CN113680816B - 一种拉丝用普碳钢盘条 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种拉丝用普碳钢盘条,钢的牌号Q235L,成分包括按质量百分比的:C:0.14~0.18%;Si:0.12~0.30%、Mn:0.40~0.60;P:≤0.035%;S:≤0.035%;N:≤0.005%;余量为铁。本发明还公开上述拉丝用普碳钢盘条的生产工艺,将开轧温度由980‑1030℃调整为1000‑1050℃;将进精轧机组温度由950±20℃调整为1000±10℃;将吐丝温度由930±20℃调整为1040±10℃;将风冷线辊道速度由0.18m/s调整为0.40m/s。调整后工艺生产盘条抗拉强度437MPa,伸长率32.5%,晶粒度8.0级,盘条表面氧化铁皮厚度24‑30μm。下游用户拉拔断丝率由5‑6次/盘,减少至1‑2次/盘,或无断丝现象。
Description
技术领域
本发明属于钢盘条生产技术领域,尤其涉及一种拉丝用普碳钢盘条及生产工艺。
背景技术
申请人目前拥有两条国外引进高速线材生产线,年设计产量150万吨,坯料采用150方坯,产品规格Ф5.5mm~Φ15mm光面盘条和Ф6mm~Φ12mm盘螺,最高轧制速度135m/s。其中高线生产普碳钢Q235盘条用于拉拔原料,生产气排钉、丝网等终端产品,常用规格为Φ6.5mm盘条,下游用户加工工艺通常分为两类:盘条放线→机械除磷→粗拉(≥Φ2.2mm)→收卷→退火→镀锌→精拉(≥Φ0.6mm)→制作排钉;盘条放线→机械除磷→粗拉(≥Φ2.3mm)→收卷→镀锌→制作丝网。Φ6.5mm盘条直接拉拔至直径Φ2.5mm及以上规格钢丝,无使用质量问题,但粗拉至Φ2.2mm—Φ2.3mm出现头尾断裂的情况,过程线断口处表面有三角裂,拉拔断丝率5-6次/盘。Q235盘条作为低碳拉丝专用钢,盘条应具有良好的拉拔性能和通条稳定性,高线轧制过程控制应使盘条具有良好的表面质量,较低的强度,良好的韧性,均匀的组织和适宜的晶粒度。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种拉丝用普碳钢盘条及生产工艺。
本发明是这样实现的,一种拉丝用普碳钢盘条,其特征在于,钢的牌号Q235L,成分包括按质量百分比的:C:0.14~0.18%;Si:0.12~0.30%、Mn:0.40~0.60;P:≤0.035%;S:≤0.035%;N:≤0.005%;余量为铁和其他不可避免的元素。
采用上述的普碳钢盘条的生产工艺,在轧制过程中将方坯加热炉内加热至开轧温度,开轧温度1000-1050℃,进入粗轧机组第1架-6架轧制,1#飞剪切头尾后进入中轧机组第7架—12架轧制,2#飞剪切头后进入4架预精轧机组轧制,开启1#水箱,控制轧件进入精轧机组温度1000±10℃,3#飞剪切头后进入精轧机组10架轧机轧制成盘条,开启2#水箱,控制吐丝温度1040±10℃,斯太尔摩风冷线辊道速度为0.40m/s,集卷筒收集盘条,缷卷小车将盘卷移送至P/F线,C形钩挂起盘卷由链条传送,经轧钢工检查表面质量和外形尺寸,用液压剪切除盘条头尾缺陷后至打包机捆扎成型,C形钩带盘卷运行期间盘条自然冷却,盘条表面附着氧化铁皮无亮面;盘条经粗轧机组、中轧机组、预精轧机组和精轧机组轧制运行稳定,未发生轧制张力波动和轧件抖动现象;由第26架出成品,测径仪测量盘条直径和不圆度,吐丝机将直条轧件绕成盘圈均匀铺落在斯太尔摩风冷线上,进行自然冷却,芯棒收集成卷,C形钩带着盘卷在P/F线自然冷却并移送至打包机打捆、称重、标识、入库。
本发明具有优点:本发明通过提高钢坯开轧温度、进精轧机组温度和盘条吐丝温度的目的一是使钢坯奥氏体晶粒粗大,盘条相变后保留粗大铁素体晶粒;二是使盘条表面形成氧化铁皮。调整斯太尔摩风冷线辊道速度的目的在于控制盘条表面氧化铁皮生成厚度,提高辊道速度,吐丝后盘条在风冷线上间距增大、圈形分布稀疏,高温吐丝盘条表面快速形成氧化铁皮,在较高风冷辊道传输条件下,盘条表面快速冷却,抑制氧化铁皮增厚。通过调整化学成分设计,优化开轧温度、进精轧温度、吐丝温度、斯太尔摩风冷线辊道速度等工艺参数,有效改善盘条拉拔性能。原工艺生产盘条抗拉强度448MPa,伸长率31%,晶粒度9.0级,盘条表面氧化铁皮厚度21-25μm;调整后工艺生产盘条抗拉强度437MPa,伸长率32.5%,晶粒度8.0级,盘条表面氧化铁皮厚度24-30μm。下游用户拉拔断丝率由5-6次/盘,减少至1-2次/盘,或无断丝现象。
附图说明
图1是原工艺生产盘条的金相图。
图2是本发明工艺生产盘条的金相图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
申请人通过分析盘条表面质量、金相组织、抗拉强度;拉拔过程线表面质量及剥落氧化铁皮形貌;断丝线裂纹起源及形貌等,要达到既有强度又有塑性且易拉拔的普碳钢盘条,金相组织要均匀且铁素体晶粒粗大,提高塑性指标降低强度;盘条表面不能有光面,覆盖薄氧化铁皮,这样,拉拔时盘条表面氧化铁皮剥落,过程线表面粗糙易附着润滑粉,利于拉拔不断线。难点在于盘条表面既要均匀附着氧化铁皮,但氧化铁皮不能太厚,其一是厚氧化铁皮剥落后盘条表面仍是光滑的,不利于拉拔;二是下游用户铁耗高成材率低。为解决现有技术问题,基本设计思路如下:
从成分上作如下调整:将碳含量上限下调0.02%,降低盘条强度,易于拉板;同时将碳含量下限上调0.02%,还要使盘条保持一定的强度,满足终端产品强度指标要求;将锰含量下限上调0.1%,增加盘条强韧性,制作排钉减少脆断;将磷和硫含量降低0.01%,提高钢水纯净度,控制夹杂物,利于拉拔不断线;将氮含量控制在50PPM以下,降低盘条加工硬化,易于拉拔。
国家标准与原设计以及本发明化学成分设计对比如下:
化学成分 | 牌号 | C(%) | Si(%) | Mn(%) | P(%) | S(%) | N(%) |
国家标准 | Q235 | 0.12/0.20 | ≤0.30 | 0.30/0.70 | ≤0.045 | ≤0.045 | ≤0.008 |
原设计 | Q235 | 0.12/0.20 | 0.12/0.30 | 0.30/0.70 | ≤0.045 | ≤0.045 | ≤0.008 |
本发明 | Q235L | 0.14/0.18 | 0.12/0.30 | 0.40/0.60 | ≤0.035 | ≤0.035 | ≤0.005 |
从工艺方法上进行如下调整:
(1)开轧温度:由980-1030℃调整为1000-1050℃。
(2)进精轧机组温度:由950±20℃调整为1000±10℃。
(3)吐丝温度:由930±20℃调整为1040±10℃。
(4)风冷线辊道速度:由0.18m/s调整为0.40m/s。
具体来说形成一种拉丝用普碳钢盘条,钢的牌号Q235L,成分包括按质量百分比的:C:0.14~0.18%;Si:0.12~0.30%、Mn:0.40~0.60;P:≤0.035%;S:≤0.035%;N:≤0.005%;余量为铁和其他不可避免的元素。
上述的普碳钢盘条的生产工艺,包括如下内容:在轧制过程中将方坯加热炉内加热至开轧温度,开轧温度1000-1050℃,进入粗轧机组第1架-6架轧制,1#飞剪切头尾后进入中轧机组第7架—12架轧制,2#飞剪切头后进入4架预精轧机组轧制,开启1#水箱,控制轧件进入精轧机组温度1000±10℃,3#飞剪切头后进入精轧机组10架轧机轧制成盘条,开启2#水箱,控制吐丝温度1040±10℃,斯太尔摩风冷线辊道速度为0.40m/s,集卷筒收集盘条,缷卷小车将盘卷移送至P/F线,C形钩挂起盘卷由链条传送,经轧钢工检查表面质量和外形尺寸、用液压剪切除盘条头尾缺陷后至打包机捆扎成型,C形钩带盘卷在P/F线运行期间盘条自然冷却,盘条表面附着氧化铁皮无亮面;盘条经粗轧机组、中轧机组、预精轧机组和精轧机组轧制运行稳定,未发生轧制张力波动和轧件抖动现象;由第26架出成品,测径仪测量盘条直径和不圆度,吐丝机将直条轧件绕成盘圈均匀铺落在斯太尔摩风冷线上,进行自然冷却,芯棒收集成卷,C形钩带着盘卷自然冷却并移送至打包机打捆、称重、标识、入库。
实施例一
生产规格:Ф6.5mm盘条
钢种牌号:Q235L
使用轧机:第1架至26架
生产炉号:2102892
化学成分:C:0.14%;Si:0.18%;Mn:0.43%;P:0.022%;S:0.012%;N:0.0035%。
采用150方坯加热炉内加热至开轧温度1005℃,进入粗轧机组第1架-6架轧制,1#剪切头尾后进入中轧机组第7架—12架轧制,2#剪切机切头后进入4架预精轧机组轧制,开启1#水箱,控制轧件进入精轧机组温度996℃,3#飞剪切头后进精轧机组10架轧机轧制成盘条,开启2#水箱,控制吐丝温度1038℃,风冷线辊道速度为0.40m/s,集卷筒收集盘条,缷卷小车将盘卷移送至P/F线,C形钩挂起盘卷由链条传送,经轧钢工检查表面质量和外形尺寸、用液压剪切除盘条头尾缺陷后至打包机捆扎成型,C形钩带盘卷运行期间盘条自然冷却,盘条表面附着氧化铁皮无亮面。
盘条经粗轧机组、中轧机组、预精轧机组和精轧机组轧制运行稳定,未发生轧制张力波动和轧件抖动现象;由第26架出成品,测径仪测量盘条直径和不圆度,吐丝机将直条轧件绕成盘圈均匀铺落在斯太尔摩风冷线上,进行自然冷却,芯棒收集成卷,C形钩带着盘卷在P/F线运行自然冷却并移送至打包机打捆、称重、标识、入库。盘条力学性能抗拉强度430Mpa,伸长率33%,满足国家标准GB/T 701—2008要求。
实施例二
生产规格:Ф6.5mm盘条
钢种牌号:Q235L
使用轧机:第1架至26架
生产炉号:1102840
化学成分:C:0.17%;Si:0.19%;Mn:0.43%;P:0.024%;S:0.017%;N:0.0041%。
采用150方坯加热炉内加热至开轧温度1022℃,进入粗轧机组第1架-6架轧制,1#剪切头尾后进入中轧机组第7架—12架轧制,2#剪切机切头后进入4架预精轧机组轧制,开启1#水箱,控制轧件进入精轧机组温度1005℃,3#飞剪切头后进精轧机组10架轧机轧制成盘条,开启2#水箱,控制吐丝温度1035℃,风冷线辊道速度为0.40m/s,集卷筒收集盘条,缷卷小车将盘卷移送至P/F线,C形钩挂起盘卷由链条传送,经轧钢工检查表面质量和外形尺寸、用液压剪切除盘条头尾缺陷后至打包机捆扎成型,C形钩带盘卷运行期间盘条自然冷却,盘条表面附着氧化铁皮无亮面。
盘条经粗轧机组、中轧机组、预精轧机组和精轧机组轧制运行稳定,未发生轧制张力波动和轧件抖动现象;由第26架出成品,测径仪测量盘条直径和不圆度,吐丝机将直条轧件绕成盘圈均匀铺落在斯太尔摩风冷线上,进行自然冷却,芯棒收集成卷,C形钩带着盘卷在P/F线运行自然冷却并移送至打包机打捆、称重、标识、入库。盘条力学性能抗拉强度450Mpa,伸长率31%,满足国家标准GB/T 701—2008要求。
实施例三
生产规格:Ф6.5mm盘条
钢种牌号:Q235L
使用轧机:第1架至26架
生产炉号:2102397
化学成分:C:0.15%;Si:0.15%;Mn:0.46%;P:0.026%;S:0.015%;N:0.0040%。
采用150方坯加热炉内加热至开轧温度1035℃,进入粗轧机组第1架-6架轧制,1#剪切头尾后进入中轧机组第7架—12架轧制,2#剪切机切头后进入4架预精轧机组轧制,开启1#水箱,控制轧件进入精轧机组温度1006℃,3#飞剪切头后进精轧机组10架轧机轧制成盘条,开启2#水箱,控制吐丝温度1040℃,风冷线辊道速度为0.40m/s,集卷筒收集盘条,缷卷小车将盘卷移送至P/F线,C形钩挂起盘卷由链条传送,经轧钢工检查表面质量和外形尺寸、用液压剪切除盘条头尾缺陷后至打包机捆扎成型,C形钩带盘卷运行期间盘条自然冷却,盘条表面附着氧化铁皮无亮面。
盘条经粗轧机组、中轧机组、预精轧机组和精轧机组轧制运行稳定,未发生轧制张力波动和轧件抖动现象;由第26架出成品,测径仪测量盘条直径和不圆度,吐丝机将直条轧件绕成盘圈均匀铺落在斯太尔摩风冷线上,进行自然冷却,芯棒收集成卷,C形钩带着盘卷在P/F线运行自然冷却并移送至打包机打捆、称重、标识、入库。盘条力学性能抗拉强度445Mpa,伸长率32%,满足国家标准GB/T 701—2008要求。
实施例四
生产规格:Ф6.5mm盘条
钢种牌号:Q235L
使用轧机:第1架至26架
生产炉号:1102902
化学成分:C:0.15%;Si:0.19%;Mn:0.40%;P:0.023%;S:0.014%;N:0.0045%。
采用150方坯加热炉内加热至开轧温度1020℃,进入粗轧机组第1架-6架轧制,1#剪切头尾后进入中轧机组第7架—12架轧制,2#剪切机切头后进入4架预精轧机组轧制,开启1#水箱,控制轧件进入精轧机组温度1009℃,3#飞剪切头后进精轧机组10架轧机轧制成盘条,开启2#水箱,控制吐丝温度1043℃,风冷线辊道速度为0.40m/s,集卷筒收集盘条,缷卷小车将盘卷移送至P/F线,C形钩挂起盘卷由链条传送,经轧钢工检查表面质量和外形尺寸、用液压剪切除盘条头尾缺陷后至打包机捆扎成型,C形钩带盘卷运行期间盘条自然冷却,盘条表面附着氧化铁皮无亮面。
盘条经粗轧机组、中轧机组、预精轧机组和精轧机组轧制运行稳定,未发生轧制张力波动和轧件抖动现象;由第26架出成品,测径仪测量盘条直径和不圆度,吐丝机将直条轧件绕成盘圈均匀铺落在斯太尔摩风冷线上,进行自然冷却,芯棒收集成卷,C形钩带着盘卷在P/F线运行自然冷却并移送至打包机打捆、称重、标识、入库。盘条力学性能抗拉强度435Mpa,伸长率31.5%,满足国家标准GB/T 701—2008要求。
通过调整化学成分设计,优化开轧温度、进精轧温度、吐丝温度、斯太尔摩风冷线辊道速度等工艺参数,有效改善盘条拉拔性能。原工艺生产盘条抗拉强度448MPa,伸长率31%,晶粒度9.0级,盘条表面氧化铁皮厚度21-25μm,参阅图1;调整后工艺生产盘条抗拉强度437MPa,伸长率32.5%,晶粒度8.0级,盘条表面氧化铁皮厚度24-30μm,参阅图2。下游用户拉拔断丝率由5-6次/盘,减少至1-2次/盘,或无断丝现象。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种拉丝用普碳钢盘条,其特征在于,钢的牌号Q235L,成分包括按质量百分比的:C:0.14~0.18%;Si:0.12~0.30%、Mn :0.40~0.60;P :≤0.035%;S: ≤0.035%;N:≤0.005%;余量为铁和其他不可避免的元素;上述的普碳钢盘条的生产工艺为:在轧制过程中将方坯加热炉内加热至开轧温度,开轧温度1000-1050℃,进入粗轧机组第1架-6架轧制,1#飞剪切头尾后进入中轧机组第7架—12架轧制,2#飞剪切头后进入4架预精轧机组轧制,开启1#水箱,控制轧件进入精轧机组温度1000±10℃,3#飞剪切头后进入精轧机组10架轧机轧制成品,开启2#水箱,控制吐丝温度1040±10℃,斯太尔摩风冷线辊道速度为0.40m/s,集卷筒收集盘条,缷卷小车将盘卷移送至P/F线,C形钩挂起盘卷由链条传送,经轧钢工检查表面质量和外形尺寸、用液压剪切除盘条头尾后缺陷至打包机捆扎成型,C形钩带盘卷运行期间盘条自然冷却,盘条表面附着氧化铁皮无亮面;盘条经粗轧机组、中轧机组、预精轧机组和精轧机组轧制运行稳定,未发生轧制张力波动和轧件抖动现象;由第26架出成品,测径仪测量盘条直径和不圆度,吐丝机将直条轧件绕成盘圈均匀铺落在斯太尔摩风冷线上,进行自然冷却,芯棒收集成卷,C形钩带着盘卷在P/F线自然冷却并移送至打包机打捆、称重、标识、入库。
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