CN108676972B - 一种特厚板淬火线对厚板进行热处理的方法 - Google Patents

一种特厚板淬火线对厚板进行热处理的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种特厚板淬火线对厚板进行热处理的方法，所述方法包括钢板低压段淬火用水量分配控制、钢板入淬火机头尾温差控制、钢板入淬火机温度控制。本发明通过控制不同长度规格钢板低压段淬火用水量分配，实现节约用水，达到降低生产成本的目的；通过控制钢板进入淬火机头尾温差，解决了钢板入淬火机头尾温差大导致性能差异大的问题；通过调整运钢速度，提高钢板入淬火机温度；同时实现了厚板淬火机NAC功能。本发明实现厚度80～300mm钢板的生产，板形合格率大幅度提升，板形合格率由原先的53%提升至98%以上，超过98%的钢板实现了免压平，平直度达到3～5mm/m，钢板力学性能合格率达到99.10～99.60%。

Description

一种特厚板淬火线对厚板进行热处理的方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种特厚板淬火线对厚板进行热处理的方法。
背景技术
随着用户对产品质量的要求越来越高，大厚度正加回和调质钢板的需求量不断增大，代表钢种有Cr-Mo钢、锅炉汽包板、齿条钢和Q500以上调质钢系列等，主要应用于制造锅炉压力容器、海洋钻井平台齿条、水电站和工程机械等。这些级别的钢板厚度大，厚度一般大于120mm，强度级别高，抗拉强度一般高于570MPa，淬火能够形成马氏体和贝氏体等硬组织，同时细化晶粒，对于保证这些钢板的力学性能至关重要。世界上普通辊底式淬火炉生产钢板的最大厚度仅为150mm，舞钢第一轧钢厂辊底式淬火炉生产钢板的最大厚度也仅为120mm，厚度超过120mm的特厚钢板需要入水槽冷却，水槽冷却受其冷却速度和水量的限制，冷却效果不好。
河钢舞钢新建的300mm特厚钢板淬火线，采用两台单体式炉配备一台特厚钢板淬火机，其中1#炉生产钢板的极限尺寸为300*3500*10000mm，2#炉生产钢板的极限尺寸为300*3500*14000mm，钢板在单体式炉加热到达保温时间后，通过出钢机将钢板运送至辊道上，由辊道先将钢板输送至除鳞机，后立即进入淬火机淬火处理。通过努力做好新厚板淬火机的调试和功能开发工作，目前已开发出正火、淬火、NAC和回火四种全套功能，日产稳定在140吨以上。目前生产的钢种涵盖Cr-Mo钢系列、齿条钢系列、抗硫化氢腐蚀HIC类钢、锅炉汽包板、Q500以上调质高强钢系列等51个品种，主要应用于制造锅炉压力容器、海洋升降平台齿条、水电站和工程机械等。
由于这套设备是世界上第一台300mm特厚钢板淬火机，通过开展科技攻关，解决了大厚度钢板的淬透性和头尾性能均匀性的问题，使得河钢舞钢大厚度高附加值品种的生产能力大幅度提升，之前在单体式炉生产性能合格率偏低的一些高难度品种，如Q690D/E、WDB620D、A517GrQ、12Cr2Mo1VR、14Cr1MoR、Q345R(R-HIC)等性能和板形合格率大幅度提升，为舞钢占据宽厚板高端市场提供更加强有力的支撑。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种特厚板淬火线对厚板进行热处理的方法。
为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：一种特厚板淬火线对厚板进行热处理的方法，所述方法包括钢板低压段淬火用水量分配控制、钢板入淬火机头尾温差控制、钢板入淬火机温度控制；所述钢板入淬火机温度控制，通过调整运钢速度至≤0.58m/s，钢板入淬火机温度达到880～930℃。
本发明所述钢板低压段淬火用水量分配控制，当钢板长度L＜7m时，低压段使用6组集管进行淬火，瞬时总水量为10043～10558m3/h。
本发明所述钢板低压段淬火用水量分配控制，当钢板长度为7m≤L≤9m时，低压段使用7组集管进行淬火，瞬时总水量为10751～11262m3/h。
本发明所述钢板低压段淬火用水量分配控制，当钢板长度L＞9m时，低压段使用8组集管进行淬火，瞬时总水量为11445～11966m3/h。
本发明所述钢板进入淬火机头尾温差控制，淬火速度0.10～0.32m/s，水量：高压段缝隙管流量范围450～520m3/h、高压段高速密集喷嘴水流量范围350～400m3/h，低压段高速密集喷嘴水流量范围320～420m3/h，冷却后钢板头尾温差为10～15℃，头尾抗拉强度差为3～10MPa。
本发明所述热处理方法控制返红温度在600～750℃。对常规的厚板淬火机增加一个NAC功能，实现了厚板淬火机NAC功能，钢板具有良好的力学性能。
本发明所述方法生产的钢板厚度为80～300mm。
本发明所述方法生产的钢板板形合格率≥98%，钢板平直度达到3～5mm/m，钢板力学性能合格率达到99.10～99.60%。
本发明特厚板淬火线对厚板进行热处理的方法生产的钢板检测方法参考GB/T228-2010。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本发明通过控制不同长度规格钢板低压段淬火用水量分配，实现节约用水，达到降低生产成本的目的。2、本发明通过控制钢板进入淬火机头尾温差，解决了钢板入淬火机头尾温差大导致性能差异大的问题。3、本发明通过调整运钢速度，提高钢板入淬火机温度。4、本发明实现了厚板淬火机NAC功能。5、本发明实现厚度80～300mm钢板的生产，板形合格率大幅度提升，板形合格率由原先的53%提升至98%以上，超过98%的钢板实现了免压平，平直度达到3～5mm/m，钢板力学性能合格率达到99.10～99.60%。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
材料号P18210045000，钢种12Cr2Mo1VR，厚度为140mm、宽度为1850mm、长度为9914mm的钢板进入特厚板淬火线进行热处理，运钢速度调整为0.58m/s；钢板入淬火机温度929℃，淬火速度0.10m/s；通过调整摆动位置，低压段使用8组集管进行淬火，瞬时总水量为11966m3/h，高压段缝隙管水流量为520 m3/h、高压段高速密集喷嘴水流量为400m3/h，低压段高速密集喷嘴水流量为420m3/h；冷却后，头尾温差为15℃，头尾抗拉强度差为5MPa；对常规的厚板淬火机增加一个NAC功能，实现了厚板淬火机NAC功能，控制返红温度在670℃，钢板具有良好的力学性能。
本实施例生产的钢板板形合格率98.8%，平直度4mm/m，力学性能合格率为99.20%。
实施例2
材料号P18207055000，钢种12Cr2Mo1VR，厚度为140 mm、宽度为1850mm、长度为9914mm的钢板进入特厚板淬火线进行热处理，运钢速度调整为0.58m/s；钢板入淬火机温度928℃，淬火速度0.12m/s；通过调整摆动位置，低压段使用8组集管进行淬火，瞬时总水量为11445m3/h，高压段缝隙管水流量为520m3/h、高压段高速密集喷嘴水流量为400m3/h，低压段高速密集喷嘴水流量为420 m3/h；冷却后，头尾温差为15℃，头尾抗拉强度差为8MPa；对常规的厚板淬火机增加一个NAC功能，实现了厚板淬火机NAC功能，控制返红温度在620℃，钢板具有良好的力学性能。
本实施例生产的钢板板形合格率98.3%，平直度5mm/m，力学性能合格率为99.50%。
实施例3
批号HA1722761-1，钢种Q345D，厚度为175mm、宽度为2550mm、长度为7260mm的钢板进入特厚板淬火线进行热处理，运钢速度调整为0.58m/s；钢板入淬火机温度887℃，淬火速度0.32m/s；通过调整摆动位置，低压段使用7组集管进行淬火，瞬时总水量为11262m3/h，高压段缝隙管水流量500m3/h、高压段高速密集喷嘴水流量为370m3/h，低压段高速密集喷嘴水流量为400m3/h；冷却后，头尾温差为12℃，头尾抗拉强度差为7MPa；对常规的厚板淬火机增加一个NAC功能，实现了厚板淬火机NAC功能，控制返红温度在705℃，钢板具有良好的力学性能。
本实施例生产的钢板板形合格率98.7%，平直度3mm/m，力学性能合格率为99.30%。
实施例4
材料号P18206034000，钢种12Cr2Mo1R，厚度为130mm、宽度为2430mm、长度为7065mm的钢板进入特厚板淬火线进行热处理，运钢速度调整为0.58m/s；钢板入淬火机温度882℃，淬火速度0.15m/s；通过调整摆动位置，低压段使用7组集管进行淬火，瞬时总水量为10751m3/h，高压段缝隙管水流量为520m3/h、高压段高速密集喷嘴水流量为400m3/h，低压段高速密集喷嘴水流量为320m3/h；冷却后，头尾温差为15℃，头尾抗拉强度差为5MPa；对常规的厚板淬火机增加一个NAC功能，实现了厚板淬火机NAC功能，控制返红温度在630℃，钢板具有良好的力学性能。
本实施例生产的钢板板形合格率98.5%，平直度4mm/m，力学性能合格率为99.40%。
实施例5
批号HA1722761-20，钢种Q345D，厚度为80mm、宽度为2350mm、长度为6760mm的钢板进入特厚板淬火线进行热处理，运钢速度调整为0.52m/s；钢板入淬火机温度880℃，淬火速度0.20m/s；通过调整摆动位置，低压段使用6组集管进行淬火，瞬时总水量为10043m3/h，高压段缝隙管水流量450m3/h、高压段高速密集喷嘴水流量为350m3/h，低压段高速密集喷嘴水流量为370m3/h；冷却后，头尾温差为10℃，头尾抗拉强度差为10MPa；对常规的厚板淬火机增加一个NAC功能，实现了厚板淬火机NAC功能，控制返红温度在600℃，钢板具有良好的力学性能。
本实施例生产的钢板板形合格率98%，平直度5mm/m，力学性能合格率为99.60%。
实施例6
材料号P18206035000，钢种12Cr2Mo1R，厚度为300mm、宽度为2530mm、长度为6165mm的钢板进入特厚板淬火线进行热处理，运钢速度调整为0.55m/s；钢板入淬火机温度930℃，淬火速度0.15m/s；通过调整摆动位置，低压段使用6组集管进行淬火，瞬时总水量为10558m3/h，高压段缝隙管水流量为490m3/h、高压段高速密集喷嘴水流量为360m3/h，低压段高速密集喷嘴水流量为350m3/h；冷却后，头尾温差为13℃，头尾抗拉强度差为3MPa；对常规的厚板淬火机增加一个NAC功能，实现了厚板淬火机NAC功能，控制返红温度在750℃，钢板具有良好的力学性能。
本实施例生产的钢板板形合格率99%，平直度3mm/m，力学性能合格率为99.10%。
上述实施例实现了80～300mm厚板的生产，板形合格率大幅度提升，板形合格率由原先的53%提升至98%以上，平直度达到3～5mm/m，使得超过98%的钢板实现了免压平，钢板力学性能合格率达到99.10～99.60%。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种特厚板淬火线对厚板进行热处理的方法，其特征在于，所述方法包括钢板低压段淬火用水量分配控制、钢板入淬火机头尾温差控制、钢板入淬火机温度控制；所述钢板入淬火机温度控制，通过调整运钢速度至≤0.58m/s，钢板入淬火机温度达到880～930℃；所述钢板低压段淬火用水量分配控制，当钢板长度L＜7m时，低压段使用6组集管进行淬火，瞬时总水量为10043～10558m3/h；所述钢板低压段淬火用水量分配控制，当钢板长度为7m≤L≤9m时，低压段使用7组集管进行淬火，瞬时总水量为10751～11262m3/h；所述钢板低压段淬火用水量分配控制，当钢板长度L＞9m时，低压段使用8组集管进行淬火，瞬时总水量为11445～11966m3/h；所述钢板进入淬火机头尾温差控制，淬火速度0.10～0.32m/s，水量：高压段缝隙管流量范围450～520m3/h、高压段高速密集喷嘴水流量范围350～400m3/h，低压段高速密集喷嘴水流量范围320～420m3/h，冷却后钢板头尾温差为10～15℃，头尾抗拉强度差为3～10MPa；所述热处理方法控制返红温度在600～750℃，对常规的厚板淬火机增加一个NAC功能，实现厚板淬火机NAC功能，所述方法生产的钢板厚度为80～300mm。
2.根据权利要求1所述的一种特厚板淬火线对厚板进行热处理的方法，其特征在于，所述方法生产的钢板板形合格率≥98%，钢板平直度达到3～5mm/m。
3.根据权利要求1或2所述的一种特厚板淬火线对厚板进行热处理的方法，其特征在于，所述方法生产的钢板力学性能合格率达到99.10～99.60%。
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