CN112090960A - 采用无加热低温切分轧制生产400~500MPa高强度抗震螺纹钢的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种采用无加热低温切分轧制生产400~500MPa高强度抗震螺纹钢的方法,包括以下步骤:S1、连铸机切割方坯后的温度为850~1000℃,方坯经过分钢装置送入快速保温辊道,进入步进式加热炉出口辊道,在800~900℃左右送至粗轧机组,粗轧机组采用无槽轧制孔型轧制成粗轧中间方坯,然后飞剪切头去尾;S2、将780~870℃左右的粗轧中间方坯送入中轧机组,中轧机组采用椭圆‑圆孔型轧制成中轧圆坯,然后飞剪切头去尾;S3、将870~1000℃左右的中轧圆坯送入精轧机组轧制,精轧机组采用切分孔型轧制成接近成品的尺寸。本发明本采用无加热低温轧制技术,无加热低温轧制技术钢坯不需要加热炉加热,有效节省了加热炉设备及燃料的投资,减少能耗和金属氧化烧损,降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及螺纹钢轧制领域,更具体地说,涉及一种采用无加热低温切分轧制生产400~500MPa高强度抗震螺纹钢的方法。
背景技术
螺纹钢是热轧带肋钢筋的俗称,广泛用于房屋、桥梁、道路等土建工程建设。螺纹钢的普通生产工艺是采用连铸生产方坯,然后在方坯冷却到室外自然气温后,再经过加热炉对连铸钢坯加热到1050~1200℃左右,再送入后续轧制生产线进行轧制。
关于轧制螺纹钢的方法公开现有技术如下:
(1)中国专利CN204338571U《用于生产棒线材和型材的连铸—直接轧制装置》介绍了一套含连铸机、铸坯切割装置及切后辊道、快速保温辊道和轧钢生产线,主要介绍了连铸机、切割装置、保温辊道、钢坯下线装置等;轧制装备未有说明。
(2)中国专利CN103801557A《切分轧制生产细晶粒高强钢筋的工艺布置及工艺方法》公开了一种连铸钢坯经加热炉加热后进行切分轧制生产细晶粒高强钢筋的方法。也未有无加热装备的相关阐述。
(3)中国专利CN203648986U《一种无加热低温直接轧制小方坯生产钢筋的装置》公开了一种无加热低温轧制小方坯生产钢筋的装置包括连铸机、出坯辊道、横向调配装置以及轧线。重点介绍了连铸机、输送辊道、可横向调配坯料的横向装置等,轧机配置仅用能够满足低温轧制要求的轧机一笔带过。
(4)中国专利CN103480647A《一种无加热低温直接轧制小方坯生产钢筋的装置及其生产方法》公开了一种无加热低温轧制小方坯生产钢筋的装置包括连铸机、出坯辊道、横向调配装置以及轧线。重点介绍了连铸机、输送辊道、可横向调配坯料的横向装置等,轧机配置仅用能够满足低温轧制要求的轧机一笔带过。未有轧制装备的说明。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于,提供一种采用无加热低温切分轧制生产 400~500MPa高强度抗震螺纹钢的方法,钢坯不需要加热炉加热,有效节省了加热炉设备及燃料的投资,减少能耗和金属氧化烧损,降低了生产成本。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种采用无加热低温切分轧制生产400~500MPa高强度抗震螺纹钢的方法,包括以下步骤:
S1、连铸机切割方坯后的温度为850~1000℃,方坯经过分钢装置送入快速保温辊道,进入步进式加热炉出口辊道,在800~900℃左右送至粗轧机组,粗轧机组采用无槽轧制孔型轧制成粗轧中间方坯,然后飞剪切头去尾;
S2、将780~870℃左右的粗轧中间方坯送入中轧机组,中轧机组采用椭圆 -圆孔型轧制成中轧圆坯,然后飞剪切头去尾;
S3、将870~1000℃左右的中轧圆坯送入精轧机组轧制,精轧机组采用切分孔型轧制成接近成品的尺寸,然后飞剪按照成品长度的倍尺进行剪切,再经过穿水冷却装置,送入冷床进行冷却,再经过定尺冷剪剪切至所需要的长度。
上述方案中,所述粗轧机组各机架平均延伸率≤1.33,所述中轧机组各机架平均延伸率≤1.32;精轧机组各机架平均延伸率≤1.23。粗轧、中轧、精轧机组各架轧机的平均延伸率是综合考虑轧机变形抗力、轧制压力、轧制力矩、轧机功率以及成品质量要求获得的优选参数,可以保证连轧机出口速度v≥ 10m/s时,获得的产品能够满足质量要求。
上述方案中,在精轧机组轧制过程中,成型轧制(K1~K4)的面缩率控制在46%~57%,延伸率为1.85~2.30。如果采用大变形量的轧制,会导致晶粒尺寸的不均匀,成品精度较差,因此需要控制延伸率和面缩率。
上述方案中,在精轧机组轧制过程中,成型轧制采用四道次轧制。
上述方案中,所述粗轧机组、中轧机组和精轧机的孔型均为平滑过渡的弧形。
实施本发明的采用无加热低温切分轧制生产400~500MPa高强度抗震螺纹钢的方法,具有以下有益效果:
1、本发明采用无加热低温轧制技术,无加热低温轧制技术钢坯不需要加热炉加热,有效节省了加热炉设备及燃料的投资,减少能耗和金属氧化烧损,降低了生产成本。与普通棒线材轧机相比,每吨钢材生产能耗约为650kW·h,其中约520kW·h用于钢坯加热到1150℃,而用于轧制的能耗仅为110kW· h。但实际每吨钢坯在该温度的物理热仅为230kW·h,加热炉的热效率等各种热损失超过50%。因此采用无加热直接轧制螺纹钢,可节约燃料,降低能耗。
2、本发明中精轧机轧制速度较高,述粗轧机组、中轧机组和精轧机的轧制孔型基本没有棱角出现,轧件失热较小;且轧制速度较高、压下变形热量大,影响轧件温度逐步提高,最后使得切分轧件得以实现。
3、本发明可以采用切分轧制,因此可以采用较大断面的原料,或者在相同原料断面下,可减少轧制道次。进而可以减少新建或改建的厂房面,减少设备投资,减少坯料规格,提高小断面轧件产量,使轧机生产不同规格时负荷均匀,提高轧机生产率。采用切分轧制可以使坯料尺寸增加时不增加轧制道次和节奏时间,节约能源。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现详细说明本发明的具体实施方式。
本发明的采用无加热低温切分轧制生产400~500MPa高强度抗震螺纹钢的方法适用于特定成分的废钢钢水,其抗震钢的微合金主要成份详见下表:
表1屈服强度大于400MPa抗震钢筋微合金成份
成分 | C | Mn | Si | P | S | Cu | Ni | Cr | V |
无快冷 | <0.25 | 1.35~1.60 | <0.52 | <0.022 | <0.026 | 0.11~0.14 | <0.09 | <0.07 | <0.035 |
经快冷 | <0.25 | 1.35~1.60 | <0.52 | <0.022 | <0.026 | 0.11~0.14 | <0.09 | <0.07 | 0 |
表2屈服强度大于500MPa抗震钢筋微合金成份
成分 | C | Mn | Si | P | S | Cu | Ni | Cr | V | Nb |
无快冷 | <0.25 | 1.35~1.60 | <0.52 | <0.022 | <0.026 | 0.11~0.14 | <0.09 | <0.07 | <0.8 | <0.015 |
实施例1:
废钢经过45t电炉熔化冶炼为钢水,经过添加少量合金成分成为抗震螺纹连铸机铸坯的合格钢水,经过结晶器、二冷水、矫直机,生产出150mm×150mm ×6000mm方坯。然后轧制切分为12mm螺纹钢过程如下:
连铸机切割钢坯后920℃,经过分钢装置送入快速保温辊道,进入步进式加热炉出口辊道,在880℃左右送至六架平立交替的粗轧机组(采用无槽轧制孔型)轧制成65mm方,为所能达到接近成品的尺寸,然后飞剪切头去尾。
将850℃左右的65mm的粗轧中间方坯送入六架平立交替的中轧机组(采用椭圆-圆孔型)轧制成33mm圆,为所能达到接近成品的尺寸,然后飞剪切头去尾。
再进一步将950℃左右的33mm圆送入六架平-立-平-平-平-平的精轧机组轧制,在15架轧机预切分(采用预切孔型),在16架轧机切分成(采用切分孔型)14.4mm圆,最后在17、18架轧机(采用椭圆-圆孔型)轧制成12mm 圆(900~1050℃),为所能达到接近成品的尺寸,然后飞剪按照成品长度的倍尺进行剪切,再经过穿水冷却装置(600~700℃),送入冷床进行冷却(冷床保温罩抬起),再经过定尺冷剪剪切至所需要的长度,过跨计数后,收集打捆称重入库。
实施例2:
废钢经过45t电炉熔化冶炼为钢水,经过添加少量合金成分成为高强螺纹连铸机铸坯的合格钢水,经过结晶器、二冷水、矫直机,生产出150mm×150mm ×6000mm方坯。然后轧制为20mm螺纹钢过程如下:
连铸机切割钢坯后920℃,经过分钢装置送入快速保温辊道,进入步进式加热炉出口辊道,在880℃左右送至六架平立交替的粗轧机组(采用无槽轧制孔型)轧制成65mm方,为所能达到接近成品的尺寸,然后飞剪切头去尾。
将850℃左右的65mm的粗轧中间方坯送入六架平立交替的中轧机组(采用椭圆-圆孔型)轧制成30mm圆,为所能达到接近成品的尺寸,然后飞剪切头去尾。
再进一步将950℃左右的30mm圆送入六架平立交替的精轧机组轧制(采用椭圆-圆孔型)轧制成20mm圆(900~1050℃),为所能达到接近成品的尺寸,然后飞剪按照成品长度的倍尺进行剪切,再经过穿水冷却装置(600~700℃),送入冷床进行冷却(冷床保温罩抬起),再经过定尺冷剪剪切至所需要的长度,过跨计数后,收集打捆称重入库。
上面结合本发明的实施例进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,这些均属于本发明的保护之内。
Claims (6)
1.一种采用无加热低温切分轧制生产400~500MPa高强度抗震螺纹钢的方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、连铸机切割方坯后的温度为850~1000℃,方坯经过分钢装置送入快速保温辊道,进入步进式加热炉出口辊道,在800~900℃左右送至粗轧机组,粗轧机组采用无槽轧制孔型轧制成粗轧中间方坯,然后飞剪切头去尾;
S2、将780~870℃左右的粗轧中间方坯送入中轧机组,中轧机组采用椭圆-圆孔型轧制成中轧圆坯,然后飞剪切头去尾;
S3、将870~1000℃左右的中轧圆坯送入精轧机组轧制,精轧机组采用切分孔型轧制成接近成品的尺寸,然后飞剪按照成品长度的倍尺进行剪切,再经过穿水冷却装置,送入冷床进行冷却,再经过定尺冷剪剪切至所需要的长度。
2.根据权利要求1所述的采用无加热低温切分轧制生产400~500MPa高强度抗震螺纹钢的方法,其特征在于,所述粗轧机组各机架平均延伸率≤1.33,所述中轧机组各机架平均延伸率≤1.32;精轧机组各机架平均延伸率≤1.23。
3.根据权利要求1所述的采用无加热低温切分轧制生产400~500MPa高强度抗震螺纹钢的方法,其特征在于,在精轧机组轧制过程中,成型轧制的面缩率控制在46%~57%,延伸率为1.85~2.30。
4.根据权利要求3所述的采用无加热低温切分轧制生产400~500MPa高强度抗震螺纹钢的方法,其特征在于,在成型轧制过程中,采用四道次轧制。
5.根据权利要求1所述的采用无加热低温切分轧制生产400~500MPa高强度抗震螺纹钢的方法,其特征在于,所述粗轧机组、中轧机组和精轧机的孔型均为平滑过渡的弧形。
6.根据权利要求1所述的采用无加热低温切分轧制生产400~500MPa高强度抗震螺纹钢的方法,其特征在于,连轧机出口速度v≥10m/s。
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