CN114074115A - 一种高速线材轧机生产不锈钢线材的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高速线材轧机生产不锈钢线材的方法,针对我国高速线材产能过剩,高速线材轧机无法满负荷生产,但不锈钢线材需求量逐年增加、不锈钢线材轧制生产能力不足的问题。本发明在加热和轧制工艺中采用合理的加热制度和轧制工艺,在不增加设备投资的条件下,实现了高速线材轧机轧制不锈钢线材,为钢铁压延加工行业提供了一种低成本的高速线材轧机轧制不锈钢线材的方法,为我国其他钢铁企业使用高速线材轧机生产不锈钢线棒材提供了工艺探索和技术支持。
Description
技术领域
本发明涉及工程材料和压延加工领域,具体地涉及一种高速线材轧机生产不锈钢线材的方法。
背景技术
目前不锈钢线材采用“炼铁+炼钢-精炼-连铸-轧制”全流程工艺生产,该生产流程长、工艺复杂、投资大,需要新建不锈钢炼钢设备、方坯连铸机、不锈钢线材轧机,生产线的投资巨大。但我国高速线材产能过剩,高速线材轧机无法满负荷生产,若采用碳钢企业高速线材轧机生产不锈钢线材,既可以减少投资,又能提高高速线材轧机的生产能力,实现碳钢企业生产不锈钢,促进钢铁企业转型升级。
发明内容
本发明的目的是提供一种高速线材轧机生产不锈钢线材的方法,解决现有碳钢企业高速线材轧机生产不锈钢线材存在的技术、工艺问题。
本发明高速线材轧机轧制不锈钢线材的方法,包括以下步骤:
(1)方坯制备:将不锈钢矩形坯焊接在碳钢方坯头部,组成生产不锈钢线材用的矩形坯料,不锈钢成本远高与碳钢,为降低试验成本,不直接用不锈钢坯料,而是将不锈钢矩形坯与碳钢方坯焊接。其中,不锈钢矩形坯的截面尺寸为150mm×(140-160mm),长度为2000mm;碳钢方坯的截面尺寸为150×150mm,长度为8000mm。
(2)加热:将上述坯料采用步进蓄热式三段加热,预热段950-1100℃,加热段1050-1250℃,均热段1200-1250℃;将加热后的坯料进行高压水除鳞,除磷高压力为18-25Mpa。其中,Φ5.5mm不锈钢线材盘条:预热段950-1050℃,加热段1050-1100℃,均热段1200-1250℃;Φ12.5mm不锈钢线材盘条:预热段1000-1100℃,加热段1200-1250℃,均热段1200-1250℃。
(3)轧制:将水除鳞后的坯料经“粗轧-中轧-精轧-减定径-吐丝”5个加工工序,得到线材盘条;粗轧采用无孔型轧制,精轧温度为880-1080℃,减定径入口温度为990-1110℃,吐丝温度为1010-1040℃,终轧速度为65-105m/s;吐丝后的线材盘条进入斯泰尔摩风冷线进行冷却,集卷、打捆,得到Φ5.5mm-Φ12.5mm的成品线材盘条。
其中,Φ12.5mm不锈钢线材盘条:精轧温度为1050-1080℃,减定径入口温度为1080-1110℃,吐丝温度1010-1040℃;Φ5.5mm不锈钢线材盘条:精轧温度为880-1010℃,减定径入口温度为990-1020℃,吐丝温度1050-1080℃;粗轧采用正方形-长方形交替的无孔型轧制结构。
本发明的有益效果:
本发明高速线材轧机生产不锈钢线材的方法,解决了碳钢企业高速线材轧机生产不锈钢线材的存在的技术工艺问题,在不增加设备投资的条件下,采用合理的加热制度和轧制工艺,在高速线材轧机上实现不锈钢线材轧制生产,为钢铁压延加工行业提供了一种低成本的高速线材轧机轧制不锈钢线材,为钢铁企业节省成本,为我国其他钢铁企业使用高速线材轧机生产不锈钢线棒材提供了工艺探索和技术支持。
附图说明
图1为φ5.5不锈钢304盘条的微观组织图;
图2为φ12.5不锈钢304盘条的微观组织图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明高速线材轧机生产不锈钢线材的方法进行进一步的说明。
实施例1 Φ5.5mm不锈钢线材盘条生产方法
1、方坯制备:将规格160mm×1580mm×2000mm的不锈钢板坯SUS304切割成规格为150mm×140 mm×2000mm的不锈钢矩形坯,焊接在150mm×150mm×8000mm的HPB300碳钢方坯头部,组成生产不锈钢线材用的矩形坯料进行成品轧制生产。
碳钢方坯+不锈钢矩形坯组焊接选择手工电弧焊,焊接参数见表1,焊后不锈钢矩形坯焊缝熔透,焊缝焊瘤毛刺剔除干净,表面质量良好。
2、加热:将上述坯料入加热炉后,调整加热步进粱的步距节奏快速步入均热段后保温,在炉保温160分钟,采用步进蓄热式三段加热,Φ5.5mm不锈钢盘条生产预热段950-1050℃,加热段1050-1100℃,均热段1200-1250℃;12.5mm不锈钢盘条生产预热段1000-1100℃,加热段1200-1250℃,均热段1200-1250℃。
加热后的坯料进行高压水除鳞,由于不锈钢方坯表面氧化铁皮致密,高速线材轧线水除磷压力18-20Mpa,基本保证常规不锈钢304产品的除鳞要求,对于表面要求高的不锈钢线棒材,可通过降低方坯出炉速度来增加方坯水除磷时间来提高氧化铁皮去除效果,缓解高品质不锈钢方坯水除磷压力。
3、轧制:将水除鳞后的坯料经“粗轧-中轧-精轧-减定径-吐丝”5个加工工序,得到不锈钢304线材盘条。
轧制负荷:奥氏体不锈钢高温变形抗力是普钢的1.2-1.5倍,碳钢厂线材轧机设备电机及机械设备在建设期间选型是高于设计标准,与HPB 300减定径机组的负荷相比,12.5mm不锈钢较碳钢方坯高约20%电流负荷,5.5mm不锈钢较碳钢方坯高约18%电流负荷,核算满足不锈钢的轧制要求。
孔型轧制:不锈钢轧制宽展较大,轧制时四个边角尖锐且温降相对偏大,为防止出现耳子缺陷,粗轧采用六架粗轧机架进行无孔型轧制,其中1架轧机为防止不锈钢方坯咬入打滑采用低速0.2m/s咬入,粗轧采用箱形的无孔型轧制结构,中轧和精轧采用孔型同常规碳钢一致的椭圆-圆孔型,通过粗轧将不锈钢坯料高温压缩到常规碳钢中轧轧机入口孔型尺寸95-98%(即中轧孔型截面积的95-98%),该孔型设计有效的降低了中轧和精轧轧机负荷,粗轧1-6架无孔型轧制具体孔型尺寸如表2:
温度控制:不锈钢在高速区轧制过程中,导热差、变形热抗力大,升温快,容易产生晶熔,对产品最终的组织性能及后序酸洗产生不利影响,要求不锈钢终轧速度低于碳钢,为65-105m/s;轧制温度控制全程900℃以上减少轧机轧制力,Φ5.5mm不锈钢盘条生产精轧880-1010℃,减定径入口990-1020℃,入口吐丝温度1050-1080℃。
轧后控冷:铁素体不锈钢线材轧后斯泰尔摩控冷;奥氏体不锈钢为了控制原始晶粒度,减少析出强化,吐丝后斯泰尔摩闭环控制,即斯泰尔摩辊道扣保温罩的缓冷工艺。
4、成品性能
生产的不锈钢盘条表面质量良好,力学性能满足标准要求。
1)产品精度:Φ5.5mm规格盘条表面质量良好,肉眼可视无缺陷,盘条表面质量良好。Φ5.5mm尺寸精度为5.65×5.40mm,达到Φ10.5-15.0mm规格精度达到B级0.30mm要求。
2)力学性能:热轧态的Φ5.5mm规格不锈钢304盘条力学性能满足要求,力学性能如表3:
图1为φ5.5不锈钢304盘条的微观组织图,其中图(a)、(b)为φ5.5不锈钢304盘条的边部组织不同放大倍数下的微观组织图;图(c)、(d)为φ5.5不锈钢304盘条芯部组织不同放大倍数下的微观组织图。图中可以看出热轧态304线材组织为基本的孪晶奥氏体,晶间分布少量碳化物,晶粒大小相符为10-10.5级。
实施例2 Φ12.5mm不锈钢线材盘条生产方法
1、方坯制备:同实施例1;
2、加热:将坯料入加热炉后,调整加热步进粱的步距节奏快速步入均热段后保温,在炉保温160分钟,采用步进蓄热式三段加热,预热段1000-1100℃,加热段1200-1250℃,均热段1200-1250℃;加热后的坯料高压水除鳞工艺同实施例1;
3、轧制:Φ12.5mm不锈钢盘条生产精轧1050-1080℃,减定径入口1080-1110℃,入口吐丝温度1010-1040℃,其余步骤及控制参数皆同实施例1。
4、成品性能
生产的不锈钢盘条表面质量良好,力学性能满足标准要求。
1)产品精度:Φ12.5mm规格盘条表面质量良好,肉眼可视无缺陷,盘条表面质量良好。Φ12.5mm尺寸精度为12.20×11.90mm,达到Φ5-10mm规格精度达到B级0.25要求。
2)力学性能:热轧态的Φ12.5规格不锈钢304盘条力学性能满足要求,力学性能如表3。
图2为φ12.5不锈钢304盘条的微观组织图,其中图(a)、(b)为φ12.5不锈钢304盘条的边部组织不同放大倍数下的微观组织图;图(c)、(d)为φ12.5不锈钢304盘条芯部组织不同放大倍数下的微观组织图。图中可以看出热轧态304线材组织为基本的孪晶奥氏体,晶间分布少量碳化物,晶粒大小相符为10-10.5级。
以上高速线材轧机轧制生产的不锈钢线材只是列举常用Φ5.5mm、Φ12.5mm两个规格,对于高速线材轧机轧制生产Φ5.5mm-12.5mm规格的不锈钢线材均可采取该设计方法予以生产制造,其设计方法和制造方法予以保护。
Claims (6)
1.一种高速线材轧机生产不锈钢线材的方法,包括以下步骤:
(1)方坯制备:将不锈钢矩形坯焊接在碳钢方坯头部,组成生产不锈钢线材用的矩形坯料;
(2)加热:将上述坯料采用步进蓄热式三段加热,预热段950-1100℃,加热段1050-1250℃,均热段1200-1250℃;将加热后的坯料进行高压水除鳞,除鳞压力18-20Mp;
(3)轧制:将水除鳞后的坯料经“粗轧-中轧-精轧-减定径-吐丝”5个加工工序,得到成品线材盘条;粗轧采用无孔型轧制,精轧温度为880-1080℃,减定径入口温度为990-1110℃,吐丝温度为1010-1040℃,终轧速度为65-105m/s;吐丝后的线材盘条进入斯泰尔摩风冷线进行冷却,集卷、打捆,得到成品线材盘条。
2.根据权利要求1所述一种高速线材轧机生产不锈钢线材的方法,其特征在于:步骤(1)中,不锈钢矩形坯的截面尺寸为150 mm×(140-160mm),长度为2000mm;碳钢方坯的截面尺寸为150 mm×150mm,长度为8000mm。
3.根据权利要求1所述一种高速线材轧机生产不锈钢线材的方法,其特征在于:步骤(2)中,Φ5.5mm不锈钢线材盘条:预热段950-1050℃,加热段1050-1100℃,均热段1200-1250℃;Φ12.5mm不锈钢线材盘条:预热段1000-1100℃,加热段1200-1250℃,均热段1200-1250℃。
4.根据权利要求1所述一种高速线材轧机生产不锈钢线材的方法,其特征在于:步骤(3)中,Φ12.5mm不锈钢线材盘条:精轧温度为1050-1080℃,减定径入口温度为1080-1110℃,吐丝温度1010-1040℃;Φ5.5mm不锈钢线材盘条:精轧温度为880-1010℃,减定径入口温度为990-1020℃,吐丝温度1050-1080℃。
5.根据权利要求1所述一种高速线材轧机生产不锈钢线材的方法,其特征在于:步骤(3)中,粗轧采用箱形的无孔型轧制结构。
6.根据权利要求1所述一种高速线材轧机生产不锈钢线材的方法,其特征在于:步骤(3)中,得到线材盘条的规格为Φ5.5mm-Φ12.5mm。
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CN114074115B (zh) | 2024-03-08 |
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