CN114789194B - 一种二火成材的轴承钢盘条加热轧制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种二火成材的轴承钢盘条加热轧制方法，属于冶金行业轧钢工艺技术领域。技术方案是：设置开坯工序加热炉和轧制工序加热炉内烧嘴不同类型、不同区域烧嘴布局，调整各段喷嘴燃烧角度，开坯加热炉采用天然气+空气的高燃值混合气体燃烧，保证开坯工序加热炉内温度的均匀性以及对铸坯温度扩散的稳定性；轧制工序加热炉采用焦炉煤气+高炉煤气+空气混合气体，保证炉内气氛全程保持弱氧化氛围。配合加热炉加热参数和精细化轧制控制，分段式冷却，免除涂抹防氧化漆料、修磨铸坯等工序。本发明的有益效果是：能够生产出碳化物满足标准、脱碳层≤0.8%D的优质性能轴承钢盘条。

Description

一种二火成材的轴承钢盘条加热轧制方法
技术领域
本发明涉及一种二火成材的轴承钢盘条加热轧制方法，属于冶金行业轧钢工艺技术领域。
背景技术
GCr15轴承钢是一种合金含量较多，性能良好且应用广泛的高碳铬轴承钢，是制造滚珠、滚柱和轴承套圈用钢。盘条GCr15主要用于制造滚动轴承的滚动体，其质量直接影响轴承的使用寿命，如表面质量、尺寸精度、脱碳层深度、碳化物均匀性均为严控技术参数。
轴承钢碳化物偏析是反映轴承钢均匀性的重要指标，碳化物液析、碳化物网状、碳化物带状是碳化物偏析的重要体现，由于高碳铬轴承钢中C高、Cr高，铸坯中会产生大量的共晶碳化物，这些碳化物在钢坯加热时大部分回熔至奥氏体中，但有少量碳化物未熔，且已熔部分在轧制冷却时再次析出，形成碳化物液析、带状、网状。一般情况下碳化物液析、带状通过对铸坯的高温加热即可消除，如专利ZL200710202792.6《一种连铸轴承钢大方坯的加热方法》、文章《GCr15钢碳化物液析与加热工艺关系的研究》、文章《改善轴承钢碳化物不均匀性的工艺研究》均提到采用提高加热温度、延长加热时间，改善碳化物液析、带状。
GCr15轴承钢钢坯在加热炉中长时间的高温扩散，虽然偏析元素均匀化效果较好，但伴随着加热温度和加热时间的延长，最终会造成钢坯表面出现氧化和脱碳现象，造成轴承钢表层机械性能下降，严重时在淬火工序容易产生裂纹、软点等缺陷，因此，在碳化物均匀性满足要求的前提下控制好脱碳尤为重要。
CN 111394555A 专利发明一种低脱碳层深度GCr15轴承钢及制备方法，通过对220×220mm断面的钢坯涂抹两层高温防氧化涂料，设置加热一段温度1100-1150℃，加热二段1210-1250℃，均热段1190-1230℃，加热二段与均热段总时间≥2h，轧制后缓慢冷却，并进行钢坯砂轮研磨。该专利仅对“原料-中间坯料-成品材”中的中间坯料脱碳层改善进行专利描述，未涉及成品轴承滚动体线材用钢的脱碳层结果检验。
CN 106521120A专利通过控制加热炉内还原气氛、设定预热段、加热段、均热段空燃比与温度，取消剥皮工序，低成本制造出满足脱碳层不超过0.5D%的一火轴承钢线材用钢，该专利研究对象是一火材轴承钢线材用钢；CN 109112280A专利通过对150方初轧坯扒皮修磨，配合预热段、加热段、均热段温度以及合理装钢节奏，保证脱碳层结果小于1%D，该专利增加扒皮工序，增加工序成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种二火成材的轴承钢盘条加热轧制方法，通过加热炉内温度的均匀性以及对铸坯温度扩散的稳定性，保证炉内气氛保持弱氧化氛围，达到轴承钢碳化物均匀性、低脱碳层深度的优质性能指标，解决背景技术中存在的问题。
本发明的技术方案是：
一种二火成材的轴承钢盘条加热轧制方法，包括开坯工序和轧制工序；
所述开坯工序包含以下步骤：
步骤1、将下连铸生产线的断面为（372-388）mm×（252-282）mm铸坯放入缓冷坑中进行缓冷，铸坯入坑温度为790-840℃，缓冷时间：24-48h，铸坯出坑温度≤240℃；
步骤2：将上述铸坯推入开坯工序加热炉中进行加热，所述开坯工序加热炉包含预热段、加热一段、加热二段和均热段，开坯工序加热炉内的烧嘴采用脉冲式喷嘴，脉冲式喷嘴设置在加热一段、加热二段和均热段，脉冲式喷嘴的燃烧气体为天然气和空气的混合气体；
步骤3：开坯工序加热炉的加热参数为：预热段温度为750-860℃，升温速度5-8℃/s；加热一段温度为1050-1180℃，升温速度10-12℃/s；加热二段温度为1210-1250℃，升温速度11-15℃/s；均热段温度为1210-1240℃；
步骤4：开坯轧制：铸坯入初轧机温度为1180-1210℃，入精轧机温度为1120-1150℃，出精轧机后的中间坯断面为（155-168）mm×（155-168）mm，中间坯上冷床温度为450-500℃，在冷床的冷却速度为7-10℃/s，中间坯下冷床温度为210-250℃；
步骤5：将中间坯堆垛缓冷至常温；
所述轧制工序包含以下步骤：
步骤1：将中间坯推入轧制工序加热炉进行加热，所述轧制工序加热炉包含预热段、加热一段、加热二段和均热段，轧制工序加热炉内的烧嘴采用平焰烧嘴，平焰烧嘴的燃烧气体为：焦炉煤气+高炉煤气+空气，其中焦炉煤气占比30-35%，高炉煤气占比30-35%，空气占比30-40%；
步骤2：轧制工序加热炉的加热参数为：预热段≤720℃，加热一段温度900-1080℃，加热二段温度1070-1110℃，均热段温度1080-1100℃，残氧量≤5%；
步骤3：线材轧制：中间坯粗轧入口温度910-970℃，精轧入口温度870-890℃，吐丝温度820-850℃；
步骤3：出吐丝机后的成品线材经过冷速为15-25℃/s的风冷辊道，进入保温罩的温度为600-650℃，出保温罩温度为360-410℃；
步骤4：出保温罩后的成品线材进入集卷筒成捆并空冷至常温。
所述开坯工序加热炉内的脉冲式烧嘴开启压力为10-12Kpa， 加热一段和加热二段的空气过剩系数为1.14-1.16，空燃比为2：1—2.3：1，均热段的空气过剩系数为0.98-1.02，空燃比为1.8：1—2.1：1。
所述开坯工序加热炉内的脉冲式喷嘴与铸坯之间的角度为15-25°。
所述轧制工序加热炉中的加热一段和加热二段的空气过剩系数为1.05-1.2，空燃比为1.5：1—2.0：1；均热段的空气过剩系数为0.8-1.0，空燃比为1.2：1—1.5：1。
所述轧制工序加热炉内的平焰烧嘴与中间坯之间的角度为15-25°。
本发明的有益效果是：与其他轴承钢轧制方法相比，本发明以侧进侧出或端进端出步进式加热炉的双道加热燃烧炉中的喷嘴关键配置为核心基础，通过设置开坯工序加热炉和轧制工序加热炉内烧嘴不同类型、不同区域烧嘴布局，调整各段喷嘴燃烧角度，开坯加热炉采用天然气+空气的高燃值混合气体燃烧，保证开坯工序加热炉内温度的均匀性以及对铸坯温度扩散的稳定性；轧制工序加热炉采用焦炉煤气+高炉煤气+空气混合气体，保证炉内气氛全程保持弱氧化氛围。配合加热炉加热参数和精细化轧制控制，分段式冷却，免除涂抹防氧化漆料、修磨铸坯等工序，节省制造成本，能够生产出碳化物满足标准、脱碳层≤0.8%D的优质性能轴承钢盘条。
实施方式
一种二火成材的轴承钢盘条加热轧制方法，包括开坯工序和轧制工序；
轴承钢铸坯成分符合GB/T 18254-2016《高碳铬轴承钢》标准要求。其加热轧制方法具体包括以下步骤：
步骤1：下连铸生产线的（372-388）mm×（252-282）mm范围断面的矩形坯入坑缓冷，单根矩形坯长度：6-12m，入坑温度为790-840℃，缓冷坑尺寸（长度×宽度×深度）为：12-15×18×10m，四壁贴石棉块，底部以8根常温矩形坯为底座，并以颗粒直径均小于8cm的石子为填充物，无坑盖。入坑缓冷时间：24-48h，红外线测温枪测量出坑温度≤240℃；
步骤2：开坯加热炉中的烧嘴设置：预热段、加热一段、加热二段、均热段对应实际加热炉中的区域为：ZONE 1，ZONE 2-3，ZONE 4-5，ZONE 6-7。因为高温段温度高达1240-1260℃，为保证升温速度适中，防止升温过快造成应力集中形成热裂，脉冲式喷嘴在ZONE 1区域未进行布置，靠高温段热量的封闭热传递可满足升温及目标温度要求。设置脉冲式喷嘴在铸坯头尾两端的炉壁上，在ZONE 2-3、ZONE 4-5、ZONE 6-7区分别设置若干脉冲式喷嘴，以上、下式分布，上排燃烧喷嘴略高于铸坯上侧面，下排燃烧喷嘴略低于铸坯下侧面，烧嘴与铸坯呈15-25°角度，脉冲式喷嘴的燃烧气体为天然气+空气高燃值混合气体；
步骤3：开坯工序加热炉加热参数： ZONE 1温度为750-860℃，升温速度5-8℃/s；ZONE 2-3温度为1050-1180℃，升温速度10-12℃/s；ZONE 4-5温度为1210-1250℃，升温速度11-15℃/s；ZONE 6-7温度为1210-1240℃，出钢节奏严格设置6min/支，满炉铸坯支数为64支，高温段铸坯支数为16支，以此为依据保证铸坯高温停留时间100-120min，总加热时间为390-420min，脉冲式烧嘴开启压力为10-12Kpa。 ZONE 2-5空气过剩系数为1.14-1.16、空燃比为2：1—2.3：1，ZONE 6-7空气过剩系数为0.98-1.02，空燃比为1.8：1—2.1：1；
步骤4：开坯轧制：出炉铸坯经过20-23MPa的水压除磷，入初轧机温度为1180-1210℃，经过7道次的往复初轧由（372-388）mm×（252-282）mm变为（188-202）mm×(180-200)mm断面，入精轧机温度为1120-1150℃，经过6道次的往复精轧，出精轧机铸坯断面为（155-168）mm×（155-168）mm，火焰切割去头去尾，形成3段12-15m长中间坯，中间坯上冷床温度为450-500℃，在冷床的冷却速度为7-10℃/s，中间坯下冷床温度为210-250℃；
步骤5：将中间坯堆垛避风缓冷至常温；
步骤6：轧制工序加热炉烧嘴采用平焰烧嘴，其中均热段上方在6×8m范围内平均分布24-26个平焰烧嘴，下部端墙以“行式”分布10-12个烧嘴；加热段烧嘴以中间坯头、尾部对应的墙体侧分布，各7-9个烧嘴，按照“错差排列”即交错布置的方式布局，以15-25℃角度向中间坯端部方向喷射燃烧，轧制工序加热炉燃烧气体为：焦炉煤气+高炉煤气+空气，焦炉煤气占比30-35%，高炉煤气占比30-35%，空气占比30-40%；
步骤7：轧制工序加热炉加热参数设置：轧制工序加热炉执行“生产轴承钢时与前钢种铸坯空15-20步；轧制6.5mm规格时铸坯装1根空1步，其余规格时铸坯装2根空1步，每装50根铸坯左右空10-15步实施检岗”的装钢节奏，将（155-168）mm×（155-168）mm断面常温中间坯送至轧制工序加热炉内，在炉加热时间90-120min，预热段≤720℃，加热一段温度900-1080℃，加热二段温度1070-1110℃，均热段温度1080-1100℃，残氧量≤5%；控制加热段空气过剩系数1.05-1.2，空燃比1.5：1—2.0：1；均热段空气过剩系数0.8-1.0，空燃比1.2：1—1.5：1；
步骤8：（155-168）mm×（155-168）mm断面出炉中间坯经过18-20MPa的高压除磷，粗轧入口温度910-970℃，精轧入口温度870-890℃，减定径入口温度830-860℃，吐丝温度820-850℃；
步骤9：出吐丝机后的成品线材经过冷速为15-25℃/s的风冷辊道，进入保温罩的温度为600-650℃，在保温罩内的冷却速度为5-8℃，直至出保温罩温度为360-410℃，入集卷筒成捆，挂至C型勾上的温度为280-320℃，以空冷方式至常温，正常头尾不冷段剪净，成型捆堆垛避风缓冷。
实施例1
轧制6.5mm盘条，下连铸生产线的372×252mm范围断面的矩形坯入坑缓冷，单根矩形坯长度：6m，入坑温度为790℃，缓冷坑尺寸（长度×宽度×深度）为：12×18×10m，入坑缓冷时间：48h，出坑温度210℃，送入开坯工序加热炉，采用脉冲式喷嘴，在ZONE 1区域无喷嘴设置，设置脉冲式喷嘴在铸坯头尾两端的炉壁上，每个ZONE区设置6个脉冲式喷嘴，以上、下式分布，调节喷嘴呈15℃角度，燃烧气体为天然气+空气高燃值混合气体。设置ZONE 1温度为750℃，升温速度8℃/s；ZONE 2、3温度为1050℃，升温速度12℃/s；ZONE 4、5温度为1210℃，升温速度11℃/s；ZONE 6-7温度为1215℃，出钢节奏为6min/支，高温段铸坯支数为16支，均热高温段停留时间120min，总加热时间为420min，脉冲式烧嘴开启压力为10Kpa。设置ZONE 2-5空气过剩系数为1.14、空燃比为2.1：1，ZONE 6-7空气过剩系数为0.98，空燃比为1.8：1。出炉铸坯经过20Mpa的水压除磷，入初轧机温度为1180℃，经过7道次的往复初轧由372×252mm变为188×180mm断面，入精轧机温度为1120℃，6道次的往复精轧，出精轧机铸坯断面为155×155mm，火焰切割去头去尾，形成3段12m长中间坯，上冷床温度为450℃，在冷床的冷却速度为7℃/s，下冷床温度为250℃。中间坯料堆垛避风缓冷至常温。
轧制工序加热炉采用平焰式烧嘴，加热段烧嘴在两侧墙体各7个烧嘴，按照“一上一下”的错差排列方式，以15度方向朝中间坯端部喷射燃烧，燃烧气体为：焦炉煤气+高炉煤气+空气，焦炉煤气占比30%，高炉煤气占比30%，空气占比40%。装钢节奏执行“生产轴承钢时与前钢种铸坯空15-20步，轧制6.5mm规格时铸坯装1根空1步，每装50根铸坯左右空10-15步实施检岗”，将155×155mm断面常温中间坯送至轧制工序加热炉内，在炉加热时间120min，预热段710℃，加热一段温度900℃，加热二段温度1070℃，均热段温度1080℃，整炉残氧量5%；控制加热段空气过剩系数1.05，空燃比1.5：1；均热段空气过剩系数0.8，空燃比1.2：1。155×155mm中间坯出炉后经过19MPa的高压除磷，粗轧入口温度910℃，精轧入口温度870℃，减定径入口温度830℃，吐丝温度820℃；出吐丝机后的成品线材经过冷速为15℃/s的风冷辊道，进入保温罩的温度为600℃，在保温罩内的冷却速度为5℃，直至出保温罩温度为360℃，入集卷筒成捆，挂至C型勾上的温度为280℃，以空冷方式至常温，正常头尾不冷段剪净，成型捆堆垛避风缓冷。按GB/T 18254-2016《高碳铬轴承钢》标准随机采集5支不同捆次的样品检测脱碳层深度，结果均满足≤0.8%D的要求，具体检测结果如表1、2所示：
实施例2
轧制18mm盘条，下连铸生产线的388×282mm范围断面的矩形坯入坑缓冷，单根矩形坯长度：12m，入坑温度为840℃，缓冷坑尺寸（长度×宽度×深度）为：15×18×10m，入坑缓冷时间：36h，出坑温度210℃出坑温度215℃，送入开坯工序加热炉，采用脉冲式喷嘴，在ZONE 1区域无喷嘴设置，设置脉冲式喷嘴在铸坯头尾两端的炉壁上，每个ZONE区设置7个脉冲式喷嘴，以上、下式分布，调节喷嘴与铸坯呈18度角度，燃烧气体为天然气+空气高燃值混合气体。设置ZONE 1温度为780℃，升温速度9℃/s；ZONE 2、3温度为1080℃，升温速度15℃/s；ZONE 4、5温度为1220℃，升温速度13℃/s；ZONE 6-7温度为1235℃，出钢节奏为6min/支，高温段铸坯支数为16支，均热高温段停留时间115min，总加热时间为410min，脉冲式烧嘴开启压力为11Kpa。设置ZONE 2-5空气过剩系数为1.15、空燃比为2.2：1，ZONE 6-7空气过剩系数为0.99，空燃比为1.9：1。出炉铸坯经过19Mpa的水压除磷，入初轧机温度为1185℃，经过7道次的往复初轧由388×282mm变为202×200mm断面，入精轧机温度为1128℃，6道次的往复精轧，出精轧机铸坯断面为168×168mm，火焰切割去头去尾，形成3段13m长中间坯，上冷床温度为480℃，在冷床的冷却速度为9℃/s，下冷床温度为210℃。中间坯料堆垛避风缓冷至常温。
轧制工序加热炉采用平焰式烧嘴，加热段烧嘴在两侧墙体各8个烧嘴，按照“一上一下”的错差排列方式，以25度方向朝中间坯端部喷射燃烧，燃烧气体为：焦炉煤气+高炉煤气+空气，焦炉煤气占比35%，高炉煤气占比35%，空气占比30%。装钢节奏执行“生产轴承钢时与前钢种铸坯空15-20步；轧制6.5mm规格时铸坯装1根空1步，其余规格时铸坯装2根空1步，每装50根铸坯左右空10-15步实施检岗”，将168×168mm断面常温中间坯送至线材加热炉内，在炉加热时间115min，预热段725℃，加热一段温度980℃，加热二段温度1095℃，均热段温度1098℃，整炉残氧量4%；控制加热段空气过剩系数1.08，空燃比2.0：1；均热段空气过剩系数0.94，空燃比1.5：1。168×168mm中间坯出炉后经过18MPa的高压除磷，粗轧入口温度930℃，精轧入口温度890℃，减定径入口温度850℃，吐丝温度828℃；出吐丝机后的成品线材经过冷速为18℃/s的风冷辊道，进入保温罩的温度为612℃，在保温罩内的冷却速度为6℃，直至出保温罩温度为370℃，入集卷筒成捆，挂至C型勾上的温度为295℃，以空冷方式至常温，正常头尾不冷段剪净，成型捆堆垛避风缓冷。按GB/T 18254-2016《高碳铬轴承钢》标准随机采集5支不同捆次的样品检测脱碳层深度，结果均满足≤0.8%D的要求，具体检测结果如表1、2所示：
实施例3
轧制15mm盘条，下连铸生产线的380×260mm范围断面的矩形坯入坑缓冷，单根矩形坯长度：13m，入坑温度为840℃，缓冷坑尺寸（长度×宽度×深度）为：15×18×10m，入坑缓冷时间：48h，出坑温度210℃，送入开坯工序加热炉，采用脉冲式喷嘴，在ZONE 1区域无喷嘴设置，设置脉冲式喷嘴在铸坯头尾两端的炉壁上，每个ZONE区设置8个脉冲式喷嘴，以上、下式分布，调节喷嘴与铸坯呈25度角度，燃烧气体为天然气+空气高燃值混合气体。ZONE 1温度为800℃，升温速度7℃/s；ZONE 2-3温度为1120℃，升温速度11℃/s；ZONE 4-5温度为1240℃，升温速度14℃/s；ZONE 6-7温度为1240℃，出钢节奏严格设置6min/支，高温段铸坯支数为16支，保证铸坯高温停留时间100min，总加热时间为390min，脉冲式烧嘴开启压力为12Kpa。设置ZONE 2-5空气过剩系数为1.15、空燃比为2.2：1，ZONE 6-7空气过剩系数为1.01，空燃比为1.9：1。出炉铸坯经过22Mpa的水压除磷，入初轧机温度为1205℃，经过7道次的往复初轧由380×260mm变为190×200mm断面，入精轧机温度为1145℃，6道次的往复精轧，出精轧机铸坯断面为160×160mm，火焰切割去头去尾，形成3段14m长中间坯，上冷床温度为480℃，在冷床的冷却速度为9℃/s，下冷床温度为220℃。中间坯料堆垛避风缓冷至常温。
轧制工序加热炉采用平焰式烧嘴，加热段烧嘴在两侧墙体各7个烧嘴，按照“一上一下”的错差排列方式，以20度方向朝中间坯端部喷射燃烧，燃烧气体为：焦炉煤气+高炉煤气+空气，焦炉煤气占比33%，高炉煤气占比32%，空气占比35%。装钢节奏执行“生产轴承钢时与前钢种铸坯空15-20步，铸坯装2根空1步，每装50根铸坯左右空10-15步实施检岗”，将160×160mm 断面常温中间坯送至轧制工序加热炉内，在炉加热时间92min，预热段720℃，加热一段温度1080℃，加热二段温度1100℃，均热段温度1100℃，整炉残氧量4%；控制加热段空气过剩系数1.15，空燃比1.8：1；均热段空气过剩系数1.0，空燃比1.4：1。160×160mm中间坯出炉后经过20MPa的高压除磷，粗轧入口温度970℃，精轧入口温度890℃，减定径入口温度860℃，吐丝温度850℃；出吐丝机后的成品线材经过冷速为25℃/s的风冷辊道，进入保温罩的温度为650℃，在保温罩内的冷却速度为8℃，直至出保温罩温度为410℃，入集卷筒成捆，挂至C型勾上的温度为320℃，以空冷方式至常温，正常头尾不冷段剪净，成型捆堆垛避风缓冷。按GB/T 18254-2016《高碳铬轴承钢》标准随机采集5支不同捆次的样品检测脱碳层深度，结果均满足≤0.8%D的要求，具体检测结果如表1、2所示：
实施例4
轧制10mm盘条，下连铸生产线的378×258mm范围断面的矩形坯入坑缓冷，单根矩形坯长度：12m，入坑温度为820℃，缓冷坑尺寸（长度×宽度×深度）为：15×18×10m，入坑缓冷时间：40h，，出坑温度230℃，送入开坯工序加热炉，采用脉冲式喷嘴，在ZONE 1区域无喷嘴设置，设置脉冲式喷嘴在铸坯头尾两端的炉壁上，每个ZONE区设置6个脉冲式喷嘴，以上、下式分布，调节喷嘴与铸坯呈20度角度，燃烧气体为天然气+空气高燃值混合气体。ZONE1温度为845℃，升温速度7℃/s；ZONE 2-3温度为1172℃，升温速度10℃/s；ZONE 4-5温度为1235℃，升温速度14℃/s；ZONE 6-7温度为1235℃，出钢节奏严格设置6min/支，高温段铸坯支数为16支，保证铸坯高温停留时间110min，总加热时间为400min，脉冲式烧嘴开启压力为11Kpa。设置ZONE 2-5空气过剩系数为1.15、空燃比为2.2：1，ZONE 6-7空气过剩系数为1.0，空燃比为2.0：1。出炉铸坯经过21Mpa的水压除磷，入初轧机温度为1195℃，经过7道次的往复初轧由378×258mm变为195×192mm断面，入精轧机温度为1142℃，6道次的往复精轧，出精轧机铸坯断面为162×162mm，火焰切割去头去尾，形成3段14m长中间坯，上冷床温度为480℃，在冷床的冷却速度为8℃/s，下冷床温度为230℃。中间坯料堆垛避风缓冷至常温。
轧制工序加热炉采用平焰式烧嘴，加热段烧嘴以铸坯头、尾部对应的墙体侧分布，两侧墙体各8个烧嘴，按照“一上一下”的错差排列方式，以20度方向朝中间坯端部喷射燃烧，燃烧气体为：焦炉煤气+高炉煤气+空气，焦炉煤气占比31%，高炉煤气占比31%，空气占比38%。装钢节奏执行“生产轴承钢时与前钢种铸坯空15-20步，铸坯装2根空1步，每装50根铸坯左右空10-15步实施检岗”，将162×162mm断面常温中间坯送至轧制加热炉内，在炉加热时间110min，预热段690℃，加热一段温度1050℃，加热二段温度1080℃，均热段温度1080℃，整炉残氧量4%；控制加热段空气过剩系数1.12，空燃比1.7：1；均热段空气过剩系数0.95，空燃比1.4：1。出炉后经过19MPa的高压除磷，粗轧入口温度960℃，精轧入口温度880℃，减定径入口温度850℃，吐丝温度840℃；出吐丝机后的成品线材经过冷速为21℃/s的风冷辊道，进入保温罩的温度为630℃，在保温罩内的冷却速度为7℃，直至出保温罩温度为390℃，入集卷筒成捆，挂至 C型勾上的温度为310℃，以空冷方式至常温，正常头尾不冷段剪净，成型捆堆垛避风缓冷。按GB/T 18254-2016《高碳铬轴承钢》标准随机采集5支不同捆次的样品检测脱碳层深度，结果均满足≤0.8%D的要求，具体检测结果如表1、2所示：
表1 实施例脱碳层成品检验结果
Figure SMS_1
表2 实施例碳化物成品检验结果
Figure SMS_2
由上述实施例可得，采用本发明，以功能相异的双道加热炉设置不同烧嘴类型、燃烧气体种类及比例、烧嘴角度、烧嘴在炉内的布局为关键基础创新点，配合严格的加热控制、轧制精细化控制、分段式冷却，从而解决轴承钢盘条高温长时碳化物均匀性与低温短时低脱碳层两者工艺矛盾的控制方法，生产出碳化物满足标准、脱碳层≤0.8%D的优质性能轴承钢盘条。

Claims (5)

1.一种二火成材的轴承钢盘条加热轧制方法，其特征在于：包括开坯工序和轧制工序；
所述开坯工序包含以下步骤：
步骤1、将下连铸生产线的断面为（372-388）mm×（252-282）mm铸坯放入缓冷坑中进行缓冷，铸坯入坑温度为790-840℃，缓冷时间：24-48h，铸坯出坑温度≤240℃；
步骤2：将上述铸坯推入开坯工序加热炉中进行加热，所述开坯工序加热炉包含预热段、加热一段、加热二段和均热段，开坯工序加热炉内的烧嘴采用脉冲式喷嘴，脉冲式喷嘴设置在加热一段、加热二段和均热段，脉冲式喷嘴的燃烧气体为天然气和空气的混合气体；
步骤3：开坯工序加热炉的加热参数为：预热段温度为750-860℃，升温速度5-8℃/s；加热一段温度为1050-1180℃，升温速度10-12℃/s；加热二段温度为1210-1250℃，升温速度11-15℃/s；均热段温度为1210-1240℃；
步骤4：开坯轧制：铸坯入初轧机温度为1180-1210℃，入精轧机温度为1120-1150℃，出精轧机后的中间坯断面为（155-168）mm×（155-168）mm，中间坯上冷床温度为450-500℃，在冷床的冷却速度为7-10℃/s，中间坯下冷床温度为210-250℃；
步骤5：将中间坯堆垛缓冷至常温；
所述轧制工序包含以下步骤：
步骤1：将中间坯推入轧制工序加热炉进行加热，所述轧制工序加热炉包含预热段、加热一段、加热二段和均热段，轧制工序加热炉内的烧嘴采用平焰烧嘴，平焰烧嘴的燃烧气体为：焦炉煤气+高炉煤气+空气，其中焦炉煤气占比30-35%，高炉煤气占比30-35%，空气占比30-40%；
步骤2：轧制工序加热炉的加热参数为：预热段≤720℃，加热一段温度900-1080℃，加热二段温度1070-1110℃，均热段温度1080-1100℃，残氧量≤5%；
步骤3：线材轧制：中间坯粗轧入口温度910-970℃，精轧入口温度870-890℃，吐丝温度820-850℃；
步骤3：出吐丝机后的成品线材经过冷速为15-25℃/s的风冷辊道，进入保温罩的温度为600-650℃，出保温罩温度为360-410℃；
步骤4：出保温罩后的成品线材进入集卷筒成捆并空冷至常温。
2.根据权利要求1所述的一种二火成材的轴承钢盘条加热轧制方法，其特征在于：所述开坯工序加热炉内的脉冲式烧嘴开启压力为10-12Kpa， 加热一段和加热二段的空气过剩系数为1.14-1.16，空燃比为2：1—2.3：1，均热段的空气过剩系数为0.98-1.02，空燃比为1.8：1—2.1：1。
3.根据权利要求1或2所述的一种二火成材的轴承钢盘条加热轧制方法，其特征在于：所述开坯工序加热炉内的脉冲式喷嘴与铸坯之间的角度为15-25°。
4.根据权利要求1所述的一种二火成材的轴承钢盘条加热轧制方法，其特征在于：所述轧制工序加热炉中的加热一段和加热二段的空气过剩系数为1.05-1.2，空燃比为1.5：1—2.0：1；均热段的空气过剩系数为0.8-1.0，空燃比为1.2：1—1.5：1。
5.根据权利要求1或4所述的一种二火成材的轴承钢盘条加热轧制方法，其特征在于：所述轧制工序加热炉内的平焰烧嘴与中间坯之间的角度为15-25°。
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