CN103498036B - 一种带有牵引线的热轧高强度细直径钢筋生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带有牵引线的热轧高强度细直径钢筋生产工艺，该生产工艺由牵引线带动圆盘条依次通过感应加热机组、轧制机组、夹送辊、超高压瞬时淬火装置、飞剪机和收集盘；本发明中加入了牵引线，确保钢筋在一条中心线上运行，并且解决了6-12mm细直径钢筋无法在线加热和在线热处理的问题，从而保证了的细直径钢筋的强度与延性，有效减少合金耗用，产品强度稳定，生产操作简便并节约成本。
Description
技术领域
本发明涉及高强度6-12mm的细直径钢筋生产工艺领域，特别是一种带有牵引线的热轧高强度6-12mm细直径钢筋生产工艺。
背景技术
目前，国内外的生产高强度6-12mm的细直径钢筋工艺主要是通过将钢坯送入热轧机组，经过精轧机轧制后的热轧高强度6-12mm的细直径钢筋进入高速吐丝机，吐丝机将6-12mm的细直径钢筋高温高速吐出形成圈状，无法进行热处理加工，同时钢筋的强度与延性受圈状堆集影响变化较大，还需通过加入大量的合金元素来弥补强度的不足。
由于钢厂生产6-12mm的细直径钢筋的生产效率较低，生产成本偏高，直接采用钢厂轧制的6-12mm的细直径钢筋进行热处理，热处理生产线的生产效率低，无法达到钢厂高速的生产速度。采购成本与热处理成本的叠加导致生产高强度钢筋的成本远远大于钢厂添加合金元素的成本。存在合金耗用量大、强度波动大、成本高等缺点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种能够有效减少合金耗用，产品强度稳定，生产操作简便并节约成本的带有牵引线的热轧高强度细直径钢筋生产工艺。
为了解决以上技术问题，本发明提供一种带有牵引线的热轧高强度细直径钢筋生产工艺，该生产工艺由牵引线带动圆盘条依次通过感应加热机组、轧制机组、夹送辊、超高压瞬时淬火装置、飞剪机和收集盘，该工艺具体包括如下步骤：
步骤(1)：在上述设备开机前，将牵引线沿其长度方向依次穿过感应加热机组、轧制机组、夹送辊、超高压瞬时淬火装置和飞剪机，并最终固定在收集盘内，对前述设备进行进出口校正，使所有设备的进出口在同一中心线上；
步骤(2)：将圆盘条一端的头部轧尖与牵引线的自由端焊接；
步骤(3)：开启上述设备，轧制机组带动牵引线以速度V1将圆盘条拉入感应加热机组，与此同时，调整夹送辊的牵引速度及收集盘的转动速度与初始速度V1相匹配，V1的大小为45-60米/分钟；
通过采用轧机以速度V1带动牵引线运行,从而减少夹送辊的长距离运送作用,使前后设备的速度相匹配,满足加热设备加热所需的启动时间,完成正常生产前的开机动作；
步骤(4)：圆盘条在经过加热操作后即被牵引线拉入轧制机组进行轧制操作；
步骤(5)：当圆盘条进入轧制机组时，轧制机组带动牵引线的速度减小为V2，与此同时，再次调整夹送辊的牵引速度及收集盘的转动速度与运行速度与V2相匹配，V2的大小为15-20米/分钟；
通过设置速度V2,从而解决圆盘形进入轧机后的瞬时速度减小后续拉拔加大造成热态(1000℃左右)圆盘条被拉断,由前牵引补充动力运行向前运送盘条，且进线速度较慢可利于圆盘条放线不起扭，有利于加热设备加热效率提高50％以上，有利于提高前牵引使用寿命，减轻轴承的磨损；
当圆盘钢被轧制成6-12mm的细直径钢筋后并牵出轧制机组时，分别调整夹送辊的牵引速度及收集盘的转动速度为V3，V3的大小为600米/分钟，夹送辊继续带动牵引线将细直径钢筋拉入超高压瞬时淬火装置进行超高压瞬时淬火处理，保证了细直径钢筋在超高压瞬时淬火处理时其表面的淬火压力达到8MPa以上、每一道次淬火器与细直径钢筋表面接触的时间为0.03-0.5秒；
出线速度较快，有利于细直径钢筋通过超高压瞬时淬火器后形成致密的铁素体，细化铁素体和珠光体的晶粒度，减小珠光体的片层间距；
淬火后的6-12mm细直径钢筋最终进入飞剪机，飞剪机切断牵引线与细直径钢筋的焊接处，细直径钢筋进入收集盘收集成捆。
在本发明中加入了牵引线，轧制机组轧制后的6-12mm的细直径钢筋能够保持直线状牵出，从而能够直接进行后续热处理加工，同时保证了6-12mm的细直径钢筋的强度与延性，从而提高了生产的效率。
本发明进一步限定的技术方案是：
前述带有牵引线的热轧高强度细直径钢筋生产工艺：感应加热机组包括沿牵引线长度方向依次连续设置的至少两台500KHZ预热中频热处理装置、至少五台250KHZ超音频热处理装置及至少两台160KHZ超音频热处理装置，包括如下具体处理：
首先夹送辊带动牵引线将细直径钢筋拉动连续经过至少两台500KHZ预热中频热处理装置使细直径钢筋加热到至少720℃，再连续经过至少五台250KHZ超音频热处理装置使细直径钢筋加热到至少900℃以上，最后连续经过至少两台160KHZ超音频热处理装置使细直径钢筋加热到至少1000℃。
前述带有牵引线的热轧高强度细直径钢筋生产工艺：超高压瞬时淬火装置包括沿牵引线长度方向依次设置的至少两组淬火器组，相邻两组淬火器组之间的距离为30-40mm，包括如下具体处理：
细直径钢筋被牵出热轧机组时的温度为850-950℃，夹送辊带动牵引线将依次经过每一组淬火器组，细直径钢筋最终冷却到570-660℃。
前述带有牵引线的热轧高强度细直径钢筋生产工艺：牵引线的材质为高碳钢。
前述带有牵引线的热轧高强度细直径钢筋生产工艺：圆盘条的横截面直径为牵引线横截面直径的3至4倍。
本发明与现有技术相比具有如下优点
(1)本发明解决了6-12mm细直径钢筋无法在线加热的问题；
(2)本发明采用牵引线方式可以将需加热\轧制\瞬时淬火各工序进行串联,保证钢筋在一条中心线上运行,提高钢筋的通条性能和性能的均匀化；
(3)本发明中牵引运行的速度随着钢筋的变小而变化，使每一步工艺的效能能够充分发挥，最终提高强度与韧性，大大地提高生产效率和生产量。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种带有牵引线的热轧高强度细直径钢筋生产工艺，该生产工艺由牵引线带动圆盘条依次通过感应加热机组、轧制机组、夹送辊、超高压瞬时淬火装置、飞剪机和收集盘，在具体操作中，牵引线是由高碳钢拉拔成线状后并作退火处理制得的，该工艺具体包括如下步骤：
步骤(1)：在设备开机前，将牵引线沿其长度方向依次穿过感应加热机组、轧制机组、夹送辊、超高压瞬时淬火装置和飞剪机，并最终固定在收集盘内，对前述设备进行进出口校正，使所有设备的进出口在同一中心线上；
步骤(2)：将圆盘条一端的头部轧尖与牵引线的自由端焊接，其中，圆盘条的横截面直径为牵引线横截面直径的3至4倍；
步骤(3)：开启设备，轧制机组带动牵引线将圆盘条拉入感应加热机组，当圆盘条与牵引线的焊接处进入感应加热机组后即进行加热操作，由于最小辊缝的轧机运行速度较快，应并抬起前牵引机的压轮，当圆盘条头部和牵引线的焊接处进入感应加热机组后，开启感应加热机组进行加热，由于圆盘条和牵引线的横截面直径差异，感应加热对圆盘条藕合效应产生的加热效率远高于和对牵引线藕合效应产生的加热效率，牵引线在高温状态下可拉动比自身重量重几倍的圆盘条；
步骤(4)：圆盘条在经过加热操作后即被牵引线拉入轧制机组进行轧制操作；
步骤(5)：轧制机组将圆盘条轧制成6-12mm的细直径钢筋并由牵引线牵出后，夹送辊带动牵引线将细直径钢筋拉入超高压瞬时淬火装置进行超高压瞬时淬火处理，并最终进入飞剪机，飞剪机切断牵引线与细直径钢筋的焊接处，细直径钢筋进入收集盘收集成捆。
在本发明中加入了牵引线，轧制机组轧制后的6-12mm的细直径钢筋能够保持直线状牵出，从而能够直接进行后续热处理加工，同时保证了6-12mm的细直径钢筋的强度与延性，从而提高了生产的效率。
实施例2
本实施例的具体方案为：感应加热机组包括沿牵引线长度方向依次连续设置的至少两台500KHZ预热中频热处理装置、至少五台250KHZ超音频热处理装置及至少两台160KHZ超音频热处理装置，包括如下具体处理：
首先夹送辊带动牵引线将细直径钢筋拉动连续经过至少两台500KHZ预热中频热处理装置使细直径钢筋加热到至少720℃，再连续经过至少五台250KHZ超音频热处理装置使细直径钢筋加热到至少900℃以上，最后连续经过至少两台160KHZ超音频热处理装置使细直径钢筋加热到至少1000℃，优选的为1150℃；
超高压瞬时淬火装置包括沿牵引线长度方向依次设置的至少两组淬火器组，相邻两组淬火器组之间的距离为30-40mm，包括如下具体处理：
细直径钢筋被牵出热轧机组时的温度为850-950℃，夹送辊带动牵引线将依次经过每一组淬火器组，细直径钢筋最终冷却到570-660℃。
本实施例中，为了达到上述的效果，我们加入了力矩电机和PLC控制器，力矩电机实时的检测速度的变化信息，并将速度的变化信息传输至PLC控制器，PLC控制器对夹送辊和收集盘的运行速度做相应的调整，其具体的工作过程为：
步骤(3)中轧制机组在开启后带动牵引线以速度V1将圆盘条拉入感应加热机组，与此同时，调整夹送辊的牵引速度及收集盘的转动速度与初始速度V1相匹配，V1的大小为45-60米/分钟，通过采用轧机以速度V1带动牵引线运行,从而减少夹送辊的长距离运送作用,使前后设备的速度相匹配,满足加热设备加热所需的启动时间,完成正常生产前的开机动作；
步骤(5)中，当圆盘条进入轧制机组时，轧制机组带动牵引线的速度减小为V2，与此同时，再次调整夹送辊的牵引速度及收集盘的转动速度与运行速度与V2相匹配，V2的大小为15-20米/分钟，通过设置速度V2,从而解决圆盘形进入轧机后的瞬时速度减小后续拉拔加大造成热态(1000℃左右)圆盘条被拉断,由前牵引补充动力运行向前运送盘条，且进线速度较慢可利于圆盘条放线不起扭，有利于加热设备加热效率提高水50％以上，有利于提高前牵引使用寿命，减轻轴承的磨损；
步骤(5)中，当圆盘钢被牵出轧制机组时，调整夹送辊的牵引速度及收集盘的转动速度为V3，V3的大小为600米/分钟；从而保证细直径钢筋在超高压瞬时淬火处理时其表面的淬火压力达到8MPa以上、每一道次淬火器与细直径钢筋表面接触的时间为0.03-0.5秒，出线速度较快达到600米/分钟，有利于细直径钢筋通过超高压瞬时淬火器后形成致密的铁素体，细化铁素体和珠光体的晶粒度，减小珠光体的片层间距。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。
Claims (5)
1.一种带有牵引线的热轧高强度细直径钢筋生产工艺，其特征在于，该生产工艺由牵引线带动圆盘条依次通过感应加热机组、轧制机组、夹送辊、超高压瞬时淬火装置、飞剪机和收集盘，该工艺具体包括如下步骤：
步骤(1)：在上述设备开机前，将牵引线沿其长度方向依次穿过感应加热机组、轧制机组、夹送辊、超高压瞬时淬火装置和飞剪机，并最终固定在收集盘内，对前述设备进行进出口校正，使所有设备的进出口在同一中心线上；
步骤(2)：将圆盘条一端的头部轧尖与牵引线的自由端焊接；
步骤(3)：开启上述设备，轧制机组带动牵引线以速度V1将圆盘条拉入感应加热机组，与此同时，调整夹送辊的牵引速度及收集盘的转动速度与初始速度V1相匹配，V1的大小为45-60米/分钟；
步骤(4)：所述圆盘条在经过加热操作后即被牵引线拉入轧制机组进行轧制操作；
步骤(5)：当圆盘条进入轧制机组时，轧制机组带动牵引线的速度减小为V2，与此同时，再次调整夹送辊的牵引速度及收集盘的转动速度与运行速度与V2相匹配，V2的大小为15-20米/分钟；
当圆盘钢被轧制成6-12mm的细直径钢筋后并牵出轧制机组时，分别调整夹送辊的牵引速度及收集盘的转动速度为V3，V3的大小为600米/分钟，夹送辊继续带动牵引线将细直径钢筋拉入超高压瞬时淬火装置进行超高压瞬时淬火处理，保证了细直径钢筋在超高压瞬时淬火处理时其表面的淬火压力达到8MPa以上、每一道次淬火器与细直径钢筋表面接触的时间为0.03-0.5秒；
淬火后的6-12mm细直径钢筋最终进入飞剪机，所述飞剪机切断牵引线与细直径钢筋的焊接处，细直径钢筋进入收集盘收集成捆。
2.根据权利要求1所述的带有牵引线的热轧高强度细直径钢筋生产工艺，其特征在于，所述感应加热机组包括沿牵引线长度方向依次连续设置的至少两台500KHZ预热中频热处理装置、至少五台250KHZ超音频热处理装置及至少两台160KHZ超音频热处理装置，包括如下具体处理：
首先所述夹送辊带动牵引线将细直径钢筋拉动连续经过至少两台500KHZ预热中频热处理装置使细直径钢筋加热到至少720℃，再连续经过至少五台250KHZ超音频热处理装置使细直径钢筋加热到至少900℃以上，最后连续经过至少两台160KHZ超音频热处理装置使细直径钢筋加热到至少1000℃。
3.根据权利要求1或2所述的带有牵引线的热轧高强度细直径钢筋生产工艺，其特征在于，所述超高压瞬时淬火装置包括沿牵引线长度方向依次设置的至少两组淬火器组，相邻两组淬火器组之间的距离为30-40mm，包括如下具体处理：
所述细直径钢筋被牵出热轧机组时的温度为850-950℃，夹送辊带动牵引线将依次经过每一组淬火器组，所述细直径钢筋最终冷却到570-660℃。
4.根据权利要求1所述的带有牵引线的热轧高强度细直径钢筋生产工艺，其特征在于，所述牵引线的材质为高碳钢。
5.根据权利要求1所述的带有牵引线的热轧高强度细直径钢筋生产工艺，其特征在于，所述圆盘条的横截面直径为牵引线横截面直径的3至4倍。
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