CN104745925A - 一种Φ5.3mm 72A盘条及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种Φ5.3mm 72A盘条及制备方法，属于冶金及金属材料领域。该盘条由以下组分重量百分数配比而成：碳0.70-0.75%、硅0.15-0.35%、锰0.40-0.60%,余量为铁；将上述成分的钢水铸浇成150mm*150mm的连铸方坯冷却至18～25℃后，将其加热至1050～1100℃进入高速线材轧机生产，轧制成Φ5.3mm盘条。该方法制备的Φ5.3mm盘条精度高，产品尺寸范围为Φ5.25～5.40mm、不圆度≤0.20mm，尺寸公差为±0.1mm，与传统工艺比较减少一次铅浴淬火处理和一道次拉拔，为用户简化生产工艺流程，节省生产成本。

Description

一种Φ5.3mm 72A盘条及制备方法

技术领域

本发明属于冶金及金属材料领域，具体地说是一种Φ5.3mm 72A盘条及制备方法。

背景技术

目前直径∮20mm以下强度级别1770MPa的石油用钢丝绳以及较大规格钢丝绳的内层丝主要使用∮5.5mm72A盘条作为原料。如∮16mm的6×19S-FC和∮38.00mm的6×19S-IWRC石油用钢丝绳，其中直径1.28mm、0.74mm、1.48mm、1.76mm、1.57mm、1.72mm均可使用∮5.5的72A。其典型的加工工艺为：∮5.5盘条酸洗磷化—粗拉至∮5.3mm—酸洗磷化铅浴淬火—细拉至2.0mm左右；现有∮5.5 mm的72A盘条生产工艺为：钢水浇铸成150方左右的连铸方坯，经高速线材轧机轧制成Φ5.5mm盘条。

由于目前制绳用盘条均由高速线材轧机生产，大量订单为∮5.5mm规格以上的盘条，产量高、产品尺寸调整难度小，因此钢厂对∮5.5mm以下规格的产品生产没有积极性，更重要的问题是∮5.5mm以下规格的产品要求设备精度、操作人员的调整技术水平更高，通常钢厂现场没有生产更小规格的设备、人员保证能力。

为了满足拉拔后钢丝线径的要求，钢丝绳生产厂不得不对来料偏大的产品增加一道酸洗磷化和拉拔工序，不仅增加了钢丝绳的制造成本，同时由于使用酸液去除盘条表面氧化层增加了酸液使用量，增加了环境治理压力。

发明内容

本发明的目的是提出一种Φ5.3mm 72A盘条及制备方法，通过减定径机组放料控制精轧出口料形，使成品尺寸满足∮5.3mm要求。

为实现上述目的，本发明所述一种Φ5.3mm 72A盘条，是由以下组分重量百分数配比而成：碳0.70-0.75%、硅0.15-0.35%、锰0.40-0.60%,余量为铁；将所述成分的钢水浇铸成150mm*150mm的连铸方坯冷却至18～25℃后，进入高速线材轧机生产，将其加热至1050～1100℃，轧制成Φ5.3mm盘条，轧制后盘条吐丝温度控制在860～900℃。

一种Φ5.3mm 72A盘条的制备方法，具体步骤如下：

转炉冶炼：采用氧气底吹转炉冶炼，出钢温度控制在1530～1590℃；

LF精炼：精炼开始温度控制在1500～1550℃，精炼结束温度控制在1565～1585℃；

浇铸：开浇温度1495～1540℃，拉速控制在1.6～1.8 m/min；

连铸方坯：浇铸成150mm*150mm的连铸方坯出矫直机后进行火焰切割，温度控制在800～900℃，火焰切割后的连铸方坯经冷床冷却后堆垛入库并冷却至室温；

轧钢加热：连铸方坯进入步进式加热炉加热，出炉温度控制在1120～1140℃；

轧制：1050～1100℃的其经粗中轧机组、预精轧机组、精轧机组、减定径机组共30架轧机轧制成Φ5.3mm线材，开轧温度1050～1100℃，其中粗中轧机组为平立交替布置，电机单独传动，预精轧机组、精轧机组以及减定径机组为美国摩根侧交45°高速无扭线材轧机；

轧后穿水冷却：轧后线材穿水冷却后温度控制在850～920℃；

上冷床空气冷却：穿水冷却后的线材经吐丝机吐丝后进行风冷及空冷，风冷后温度控制在470～530℃，空冷后集卷筒处温度控制在350～400℃。

优选的，所述步骤轧后穿水冷却过程中，温度控制在860～890℃。

本发明所述一种Φ5.3mm 72A盘条及制备方法，其有益效果在于：该方法制备的Φ5.3mm盘条精度高，产品尺寸Φ5.25～5.40mm、不圆度≤0.20mm，性能满足制绳钢丝对盘条的要求，∮5.3mm尺寸公差为±0.1mm，尺寸精度达标，与传统工艺比较减少一次铅浴淬火处理和一道次拉拔，为用户简化生产工艺流程，节省生产成本。

附图说明

图1为Φ5.3mm盘条成品孔型的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

1.目的生产Φ5.3mm盘条：

在冶炼轧制前进行成品孔型设计，所述成品孔型设计生产Φ5.3mm盘条考虑1%的热涨系数，则红坯尺寸应为5.36mm，但目前二高线轧制Φ5.5mm盘条冷尺寸已达5.6mm，综合各方面因素考虑，最终确定生产Φ5.3mm盘条时不考虑热涨系数，按红坯尺寸为5.3mm进行成品孔型设计；

所述成品孔型，由三段弧组成，中间一段弧半径为R2=2.65mm，弧度α为110°，两侧过渡弧半径为2R=5.3mm，弧度为35°，两侧过渡弧半径R3=2×R2=2×2.65=5.3mm，弧度=（180-α）/2=（180-110）/2=35°，参见孔型设计教科书（胡彬.型钢孔型设计[M].北京:冶金工业出版社,2010:68-71），槽底高度h2为2.15mm，辊缝h1为1.0mm，槽口宽度l为5.46mm，槽口圆角R1=0.5mm，如图1所示；

在成品孔型设计同时进行轧制规程设计，所述轧制规程设计生产Φ5.3mm盘条时，由30架轧机参与生产：

其中第1-26架轧机采用生产Φ5.0mm盘条时的孔型，选用Φ5.0mm轧制程序时，终轧速度为90m/s，第26架轧机出口尺寸控制在7.1mm，精轧出口速度V₂₆=50.15m/s；

减定径机组第27-29架轧机采用生产Φ5.0mm的辊环、导卫，在摩根Φ5.0mm盘条初始轧制规程的基础上计算出辊缝，计算结果如表1：减定径轧机实际辊缝所示，在无折叠的情况下，27、28、29架轧机同时放料；

第30架轧机孔型采用生产Φ5.3mm盘条成品孔型，其工作辊径Dk₃₀=155.225mm；采用Φ5.3mm辊环控制第30架轧机天地尺寸5.3mm，两旁尺寸5.35mm，然后再观察对角线，以控制盘条尺寸公差及不圆度。

2.本发明生产的Φ5.3mm 72A盘条，是由以下组分重量百分数配比而成：碳0.70%、硅0.15%、锰0.40%,余量为铁；其制备方法为将钢水铸浇成150mm*150mm的连铸方坯冷却至18℃后，进入高速线材轧机生产，将其加热至1100℃，轧制成Φ5.3mm盘条，轧制后盘条吐丝温度控制在860℃；其制备工艺如下：

转炉冶炼：采用氧气底吹转炉冶炼，出钢温度控制在1590℃；

LF精炼：精炼开始温度控制在1550℃，精炼结束温度控制在1565℃；

浇铸：开浇温度1540℃，拉速控制在1.6m/min；

连铸方坯：浇铸成150mm*150mm的连铸方坯出矫直机后进行火焰切割，温度控制在900℃，火焰切割后的连铸方坯经冷床冷却后堆垛入库并冷却至室温；

轧钢加热：连铸方坯经加热炉加热，出炉温度控制在1120℃；

轧制：连铸方坯经30架轧机轧制成Φ5.3mm线材，开轧温度1070℃，其中粗中轧机组为平立交替布置，电机单独传动，预精轧机组、精轧机组以及减定径机组为美国摩根侧交45°高速无扭线材轧机；

轧后穿水冷却：轧后线材穿水冷却后温度控制在850℃；

上冷床空气冷却：穿水冷却后的线材经吐丝机吐丝后进行风冷及空冷，风冷后温度控制在470℃，空冷后集卷筒处温度控制在400℃，产品目标如表2所示；

打包、计重、入库。

3.进行Φ5.3mm 72A用于钢丝绳生产过程。

实施例2

1.目的生产Φ5.3mm盘条：

在冶炼轧制前进行成品孔型设计，同实施例1；

第30架轧机孔型采用生产Φ5.3mm盘条成品孔型，其工作辊径Dk₃₀=155.225mm，精轧出口速度V₂₆=50.15m/s；采用Φ5.3mm辊环控制第30架轧机天地尺寸5.3mm，两旁尺寸5.25mm，然后再观察对角线，以控制盘条尺寸公差及不圆度；

2.本发明生产的Φ5.3mm 72A盘条，是由以下组分重量百分数配比而成：碳0.75%、硅0.35%、锰0.60%,余量为铁；其制备方法为将钢水铸浇成150mm*150mm的连铸方坯冷却至25℃后，进入高速线材轧机生产，将其加热至1050℃，轧制成Φ5.3mm盘条，轧制后盘条吐丝温度控制在900℃；其制备工艺如下：

转炉冶炼：采用氧气底吹转炉冶炼，出钢温度控制在1530℃；

LF精炼：精炼开始温度控制在1500℃，精炼结束温度控制在1585℃；

浇铸：开浇温度1495℃，拉速控制在1.8m/min；

连铸方坯：连铸方坯出矫直机后进行火焰切割，温度控制在800℃，火焰切割后的连铸方坯经冷床冷却进行堆垛入库；

轧钢加热：连铸方坯经加热炉加热，出炉温度控制在1140℃；

轧制：连铸方坯经30架轧机轧制成Φ5.3mm线材，开轧温度1020℃；

轧后穿水冷却：轧后线材穿水冷却后温度控制在920℃；

上冷床空气冷却：穿水冷却后的线材经吐丝机吐丝后进行风冷及空冷，风冷后温度控制在530℃，空冷后集卷筒处温度控制在350℃，产品目标如表2所示；

打包、计重、入库。

3.进行Φ5.3mm 72A用于钢丝绳生产过程。

实施例3

在冶炼轧制前进行成品孔型设计，同实施例1；

第30架轧机孔型采用生产Φ5.3mm盘条成品孔型，其工作辊径Dk₃₀=155.225mm，精轧出口速度V₂₆=50.15m/s；采用Φ5.3mm辊环控制第30架轧机天地尺寸5.3mm，两旁尺寸5.30mm，然后再观察对角线，以控制盘条尺寸公差及不圆度；

2.本发明生产的Φ5.3mm 72A盘条，是由以下组分重量百分数配比而成：碳0.72%、硅0.30%、锰0.50%,余量为铁；其制备方法为将钢水铸浇成150mm*150mm的连铸方坯冷却至20℃后，进入高速线材轧机生产，将其加热至1080℃，轧制成Φ5.3mm盘条，轧制后盘条吐丝温度控制在880℃；其制备工艺如下：

转炉冶炼：采用氧气底吹转炉冶炼，出钢温度控制在1560℃；

LF精炼：精炼开始温度控制在1530℃，精炼结束温度控制在1575℃；

浇铸：开浇温度1500℃，拉速控制在1.7m/min；

连铸方坯：连铸方坯出矫直机后进行火焰切割，温度控制在850℃，火焰切割后的连铸方坯经冷床冷却进行堆垛入库；

轧钢加热：连铸方坯经加热炉加热，出炉温度控制在1130℃；

轧制：连铸方坯经30架轧机轧制成Φ5.3mm线材，开轧温度1050℃；

轧后穿水冷却：轧后线材穿水冷却后温度控制在900℃；

上冷床空气冷却：穿水冷却后的线材经吐丝机吐丝后进行风冷及空冷，风冷后温度控制在500℃，空冷后集卷筒处温度控制在370℃，产品目标如表2所示；

打包、计重、入库。

3.进行Φ5.3mm 72A用于钢丝绳生产过程。

由以上表格可知：Φ5.3mm 72A性能为：抗拉强度≥1080MPa以上，断面收缩率30%以上，盘条内部金相组织索氏体化率大于90%，不存在有害的马氏体和网状渗碳体组织；Φ5.3mm 72A尺寸精度为：∮5.3mm尺寸公差为±0.1mm、不圆度≤0.2mm，完全达到了∮5.5mm盘条经拉拔后达到的∮5.3mm尺寸精度。

Claims (3)

1.一种Φ5.3mm 72A盘条，其特征在于：由以下组分重量百分数配比而成：碳0.70-0.75%、硅0.15-0.35%、锰0.40-0.60%,余量为铁；将所述成分的钢水浇铸成150mm*150mm的连铸方坯冷却至18～25℃后，进入高速线材轧机生产，将其加热至1050～1100℃，轧制成Φ5.3mm盘条，轧制后盘条吐丝温度控制在860～900℃。

2.一种Φ5.3mm 72A盘条的制备方法，具体步骤如下：

转炉冶炼：采用氧气底吹转炉冶炼，出钢温度控制在1530～1590℃；

LF精炼：精炼开始温度控制在1500～1550℃，精炼结束温度控制在1565～1585℃；

浇铸：开浇温度1495～1540℃，拉速控制在1.6～1.8 m/min；

连铸方坯：浇铸成150mm*150mm的连铸方坯出矫直机后进行火焰切割，温度控制在800～900℃，火焰切割后的连铸方坯经冷床冷却后堆垛入库并冷却至室温；

轧钢加热：连铸方坯进入步进式加热炉加热，出炉温度控制在1120～1140℃；

轧制：1050～1100℃的其经粗中轧机组、预精轧机组、精轧机组、减定径机组共30架轧机轧制成Φ5.3mm线材，开轧温度1050～1100℃，其中粗中轧机组为平立交替布置，电机单独传动，预精轧机组、精轧机组以及减定径机组为美国摩根侧交45°高速无扭线材轧机；

轧后穿水冷却：轧后线材穿水冷却后温度控制在850～920℃；

上冷床空气冷却：穿水冷却后的线材经吐丝机吐丝后进行风冷及空冷，风冷后温度控制在470～530℃，空冷后集卷筒处温度控制在350～400℃。

3.如权利要求2所述一种钢丝绳用Φ5.3mm 72A盘条的制备方法，其特征在于：所述步骤轧后穿水冷却过程中，温度控制在860～890℃。