感应保温技术在PC钢棒生产线上及应用.pdfVIP

感廑绿温菠恭痊p◎铜滓壅产线堡绚廑瘌 贾士武 保定红星高频设备有限公司 BarforPrestressed PC钢棒是预应力混凝土用钢棒(Steel Concrete)的简称。其主要有四种 棒标准》，PC钢棒的主要指标为抗拉强度ob≥1420MPa、屈服强度o。≥1280MPa、伸长率6≥ 5％、最大松弛值≤2％等。在实际生产中，大多钢棒生产厂只检测抗拉强度、延伸率两项指标， 但内控指标均高于国家标准，通常o MPa，6-7～8％。 b=1450～1480 1、PC钢棒的热处理过程 目前，国内大多钢棒厂生产的PC棒均使用30MnSi作为原材料，或在30MnSi基础上添加 Ti(钛)或B(硼)等微量元素。这种材料的含碳量大多在0．27％～0．33％之间，理论上讲，其 从显微镜中观看(放大100倍左右)，呈现黑块、自块共存的混合组织，其中黑快为P，白块为F。 众所周知，PC钢棒生产线实质上是钢棒热处理生产线，其包含两个过程，即淬火与回火。 日前，人多公司生产的PC钢棒生产线，淬火部分由三台加热电源组成，回火部分由一台加热电 源组成。PC钢棒的热处理过程是：首先通过透热式加热，将钢棒的原始组织(P+F)转变成A(奥 氏体)，然后通过冷却，将A转变成M(马氏体)，最后通过同火，将M转变成同火T(回火屈 氏体)，即：P+F—A—M一回火T。 钢棒在淬火加热前的组织为P+F，这种组织强度很低，但延伸率较高。为使钢棒符合GB／T 5223．3—2005标准，必须将这种原始组织加热到相变温度以上，使其充分转变成A，再通过随后 的冷却及合理的凹火，使其转变成回火T。如果淬火加热温度偏低，则钢棒在其整个横截面的组 织巾必会存在未溶F(铁素体)，这部分F在随后的热处理过程中不发生其他转变，最终仍以F 的形式分布于钢棒之中，从而使其整体强度偏低。如果回火温度偏低，淬火组织(M)得不到充 分回火，则钢棒的延伸率(6)就会大大降低，而且还会增加钢棒发生滞后断裂的可能性。从上 述分析可以看到，在钢棒的整个热处理过程中，淬火加热及回火加热是确保其综合机械性能的两 个重要环节。 2、感应保温技术在生产线上的应用 由于PC钢棒的热处理是通过感应加热来完成的，在加热过程中，钢棒的横截面电流密度由 表及里呈衰减状态，这也就注定俐棒在加热时表面的温度高于心部温度。如果在淬火加热及同火 加热时仅钢棒表面达到理想温度，而心部温度偏低，则钢棒整个横截面的平均强度及延伸率就会 低于围家标准。为确保钢棒强度、塑性等物理指标，通常在钢棒热处理时采用下述两种方法：① 提高钢棒表面加热温度，使钢棒的透热层尽量加深，并保苗E透热层范围内的组织充分发生转变， 以高性能的透热层弥补心部性能的不足：②通过各种措施，尽量减小钢棒心表温差，确保钢棒的 表面及心部组织均充分发生转变，从而提高钢棒整体性能。理论上讲，采用第二种方法更为理想。 一187． 目前，减小钢棒心表温差的方法主要有：①适当延长钢棒感应加热结束出口至淬火冷却入口 的距离(一般为2m左右)；②钢棒住感应加热结束后穿过无源热保温箱(保温箱长度为23m)； ⑨加热结束后采用感应保温。 采用“适当延长铡棒感应加热结束出口至淬火冷却入口的距离”， 以及“使加热后的铡棒穿 过2～3m的无源热保温箱”这两种方法的主要依据是热传导理沦。从理论上讲，通过热传导确 实可以适量减小铡棒的心表温差，但由于生产过程中钢棒运行速度较快(一般不低于70m／min)， 钢棒从加热结束到冷却开始最多只有2秒时问，所以通过此两种方法米减小钢棒的心表温差收效 均很甚微。 “感应保温”是在淬火加热完毕及同火加热完牛后各增加一台小功率的感应加热设备，或在 淬火加热的最后一台电源中以及同火加热电源中分出一小部分功率给各自的保温炉。在保温过程 中，钢棒的农面始终处于淬火(或同火)温度的动平衡状态，而次表层及心部始终处于直接的感 应加热补温、及热量南表及艰的热传递状态。由于在感应保温过程巾，钢棒的次农层及心部始终 处于直接加热状态，并伴有热传导，所以其心表温差会很快缩小，最终达到使钢棒表面与心部均 能充分发生组织转变的温度。因此，“感应保温”技术是最合