CN108526217A - 一种提高钢筋表面耐腐蚀性的工艺方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及轧钢领域,尤其涉及一种提高钢筋表面耐腐蚀性的工艺方法,其包括如下步骤:第一步,改进加热工艺,将加热区域分为预热段、加热段及均热段,并对各个区域的温度进行自动控制,具体地,预热段温度小于850°,加热段温度为1060‑1080°之间,均热段温度为1130°‑1180°之间;第二步,控制开轧温度,将粗轧温度控制在1030‑1050°之间;第三步,进入中轧系统进行中轧后,先通过预穿水系统进行冷却,确保精轧温度控制在930‑950°之间;第四步,进入精轧系统,进行精轧;第五步,进入穿水冷却及反吹水系统进行穿水冷却及反吹洗;本发明提供的工艺方法及设备可以防止钢筋表面气泡,提高钢筋表面耐腐蚀性及力学性能。
Description
技术领域
本发明涉及轧钢设备领域,尤其涉及一种提高钢筋表面耐腐蚀性的工艺方法及设备。
背景技术
钢筋表面容易被腐蚀的原因是多方面的,主要是由于轧钢厂在钢筋轧制的过程中,表面起泡现象引起的,具体原因如下:
一、钢筋表层氧化膜的导热系数及物理性能与钢筋基体相差悬殊,当钢筋受到较大的温变时厚度越大表层氧化膜就越容易产生较大的内应力而破裂,由于表层氧化膜中α—Fe2O3特别高,而α—Fe2O3本身组织较疏松,极易吸附水分或被其它化学物质侵蚀,从而使钢材表面的锈蚀大大加快;
二、因为棒材厂一般都采用弱穿水工艺,上冷床温度都在1000度以上,钢筋在弱穿水时四周表面温度不均匀,容易造成表面起泡,而且穿水装置为多个小冷却环组成,当钢材穿过每一冷却环时,钢材会重新和空气接触,同时钢材表面必然会带水和附着物,尤其当水中含油时,这种现象会更严重,钢材带出的水在重力作用下会在钢材表面出现不均分布从而使钢材表面产生鼓泡,如螺纹钢的纵肋与横肋根部等处就较易积水,在这些部位就最易产生较大较多的鼓泡。
三、轧钢厂冷却水压力偏低,仅0.3—0.5MPa,不足以击破钢材表面的蒸气膜并带走热量,同时这个压力也难以清除钢材表面的二次氧化膜,从而使钢材在再回火过程中形成新的氧化膜,产生的温降也很小,另外穿水冷却的钢材在穿水过程中冷却的只是钢材表面,出冷却器后钢材表面温度又会迅速回升,钢材的规格越大,表面温度的回升就越高,因此大规格钢材更易产生鼓泡。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供防止钢筋表面气泡的一种提高钢筋表面耐腐蚀性的工艺方法及设备。
本发明是通过以下技术方案予以实现:
一种提高钢筋表面耐腐蚀性的工艺方法,其包括如下步骤:
第一步,改进加热工艺,将加热区域分为预热段、加热段及均热段,并对各个区域的温度进行自动控制,具体地,预热段温度小于850°,加热段温度为1060-1080°之间,均热段温度为1130°-1180°之间;
第二步,控制开轧温度,将粗轧温度控制在1030-1050°之间;
第三步,进入中轧系统进行中轧后,先通过预穿水系统进行冷却,确保精轧温度控制在930-950°之间;
第四步,进入精轧系统,进行精轧;
第五步,进入穿水冷却及反吹水系统进行穿水冷却及反吹洗;
进一步,预热段温度小于850°,加热段温度为1060°,均热段温度为1130°,粗轧温度为1030°,精轧温度为930°。
进一步,预热段温度小于850°,加热段温度为1080°,均热段温度为1180°,粗轧温度为1050°,精轧温度为950°。
进一步,预热段温度小于850°,加热段温度为1070°,均热段温度为1150°,粗轧温度为1040°,精轧温度为940°。
一种提高钢筋表面耐腐蚀性的工艺设备,依次包括加热炉、粗轧机组、中轧机组、预穿水冷却系统、精轧机组、穿水冷却及反吹水系统,所述加热炉内固定安装有温控器,加热炉内加热段分为预热段、加热段及均热段,所述预穿水冷却系统为预穿水湍流管,所述预穿水湍流管设有预穿水湍流管进水口及预穿水湍流管出水口,所述穿水冷却及反吹水系统包括穿水冷却湍流管及反吹水装置,所述穿水冷却湍流管设有穿水冷却进水口、穿水冷却出水口及开设于穿水冷却进水口前方的穿水冷却进气口,所述反吹水装置为通过法兰与穿水冷却湍流管固定连接的反向压缩空气喷嘴,所述反向压缩空气喷嘴环向设有多个喷水通道。
进一步,所述喷水通道与反向压缩空气喷嘴中心线的夹角为45°。
进一步,所述预穿水冷却系统为三段式。
进一步,所述穿水冷却及反吹水系统为三段式。
本发明的有益效果
本发明所保护的一种提高钢筋表面耐腐蚀性的工艺方法及设备,通过加热工艺的改进,在确保各架电机负荷情况下,预热段温度小于850°,加热段温度为1060-1080°之间,均热段温度为1130°-1180°之间,粗轧温度控制在1030-1050°,较大程度降低了钢坯氧化铁皮的厚度,由原来的大于1.0毫米降低为0.6-0.8毫米,从而提高了钢材耐腐蚀能力。
进一步,预热段温度小于850°,加热段温度为1060°,均热段温度为1130°,粗轧温度为1030°,精轧温度为930°,可以使钢坯氧化铁皮的厚度降低为0.6毫米。
预热段温度小于850°,加热段温度为1080°,均热段温度为1180°,粗轧温度为1050°,精轧温度为950°,可以使钢坯氧化铁皮的厚度降低为0.8毫米。
预热段温度小于850°,加热段温度为1070°,均热段温度为1150°,粗轧温度为1040°,精轧温度为940°,可以使钢坯氧化铁皮的厚度降低为0.7毫米。
在进精轧机组前,增加一套中轧预穿水系统,确保进精轧机组温度控制在930--950℃范围之内,降低了钢筋上冷床温度,从而进一步降低了氧化铁皮厚度,提升了氧化铁皮致密度,使钢材表面质量及抗腐蚀性能进一步提高。
对原穿水冷却装置进行改造,将原穿水冷却管增设进气口,向穿水冷却管内通入高压空气,使穿水冷却管内的冷却水进行雾化,对穿水冷却管内钢筋进行冷却,可以使钢筋冷却更加均匀彻底,无死角,并且在穿水冷却管的末端增加一个反向压缩空气喷嘴,以清扫穿水后钢筋表面的附着水和其他附着物,可以进一步提升钢筋表面氧化铁皮致密度,改善了氧化铁皮成分的组成,大幅度降低了α—Fe2O3含量,从而提升了钢材耐腐蚀能力。
喷水通道与反向压缩空气喷嘴中心线的夹角为45°,可以更加方便吹洗螺纹钢的纵肋与横肋根部等就较易积水的部位,防止在这些部位产生较大较多的鼓泡,进一步提高了钢筋的表面质量。
预穿水冷却系统及穿水冷却及反吹水系统均为三段式,可以使钢筋的冷却更加均匀,进一步提高钢筋的表面质量及耐腐蚀性。
采用本发明的处理工艺及设备进行钢筋轧制后,水冷段钢筋温降可达到80℃以上,进入冷床的钢筋温度由原来的1000℃以上降到了950℃左右,在确保金相组织符合国标的情况下钢筋表面氧化明显减弱,钢材的表面质量得到了很大改善。利用金相组织对快冷后的钢筋检验表明,钢筋的表层氧化膜的厚度降至了16μm左右,仅Fe2O3的含量降到了8%一10%,钢筋起泡现象完全消除,钢筋的耐蚀能力也显著提高,并且钢材的力学性能也得到了一定的提高,同规格20mm钢筋的屈服强度平均提高了6MPa,抗拉强度平均提高了13MPa。
附图说明
图1为本发明工艺流程图结构示意图;
图2为预穿水湍流管结构示意图;
图3为穿水冷却湍流管结构示意图;
图4为反向压缩空气喷嘴结构示意图;
图中1.预穿水湍流管,2.预穿水湍流管出水口,3.预穿水湍流管进水口,4.穿水冷却出水口,5.穿水冷却湍流管,6.穿水冷却进水口,7.穿水冷却进气口,8.反吹水装置,9.反向压缩空气喷嘴,10.喷水通道。
具体实施方式
一种提高钢筋表面耐腐蚀性的工艺方法,其包括如下步骤:
第一步,改进加热工艺,将加热区域分为预热段、加热段及均热段,并对各个区域的温度进行自动控制,具体地,预热段温度小于850°,加热段温度为1060-1080°之间,均热段温度为1130°-1180°之间;
第二步,控制开轧温度,将粗轧温度控制在1030-1050°之间;
第三步,进入中轧系统进行中轧后,先通过预穿水系统进行冷却,确保精轧温度控制在930-950°之间;
第四步,进入精轧系统,进行精轧;
第五步,进入穿水冷却及反吹水系统进行穿水冷却及反吹洗;
进一步,预热段温度小于850°,加热段温度为1060°,均热段温度为1130°,粗轧温度为1030°,精轧温度为930°。
进一步,预热段温度小于850°,加热段温度为1080°,均热段温度为1180°,粗轧温度为1050°,精轧温度为950°。
进一步,预热段温度小于850°,加热段温度为1070°,均热段温度为1150°,粗轧温度为1040°,精轧温度为940°。
一种提高钢筋表面耐腐蚀性的工艺设备,依次包括加热炉、粗轧机组组、中轧机组组、预穿水冷却系统、精轧机组组、穿水冷却及反吹水系统,所述加热炉内固定安装有温控器,加热炉内加热段分为预热段、加热段及均热段,所述预穿水冷却系统为预穿水湍流管1,所述预穿水湍流管设有预穿水湍流管进水口3及预穿水湍流管出水口2,所述穿水冷却及反吹水系统包括穿水冷却湍流管5及反吹水装置8,所述穿水冷却湍流管设有穿水冷却进水口6、穿水冷却出水口4及开设于穿水冷却进水口前方的穿水冷却进气口7,所述反吹水装置为通过法兰与穿水冷却湍流管固定连接的反向压缩空气喷嘴9,所述反向压缩空气喷嘴环向设有多个喷水通道10。
进一步,所述喷水通道与反向压缩空气喷嘴中心线的夹角为45°。
进一步,所述预穿水冷却系统为三段式。
进一步,所述穿水冷却及反吹水系统为三段式。
由于本发明所保护的一种提高钢筋表面耐腐蚀性的工艺方法及设备,通过加热工艺的改进,在确保各架电机负荷情况下,预热段温度小于850°,加热段温度为1060-1080°之间,均热段温度为1130°-1180°之间,粗轧温度控制在1030-1050°,较大程度降低了钢坯氧化铁皮的厚度,由原来的大于1.0毫米降低为0.6-0.8毫米,从而提高了钢材耐腐蚀能力。
进一步,预热段温度小于850°,加热段温度为1060°,均热段温度为1130°,粗轧温度为1030°,精轧温度为930°,可以使钢坯氧化铁皮的厚度降低为0.6毫米。
预热段温度小于850°,加热段温度为1080°,均热段温度为1180°,粗轧温度为1050°,精轧温度为950°,可以使钢坯氧化铁皮的厚度降低为0.8毫米。
预热段温度小于850°,加热段温度为1070°,均热段温度为1150°,粗轧温度为1040°,精轧温度为940°,可以使钢坯氧化铁皮的厚度降低为0.7毫米。
在进精轧机组前,增加一套中轧预穿水系统,确保进精轧机组温度控制在930--950℃范围之内,降低了钢筋上冷床温度,从而进一步降低了氧化铁皮厚度,提升了氧化铁皮致密度,使钢材表面质量及抗腐蚀性能进一步提高。
对原穿水冷却装置进行改造,将原穿水冷却管增设进气口,向穿水冷却管内通入高压空气,使穿水冷却管内的冷却水进行雾化,对穿水冷却管内钢筋进行冷却,可以使钢筋冷却更加均匀彻底,无死角,并且在穿水冷却管的末端增加一个反向压缩空气喷嘴,以清扫穿水后钢筋表面的附着水和其他附着物,可以进一步提升钢筋表面氧化铁皮致密度,改善了氧化铁皮成分的组成,大幅度降低了α—Fe2O3含量,从而提升了钢材耐腐蚀能力。
喷水通道与反向压缩空气喷嘴中心线的夹角为45°,可以更加方便吹洗螺纹钢的纵肋与横肋根部等就较易积水的部位,防止在这些部位产生较大较多的鼓泡,进一步提高了钢筋的表面质量。
预穿水冷却系统及穿水冷却及反吹水系统均为三段式,可以使钢筋的冷却更加均匀,进一步提高钢筋的表面质量及耐腐蚀性。
采用本发明的处理工艺及设备进行钢筋轧制后,水冷段钢筋温降可达到80℃以上,进入冷床的钢筋温度由原来的1000℃以上降到了950℃左右,在确保金相组织符合国标的情况下钢筋表面氧化明显减弱,钢材的表面质量得到了很大改善。利用金相组织对快冷后的钢筋检验表明,钢筋的表层氧化膜的厚度降至了16μm左右,仅Fe2O3的含量降到了8%一10%,钢筋起泡现象完全消除,钢筋的耐蚀能力也显著提高,并且钢材的力学性能也得到了一定的提高,同规格20mm钢筋的屈服强度平均提高了6MPa,抗拉强度平均提高了13MPa。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种提高钢筋表面耐腐蚀性的工艺方法,其特征在于,包括如下步骤:
第一步,改进加热工艺,将加热区域分为预热段、加热段及均热段,并对各个区域的温度进行自动控制,具体地,预热段温度小于850°,加热段温度为1060-1080°之间,均热段温度为1130°-1180°之间;
第二步,控制开轧温度,将粗轧温度控制在1030-1050°之间;
第三步,进入中轧系统进行中轧后,先通过预穿水系统进行冷却,确保精轧温度控制在930-950°之间;
第四步,进入精轧系统,进行精轧;
第五步,进入穿水冷却及反吹水系统进行穿水冷却及反吹洗。
2.根据权利要求1所述的一种提高钢筋表面耐腐蚀性的工艺方法,其特征在于,预热段温度小于850°,加热段温度为1060°,均热段温度为1130°,粗轧温度为1030°,精轧温度为930°。
3.根据权利要求1所述的一种提高钢筋表面耐腐蚀性的工艺方法,其特征在于,预热段温度小于850°,加热段温度为1080°,均热段温度为1180°,粗轧温度为1050°,精轧温度为950°。
4.根据权利要求1所述的一种提高钢筋表面耐腐蚀性的工艺方法,其特征在于,预热段温度小于850°,加热段温度为1070°,均热段温度为1150°,粗轧温度为1040°,精轧温度为940°。
5.一种提高钢筋表面耐腐蚀性的工艺设备,其特征在于,依次包括加热炉、粗轧机组、中轧机组、预穿水冷却系统、精轧机组、穿水冷却及反吹水系统,所述加热炉内固定安装有温控器,加热炉内加热段分为预热段、加热段及均热段,所述预穿水冷却系统为预穿水湍流管,所述预穿水湍流管设有预穿水湍流管进水口及预穿水湍流管出水口,所述穿水冷却及反吹水系统包括穿水冷却湍流管及反吹水装置,所述穿水冷却湍流管设有穿水冷却进水口、穿水冷却出水口及开设于穿水冷却进水口前方的穿水冷却进气口,所述反吹水装置为通过法兰与穿水冷却湍流管固定连接的反向压缩空气喷嘴,所述反向压缩空气喷嘴环向设有多个喷水通道。
6.根据权利要求5所述的一种提高钢筋表面耐腐蚀性的工艺设备,其特征在于,所述喷水通道与反向压缩空气喷嘴中心线的夹角为45°。
7.根据权利要求5所述的一种提高钢筋表面耐腐蚀性的工艺设备,其特征在于,所述预穿水冷却系统为三段式。
8.根据权利要求5或6所述的一种提高钢筋表面耐腐蚀性的工艺设备,其特征在于,所述穿水冷却及反吹水系统为三段式。
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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