控轧控冷技术

控轧控冷技术控轧控冷技术季日楠 [摘要]对控制轧制与控制冷却的概念,控制原理,控制轧制与控制冷却在棒线材生产中的应用,意义及发展现状进行了介绍,并对现代棒线材生产中控制轧制与控制冷却所存在的问题进行简单的介绍。 [关键词]控制轧制冷却 Abstract:The concept of controlled rolling and controlled cooling, control principle, control rolling and control cooling on Rod wire prod...

控轧控冷技术季日楠 [摘要]对控制轧制与控制冷却的概念,控制原理,控制轧制与控制冷却在棒线材生产中的应用,意义及发展现状进行了介绍,并对现代棒线材生产中控制轧制与控制冷却所存在的问题进行简单的介绍。 [关键词]控制轧制冷却 Abstract:The concept of controlled rolling and controlled cooling, control principle, control rolling and control cooling on Rod wire production, the application of the significance and development situation are introduced, and the modern bar in the production of wire by controlled rolling and controlled cooling problems were introduced simply. Key Words:Control rolling Cooling 1 引言自21世纪80年代以来,高速线材的轧制速度已经突破100m/s,由于轧制速度的提高导致轧件的温升增加,使终轧温度高于1000?,线材成品表面的氧化铁皮增多、晶粒粗大、钢材的显微组织和机械性能极不均 [1]。控轧控冷就显得至关重要,它是通过工艺手段充分挖掘钢材潜力, 大幅提高钢材的综合性能,它具有节约合金、简化工序、节约能源消耗等优点,由于它具有形变化和相变强化的综合作用所以,它既能提高钢材的强度,又能改善钢材的韧性和塑性。因此，合适的控轧控冷工艺调节参数是轧制生产线水平高低的重要标志之一。 2控制冷却的特点控制冷却的实质是晶粒细化和相变强化,即在控制轧制之后,对奥氏体分解相变温度区进行某种程度的快速冷却,使相变组织细晶化,甚至相变成新的组织,然后再空冷的工艺。线材轧后的冷却方式分为自然冷却和控制冷却。线材轧后控制冷却过程分为3个阶段。 3控制轧后的钢材冷却速度要求控制轧后的钢材冷却速度、开始快冷温度，快冷终了温度，以便保证获得必要的显微组织。通常要求轧后的第一冷却阶段冷速要大，第二阶段冷速根据钢材性能要求不同而不同。线材轧后的控制冷却是整个线材生产中产品质量控制邢台职业技术学院毕业论文 10 的重要手段之一，它对线材成品的内部组织、力学性能及二次氧化均有重要的影响。控制冷却的实质是利用轧件轧后的轧制余热，以一定的控制手段控制其冷却速度，从而获得所需要的组织和性能，以达到提高产品质量的目的。1964年，加拿大斯太尔柯钢铁公司和美国摩根公司联合研制的高速线材轧机，首次采用了线材散卷控制冷却工艺，称之为斯太尔摩控制冷却方法。这是线材生产发展史上的重大技术革命之一，并在世界高速线材轧机控冷线上得到了广泛的应用。斯太尔摩控冷工艺有三种类型: (1) 标准型采用标准型冷却时，从精轧机出来的线材以压力水进行快速冷却，根据不同的钢种和用途将线材冷却到接近相变的开始温度(760--900?)，冷却后的线材经吐丝机形成线环状，呈散卷状叠放在运输机上，线卷在运输过程中鼓风进行散卷冷却。标准型斯太尔摩冷却的运输速度为0.25—1.3m/s,冷却速度为4--10?/s。 (2)缓慢型缓慢型与标准型的不同之处是在运输机的前部加了可移动的带有加热烧嘴的保温炉罩。运输机的速度设定的更低些，可使盘卷以很缓慢的冷却速度冷却。缓慢型冷却运输速度为0.05—1.3m/s, 冷却速度为0.25--10?/s。 (3)延迟型延迟型是在标准型的基础上,结合缓慢型冷却的工艺特点加以改进而成。它是在运输机两侧装上绝热材料的保温墙，并在保温墙的上方装有开关灵活的保温罩盖。当保温罩盖打开时，可进行标准型冷却;若关闭保温罩盖，降低运输机速度，又能达到缓慢冷却的效果，但比缓慢冷却型结构简单而经济。延迟型冷却的运输速度为0.05—1.3m/s, 冷却速度为1--10?/s。标准型适用于高碳钢线材，缓冷型适用于低碳钢及低合金钢线材。由于缓冷型冷却需要附加加热设备，投资大、能耗高，而被延迟型冷却所替代。延迟型冷却适应性广、工艺灵活、投资适中，因此得到了广泛的应用结论从理论上来说，通过控轧控冷我们能得到我们想要的任何组织、性能的钢材，实际上我们能做到的只是设尽可能多的得到我们想要的组织。以提高钢材的性能。其难点在于需控制因素太多。对控制轧制的控制要素如:加热制度、变形制度和温度制度，控制相对比较易容一点儿。对控制冷却的控制较难，首先从奥氏体到所需组织相变完成时间太短，只有几秒，在这很短的时间内，若冷却能力不够、或不能把整个轧件冷透，相应部分将转变为其它不需要的组织，这部分就很难提高钢材的性能。其次每一批次的同牌号钢材很难做到成份完全一致，因为碳及其它合金元素的微小变化，冷却曲线就有可能发生很大的偏移，这时再用相同的控冷方法，得到的就不一定是想要的钢材组织了。其它因素如线材的终轧温度、终轧出口速度、冷却水量、水温、冷却段长度及布置，线材的品种规格等。所有这些因素都要综台考虑，精确控制冷却制度才能得到好的效果，所以要把这些因素考虑在内，生成数学模型、编程、实现计算机控制确实不易。〔参考文献〕 [1] 丁华,刘雅政,张立芬。工艺参数对60Si2MnA钢高速线材相变规律的影响[ J ] 。北京科技大学学报, 2001 [2]王有铭，李曼云，韦光。钢材的控制轧制和控制冷却。冶金工业出版社, 2009 [3] 秦国庆,唐钢高速线材厂现场教材。河北理工学院教材科。1995,2 [4]高速轧机线材生产编写组。高速轧机线材生产。北京:冶金工业出版社，2006 [5] 李克敏,陈礼斌。唐钢高线Φ10.0 mm普线及硬线新品种开发。轧钢专业,1996,8 [6]孙建国。控轧控冷技术在小型材生产中的应用。机械工业信息研究院文献中心,2004 [7] Ahmad Saboonchi. Simulation-based prediction of hot-rolled coil forced cooli ng. [J].Applied Thermal Engineering,2007,28(13) [8] C. Gundlach. Direct observation of subgrain evolution during recovery of col d-rolled aluminium. [J].Scripta Materialia,2003,50(4) [9]小指军夫。控制轧制控制冷却[M]。北京:冶金工业出版社，1995.177 ~182

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