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钢帘线的发展和生产工艺现状[最新].doc

钢帘线的发展和生产工艺现状[最新]

你说赐我阳光的
2017-10-19 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《钢帘线的发展和生产工艺现状[最新]doc》,可适用于职业岗位领域

钢帘线的发展和生产工艺现状最新钢帘线的发展和生产工艺现状钢丝帘线俗称钢帘线是橡胶制品尤其是汽车子午胎理想的骨架材料。帘线钢是优质硬线钢的精品是超洁净钢的代表产品和钢铁企业线材生产水平的标志性产品也是商用钢中强度最高的钢。它在生产中对冶炼、轧制、加工等每个环节都有特殊的要求是不折不扣的全过程精品钢材。生产帘线钢技术含量极高被誉为“线材中的极品”、“线材皇冠上的明珠”。一般来说钢帘线需要拉到Φmm以下拉的越细生产难度越大。因此能拉到的最小线径是衡量一个钢厂帘线钢生产水平的重要标准。我国钢厂帘线钢大多能拉到Φmm左右只有武钢、兴澄特钢等少数几家试拉Φmm成功。目前据我所知我国可以生产帘线钢的钢厂主要有:宝钢、武钢、鞍钢、首钢、沙钢、青钢、邢钢、兴澄特钢等。欧洲、巴西等一些钢厂拉到Φmm没有问题。而日本神户则可以拉到Φmm以下Φmm这是一个非常可怕的数字。我们人类的头发一般直径在Φmm左右也就是说神户拉的钢帘线要比我们头发细一半以上。拉到如此细丝任何稍大尺寸的硬性夹杂、偏析、非常规组织、内部及表面缺陷都可能是致命的都可能造成断丝可见生产难度之高。帘线钢盘条对化学成分、偏析、脱碳层、晶粒度、组织、表面质量、内部缺陷等都有非常严格的要求近乎苛刻。化学成分元素CMnSiPSTiAlNiCuMoCoCr含量这个只是基本指标各厂内控虽各不相同但要比基本标准严格的多。我国大多钢厂在C、O、Mn、Si等成分的控制上一般没有问题但在S、P、Al、Ti等成分的控制上虽然能达到基本标准但控制水平大多偏低这也是制约我国帘线钢水平上一个台阶的重要因素。夹杂物:塑性夹杂A类、C类级脆性夹杂B类、D类级组织:盘条中的金相组织索氏体率大于不应有马氏体、贝氏体、网状渗碳体等有害组织。晶粒度:大于级脱碳层:小于mm碳偏析:中心碳偏析小于级表面质量:压痕、麻面等深度或高度小于mm氧化皮重量在下面就帘线钢质量最重要的偏析和夹杂两个方面展开讨论由于帘线钢是高碳钢因此中心碳偏析的控制极其重要。高的碳偏析会在盘条中心生成网状碳化物在钢帘线的拉拔和捻股过程中引起断丝。在这个方面世界上有两种路线一种是以日本神户、新日铁、韩国浦项为首的大方坯路线。由于大方坯是开坯两火成材且钢材变形比较大因此在偏析的控制上具有先天的优势但成本较高。另一种是以欧洲为首的小方坯路线采用的是低过热度、二冷强冷加末端搅拌技术虽然与大方坯相比有一定差距也能较好的控制偏析基本满足Φmm以上级别钢帘线生产要求。由于小方坯是一火成材相对大方坯节约了成本因此具有价格优势。但是由压下量较小一火成材加热温度较低在拉到Φmm以下级别遇到了瓶颈。因此如果生产最高级别的钢帘线大方坯是一个趋势。宝钢曾一度认为小方坯无法生产帘线钢因此采用的是模铸后见国内小方坯生产帘线钢成功顺此又有小方坯投产生产帘线钢。目前我国采用大方坯路线有鞍钢、兴澄采用小方坯路线的有沙钢、邢钢、青钢、首钢等。控制C偏析一般要求过热度低于。兴澄引进日本住友中间包电磁感应加热技术温度能控制在正负使用效果较好。大方坯一般是采用弱冷加轻压下技术。小方坯一般是采用二冷强冷加末端搅拌技术通过控制过热度、拉速、二冷水比水量及电磁搅拌强度来达到控制碳中心偏析的目的。通过控制参数碳中心偏析率能达到以下。下面谈一下夹杂物的问题帘线钢的生产对冶炼过程及工艺具有特殊的要求因为在生产钢帘线过程中要将Φmm盘条拉成Φmm以下的细丝线材长度增至原来的多倍截面积缩至接近拉拔工艺的极限而后还要经高速双捻机合股成线。因此要求钢材须有极高的洁净度对钢中夹杂物的尺寸、数量及形状可变形性要求很高。有一种说法认为夹杂物的尺寸要控制在钢帘线成品线径的以下我认为这种说法太宽泛了如果把钢帘线拉到Φmm以下脆性夹杂物必须控制在μ以下。一、外来夹杂。由于外来夹杂尺寸通常较大因此要严格控制。一是保证耐材的质量即耐浸蚀程度二要控制连浇炉数一般要控制在炉以下二、内生夹杂首先尽可能的要控制AlO、TiN等脆性夹杂。控制这两类夹杂一需要从原料入手因此帘线都是使用硅锰脱氧而不能使用铝脱氧。其次耐材的选用也很重要。钢包材料必须为无铝材质国内一般都采用的镁钙材质(国外用什么材质我不太清楚有谁知道可以交流一下)。韩国钢厂甚至所使用的中间包塞棒、长水口及浸入式水口都为不含铝质。一般要求钢中酸溶铝含量在PPm以下。日本帘线钢酸溶铝含量在PPm以下Ti在ppm以下。国内武钢在这方面做的较好从铁水和脱氧剂入手(用的是电解锰)铝和钛均能控制在ppm以下。帘线钢中复合夹杂一类为硅锰脱氧产物MnOSiOAlO系、另一类为精炼渣造成的CaOSiOAlO系。对于这两类夹杂一是要通过设置合适软吹参数、优化中间包及结晶器流场使其上浮去除。二是对于没有去除的夹杂物把其控制在三元相图中的低熔点区(见图)使其在轧制过程中能很好的随钢基体变形并轧碎。要求夹杂物中AlO含量为在此含量下夹杂物的不变形指数达到最小值。把夹杂物控制在低熔点区有两个要点一是精炼渣碱度控制在左右二是精炼渣中AlO含量控制在左右。另外需要控制精炼渣中的氧化镁含量。当MgO含量为~时相对于CaO,SiO,AlO三元系杂相图中低熔点区的位置发生偏移这使原来处于低熔点区的夹杂处偏离低熔点区。当夹杂物中MgO含量大于时低熔点区的面积随MgO含量的增大而减小MgO含量为时低熔点区在相图中基本消失。低熔点区夹杂物中AlO含量和不变形夹杂物指数之间的关系帘线钢铝含量要低浸入式水口用什么材质的,镁碳材质渣中AlO含量和碱度对Al的影响渣中以及夹杂物中的AlO含量之间的关系在生产钢帘线时塑性夹杂和脆性夹杂一般控制多大合适,,在光镜下观察塑性夹杂宽度微米以下脆性夹杂微米以下我有一个大胆的想法为什么不用高铝钢拉钢帘线呢,如果铝含量高钢液中氧的活度低钢液比铝镇静钢纯净由于三氧化二铝是脆性夹杂对钢帘线拉拔和捻股过程中都很致命会造成断丝因此必须控制钢中酸溶铝含量。通过热力学计算可以得出当钢中酸溶铝含量达到ppm以上时就会生成三氧化二铝夹杂。现在国内能过硅锰脱氧也能把总氧降到很低的水平大概能达到十几个ppm帘线钢的夹杂物总量要控制在多少以内,目前国内夹杂物的统计主要以金相统计和大量电解为主。对于帘线钢盘条一般采用的是金相统计的方法。一般认为帘线钢盘条中夹杂物(硫化锰除外)要控制在当量直径个mm以下对于钢帘线钢可采用纯净钢操作规程以去除外来夹杂物。原生夹杂物的控制对钢帘线钢的性能极为重要因为这种夹杂物会损害钢帘线钢的疲劳性能。在钢帘线的研究开发过程中对断丝断裂面上出现的夹杂物进行了观察和分析结果破碎的硬质AlO为主的夹杂物。象AlO型不变形夹杂物在加工过程中会导致断丝在数量上必须非常少。为适应上述要求在冶炼成分上控制相当严格。一是钢中氧含量要低(要求,×)二是AlsolAltot(至少大于等于)三是夹杂物变形处理以变为易变形的夹杂物。上述要点只有在精选原料、严格的冶炼和有效的精炼包括真空脱气等工艺方能满足。其次在浇铸过程中钢水不能受到污染。这种污染主要来自空气氧化和外来夹杂的混入后者包括耐火材料的熔损和保护渣的卷入。因此在浇铸过程中采取如下措施:()防止钢包渣进入中间包(采取大包下渣自动检测技术)()采取优质引流砂(自开率要大于)()采取长水口和浸入式水口进行保护浇铸()防止吸入空气()防止中间包覆盖剂和中包耐火材料污染钢水()采取带垂直段的弧形连铸机降低拉速以利夹杂物上浮()采取合适水口结构防止结晶器内钢水卷渣。厂名工艺流程德国萨尔高炉铁水预处理LDRHTN喷粉CC(mm×mm、mm×mm,EMS)德国鲁尔奥特BOFLFVDCC(流mm×mm,MEMS,强制冷却)英国乔冶敦EAFLFCC(流mm×mm强制冷却)英国萨斯特BOFRHCC(流mm×mm,SEMS,FEMS强制冷却)日本神户铁水预处理转炉钢包精炼RHCC(流,mm×mm)宝钢铁水预处理LD(t)LFRH模铸武钢LD(t)LFVDLFCC(流mm×mm,MEMS)鞍钢铁水预处理LD(t)钢包精炼(合成潭洗、喷粉、吹氩)模铸青钢铁水预处理转炉LFCC(mm×mm)除了碳的偏析外帘线钢还要注意硫磷的偏析。铸坯的质量在很大程度上为〔S〕所左右减少铁水中〔S〕是发展连铸所需但由于炼钢脱硫能力有限不能达到洁净钢的生产水平高炉脱硫成本高经济上不划算所以铁水预处理成为炼钢生产的一个重要环节。随着炼钢生产节奏的加快脱磷脱硅也成为铁水预处理的一部分其目的是为炼钢提供优质钢水实现少渣炼钢铁水预处理的目的是减少钢中有害元素P、S含量通过向铁水添加熔剂进行脱硅、脱磷和脱硫处理。例如在铁水沟流槽处添加烧结矿和石灰进行脱硅处理向铁水罐喷吹苏打进行脱磷、脱硫处理向铁水罐吹氧、加入铁矿或氧化铁皮、石灰和萤石进行脱硅、脱磷和脱硫处理。通过三脱处理使入炉铁水的硅、硫和磷含量下降。铁水脱硫方法很多如德国采用的脱硫方法中较为成熟的有两种:莱茵搅拌法和KR搅拌法。目前广泛采用喷吹(CaOCaCMg)法可使转炉铁水S,。转炉提高洁净度的炼钢技术()转炉用钢铁料日本用三脱铁水在转炉中进行少渣吹炼()复吹工艺()挡渣出钢用挡渣球、挡渣锥、气动挡渣器()炉渣变质转炉出钢或钢包顶渣中加炉渣改质剂还原FeO并调整顶渣成分()防止增氮。氧气转炉适合于冶炼低碳钢但也能冶炼中高碳钢。目前国内冶炼高碳钢主要有两种方式:()高拉碳补吹法生产硬线钢一般使用铁水或者铁水专门废钢(残余元素Cu、Ni、Cr少)。吹炼前期倒炉倒渣(去磷)吹炼到钢中碳含量在时倒炉测温、取样然后根据温度、成分进行补吹再倒炉测温、取样视情况出钢或补吹。此方法优点是增碳量小碳粉加入量少钢中氧含量低。缺点是前期倒炉倒渣温度损失大增碳量难以控制造成成品碳含量波动大温度控制较低渣中FeO含量低不利于之后精炼处理。采用此法生产高碳钢的关键是高拉碳时钢水中S、P,。

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