CN109880983A - 一种基于氮气保护辊底式热处理炉生产薄规格调质钢板淬火加热方法 - Google Patents
一种基于氮气保护辊底式热处理炉生产薄规格调质钢板淬火加热方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于钢板加热方法的技术领域，具体涉及一种基于氮气保护辊底式热处理炉生产薄规格调质钢板淬火加热方法，尤其涉及一种采用氮气保护辊底式热处理炉生产6‑16mm高平直度要求调质钢板淬火加热的方法。所述方法包括抛丸步骤、热处理炉处理步骤，结合氮气保护辊底式热处理控制特点，系统性防止钢板加热过程氧化，经济环保。本发明所述方法克服常规调质钢板加热过程中易氧化、表面质量差等缺点，生产产品表面氧化率低，板形平直度可达6mm/m以下。
Description
技术领域
本发明属于钢板加热方法的技术领域，具体涉及一种基于氮气保护辊底式热处理炉生产薄规格调质钢板淬火加热方法，尤其涉及一种采用氮气保护辊底式热处理炉生产6-16mm高平直度要求调质钢板淬火加热的方法。
背景技术
随着钢铁材料技术的发展，以及社会节能意识的提高，薄规格调质钢板需求逐年增加。低合金高强钢板离线淬火工艺过程包括钢板升温加热、目标温度的保温、出炉淬火。薄规格调质钢板生产过程中，极易产生各部位冷却不均，相变不均，在钢板内部产生严重的内应力，导致淬火后钢板板形瓢曲，影响用户使用。目前，国内外薄规格调质高强钢板淬火板形控制技术多侧重于淬火工艺过程的研究，如淬火冷速、上下水比、淬火辊道速度等，而对淬火前加热过程研究较少。实际生产过程中，影响因素薄规格淬火板形的因素较多，加热过程中钢板氧化情况也是其中一个重要的影响因素。
一般情况下，薄规格调质钢板都采用氮气保护辊底式热处理炉加热，再进行淬火处理。由于钢板加热过程中温度高，时间长，氧化剂来源广，钢板表面极易形成氧化铁皮，氧化铁皮与钢材的热传导率不同，影响后续淬火过程冷却均匀性，造成钢板瓢曲。如何减少薄规格调质钢板加热过程中氧化，将生成氧化铁皮量控制在较低水平，以便淬火后获得良好板形，是氮气保护辊底式热处理炉控制技术的一个难点问题。
发明内容
针对薄规格调质钢板在钢板内部产生严重的内应力，淬火后钢板板形瓢曲等问题，本发明提供一种基于氮气保护辊底式热处理炉生产薄规格调质钢板淬火加热方法，尤其涉及一种采用氮气保护辊底式热处理炉生产6-16mm高平直度要求调质钢板淬火加热的方法，该方法能有效降低钢板淬火前加热过程中表面氧化，提高钢板加热均匀性，改进钢板淬火后板形。
本发明的技术方案为：
一种基于氮气保护辊底式热处理炉生产薄规格调质钢板淬火加热方法，所述方法包括抛丸步骤、热处理炉处理步骤，具体如下：
1)所述的抛丸步骤：为增强弹丸撞击钢板表面冲击力，有效去除来料钢板表面铁锈，抛丸电流采用40-50A，抛丸速度3.5-5.5m/min，这样确保了钢板入库前表面清洁，避免氧化铁锈(氧化剂)带入热处理炉；
所述的热处理炉处理步骤中，包括氮气通入、热处理炉炉膛压力、热处理炉气氛、加热工艺、钢板出炉速度、钢板在炉时间，其中：
2)氮气通入：压力10～15kPa，流量控制在800-1200m3/h范围，确保炉膛各段均匀通入氮气保护；
3)热处理炉炉膛压力：炉膛气体由于温度较高，压力会降低，需通过通入氮气、炉顶排压等措施，将炉膛压力控制+0.005～+0.080hPa范围，避免空气进入炉膛氧化钢板；
4)热处理炉气氛：提高氮气纯净度，保障辐射管质量，实时监控炉膛残氧含量，控制＜180ppm；
5)加热工艺：为减少钢板内部产生的热应力，结合氮气保护辊底式热处理特点，采用分段式加热，预热段820-840℃，加热段850-870℃，保温段890℃-910℃，有利于钢板完全奥氏体化；
6)钢板出炉速度：≥20m/min，避免由于钢板出炉时间过长，造成炉膛压力波动，进入空气，形成氧化气氛；
7)钢板在炉时间：控制在炉时间在20-30min范围，钢板在炉时间过短，不利于组织完全奥氏体化，时间过长组织粗大，且氧化率会增大。
进一步的，本发明的加热方法适用于薄规格高平直度高强钢板的淬火前加热。
进一步的，本发明的加热方法适用于耐磨钢板的淬火前加热。
进一步的，本发明的加热方法适用于容器钢板的淬火前加热。
进一步的，所述的热处理炉气氛中，残氧含量，控制＜120ppm。
进一步的，所述的钢板出炉速度控制在20-40m/min。
进一步的，所述的钢板出炉速度控制在26-35m/min。
进一步的，所述的钢板在炉时间，控制钢板在炉时间在25min。
本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明针对薄规格调质钢板加热过程产生氧化铁皮影响淬火板形问题进行了有效控制，结合氮气保护辊底式热处理控制特点，系统性防止钢板加热过程氧化，经济环保。本发明所述方法克服常规调质钢板加热过程中易氧化、表面质量差等缺点，生产产品表面氧化率低，板形平直度可达6mm/m以下。
本发明提供的基于氮气保护辊底式热处理炉生产薄规格调质钢板淬火加热方法，适用于高平直度要求薄规格调质高强钢板、耐磨钢板、容器钢板淬火前加热。本方法加热调质钢板能有效降低钢板表面氧化，避免后续淬火冷却不均匀，钢板不平度≤6mm/m，提高了板形质量。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
一种基于氮气保护辊底式热处理炉生产薄规格调质钢板淬火加热方法，具体包括以下步骤：
1)抛丸：抛丸电流采用40-50A，抛丸速度3.5-5.5m/min；
2)氮气通入：压力10～15Kpa，流量800-1200m3/h；
3)热处理炉炉膛压力：+0.005～+0.080hPa；
4)热处理炉气氛：炉膛残氧含量＜180ppm；
5)热处理炉加热：分段加热，预热段820-840℃，加热段850-870℃，保温段890℃-910℃；
6)钢板出炉速度：≥20m/min；
7)钢板在炉时间：20-30min。
实施例
结合具体实施例对本发明作更进一步的说明，以便本领域的技术人员了解本发明。
根据某钢厂生产实际，针对所选取部分钢种、规格产品来料情况，抛丸电流采用40-50A，抛丸速度3.5-5.5m/min，去除钢板表面铁锈，加热过程各实施例的工艺参数、氧化指标、实物不平度见表1。
表1
上述实施例表明采用上述方法加热薄规格调质钢板，表面氧化率较低，板形平直度较好，可达6mm/m以下。
本发明的工艺参数区间内值都能实现本方法，在此不一一列举实施例。
尽管通过结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种基于氮气保护辊底式热处理炉生产薄规格调质钢板淬火加热方法，其特征在于，所述方法包括抛丸步骤、热处理炉处理步骤，具体如下：
1)所述的抛丸步骤：抛丸电流采用40-50A，抛丸速度3.5-5.5m/min；
2)所述的热处理炉处理步骤中，包括氮气通入、热处理炉炉膛压力、热处理炉气氛、加热工艺、钢板出炉速度、钢板在炉时间，其中：
氮气通入：压力10～15kPa，流量控制在800-1200m3/h范围；
热处理炉炉膛压力：将炉膛压力控制+0.005～+0.080hPa范围；
热处理炉气氛：炉膛残氧含量，控制＜180ppm；
加热工艺：采用分段式加热，预热段820-840℃，加热段850-870℃，保温段890℃-910℃；
钢板出炉速度：≥20m/min；
钢板在炉时间：控制在炉时间在20-30min范围。
2.根据权利要求1所述的基于氮气保护辊底式热处理炉生产薄规格调质钢板淬火加热方法，其特征在于，该加热方法适用于薄规格高平直度高强钢板的淬火前加热。
3.根据权利要求1所述的基于氮气保护辊底式热处理炉生产薄规格调质钢板淬火加热方法，其特征在于，该加热方法适用于耐磨钢板的淬火前加热。
4.根据权利要求1所述的基于氮气保护辊底式热处理炉生产薄规格调质钢板淬火加热方法，其特征在于，该加热方法适用于容器钢板的淬火前加热。
5.根据权利要求1-4任一权利要求所述的基于氮气保护辊底式热处理炉生产薄规格调质钢板淬火加热方法，其特征在于，所述的热处理炉气氛中，残氧含量，控制＜120ppm。
6.根据权利要求1-4任一权利要求所述的基于氮气保护辊底式热处理炉生产薄规格调质钢板淬火加热方法，其特征在于，所述的钢板出炉速度控制在20-40m/min。
7.根据权利要求6所述的基于氮气保护辊底式热处理炉生产薄规格调质钢板淬火加热方法，其特征在于，钢板出炉速度控制在26-35m/min。
8.根据权利要求1-4任一权利要求所述的基于氮气保护辊底式热处理炉生产薄规格调质钢板淬火加热方法，其特征在于，所述的钢板在炉时间，控制钢板在炉时间在25min。
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