中厚鋼板的生產(chǎn)中控軋控冷工藝模板

中厚鋼板的生產(chǎn)中控軋控

冷工藝棋板

當前在中厚鋼板的生產(chǎn)中控軋控冷(TMCP)工藝已普遍應用，并在管線鋼、高強度結(jié)構(gòu)鋼、海洋平臺用鋼、造船板等的生產(chǎn)中發(fā)揮了積極作用，大大提高了鋼板的綜合性能，節(jié)約了寶貴的合金元素?？墒?，TMCP處理的鋼板性能離散度較大，而且一些鋼種要求很苛刻的臨界軋制。因此對于生產(chǎn)厚規(guī)格、高性能鋼板，特別是要求性能均勻性比較高的鍋爐壓力容器鋼板、橋梁鋼板、高層建筑鋼板、Z向鋼板等，傳統(tǒng)的離線熱處理方式依然是難以替代的。因此一個定位于生產(chǎn)高性能品種鋼為主的中厚板廠，建設(shè)一條現(xiàn)代化的中厚板熱處理生產(chǎn)線，是在設(shè)計之初就必須考慮 的 問 題 。建設(shè)熱處理工序應統(tǒng)籌考慮的問題1對煉鋼、 車L鋼工序設(shè)備的要求中厚板軋后熱處理爐是生產(chǎn)高技術(shù)含量、高附加值產(chǎn)品不可缺少的主要設(shè)備，因此應定位在生產(chǎn)”雙高”產(chǎn)品，要求鋼質(zhì)純凈、有害元素和夾雜物含量低，板坯厚度要滿足一定的壓縮比，配備有控軋控冷設(shè)施等。這就要求前面的煉鋼和軋鋼工序具備生產(chǎn)”雙高”產(chǎn)品的條件，如煉鋼工序要配備有鐵水預處理設(shè)施、大噸位的頂?shù)讖痛缔D(zhuǎn)爐或高功率電爐、LF/VD/RH等爐外精煉設(shè)施、直弧形大板坯連鑄機等，軋鋼工序要配備有高剛度強力軋機、ACC(DQ)、強力矯直機等。資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。2對軋鋼廠的場地要求在建設(shè)中厚板廠時，要考慮精整的能力足夠大，也就是后面剪切、冷床等的能力要大于前面軋鋼能力，以便于充分發(fā)揮軋機的潛能。同樣如果一個中厚板廠定位于生產(chǎn)高技術(shù)含量、 高附加值產(chǎn)品時，就要考慮廠房后部工序要留有充分的火焰切割、探傷、熱處理生產(chǎn)線的場地。因為對于需要熱處理的鋼板來說,一般40mm以上的厚規(guī)格鋼板受剪切能力限制，需要火焰切割，而且熱處理的鋼種很多要求逐張?zhí)絺Ｒ虼耍趶S房設(shè)計時要留有足夠的場地，否則將嚴重制約生產(chǎn)能力的發(fā)揮。探傷一般可安排在熱處理之前，這樣探傷不合可直接改判以節(jié)省熱處理費用，但正火經(jīng)過再結(jié)晶細化均勻組織，對于某些微小的探傷缺陷有改進作用，特別是合金含量較高的鋼種。因此，有些品種可安排在熱處理之后探傷。可是，熱處理對于大的分層和夾雜造成的探傷缺陷基本無能為力。中厚板熱處理的主要方式中厚鋼板熱處理的主要方式有正火、調(diào)質(zhì)(淬火+高溫回火)、正火+控冷、正火+回火、回火、退火、直接淬火(DQ)、直接淬火+回火等。其中，處理量最大的是正火板，包括正火+回火，大約占所有熱處理產(chǎn)

資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。品的70%左右；其次是調(diào)質(zhì)板，占15%左右；其它如回火等占15%。中厚板熱處理工藝流程見圖1。圖1中厚板熱處理工藝流程正火工藝的特點及注意事項正火也叫?；蛘；?，其目的在于使上一道工序中產(chǎn)生的非正常組織（如鐵素體晶粒粗大、魏氏組織、帶狀組織、非鐵素體+珠光體組織產(chǎn)物等亞共析鋼組織缺陷）經(jīng)過重結(jié)晶、均勻化組織予以改進（對低碳鋼為細小等軸鐵素體+均勻分布的塊狀珠光體組織）,從而改進其力學性能和工藝性能。正火能夠作為預備熱處理，也能夠作為最終熱處理。對機加工零件的結(jié)構(gòu)鋼來說，正火多半作為預備熱處理，為隨后的切削加工和最終熱處理

資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。做組織準備；對低碳低合金鋼板來說，正火都是作為最終熱處理，使鋼板具有所要求的組織，從而使其具有所要求的力學性能和工藝性能。鋼板正火處理后晶粒細、 碳化物分布均勻，力學性能良好。正火工藝可使當前普遍應用的以Nb、V、Ti等強碳氮化物形成元素的低（微）合金高強度鋼板12的延伸、低溫沖擊韌性和冷彎性能大幅改進。但值得注意的是，正火在提高熱軋低碳低合金鋼板的工藝性能的同時，往往降低鋼的強度，屈服強度和抗拉強度一般降低20—50MPa，對于控軋控冷鋼板嚴重的可降低80—120MPa。因此，為保證鋼板的交貨性能，在正火鋼板成分設(shè)計時，應不同于一般控軋控冷鋼板，可適當增加C、Mn等固溶強化元素以提高強度（注意碳當量指標不要過高），雖然熱軋后鋼板的延伸率或沖擊功有所降低，但這兩項指標在正火處理后會有大幅提高。2正火+控冷（+回火）新工藝?；癄t除處理”雙高”產(chǎn)品外，另一大作用是挽救很多熱軋后延伸或沖擊不合產(chǎn)品，減少改判率。但隨之而來的一個問題是一些延伸、 沖擊不合需挽救的產(chǎn)品本身強度富裕量小，容易導致處理后強度反而不合。這除了在正火溫度、時間上能夠做一些調(diào)整外，還能夠應用正火+控冷（+回火）工 藝 。為防止很多鋼板正火后強度大幅降低，當前國內(nèi)武鋼、舞鋼、重鋼、太鋼等都開發(fā)了正火+控制冷卻的工藝，利用爐后淬火機或簡易水冷設(shè)施等進行正火后弱水冷（水霧等）的工藝，可較好地彌補鋼板的強度損失，依據(jù)太鋼經(jīng)驗，鋼板強度可提高10MPa。對于控制冷卻后鋼板性能波動較大的鋼種或ASTM（美國材料與試驗協(xié)會）中規(guī)定正火后加速冷卻必須回火的鋼種還可應用正火+控冷+回火工藝。3 正 火 + 回 火在鍋爐壓力容器鋼板處理中采用較多，特別是CrMo鋼多采用正火+高溫 回 火。4調(diào)質(zhì)（淬火+高溫回火）近年來,超級鋼、超低碳貝氏體鋼等生產(chǎn)技術(shù)蓬勃發(fā)展，許多傳統(tǒng)調(diào)質(zhì)處理生產(chǎn)的屈服強度450MPa以上的鋼板利用超細晶等技術(shù)已經(jīng)能夠生產(chǎn)，但對于壓力容器、石油儲罐、橋梁、軍工等重要結(jié)構(gòu)鋼板，很多標準和用戶還是要求鋼板以調(diào)質(zhì)狀態(tài)交貨。因此，一條現(xiàn)代化的調(diào)質(zhì)鋼板生產(chǎn)線對于提高中厚鋼板廠的產(chǎn)品檔次是不可或缺的。調(diào)質(zhì)即淬火+高溫回火，代表鋼種有油罐鋼SPV490Q、14MnNbq、軍工板921、模具鋼P20等。當前，調(diào)質(zhì)熱處理線都是采用輥底式爐快速資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。出爐后面配套輥壓式淬火機。5淬火+低溫回火對于耐磨鋼等要求表面硬度較高的鋼種多采用淬火+低溫回火。6在線直接淬火 (DQ)+ 回火該技術(shù)是20世紀90年代以來發(fā)展的新技術(shù)。利用軋后的直接淬火設(shè)施(30mm以下較容易)實施鋼板在線直接淬火，然后進行離線的回火處理，可大大節(jié)約熱處理成本。當前在生產(chǎn)高強度低碳貝氏體鋼、 油罐鋼等鋼種時采用較多。中厚鋼板熱處理爐爐型分類及比較1中厚鋼板熱處理爐爐型分類中厚鋼板熱處理爐分類如圖2所示，按工作方式分為連續(xù)式熱處理爐和周期式間歇性熱處理爐兩種；按鋼板運送方式分為輥底式、步進式、臺車式、外部機械化式及罩式等五種；按照加熱方式可分為明火加熱與輻射管無氧化式加熱兩種。速紋式__ ,」-明火加然餛底式爐ili-r■中厚鋼板熱姓理爐'熱姓理爐 [-輻射中厚鋼板熱姓理爐'-步進梁式加明火加熱，周期式間敏性熱姓理爐周期式間敏性熱姓理爐-罩式爐一一臺車式爐圖2中厚板熱處理爐分類輥底式爐和步進式爐的比較輥底式爐和步進式爐都能夠采用明火加熱，但輻射管加熱一般應用于輥底式爐。步進式加熱爐主要優(yōu)點是沒有輥印和劃傷，用于特厚板熱處理有一定的優(yōu)勢，但投資大，維護要求高，鋼板最大輸送速度受到限制，由于難以實現(xiàn)高速出爐，后面不能與淬火機配套，只能用于鋼板的正火、回火處 理 。輥底式爐可用于鋼板的正火、回火及調(diào)質(zhì)等熱處理。這種爐子產(chǎn)量和機械化、自動化程度高，得到了廣泛應用。明火加熱與輻射管加熱的比較輥底式熱處理爐的供熱方式一般有兩種：一種是明火加熱；另一種是爐內(nèi)通保護氣體的輻射管加熱。無論是哪種加熱方式，都要保證爐溫的均勻資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。性，并滿足要求的加熱和保溫時間。在此前提下，明火加熱時，應盡可能控制爐內(nèi)氣氛為微氧化性氣氛或接近還原氣氛，以獲得較好的鋼板表面質(zhì)輻射管加熱時，爐內(nèi)通入氮氣等保護氣體，在爐內(nèi)形成惰性氣氛，防止鋼板的氧化，以獲得更好的鋼板表面質(zhì)量。需要說明的是：一般采用鋼板輻射管加熱，入爐前需經(jīng)拋丸機處理，清除掉鋼板表面氧化鐵皮，這樣還能夠減少爐輥的積瘤。但明火直接加熱輥底式爐還是易出現(xiàn)輥印、 劃傷、麻坑、氧化嚴重等表面缺陷。鋼板下表面的輥印、 劃傷主要原因是爐底輥結(jié)瘤（高溫氧化鐵皮累積而成）引起的，重者增加鋼板修磨量，甚至發(fā)生輥印超深或修磨面積過大導致鋼板判廢，直接影響經(jīng)濟效益。表面氧化嚴重還造成鋼板麻坑、氧化鐵皮增厚，特別是船板拋丸處理后出現(xiàn)麻點等缺陷。一些鋼廠對表面質(zhì)量要求高、價格昂貴的鋼板，采用加墊板消除輥印的辦法，但弊端較多：墊板浪費嚴重，增大熱處理量，成本上升，生產(chǎn)率很低，分離不及時還影響鋼板性能。為使鋼板溫度均勻和防止下表面劃傷，應優(yōu)先選用雙步進梁式熱處理爐和輻射管無氧化輥底式熱處理爐。兩種供熱方式比較見表1。

資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。表1兩種供熱方式的比較輻射管加熟明火加熟溫度均勻性偉佳供熱能力佳產(chǎn)品性能佳佳鋼板表面質(zhì)最佳良煤氣消耗比明火加熱布高此輻射管加熱稍低他屈區(qū)別不大區(qū)刻不大噸鋼題氣消耗]0a1無對燃料熱伉的要求不iuj高-造憂高較高與明火加熱相比，由于輻射管加熱自身表面功率的限制，輻射管加熱的燒嘴數(shù)量較多，因此操作點較多，維護量相對較大。與輻射管加熱相比，明火加熱對燃料的成分要求和燃料熱值的要求更高。燃料中的有害成分會在一定程度上影響鋼板的表面質(zhì)量 ；同時燃料熱值的不穩(wěn)定，使得爐內(nèi)氣氛難以控制，因此直接影響鋼板的表面質(zhì)量，也會加重爐輥的積瘤。⑶兩種供熱方式相比，燃料消耗差別不大，特別是近幾年來，輻射管燒嘴性能的改進和空氣預熱溫度的提高，燃燒效率進一步提高，無論是爐溫均勻性、還是燃料消耗都獲得了很好的效果。(4)從趨勢上看，除了用于不銹鋼固溶的高溫熱處理爐采用明火加熱以外，隨著厚板行業(yè)對產(chǎn)品的質(zhì)量要求越來越高，越來越多的輻射管加熱的

資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。熱處理爐被厚板行業(yè)采用。其 它 爐 型車底式爐、外部機械化式爐、罩式爐都屬于周期式間歇性生產(chǎn)的熱處理爐，主要用作特厚板、高溫回火板、退火板（中厚板很少用）等的生產(chǎn) 。車底式爐也稱臺車式爐，采用傳動臺車進爐和出爐，常見于機械行業(yè)的熱處理車間，采用吊車裝卸鋼板，多用于正火、退火、回火；外部機械化室式爐采用裝出料機裝出鋼板，一臺裝出料機可配置2—5座爐子，多用于正火、退火及厚板的熱處理；罩式爐主要用于退火和高溫回火，必要時也可作為緩冷用，罩式爐需要大噸位吊車起重，且廠房造價高，另外，這種爐子一次裝料量大，加熱時間長，鋼板瓢曲和氧化嚴重，且易脫碳。這幾種爐子生產(chǎn)效率低，燃耗大，成本高，自動化程度低，新建的中厚板廠采用較少。舞鋼應用了外機爐、車底爐以及帶燒嘴的緩冷坑，鞍鋼、武鋼配備有罩式爐。國內(nèi)中厚板廠熱處理線的布置特點當前，一般中厚板廠都采用兩條線布置，一條調(diào)質(zhì)線（輥底式正火爐后

資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。配套淬火機組），一條正火線（可采用明火加熱輥底式或步進梁式；也可采用輻射管加熱無氧化輥底式爐）。當前國內(nèi)鞍鋼、 浦鋼都是這樣布置。作為中國特種寬厚板生產(chǎn)廠的舞鋼配備有當前國內(nèi)最為齊全的熱處理生產(chǎn)線,在調(diào)質(zhì)線建成后僅連續(xù)式熱處理線就有三條；武鋼的3號爐在1月份也已建成；現(xiàn)在寶鋼厚板廠在建兩條新的熱處理生產(chǎn)線。這樣舞鋼、武鋼、寶鋼都將有三條軋后熱處理線。濟鋼中厚板廠熱處理線一期工程輻射管加熱無氧化輥底式熱處理爐 7月建成投產(chǎn)，預留二期調(diào)質(zhì)線場地；鞍鋼、南鋼也在考慮增建熱處理線。輻射管加熱無氧化輥底式爐與輾式淬火機的特點輻射管加熱無氧化輥底式爐現(xiàn)在越來越多的中厚板廠采用輻射管加熱無氧化輥底式爐。該爐型為連續(xù)輥底式，爐內(nèi)通惰性氣體（一般為氮氣，N299.99%）保護，全輻射管加熱，輻射管沿爐膛上下兩排布置，進爐前要進行表面拋丸處理，去掉氧化鐵皮，以防帶入爐內(nèi)造成爐底輥結(jié)瘤，劃傷鋼板表面，影響鋼板表面質(zhì)量。燃燒系統(tǒng)一般采用混合煤氣為燃料，自身預熱式燒嘴（可預熱空氣到800°C），通斷式脈沖循環(huán)控制（ON/OFF），最高爐溫1000°C（板溫970°C）。這種爐子溫度均勻，爐溫波動能夠小于5C，鋼板性能穩(wěn)定均勻，表面質(zhì)量

資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。良好，自動化程度高。當前爐底輥一般采用Cr25Ni35（Nb）材質(zhì)，中空不需要水冷，設(shè)有排氣孔。爐底輥的壁厚和驅(qū)動電機功率決定處理鋼板的厚度。爐底輥傳動方式當前多為單電機變頻驅(qū)動，可實現(xiàn)靈活多變的控制。國際上輻射管加熱輥底式爐設(shè)計處理的最大板厚為 200mm,最大板寬5400mm,最大板長26m（NKK京濱厚板廠）,最長的輻射管式輥底爐為91.575m（川崎水島厚板廠）和96m（新日鐵君津厚板廠）。其處理的鋼板無氧化、表面質(zhì)量好、性能均勻穩(wěn)定。輥式淬火機根據(jù)淬火鋼板規(guī)格和種類的不同，淬火可分為兩種方式：連續(xù)經(jīng)過淬火或高壓段連續(xù)經(jīng)過、 低壓段擺動淬火。因此淬火機大致可分為連續(xù)式和間歇式兩種。國內(nèi)武鋼采用連續(xù)式，寶鋼采用連續(xù)式和間歇式，浦鋼采用間歇式。淬火機組需配套建設(shè)供水和水處理系統(tǒng)，要求水質(zhì)純凈、實現(xiàn)自循環(huán)，這樣鋼板淬火均勻，不易變形。輥式淬火機由上下兩組輥道組成，上下兩排噴嘴位于輥道之間，鋼板高速出爐（可達60m/min），連續(xù)經(jīng)過爐后的輥式淬火機組，實現(xiàn)運動中淬火。噴嘴的水量、壓力、角度以及鋼板上下表面的水量之比至為關(guān)鍵。輥式淬火機相對于固定式壓力淬火機具有以下優(yōu)點：鋼板在連續(xù)運動中淬火，不存在溫降問題；鋼板表面淬火均勻，無軟點；淬火鋼板的長度不受機架限制；可與熱處理爐實現(xiàn)聯(lián)動控制。當前國內(nèi)武鋼、寶鋼、舞鋼的調(diào)質(zhì)線均由德國LOI熱工工程有限公司提供，包括1座輻射管加熱無氧化輥底式爐和1臺輥壓式連續(xù)淬火機，可進行鋼板的淬火、回火和正火。浦鋼采用原美國DREVER公司（已被LOI兼并）設(shè)備，鞍鋼系引進日本住友二手設(shè)備。中厚板淬火機由于專業(yè)性強、技術(shù)含量高、市場容量小，當前基本由德國LOI公司壟斷。中厚板熱處理線配套設(shè)施應注意的問題1 拋 丸 機拋丸機組國內(nèi)很多廠家都能夠制造，但與國外設(shè)備還存在差距，主要體現(xiàn)在拋丸頭的壽命，能夠采用進口拋丸頭的方式。拋丸機的質(zhì)量好壞直接關(guān)系到拋丸后鋼板的表面質(zhì)量，若拋丸及清掃不徹底，將氧化鐵皮帶入爐內(nèi)，容易造成爐底輥結(jié)瘤，不但劃傷鋼板，而且結(jié)瘤清理起來很困難。因此，拋丸機組工作正常與否對熱處