3、典型鋼種高速線材的軋后控冷工藝
3.1 冷鐓鋼
作為原材料，必須滿足客戶合格產(chǎn)品的要求并幫助客戶減少后續(xù)加工工序，降低生產(chǎn)成本。我國(guó)2013年冷鐓鋼用量約680萬t，其中40％是高強(qiáng)度冷鐓鋼。用于制造8.8級(jí)形狀復(fù)雜的螺栓、螺母的鋼材需先退火后再拉拔冷鐓；制造12.9級(jí)緊固件的鋼材必須先軟化退火、再拉拔、再球化退火、拉拔定尺、最后冷鐓。冷鐓鋼軋后控冷的關(guān)鍵是實(shí)現(xiàn)免退火冷鐓，日本新日鐵和神戶公司的此類產(chǎn)品占據(jù)領(lǐng)導(dǎo)地位，其推出的在線退火冷鐓鋼產(chǎn)品，性能達(dá)到離線退火的水平。
離線軟化退火和球化退火工藝：35K鋼線材的離線軟化退火需12~15ｈ，SCM435鋼線材的離線球化退火需25~40ｈ。結(jié)合線材熱機(jī)軋制工藝術(shù)，可以大大縮短在線退火的時(shí)間。馬鋼已開發(fā)出部分免退火冷鐓鋼產(chǎn)品，但和國(guó)外相比還有差距，在軋后控冷工藝上還需進(jìn)一步研究。試驗(yàn)表明：離線軟化退火加熱到690℃保溫40min左右即可達(dá)到軟化效果，圖5為SCM435線材在線退火和離線退火的組織對(duì)比。作者認(rèn)為，在冷鐓鋼軋后 控 冷工藝上利用熱集卷加退火爐工藝可以實(shí)現(xiàn)在線熱處理達(dá)到軟化退火效果，通過試驗(yàn)可確定退火時(shí)間來控制爐子長(zhǎng)度和數(shù)量從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量和生產(chǎn)節(jié)奏的匹配。
3.2 預(yù)應(yīng)力鋼絞線等高碳鋼
PC鋼絲及高強(qiáng)橋粱用鋼等高碳鋼，不僅需要在冶煉環(huán)節(jié)減少夾雜物和控制元素含量，其最終產(chǎn)品組織也至關(guān)重要，通常需要良好的拉拔性能和高強(qiáng)度，組織為索氏體組織。為得到這種組織就需要高的冷卻速率來減少鐵素體的析出，從而得到單一的珠光體組織，同時(shí)使珠光體在較低溫度范圍形成得到索氏體組織?；诖耍邚?qiáng)度預(yù)應(yīng)力鋼絞線的軋后控冷工藝關(guān)鍵是實(shí)現(xiàn)較高的冷卻速率，風(fēng)冷線的前幾臺(tái)風(fēng)機(jī)風(fēng)量加大、數(shù)量增多都是增大冷卻速率的有效手段，因此有鋼廠采用大風(fēng)量風(fēng)機(jī)，每段數(shù)量從2臺(tái)增加到3臺(tái)，取得了較好的效果。增加水霧、增加冷氣降低空氣溫度等能提高熱交換效率的方案都是能有效提高冷卻速率的方案。DLP工藝也是生產(chǎn)高端鋼絲及鋼絞線的有效工藝，現(xiàn)在最高端的產(chǎn)品就是采用DLP工藝生產(chǎn)的，日本鋼鐵企業(yè)對(duì)此技術(shù)嚴(yán)格保密。
4、一種新的冷卻工藝布置
由上述控冷方案和典型鋼種的軋后控冷工藝來看，冷鐓鋼需要緩冷，而高碳需要快冷，斯太爾摩延遲冷卻工藝只能滿足中低端產(chǎn)品的生產(chǎn)要求，且風(fēng)機(jī)冷卻能力受限，加大風(fēng)機(jī)功率又會(huì)增加能耗。DLP和EDC工藝適合高碳鋼等拉絲材生產(chǎn)，熱集卷工藝適合冷鐓鋼、不銹鋼的生產(chǎn)。通常熱集卷布置在風(fēng)冷線中間，吐絲機(jī)出口風(fēng)冷線輸入段后布置熱集卷就無法布置風(fēng)機(jī)，因此不適合快冷鋼種的生產(chǎn)。為此作者提出一種新的設(shè)計(jì)方案，即散卷采用轉(zhuǎn)彎輥道輸出，在旁邊設(shè)熱集卷，生產(chǎn)快冷鋼種時(shí)橫移帶有垂直風(fēng)機(jī)的替換輥道來實(shí)現(xiàn)熱集卷和快速風(fēng)冷的結(jié)合。并且可以在后面集成DLP或EDC設(shè)施，采用整體框架橫移替換，可以滿足多種鋼種的軋后控冷需求。
5、結(jié)語
控軋控冷技術(shù)是高速線材發(fā)展的主要標(biāo)志，通過引進(jìn)關(guān)鍵設(shè)備和模型，我國(guó)在軋線上的控軋控冷已實(shí)現(xiàn)溫度閉環(huán)控制，同時(shí)熱機(jī)軋制工藝得到充分發(fā)展，達(dá)到或接近國(guó)際先進(jìn)水平；但軋后控冷工藝與國(guó)際一流廠家相尚有差距。需重視并加大軋后控冷工藝的研究，由于各鋼種需要的工藝不同，軋后控冷也不可能由一種形式滿足所有產(chǎn)品生產(chǎn)的需求，應(yīng)綜合考慮，在吸收、消化國(guó)內(nèi)外各工藝特點(diǎn)的基礎(chǔ)上走出企業(yè)自己的軋后控冷技術(shù)之路，以提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。
來源：冶金技術(shù)網(wǎng)
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