CN117721285A - 一种连铸连轧锡锌厚管的工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及连铸连轧厚管领域，且公开了一种连铸连轧锡锌厚管的工艺，其特征在于，包括以下步骤：第一步：准备纯净的钢水和锌合金，将钢水和锌合金进行混合；第二步：将准备好的钢水倒入连铸机中进行连铸，在连铸过程中，液态钢水被倒入连铸机的结晶器中，通过冷却和振动，逐渐凝固成一定形状的固态钢管；第三步：将铸出的钢管进行均热处理；第四步：将均热后的钢管送入轧机进行连轧；第五步：将连轧后的钢管进行冷却处理；第六步：对冷却后的钢管进行矫直处理，以消除钢管的弯曲和变形；第七步：对生产出的钢管进行质量检验。

Description

一种连铸连轧锡锌厚管的工艺

技术领域

本发明涉及连铸连轧厚管领域，具体为一种连铸连轧锡锌厚管的工艺。

背景技术

连铸连轧是炼钢→连铸→送轧钢厂加热炉加热、均热→进轧机进行轧制的连续工艺过程。具体来说，连铸连轧是将液态钢倒入连铸机中铸造出钢坯（称为连铸坯），然后将不经冷却的连铸坯直接送入均热炉中保温一定时间后，再进入热连轧机组中轧制成型的钢铁轧制工艺。这种工艺可以节约能源，提高钢材的质量和生产效率。相比之下，连铸直接轧制是钢水自中间包到连铸机凝固后直接进入轧机进行轧制，不需要经过均热处理。目前，典型的连铸连轧生产线包括CSP和ESP生产线，分别称为薄板坯连铸连轧和无头轧制，现有的锡锌厚管在工艺生产的时候，没有增加合适的添加材料，造成其强度不高，现有的为此我们提出了一种连铸连轧锡锌厚管的工艺。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种连铸连轧锡锌厚管的工艺，解决了上述的问题。

为实现上述所述目的，本发明提供如下技术方案：一种连铸连轧锡锌厚管的工艺，包括以下步骤：

第一步：准备纯净的钢水和锌合金，将钢水和锌合金进行混合；

第二步：将准备好的钢水倒入连铸机中进行连铸，在连铸过程中，液态钢水被倒入连铸机的结晶器中，通过冷却和振动，逐渐凝固成一定形状的固态钢管；

第三步：将铸出的钢管进行均热处理；

第四步：将均热后的钢管送入轧机进行连轧；

第五步：将连轧后的钢管进行冷却处理；

第六步：对冷却后的钢管进行矫直处理，以消除钢管的弯曲和变形；

第七步：对生产出的钢管进行质量检验。

优选的，所述钢水应该是高质量的，没有杂质和氧化物，锌合金的添加量占钢水体积的10%-15%。

优选的，所述第二步的具体内容如下：

钢水从钢包中流入连铸机的结晶器中，结晶器是一个由铜或钢制成的空心圆筒，内部有冷却系统，可以使钢水在结晶器中逐渐凝固成为钢管，结晶器会以一定的速度沿着钢水注入的方向移动，使钢水在结晶器中均匀地凝固成为钢管，结晶器的移动速度与钢水的注入速度相匹配。

优选的，连铸过程中需要保持钢水的稳定流动和均匀分布。

优选的，所述第三步的具体内容如下：

S1：将铸造出的钢管放入均热炉中，加热800摄氏度-1500摄氏度，加热速度每分钟增加5摄氏度。

S2：保持一定时间，使钢管在高温下充分发生物理化学变化；

S3：室温逐渐冷却，使钢管从高温状态逐渐冷却下来。

优选的，第四步中的连轧包括以下方式：

横列式连轧：将金属坯料放入连轧机的上下两个轧辊之间，通过调整轧制速度和轧制力，使金属坯料在连轧机中进行连续的横向轧制，逐渐减小其横截面尺寸，并得到所需的形状和规格；

纵列式连轧：将金属坯料放入连轧机的两个平行轧辊之间，通过调整轧制速度和轧制力，使金属坯料在连轧机中进行连续的纵向轧制，逐渐减小其纵向尺寸，并得到所需的形状和规格；

混合式连轧：混合式连轧是将横列式连轧和纵列式连轧结合起来，金属坯料先通过横列式连轧进行初步轧制，然后再通过纵列式连轧进行进一步轧制，最终得到所需的形状和规格。

优选的，所述第六步包括以下内容：矫直时，将钢管放在矫直机上，通过驱动装置使钢管发生旋转，同时通过矫直轮的作用，使钢管发生弯曲变形，以消除原始的弯曲形状。

优选的，所述第七步包括以下内容：

进行化学成分分析；

检查钢管几何尺寸及外形：包括钢管壁厚、外径、椭圆度、长度、弯曲度以及端面坡口角度和钝边，确保各个尺寸都在公差范围内；

检测表面质量：通过人工检查和无损探伤方法，查看钢管表面是否存在裂纹、折叠、翘曲缺陷，同时对钢管的镀锌、涂漆等表面处理进行均匀性和无瑕疵检查；

机械性能测试：在实验室环境下，测试钢管的抗拉强度、屈服强度、硬度机械性能，并对焊缝部位的样品进行相同的测试，确保其与钢管主体的性能一致；

视觉检查：初步评估钢管的外观质量，查看是否存在裂纹、锈蚀、瑕疵明显问题；

无损检测：采用超声波或射线探伤仪，检测钢管内部是否存在裂纹、空洞。

与现有技术相比，本发明提供了一种连铸连轧锡锌厚管的工艺，具备以下有益效果：

1、该连铸连轧锡锌厚管的工艺，通过增加了锌合金，锌合金中的主要元素包括铝、铜、镁、铅等，这些元素在合金中的作用各不相同。例如，铝可以提高合金的强度和硬度；铜可以提高合金的韧性和耐腐蚀性；镁可以改善合金的切削加工性能；而铅则可以起到润滑作用，提高合金的加工性能。

附图说明

图1为本发明流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，一种连铸连轧锡锌厚管的工艺，包括以下步骤：

第一步：准备纯净的钢水和锌合金，将钢水和锌合金进行混合。

钢水应该是高质量的，没有杂质和氧化物，锌合金的添加量占钢水体积的10%-15%。

调节成分：钢水液在钢铁生产中常用于对钢水中的成分和温度进行调节。通过加入一定量的钢水液，可以调整钢水中的碳含量和温度，以满足钢管生产的要求。

保温保热：在钢铁生产过程中，钢水液还扮演着保温保热的重要角色。通过加入一定量的钢水液，可以有效减少钢水的温度波动，保证钢水在浇注过程中的稳定性和质量。

减轻浇注阻力：在钢铁浇注过程中，钢水液的存在可以有效减轻浇注阻力，提高钢水在铸造过程中的流动性和可靠性。钢水液中常含有一定量的氧化铝和膨润土等物质，能够有效减少钢水与浇注设备之间的磨擦，同时保证铸件的尺寸和形状的稳定性。

合金元素的作用：锌合金中的主要元素包括铝、铜、镁、铅等，这些元素在合金中的作用各不相同。例如，铝可以提高合金的强度和硬度；铜可以提高合金的韧性和耐腐蚀性；镁可以改善合金的切削加工性能；而铅则可以起到润滑作用，提高合金的加工性能。

总之，钢管的生产过程中需要纯净的钢水和锌合金是为了保证产品的质量、性能和使用寿命。

第二步：将准备好的钢水倒入连铸机中进行连铸，在连铸过程中，液态钢水被倒入连铸机的结晶器中，通过冷却和振动，逐渐凝固成一定形状的固态钢管。

第二步的具体内容如下：

钢水从钢包中流入连铸机的结晶器中，结晶器是一个由铜或钢制成的空心圆筒，内部有冷却系统，可以使钢水在结晶器中逐渐凝固成为钢管，结晶器会以一定的速度沿着钢水注入的方向移动，使钢水在结晶器中均匀地凝固成为钢管，结晶器的移动速度与钢水的注入速度相匹配。

连铸过程中需要保持钢水的稳定流动和均匀分布。如果钢水的流量不稳定或者分布不均匀，可能会导致钢管出现气孔、夹渣等缺陷。因此，在连铸之前，需要对钢水的流量和分布进行仔细的调整和监测

第三步：将铸出的钢管进行均热处理，均热炉中的加热温度应该根据钢管的材质和厚度来确定，以消除内应力并提高材料的塑性和韧性。

第三步的具体内容如下：

S1：将铸造出的钢管放入均热炉中，加热800摄氏度-1500摄氏度，加热速度每分钟增加5摄氏度。

S2：保持一定时间，使钢管在高温下充分发生物理化学变化；

S3：室温逐渐冷却，使钢管从高温状态逐渐冷却下来。

为了防止钢管在高温下氧化、脱碳，可以在炉内通入保护气体（如氮气）或使用防氧化涂料等措施。

第四步：将均热后的钢管送入轧机进行连轧。在连轧过程中，钢管通过一系列的轧辊，逐渐减小直径和厚度，同时改善钢管的表面质量和力学性能。

第四步中的连轧包括以下方式：

横列式连轧：将金属坯料放入连轧机的上下两个轧辊之间，通过调整轧制速度和轧制力，使金属坯料在连轧机中进行连续的横向轧制，逐渐减小其横截面尺寸，并得到所需的形状和规格。

纵列式连轧：将金属坯料放入连轧机的两个平行轧辊之间，通过调整轧制速度和轧制力，使金属坯料在连轧机中进行连续的纵向轧制，逐渐减小其纵向尺寸，并得到所需的形状和规格。

混合式连轧：混合式连轧是将横列式连轧和纵列式连轧结合起来的一种连轧方法。金属坯料先通过横列式连轧进行初步轧制，然后再通过纵列式连轧进行进一步轧制，最终得到所需的形状和规格。

第五步：将连轧后的钢管进行冷却处理，以防止钢管在冷却过程中产生裂纹和变形。

第五步中的冷却包括以下方式：

空冷在空气中自然冷却的方法，应用得很普遍。凡是在空气中冷却后，其金相组织不是马氏体或半马氏体的钢，热轧后多采用空冷，如低碳钢、普通低合金强度钢、大部分碳素结构钢和合金结构钢、以及奥氏体类不锈钢等，都用这种方法冷却。

石墨化退火用于将含有大量渗碳体的铸铁制成具有良好可塑性的可锻铸铁。技术操作是将铸件加热到大约950°C，然后在保持一定时间后将其适当冷却，以分解渗碳体，形成絮凝石墨。

第六步：对冷却后的钢管进行矫直处理，以消除钢管的弯曲和变形。

第六步包括以下内容：矫直时，将钢管放在矫直机上，通过驱动装置使钢管发生旋转，同时通过矫直轮的作用，使钢管发生弯曲变形，以消除原始的弯曲形状。

第七步：对生产出的钢管进行质量检验，包括尺寸、表面质量、力学性能等方面的检验。合格的钢管即为成品。

第七步包括以下内容：进行化学成分分析：通过化学分析法或仪器分析法如红外C—S仪、直读光谱仪等方法检验钢管化学成分是否满足相关国家或国际标准。

检查钢管几何尺寸及外形：包括钢管壁厚、外径、椭圆度、长度、弯曲度以及端面坡口角度和钝边等，确保各个尺寸都在公差范围内。

检测表面质量：通过人工检查和无损探伤等方法，查看钢管表面是否存在裂纹、折叠、翘曲等缺陷，同时对钢管的镀锌、涂漆等表面处理进行均匀性和无瑕疵检查。

机械性能测试：在实验室环境下，测试钢管的抗拉强度、屈服强度、硬度等机械性能，并对焊缝部位的样品进行相同的测试，确保其与钢管主体的性能一致。

视觉检查：初步评估钢管的外观质量，查看是否存在裂纹、锈蚀、瑕疵等明显问题。

无损检测：采用超声波或射线探伤仪，检测钢管内部是否存在裂纹、空洞或其他缺陷，确保钢管的完整性和可靠性。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种连铸连轧锡锌厚管的工艺，其特征在于，包括以下步骤：

第一步：准备纯净的钢水和锌合金，将钢水和锌合金进行混合；

第二步：将准备好的钢水倒入连铸机中进行连铸，在连铸过程中，液态钢水被倒入连铸机的结晶器中，通过冷却和振动，逐渐凝固成一定形状的固态钢管；

第三步：将铸出的钢管进行均热处理；

第四步：将均热后的钢管送入轧机进行连轧；

第五步：将连轧后的钢管进行冷却处理；

第六步：对冷却后的钢管进行矫直处理，以消除钢管的弯曲和变形；

第七步：对生产出的钢管进行质量检验。

2.根据权利要求1所述的一种连铸连轧锡锌厚管的工艺，其特征在于：所述钢水应该是高质量的，没有杂质和氧化物，锌合金的添加量占钢水体积的10%-15%。

3.根据权利要求1所述的一种连铸连轧锡锌厚管的工艺，其特征在于：所述第二步的具体内容如下：

钢水从钢包中流入连铸机的结晶器中，结晶器是一个由铜或钢制成的空心圆筒，内部有冷却系统，可以使钢水在结晶器中逐渐凝固成为钢管，结晶器会以一定的速度沿着钢水注入的方向移动，使钢水在结晶器中均匀地凝固成为钢管，结晶器的移动速度与钢水的注入速度相匹配。

4.根据权利要求3所述的一种连铸连轧锡锌厚管的工艺，其特征在于：连铸过程中需要保持钢水的稳定流动和均匀分布。

5.根据权利要求1所述的一种连铸连轧锡锌厚管的工艺，其特征在于：所述第三步的具体内容如下：

S1：将铸造出的钢管放入均热炉中，加热800摄氏度-1500摄氏度，加热速度每分钟增加5摄氏度。

6.S2：保持一定时间，使钢管在高温下充分发生物理化学变化；

S3：室温逐渐冷却，使钢管从高温状态逐渐冷却下来。

7.根据权利要求1所述的一种连铸连轧锡锌厚管的工艺，其特征在于：第四步中的连轧包括以下方式：

横列式连轧：将金属坯料放入连轧机的上下两个轧辊之间，通过调整轧制速度和轧制力，使金属坯料在连轧机中进行连续的横向轧制，逐渐减小其横截面尺寸，并得到所需的形状和规格；

纵列式连轧：将金属坯料放入连轧机的两个平行轧辊之间，通过调整轧制速度和轧制力，使金属坯料在连轧机中进行连续的纵向轧制，逐渐减小其纵向尺寸，并得到所需的形状和规格；

混合式连轧：混合式连轧是将横列式连轧和纵列式连轧结合起来，金属坯料先通过横列式连轧进行初步轧制，然后再通过纵列式连轧进行进一步轧制，最终得到所需的形状和规格。

8.根据权利要求1所述的一种连铸连轧锡锌厚管的工艺，其特征在于：所述第六步包括以下内容：矫直时，将钢管放在矫直机上，通过驱动装置使钢管发生旋转，同时通过矫直轮的作用，使钢管发生弯曲变形，以消除原始的弯曲形状。

9.根据权利要求1所述的一种连铸连轧锡锌厚管的工艺，其特征在于：所述第七步包括以下内容：

进行化学成分分析；

检查钢管几何尺寸及外形：包括钢管壁厚、外径、椭圆度、长度、弯曲度以及端面坡口角度和钝边，确保各个尺寸都在公差范围内；

检测表面质量：通过人工检查和无损探伤方法，查看钢管表面是否存在裂纹、折叠、翘曲缺陷，同时对钢管的镀锌、涂漆等表面处理进行均匀性和无瑕疵检查；

机械性能测试：在实验室环境下，测试钢管的抗拉强度、屈服强度、硬度机械性能，并对焊缝部位的样品进行相同的测试，确保其与钢管主体的性能一致；

视觉检查：初步评估钢管的外观质量，查看是否存在裂纹、锈蚀、瑕疵明显问题；

无损检测：采用超声波或射线探伤仪，检测钢管内部是否存在裂纹、空洞。