機械製造用大直徑盤條的生產工藝的製作方法
2023-06-22 06:28:51
專利名稱：機械製造用大直徑盤條的生產工藝的製作方法
技術領域：
本發明屬於冶金領域，涉及一種盤條的生產工藝，具體的說是機 械製造用大直徑盤條的生產工藝。
背景技術：
大直徑盤條生產線有單線和複合線兩種模式，單線軋制投資成本 比較大，複合線軋制可以共用加熱爐、粗中軋機組、預精軋機組及精
整PF運輸線，投資成本降低，但軋線分出去後會產生一些新問題， 一方面拐角處容易使成品表面產生劃傷，另外需要足夠冷卻能力的新 型水冷箱以保證低溫終軋和低溫巻取。
作為機械製造用大直徑盤條，其熱軋態性能主要取決於鋼坯的加 熱溫度、軋制溫度及軋後冷卻速度。在以往的控軋中，通過在較高溫 度區進行再結晶軋制能夠得到良好的奧氏體晶粒，接下來在較低溫度 區軋制使其充分處於非結晶狀態，通過隨後的加速冷卻過程來獲得良 好的鐵素體組織。不過，當把再結晶溫度區和非再結晶溫度區軋制結 合起來的時候，為了使軋件溫度下降必須有足夠的冷卻能力。 一個問 題是，為了防止軋件冷卻不均而導致同圈性能波動，在再結晶溫度區 軋制後晶粒增長速度加快使晶粒變得粗糙；另一個問題是，在非再結 晶溫度區的末尾到加速冷卻過程的開端這一段時間裡，軋制熱效應還 會存在，因此在非再結晶溫度區的軋制效應不能被充分利用。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對以上現有技術存在的缺點， 提出一種可以獲得優良組織和深加工力學性能且表面無擦傷、巻型完美的機械製造用大直徑盤條生產方法。
本發明解決以上技術問題的技術方案是機械製造用大直徑盤條 的生產工藝，包括利用三段步進式加熱爐進行鋼坯加熱；利用軋機 進行軋制，包括0#_7#軋機的粗軋工序、8#-11#軋機的中軋工序、
12#-15#軋機的預精軋工序、16tt-19tt軋機的CCR軋制工序；利用水箱 進行冷卻，包括軋件進CCR軋機前的4#、 5#水箱冷卻，軋件出CCR 軋機後的6#水箱冷卻；利用加勒特巻取機和盤條機械手進行自動巻 取和卸巻；利用風冷步進梁對盤巻進行冷卻；
鋼坯加熱工序中，控制加熱時間和加熱速度，加熱時間為2. 25-3 小時，加熱速度為9-12min/cm;
粗軋工序中，控制0#軋機入口溫度為950-IOO(TC;
中軋工序中，控制11#軋機出口溫度為1000-1050°C;
預精軋工序，控制13#軋機出口溫度為1050-1100°C;
CCR軋制工序前，將軋件從預精軋後引出，軋件經過4tt、 5tt水箱 冷卻後進入CCR軋機，軋件在CCR軋機入口溫度低於850°C;
巻取工序前，軋件出CCR軋機後經6tt水箱冷卻，控制軋件溫度 低於800°C。
本發明的機械製造用大直徑盤條的生產工藝，利用了 4#、 5#、 6tt水箱進行冷卻，水箱每段長6米，冷卻噴嘴8個，反向噴嘴4個， 冷卻水壓力為5-6bar，反向冷卻水壓力為6-12bar，空氣壓力為 0.5MPa，空氣流量為10.9m3/h。利用風冷步進梁對盤巻進行冷卻， 風冷步進梁設有6個風口，軋件過來後在風口處停下，罩蓋壓下封閉 軋件上口，使風從軋件側面縫隙出來，每一鼓風機帶有一手動調節風 板，以分隔氣流，使軋件均勻冷卻。
本發明的優點是本發明的機械製造用大直徑盤條的生產工藝投資少，切換靈活，成品卸巻後可實現與精整PF線的無縫對接，確保 軋線高效順利生產。本發明通過控制加熱、控制軋制、控制巻取、控 製冷卻，可以獲得優良組織和深加工力學性能且表面無擦傷、巻型完
美的機械製造用大直徑盤條。本發明可生產018mm-O40mm多種規格 的25MnV、 30CrMnTi、 20CrMoA、 35CrMoA、 1340、 40CrV、 50CrV等多 種機械製造用大直徑盤條，盤條組織以F和球狀珠光體為主，力學性 能優良便於深加工，表面無擦傷、巻型完美。
具體實施例方式
本發明機械製造用大直徑盤條的生產工藝流程為鋼坯噴丸、探
傷、修磨一鋼坯加熱一高壓水除鱗一粗軋工序(0#-7#) —50剪一中 軋工序(8#_11#)—預精軋工序(12#-15#)—轉折器一4#、 5#水箱 —2#剪一CCR軋機(16#-19#) —6tt水箱一3ft飛剪一巻取工序一步進 梁風冷運輸線一PF運輸線一檢驗一頭尾剪切一打捆一稱重一入庫。
本發明機械製造用大直徑盤條的生產工藝利用三段步進式加熱 爐進行鋼坯加熱；利用軋機進行軋制，包括粗軋工序、中軋工序、預 精軋工序、CCR軋制工序；利用水箱進行冷卻，包括軋件進CCR軋機 前的賴、5#水箱冷卻，軋件出CCR軋機後的6#水箱冷卻；利用加勒 特巻取機和盤條機械手進行自動巻取、卸巻；利用風冷步進梁對盤巻 進行冷卻。
加熱工序中，根據鋼種化學成分和客戶要求，通過合理開啟燒嘴、 調節爐內氣氛、控制加熱時間和加熱速度，保證鋼坯加熱質量，為粗 軋提供合適的開軋溫度。
粗軋工序中，通過紅外線測溫儀控制0#入口溫度為950-IOOO"C， 根據軋制平均延伸係數合理分配0#-7#各機架料型，由秒流量一致原 理可得出各機架出口線速度，再根據齒輪傳動比和軋輥輥徑可得出各
6機架電機轉速，以保證粗軋工序小張力軋制。
中軋工序中，通過紅外線測溫儀控制11#出口溫度為1000-1050
°C，根據軋制平均延伸係數合理分配8#-11#各機架料型，由秒流量
一致原理可得出各機架出口線速度，再根據齒輪傳動比和軋輥輥徑可 得出各機架電機轉速，以保證中軋工序小張力軋制。
預精軋工序中，通過紅外線測溫儀控制13tt出口溫度為 1050-1100°C，根據軋制平均延伸係數合理分配12#-13#兩機架料型， 由秒流量一致原理可得出各機架出口線速度，再根據齒輪傳動比和軋 輥輥徑可得出各機架電機轉速，根據套形合理設定卜2#活套套量， 以保證預精軋工序無張力軋制。
CCR軋制工序前，通過快速轉折器將大直徑盤條生產線從預精軋 後引出，軋件經過賴、5tt水箱冷卻後進入CCR軋機，要求CCR軋機 入口溫度低於850°C， 一方面可以使粗中軋再結晶溫度區軋制後晶粒 增長速度得到有效抑制，另一方面可以使軋件在CCR軋制工序完全處 於非結晶狀態。
CCR軋制工序中，根據軋制平均延伸係數合理分配16#-19#四機 架料型，由秒流量一致原理可得出各機架出口線速度，再根據齒輪傳 動比和軋輥輥徑可得出各機架電機轉速，根據粗中軋張力狀態、CCR 軋機電流波動、活套套形變化，實現了快速、精細的張力三步到位調 整法，提高產品尺寸精度。
巻取工序前，軋件出CCR軋機後經6tt水箱冷卻控制軋件溫度低 於80(TC，使非再結晶溫度區的軋制效應能被充分利用；巻取工序中， 軋件在巻取前夾送輥扶持作用下順利咬入餵料管，通過調整巻取機超 前量、巻取高度和巻取時間來控制巻型。巻取工序後通過設計專用機 械手、升降臺可以直接將巻取機裡的盤巻移送至步進梁風冷運輸線上，避免多次移送帶來盤巻擦傷和對生產節奏的影響。
盤巻從升降臺移送至步進梁風冷運輸線上，根據各鋼種化學成分
及客戶對成品性能的要求，合理開啟1-6#風機並設定投入時間，控
制風機風量和冷卻速度，以得到滿足客戶性能需求的金相組織。
本發明利用3#、 4#、 5#水箱進行冷卻，水箱每段長6米，冷卻 噴嘴8個，反向噴嘴4個，冷卻水壓力為5-6bar，反向冷卻水壓力 為6-12bar，空氣壓力為0. 5MPa，空氣流量為10. 9m3/h，溫降在100 'C以上。
利用風冷步進梁對盤巻進行冷卻，共有6個風口，盤條過來後在 風口處停下，罩蓋壓下封閉盤巻上口，使風從盤巻側面縫隙出來。每 一鼓風機帶有一手動調節風板，以分隔氣流，達到線材均勻冷卻的目 的。風冷線上還配有6個罩蓋，可配合延遲型冷卻時使用。
利用翻巻小車從步進梁上收集盤巻實現與小盤條PF運輸線的無 縫對接。翻巻小車是大盤巻精整區主要的配套設備，其功能是收集送 風冷運輸機來的立放散巻盤條，把經過步進梁運輸機上的整巻盤條運 送到P-F運輸線C型鉤上，要完成夾緊、翻轉、移動和升降等動作。
利用盤條機械手自動卸巻，機械手結構設計成為從盤巻內部抓取
的結構，該結構的優點是結構緊湊佔用空間面積小，伸縮爪結構合 理不易變形。正常生產過程中，升降臺處於等待位，機械手在升降臺
上方等待。 實施例一
使用本發明的高效機械製造用鋼大直徑盤條生產方法生產①
28mm規格25MnV大直徑盤條。
加熱工序中，根據鋼中C、 Mn、 Si、 V含量和客戶需求，通過合 理開啟燒嘴、調節爐內氣氛、控制加熱時間和加熱速度，保證鋼坯加熱質量，控制除鱗出口溫度在1080度以下。
粗軋工序中，通過紅外線測溫儀控制Ott入口溫度為980°C，根據 軋制平均延伸係數合理分配0#-7#各機架料型103mm、 107mm、 74mm、 91腿、57.5咖、67腿、37. 5mm、 51腿；由秒流量一致原理可得出各機 架出口線速度0. 168m/s、 0. 235 m/s、 0. 298m/s、 0. 393 m/s、 0.561 m/s、 0.726 m/s、 1.169 m/s、 1.707 m/s。
中軋工序中，通過紅外線測溫儀控制9ft出口溫度為1020°C，根 據軋制平均延伸係數合理分配8#-9#兩機架料型33mm、 44mm;由秒 流量一致原理可得出各機架出口線速度2.464m/s、 3.426 m/s。
CCR軋制工序前，均勻開啟4#、5#水箱所有冷卻噴嘴和清掃噴嘴， 設定細調流量為800mc/h，粗調流量為1500mc/h，控制軋件入CCR軋 機溫度在84(TC。 CCR軋制工序中，根據軋制平均延伸係數合理分配 18#-19#兩機架料型23. 5mm、 28mm;由秒流量一致原理可得出各機 架出口線速度3.693m/s、 4.514 m/s;根據粗中軋張力狀態、CCR 軋機電流波動、活套套形變化，實現了快速、精細的張力三步到位調 整法，提高產品尺寸精度。
巻取工序前，均勻開啟6#水箱所有冷卻噴嘴和清掃噴嘴，設定 細調流量為800mc/h，粗調流量為1500mc/h，控制軋件巻取溫度在 780°C。軋件巻取時設定巻取機超前量為3%-6%、巻取高度為800mm、 巻取時間80秒來控制巻型。
根據25MnV化學成分和客戶對成品組織、性能等需求，關閉步進 梁所有風機，使盤條在室溫下自然冷卻。
本發明還可以有其它實施方式，凡採用同等替換或等效變換形成 的技術方案，均落在本發明要求保護的範圍之內。
權利要求
1. 機械製造用大直徑盤條的生產工藝，包括利用三段步進式加熱爐進行鋼坯加熱；利用軋機進行軋制，包括0#-7#軋機的粗軋工序、8#-11#軋機的中軋工序、12#-15#軋機的預精軋工序、16#-19#軋機的CCR軋制工序；利用水箱進行冷卻，包括軋件進CCR軋機前的4#、5#水箱冷卻，軋件出CCR軋機後的6#水箱冷卻；利用加勒特卷取機和盤條機械手進行自動卷取和卸卷；利用風冷步進梁對盤卷進行冷卻；其特徵在於所述鋼坯加熱工序中，控制加熱時間和加熱速度，加熱時間為2.25-3小時，加熱速度為9-12min/cm；所述粗軋工序中，控制0#軋機入口溫度為950-1000℃；所述中軋工序中，控制11#軋機出口溫度為1000-1050℃；所述預精軋工序，控制13#軋機出口溫度為1050-1100℃；所述CCR軋制工序前，將軋件從預精軋後引出，軋件經過4#、5#水箱冷卻後進入CCR軋機，軋件在CCR軋機入口溫度低於850℃；所述卷取工序前，軋件出CCR軋機後經6#水箱冷卻，控制軋件溫度低於800℃。
2. 如權利要求1所述的機械製造用大直徑盤條的生產工藝，其 特徵在於利用3賴、5tt、 6ft水箱進行冷卻，水箱每段長6米，冷卻 噴嘴8個，反向噴嘴4個，冷卻水壓力為5-6bar，反向冷卻水壓力 為6-12bar，空氣壓力為0. 5MPa，空氣流量為10. 9m3/h。
3. 如權利要求1所述的機械製造用大直徑盤條的生產工藝，其 特徵在於利用風冷步進梁對盤巻進行冷卻，風冷步進梁設有6個風 口，軋件過來後在風口處停下，罩蓋壓下封閉軋件上口，使風從軋件側面縫隙出來，每一鼓風機帶有一手動調節風板，以分隔氣流，使軋 件均勻冷卻。
全文摘要
本發明涉及一種盤條的生產工藝，是機械製造用大直徑盤條的生產工藝。鋼坯加熱工序中，加熱時間為2.25-3小時，加熱速度為9-12min/cm；粗軋工序中，控制0#軋機入口溫度為950-1000℃；中軋工序中，控制11#軋機出口溫度為1000-1050℃；預精軋工序，控制13#軋機出口溫度為1050-1100℃；CCR軋制工序前，將軋件從預精軋後引出，軋件經過4#、5#水箱冷卻後進入CCR軋機，軋件在CCR軋機入口溫度低於850℃；卷取工序前，軋件出CCR軋機後經6#水箱冷卻，控制軋件溫度低於800℃。本發明可以獲得優良組織和深加工力學性能且表面無擦傷、卷型完美的機械製造用大直徑盤條。
文檔編號C21D9/70GK101439347SQ20081024343
公開日2009年5月27日 申請日期2008年12月23日 優先權日2008年12月23日
發明者何巨銀, 馮漢彪, 孫永平, 歡 張, 張國林, 張寶連, 彭學藝, 徐嘵春, 方永傑, 平 朱, 新 李, 李孝池, 肖國龍, 肖訓軍, 董洪山, 趙智剛, 建 陳, 韓保華, 輝 黃, 黃立志 申請人:南京鋼鐵聯合有限公司