高碳鋼盤條生產工藝技術的製作方法

2023-11-11 23:35:57 3

專利名稱：高碳鋼盤條生產工藝技術的製作方法
技術領域：
本發明涉及高碳鋼線材或盤條的生產工藝技術，尤其是涉及到鋼水經過連鑄機澆注成鋼坯再通過高速線材軋機軋製成盤條的生產工藝技術。
背景技術：
高碳鋼線材或盤條是生產線材或盤條深加工產品，如高強度低鬆弛預應力鋼絞線、高性能鋼絲繩、鋼簾線等高技術含量、高附加值產品的原料，是發展線材或盤條深加工產品的重要環節，國內外鋼鐵企業都在積極開發其生產工藝技術。
目前國內外生產高碳盤條，主要有三條工藝路線，其一是將鋼水通過鋼錠模澆注成大鋼錠，再通過開坯軋機軋製成較小斷面的鋼坯，最後經過高速線材軋機軋製成盤條；其二是將鋼水經過連鑄機澆注成大鋼坯，再通過開坯軋機軋製成較小斷面的鋼坯，最後經過高速線材軋機軋製成盤條；其三是將鋼水經過連鑄機澆注成小方鋼坯，直接經過高速線材軋機軋製成盤條。
上述三種工藝路線均具有各自的優勢和不足。
第一種工藝路線，採用鋼錠模澆注成大鋼錠，需要去掉頭尾使用中間段進行開坯，再軋製成盤條；它具有鋼質純淨、組織緻密、軋後的盤條性能均勻、穩定，但存在鋼錠消耗高、開坯增加成本、生產效率低。
第二種工藝路線，採用連鑄機澆注成大鋼坯，通過開坯軋機開坯，再軋製成盤條；連鑄成大鋼坯，其鑄坯存在中心疏鬆、成分偏析等缺陷，但經過開坯後會得到改善，克服了一部分連鑄坯帶來的缺陷；軋制後的盤條，其性能趨於均勻、穩定，基本上可以滿足使用要求；但是由於採用了開坯工藝，增加了生產成本、降低了生產效率。
第三種工藝路線，採用連鑄機澆注成小方鋼坯，直接軋製成盤條；由於鑄坯斷面小，連鑄冷卻控制較難，易出現冷卻不均的現象，造成一些質量缺陷；由於採用小方坯直接軋制盤條，再沒有開坯等軋制過程，出現的缺陷無法克服和彌補，造成成品盤條性能波動；但是相對前兩種工藝路線，又具有工序短、成本低、效率高的優勢。
本發明為了克服上述第一、二兩種工藝路線長、加工成本高、生產效率低的缺點，發揚第三種工藝路線的工序短、成本低、效率高的優勢，設計一種採用小圓連鑄坯直接軋製成盤條的高碳鋼盤條生產工藝技術。

發明內容
本發明的高碳鋼盤條生產工藝技術，主要靠如下工藝路線實現。
高碳鋼盤條生產工藝技術，一般採用鋼水經過連鑄機澆注成鋼坯，再通過高速線材軋機軋製成盤條的生產工藝流程。本發明是將鋼水經過連鑄機澆注成直徑為135-150毫米的圓形鋼坯，直接通過高速線材軋機軋製成盤條。
在上述的高碳鋼盤條生產工藝技術中，在其中的圓形鋼坯的連鑄工藝中，優化了澆注溫度和澆注速度、採用了大比水量強冷卻工藝、結晶器電磁攪拌(M-EMS)工藝、凝固末端電磁攪拌(F-EMS)工藝。在優化了澆注溫度和澆注速度工藝技術中，採用了1460-1520的澆注溫度和2.6m-3.6m/min澆注速度的工藝技術；在大比水量強冷卻工藝中，採用了I區水量佔30％-36％、II區水量佔48％-52％、III區水量佔16％-20％的各區水量分配製度，且比水量達到1.6L-2.6L水/Kg鋼的工藝技術；在電磁攪拌工藝中，採用了在結晶器和凝固末端兩個位置的電磁攪拌的工藝參數相同，均由6個線圈組成，鋼水流動形態呈現旋轉攪拌，其中心磁場強度達到0.08-0.12T的工藝技術。


附圖1、附圖2、附圖3是已有工藝技術路線流程示意圖。附圖4是本發明的工藝技術路線流程示意圖。
在附圖1中由鋼包→澆注成鋼錠→經過開坯→高線軋制→盤條；在附圖2中由中間包→澆注成大鋼坯→經過開坯→高線軋制→盤條；在附圖3中由中間包→澆注成小方坯→經過高線軋制→盤條。在附圖4中由中間包→澆注成小圓鋼坯，在此工藝流程中，同時採用了優化的鑄溫、鑄速工藝、強化冷卻工藝、電磁攪拌工藝→經過高線軋制→盤條。
如附圖所示，本發明省去了鋼錠開坯或大鋼坯開坯的工序，又沒有直接使用小方坯直接送高速線材軋機軋制的工藝技術，而是開發了一種使用圓坯直接送高速線材軋機軋制的工藝技術。採用這種圓坯直接送高速線材軋機軋制的工藝技術，一是要求圓坯的直徑不能太大，否則高速線材軋機不能直接軋制；二是要求必須改善圓坯連鑄工藝技術，才有可能滿足生產盤條的質量要求。因此本發明，根據連鑄設備可澆注斷面參數和高速線材軋機可軋制的斷面參數，確定圓坯的斷面尺寸為135-150毫米；根據線材或盤條的深加工產品對線材或盤條的質量要求，確定改善和優化連鑄工序中的澆注溫度和澆注速度、強化冷卻工藝技術、結晶器電磁攪拌(M-EMS)工藝技術、凝固末端電磁攪拌(F-EMS)工藝技術。
既發明了將鋼水經過連鑄機澆注成直徑為135-150毫米的圓形鋼坯，直接通過高速線材軋機軋製成盤條的工藝技術。
在優化了澆注溫度和澆注速度工藝技術中，採用了1460-1520的澆注溫度和澆注速度為2.6m-3.6m/min的工藝技術。
在大比水量強冷卻工藝中，改變了原I區水量佔32％、II區水量佔50％、III區水量佔18％的各區水量分配製度，比水量1.2L-1.6L水/Kg鋼的工藝技術，而採用了I區水量佔30％-36％、II區水量佔48％-52％、III區水量佔16％-20％的各區水量分配製度，且比水量達到1.6L水-2.6L水/Kg鋼的工藝技術。
在電磁攪拌工藝中，採用了在結晶器和凝固末端兩個位置的電磁攪拌的工藝參數相同，均由6個線圈組成，鋼水流動形態呈現旋轉攪拌，其中心磁場強度達到0.08-0.12T的工藝技術。
採用本發明設計的工藝技術路線，與小方坯直接送高速線材軋機軋制相比，大大改善了鋼坯的成分偏析，抑制了缺陷的產生；使碳偏析平均達到小於1.12-1.08，內裂紋達到0-2級。與大鋼坯經過開坯再送高速線材軋機軋制相比，降低了成本、提高了生產效率。與生產普碳鋼相比，每噸可增加800-1200元的效益。
具體實施例方式
本發明的工藝技術流程，在用於生產SWRH82B牌號的高碳鋼盤條，如下表1。
表1

並且要求鑄坯表面不含有縱向/橫向裂紋、表面夾雜等缺陷，碳偏析≤1.10、內部裂紋≥1級。
其生產工藝技術流程，採用鋼水經過圓坯連鑄機澆注成直徑為150毫米的圓鋼坯，直接通過高速線材軋機軋製成盤條；在其中的圓形鋼坯的連鑄工藝中，採用了1480-1520的澆注溫度和3.0-3.4m/min澆注速度。採用了I區水量佔36％、II區水量佔50％、III區水量佔14％的各區水量分配製度，且比水量達到2.6-3.6L水/Kg鋼的工藝技術。採用了結晶器(M-EMS)和凝固末端(F-EMS)兩個位置的電磁攪拌的工藝參數相同，均由6個線圈組成，鋼水流動形態呈現旋轉攪拌，其中心磁場強度達到0.08-0.12T的工藝技術。
權利要求
1.高碳鋼盤條生產工藝技術，採用鋼水經過連鑄機澆注成鋼坯，再通過高速線材軋機軋製成盤條的生產工藝流程，其特徵在於將鋼水經過連鑄機澆注成直徑為135-150毫米的圓形鋼坯，直接通過高速線材軋機軋製成盤條。
2.如權利要求1所述的高碳鋼盤條生產工藝技術，其特徵在於在其中的圓形鋼坯的連鑄工藝中，優化了澆注溫度和澆注速度工藝技術、採用了大比水量強冷卻工藝、結晶器電磁攪拌工藝、凝固末端電磁攪拌工藝技術。
3.如權利要求1或2所述的高碳鋼盤條生產工藝技術，其特徵在優化了澆注溫度和澆注速度工藝技術中，採用了1460-1520的澆注溫度和2.6m-3.6m/min澆注速度的工藝技術。
4.如權利要求1或2所述的高碳鋼盤條生產工藝技術，其特徵在於在大比水量強冷卻工藝中，二冷採用了I區水量佔30％-36％、II區水量佔48％-52％、III區水量佔16％-20％的各區水量分配製度，且比水量達到1.6L-2.6L水/Kg鋼的工藝技術。
5.如權利要求1所述的或2所述的高碳鋼盤條生產工藝技術，其特徵在於在電磁攪拌工藝中，採用了結晶器和凝固末端兩個位置的電磁攪拌的工藝參數相同，均由6個線圈組成，鋼水流動形態呈現旋轉攪拌，其中心磁場強度達到0.08-0.12T的工藝技術。
全文摘要
本發明涉及高碳鋼盤條的生產工藝技術。目前生產高碳盤條，有三條工藝，一是將鋼水澆注成大鋼錠，開坯後再經高線軋成盤條；二是將鋼水澆注成大鋼坯，開坯後再經高線軋成盤條；三是將鋼水澆注成小方坯，直接經高線軋成盤條。前兩種工藝路線長，質量較好，第三種工藝路線短，質量不穩定。為了克服上述缺點，設計一種採用直徑為135－150毫米的小圓連鑄坯直接軋成盤條的工藝。在圓坯的連鑄工藝中，優化了澆注溫度和速度、採用了大比水量強冷卻工藝、結晶器和凝固末端電磁攪拌。應用該工藝使碳偏析平均達到小於1.12－1.08，內裂紋達到0－2級。與大鋼坯經過開坯再送高線軋制相比，降低了成本、提高了效率。
文檔編號B21B1/46GK1736624SQ20051001333
公開日2006年2月22日 申請日期2005年4月21日 優先權日2005年4月21日
發明者凌遵峰, 許克亮, 吳波 申請人:天津鋼鐵有限公司