100143孙伟健-控制轧制和控制冷却技术在高速线材生产上的应用全解.doc

控轧制和控制冷却技术在高速线材生产中的应用摘要：介绍了线材控制轧制和控制冷却工艺的目的，控制轧制和控制冷却在高速线材生产过程中各个环节的应用特点及发展趋势是直接关系到产品力学性能及其均匀性的关键工艺。采用控制轧制和控制冷却技术增加了产品的附加值同时实现了生产节能。在我国新建的速线材车间得到了广泛的采用。关键词：高速线材；控制轧制控制冷却；特点一、前言 20世纪60年代以来，国外出现无扭轧制新技术使得线材轧机终轧速度大大提高，单盘卷重也随之增加，导致了卷线机与高速度轧制和大卷重无法相适应的矛盾。另外，由于轧制速度的提高，终轧温度高于1000℃，若仍在精轧后直接卷取，则出现氧化铁皮增多，晶粒粗大，机械性能不均匀等问题。为此开发出了控制轧制和控制冷却技术控制轧制和控制冷却技术线材控轧制和控制冷却的目的））现代高速线材轧机控轧制及控制冷却的特点实现了全轧制过程的控制轧制现代高速线材轧机的控制轧制工艺， 由于采用了低温开轧，低碳钢为92O℃ ，中高碳钢为950℃～98O℃ ，低的开轧温度降低了能耗，氧化铁皮生成量比常规SL~J下降0．1％～O．I5％。无扭精轧机组前布置了冷却水箱和较长的均温段，最大可以使轧件降低I5O℃ ，并且使轧件表面和内部温度均匀，控制了进入精轧机组的轧件温度，使低、中、高碳钢在850℃的低温下进入精轧机组。精轧机架间安装了特殊结构的水冷导卫，每一组导卫都配有一个调节阀，来调节向圆形轧件上喷水的水量；精轧机组中的机架间也设有水冷，以控制精轧机组的轧件温升。经过低温终轧，线材的晶粒细小、风度大，有利于降低水冷段的事故率。在控温轧制中，为了获得所要求的目标值，必须在规定的温度范围内进行总变形。第一个负荷道次的开轧温度是事先通过出炉温度规定的。轧制的温度范围由规定的终轧温度决定。一般情况下，只有轧制过程在规定的时间内中断，并将轧件送到停歇场上进行冷却，这个终轧温度才能得到保证。在这种轧制方式中，轧制中断时的钢板厚度没有规定，轧制钢板可以取消常规的正火处理。精度较高的水冷闭环控制系统摩根公司提供的水冷闭环控制系统是包括产品温度传感器、水的流量和压力传感器、一、二次阀和调节阀等一整套阀门系统， 与过程控制计算机互联，自动调节冷却水量，以达到精确控制吐丝温度的目的。经闭环控制水冷线冷却的线材， 同钢种同规格的产品卷与卷、批与批之间，具有均匀的温度分布。该系统调整精度为±5 0C，即线材表面温差±5 0C时即开始调整水量，这样能够准确的控制吐丝温度，使吐丝温度的偏差保持在±105℃范围内，给斯太尔摩控冷运输机提供了最佳的处理条件多种用途的控冷运输机系统对高碳钢快速冷却而言，采用标准型斯太尔摩冷却方式增加了风机台数，加大了静压力、风量和马达功率，提供了强制的通风冷却系统，以生产高强度产品；从800~C到650~C范围内，最大风冷速度为17℃／s，但吐丝温度为900℃ 时，冷却速度要增至2O℃／s以上。风流经过送风室至斯太尔摩线台面下的喷嘴进行喷吹，冷却线圈进行相变。对低碳钢缓慢冷却而言，采用延迟型冷却方式，运输机配备了隔热台面、侧板及保温罩，提供了可以低于0．7℃／s的缓慢冷却速度；对特定用途的产品，可低于0．12℃／s。为了使线材拉拔性能均匀，采用了每段单独传动的空冷运输机，每段之后设有下降台阶，每段可单独变速，运输机上设有导向辊、定心辊、振动辊，使线圈合理的分布在运输机上，使密集的搭叠线环错动，改变其接触点，以进一步提高冷却的均匀性并消除热点。在风机进风口处设有调节阀，由关闭与开启的大小来控制进口的风量，以调节强制风冷的程度和在缓冷时阻止空气流入。由于线环重叠，散卷线材在运输机宽度方向的单位长度上重量是不均匀的，所以在线环中部和边缘处需要不同的风速，以保证线环的均匀冷却。因此在每一个送风室内设有上下两套可调节的档风板，采用计算机控制。对称调节下部风量档板可改变线环中部和边缘处的风量分配，对称调节上部的风向档板可改变线环边缘处的气流喷吹方向，使运输机的宽度方向的气流合理分布，从而提高冷却的均匀性。控制轧制技术的联合应用显著提高各类线材产品质量对高碳钢线材来讲，斯太尔摩控冷运输机的冷却速度快于空气淬火(正火)，而慢于铅浴淬火，细珠光体所占的比例为90％~95％(含碳量高细珠光体占比例大)，略低于铅浴淬火，所以抗拉强度比同规格的线材也略低，但满足了延伸性能和可拉拔性能的严格要求。低、中碳钢线材得到了最低的抗拉强度值及加工硬化率，从而得到较高的冷加工性能。由于在精轧后的水冷段间增加一对和两对高精度轧机，使控温轧制、控制冷却与控制轧制在线材生产中结合起来，现代高速线材轧机能生产高精度的产品；线材产品的最小规格从直径5．5mm扩大到直径24．5mm，直径5．5ram线材的直径偏差由±0．12mm缩小到±0．12mm，可生