CN110548768A - 一种psb930精轧螺纹钢筋在线控轧控冷的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种PSB930精轧螺纹钢筋在线控轧控冷的方法，该方法既不另外增加厂房、离线热处理设备和风、水、电、气等配套设施，又能获得屈服强度≥950MP、晶粒度等级为11.5级、金相组织为表层少量S回，基体上为P+F组织的大规格精轧螺纹钢筋PSB930产品。

Description

一种PSB930精轧螺纹钢筋在线控轧控冷的方法

技术领域

本发明属于轧制控制技术领域，具体涉及一种大规格PSB930精轧螺纹钢筋在线控轧控冷的方法。

背景技术

PSB930精轧螺纹钢筋具有强度高、套接、锚固灵活简便，与混凝土之间的粘着力强等优点，被广泛应用于大型水利、铁路、公路、大中跨径桥梁等主体工程中，市场对PSB930精轧螺纹钢筋尤其是大规格PSB930精轧螺纹钢筋的需求越来越大；但因该等级的钢筋强度较高，采用一般在线工艺只能生产Φ16－25mm等规格较小的PSB930精轧螺纹钢筋产品，采用一般在线工艺生产Φ32mm大规格时，很难达到力学性能要求，目前，有些厂家生产Φ32mm大规格PSB930精轧螺纹钢筋产品，均采用离线热处理方式获得，但采用离线热处理方式需要增加一座面积为80米×10米的厂房，一套离线热处理设备和风、水、电、气配套设施，投入较大，后期需增加使用、维护和人工成本费用，不利于企业成本控制。

另外，现有技术中关于精轧螺纹钢筋的生产工艺有很多，如专利CN102363832A公开的一种精轧螺纹钢筋的生产工艺，其工艺路线为钢坯加热→轧制→在线控制冷却→上冷床自然冷却→定尺→堆冷；方坯采用中碳钢，尺寸为150mm×150mm；在加热工序采用预热、加热、均热三段加热方式；在轧制工序，控制开轧温度1000℃-1100℃；在线控制冷却工序，控制入水箱温度920-1000℃，采用一次冷却，PSB785、PSB830自回火温度控制在480-550℃，PSB930自回火温度控制在430-480℃；上冷床自然冷却，冷速控制在1-5℃/s；堆冷工序，在150-350℃下线堆冷，堆冷时间不少于48小时；其存在成本高、加热时间长、能耗高、冷却效果不佳等缺点。

发明内容

未解决上述技术问题，本发明提供一种PSB930精轧螺纹钢筋在线控轧控冷的方法，即在轧制过程中，控制粗扎机组的压缩比≥6.0，中轧机组的压缩比为≥1.4，精轧机组的压缩比为≥3.8，最终的扎速度为7m/s；冷却过程中，精轧机组后第一组控冷装置出口的温度设定为600-640℃，精轧机组后第一组控冷装置出口的温度设定为530-550℃，其余加工过程按照常规工艺进行。

所述PSB930精轧螺纹钢筋的规格为Φ32mm。

所述扎件在精轧机组第一组控冷装置中表面冷却速度为157-178℃/s，所述扎件在精轧机组第二组控冷装置中表面冷却速度为70-80℃/s。

所述PSB930精轧螺纹钢筋在加热工艺中，开轧温度为1090－1120℃。

所述PSB930精轧螺纹钢筋的扎件在粗、中轧机组后的表面温度为1020-1040℃，轧件的冷却速度为1.2-2.4℃/s。

所述PSB930精轧螺纹钢筋的扎件在中轧预水冷后的表面温度为880－890℃，轧件表面冷却速度为120-150℃/s。

所述PSB930精轧螺纹钢筋的扎件经精轧机组轧制后，终轧后轧件表面温度控制在900－930℃。

本发明与专利CN102363832A的区别在于：

①该专利主要是通过对整个生产工艺的改进处理，使得生产出的精轧螺纹钢筋各项性能完全满足用户的使用要求；本方案主要是针对的是Φ32mm大规格PSB930精轧螺纹钢筋的在线控扎控冷工艺的改进；

②该专利主要通过采用尺寸为150mm×150mm钢坯为原料，未提涉及形变强化机理，而提及成分控制，主要是利用高含量的合金来强化产品性能；而本方案主要是采用尺寸为160mm×160mm钢坯为原料，设计轧件在不同机组内的压缩比；原理是采用大变形量来细化晶粒度，从而提高产品综合性能，利用的是形变强化机理；因此，两者采用的强化机理不同；虽然该专利与本发明所要达到的技术效果类似，但本方案从形变强化机理可以节约金，降低生产成本，而合金强化需增加生产成本；

③该专利总加热时间在100-150分钟，而本方案满足7m/s轧制速度下钢坯在炉时间只需1小时；因此效率更高，能耗更低，加热时间更短，有利于节约能耗和减少氧化烧损。

④该专利的在线控制冷却工序，采用一次冷却，使用(淬火+自回火)控制冷却水箱，容易导致轧件芯表组织不均，表面因过度集中冷却易产生马氏体脆性组织，在倍尺剪切中，易损伤剪切设备，在定尺剪切中，成品表面易产生崩块弹出伤人；而本发方案中，通过通过预水冷，可以细化晶粒度，从而提高产品的综合性能。通过轧后多段冷却，达到淬火+回火+淬火+回火的目的，使成品芯表组织趋于一致，表面不会产生马氏体脆性组织。

有益效果

本发明方案既不另外增加厂房、离线热处理设备和风、水、电、气等配套设施，又能获得屈服强度≥950MP、晶粒度等级为11.5级、金相组织为表层少量S回，基体上为P+F组织的大规格精轧螺纹钢筋PSB930产品。

具体实施方式

下面结核具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。

实施例1

一种Φ32mm大规格PSB930精轧螺纹钢筋在线控轧控冷的方法，包括以下步骤：

(1)设计及控制各机组的压缩比：根据产品要求，设计Φ32mm大规格PSB930精轧螺纹钢筋的轧件在粗轧机组、中轧纲组、精轧机组的压缩比分别为≥6.0、≥1.4、≥3.6，设计最终的轧速度为7m/s；

(2)按照该产品的化学成分设计，将轧制Φ32mm大规格PSB930精轧螺纹钢筋的钢坯加热温度提高到能使合金元素完全溶解和奥氏体晶粒度的均匀性的温度范围，同时满足钢坯在1#轧机前的开轧温度为1090－1120℃；

(3)中精轧间使用长度为4米长的冷却装置，控制在成品线速度为7米条件下，轧件出该段冷却装置后表面温度为880－890℃，使轧件表面在该段的冷却速度为120-150℃/s；

(4)成品轧机与3#倍尺剪之间设置12米的冷却装置，生产时将成品在该段冷却装置出口的温度控制在600－640℃范围，使成品表面冷却速度控制在157－178℃/s；

(5)在3#倍尺剪后设置6米长的冷却器，控制成品在该段冷却装置出口的表面温度为530－550℃，使成品表面冷却速度为70－80℃/s；

试验例

按照实施例1的技术方案，按照表1、表2和表3设计8组试验8组试验；分别对各组产品的屈服强度、抗拉强度、延伸率和最大下总伸长率进行测定，结果如表4所示；对各组产品的金相组织及晶粒度进行测定，结果如表5所示：

表1各机组的实际压缩比

组别	粗轧机组压缩比	中轧机组压缩比	精轧机组压缩比
				1	6.15	1.42	3.80
2	6.24	1.41	3.84
				3	6.15	1.43	3.81
4	6.25	1.44	3.86
				5	6.23	1.41	3.82
6	6.22	1.40	3.81
				7	6.18	1.40	3.81
8	6.16	1.41	3.80

表2轧制过程各点的实际冷却速度(单位：℃/s)

表3轧制过程各点的实际温度参数(单位：℃)

表4产品实际性能

表5产品实际金相组织及晶粒度

组别	金相组织	晶粒度等级
			1	F+P+12％S回	11.5
2	F+P+15％S回	12
			3	F+P+11％S回	11.5
4	F+P+12％S回	12
			5	F+P+13％S回	12
6	F+P+10％S回	11.5
			7	F+P+11％S回	11.5
8	F+P+13％S回	12

在此有必要指出的是，以上实施例和试验例仅限于对本发明的技术方案做进一步的阐述和理解，不能理解为对本发明的技术方案做进一步的限定，本领域技术人员作出的非突出实质性特征和显著进步的发明创造，仍然属于本发明的保护范畴。

Claims (7)

1.一种PSB930精轧螺纹钢筋在线控轧控冷的方法，其特征在于，轧制过程中，控制粗扎机组的压缩比≥6.0，中轧机组的压缩比为≥1.4，精轧机组的压缩比为≥3.8，最终的扎速度为7m/s；冷却过程中，扎件经精轧机组第一组控冷装置后温度为600-640℃，扎件经精轧机组第二组控冷装置后温度为530-550℃，其余加工过程按照常规工艺进行。

2.如权利要求1所述PSB930精轧螺纹钢筋在线控轧控冷的方法，其特征在于，所述PSB930精轧螺纹钢筋的规格为Φ32mm。

3.如权利要求1所述PSB930精轧螺纹钢筋在线控轧控冷的方法，其特征在于，所述扎件在精轧机组第一组控冷装置中表面冷却速度为157-178℃/s，所述扎件在精轧机组第二组控冷装置中表面冷却速度为70-80℃/s。

4.如权利要求1所述PSB930精轧螺纹钢筋在线控轧控冷的方法，其特征在于，所述PSB930精轧螺纹钢筋在轧制过程中，开轧温度为1090－1120℃。

5.如权利要求1所述PSB930精轧螺纹钢筋在线控轧控冷的方法，其特征在于，所述PSB930精轧螺纹钢筋的扎件在粗、中轧机组后的表面温度为1020-1040℃，轧件的冷却速度为1.2-2.4℃/s。

6.如权利要求1所述PSB930精轧螺纹钢筋在线控轧控冷的方法，其特征在于，所述PSB930精轧螺纹钢筋的扎件在中轧预水冷后的表面温度为880－890℃，轧件表面冷却速度为120-150℃/s。

7.如权利要求1所述PSB930精轧螺纹钢筋在线控轧控冷的方法，其特征在于，所述PSB930精轧螺纹钢筋的扎件经精轧机组轧制后，终轧后轧件表面温度控制在900－930℃。