；所述加热II段工序中，将钢坯加热至1140℃；所述均热工序中，将钢坯保温在1230℃，并保证出钢温度为1150℃。
4.根据权利要求1所述的胎圈钢丝用盘条的加热工艺，其特征在于：所述预热工序中，将钢坯预热至580℃；所述加热I段工序中，将钢坯加热至950℃；所述加热II段工序中，将钢坯加热至1135℃；所述均热工序中，将钢坯保温在1225℃，并保证出钢1145℃。
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