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      一種新的孔板流量計直棒生產工藝

      作者: 來源: 發布時間:2019-11-15 09:39:08

          摘要:提出一種新的生產工藝路線———二段控軋及軋后控冷生產孔板流量計的工藝;本工藝路線目標是使鋼坯中少加或不加微合金化元素,能穩定、高效地生產HRB400鋼,產品的各項性能指標滿足新國標GB/T1499.2-2018的要求,從而大幅度地降低生產成本。

          引言目前,在新國標GB/T1499.2-2018的要求下,中國生產HRB400孔板流量計筋的工藝多以在坯料中添加合金來滿足鋼筋的性能,從而使HRB400的生產成本較高,在市場上競爭力不強;同時合金的大量使用也不利于資源的合理利用,不符合目前工業要求的資源節約型的發展模式,不利于可持續發展的目標。因此尋求一種鋼坯中少添加微合金化元素但仍能生產符合新國標GB/T1499.2-2018要求的孔板流量計直條的生產工藝就是各生產企業共同追求的目標。

          1 工藝原理
          本生產工藝的原理是通過軋機間水冷來使軋件在未再結晶區變形;同時孔板流量計軋后采用分級冷卻控制上冷床溫度,鋼筋經過兩組精軋機組的軋制后水冷送至冷床。

          具體原理如下:
          精軋區二段控制軋制:孔板流量計的控制軋制是通過用預定的工藝參數來控制熱軋孔板流量計的變形溫度和累計變形量的軋制工藝。通過對變形溫度和累計變形量的合理控制,以便控制軋制時增加鐵素體相變核,以獲得相變組織的微細化,細化晶粒,提高鋼材的綜合力學性能。

          第一控制軋制階段,軋件在第一精軋機組控制在900-950℃間軋制,此時孔板流量計處在奧氏體相的未再結晶型區域,其累計變形量為60%-75%;第二控制軋制階段,軋件通過第二精軋機組進行終軋時軋件的表面溫度控制在Ar3附近(800-850℃),其累計變形量為35%-50%。變形奧氏體的晶界是奧氏體向鐵素體轉變的有利形核部位[1]。在二階段的控制軋制過程中,奧氏體相在未再結晶型區,變形奧氏體晶粒被拉長。隨著變形量的加大,變形帶的數量增多,分布更加均勻;變形帶提供了相變時的形核地點,因而使得相變后的鐵素體晶粒細小均勻。

          棒材軋后冷卻方式采用分級控冷方式,分級控冷方式就是在傳統的一段控冷方式的基礎上加入了中間的空冷過程。中間空冷的主要目的是為了減小水冷后表面與心部的溫差,防止表層產生過冷組織,并為獲得均勻一致的室溫組織創造了條件。

          2 工藝流程
          坯料經加熱爐加熱后首先在粗軋機組(6架軋機)軋制6個道次,經飛剪切頭(尾)后,進入中軋機組(6架軋機)軋制6道次。經2#飛剪切頭(尾)后,進入精軋機組(1)(4架軋機)軋制4道次。

          在精軋機組(1)前設置有水冷裝置,用于控制軋件進入精軋機組(1)的溫度。軋件經水冷后,在3#飛剪處切頭、切尾。軋件精軋機組(2)(2架軋機)進行軋制。

          在精軋機組(2)的前、后設置水冷裝置,在精軋機組(2)前設置水冷裝置,實現在精軋機組(2)低溫軋制;在精軋機組后設置冷卻裝置,將軋件溫度快速冷卻至相變區域附近,以控制奧氏體晶粒和鐵素體晶粒的長大,最終獲得較高的抗拉強度,改善鋼筋的組織性能。根據不同鋼種、規格的產品要求,對水冷裝置的使用段數、水量等進行設定,以便達到工藝要求的軋件溫度。

          水冷后的軋件進入倍尺飛剪進行長度優化分段剪切上冷床冷卻,冷卻后軋件經冷剪定尺剪切,定尺材由精整系統進行打捆、稱重、掛標牌和收集。

       

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         3 工藝要求
          生產規格Φ16-36mm采用二段控軋及軋后控冷生產孔板流量計的工藝,其工藝要求包括精軋區二段控軋和精軋后分級水冷兩部分。具體工藝步驟是:

          (1)鋼坯在加熱爐加熱,開軋溫度控制在1000℃左右。

          (2)軋件在粗軋機組、中軋機組的區域進行常規軋制,在精軋機組區域進行二段控制軋制,第一控制軋制段:軋件經過第一控制冷卻裝置后,在第一精軋機組入口處的溫度控制在900-950℃,經過第一精軋機組軋制后進入第二控制軋制段:軋件經第一段精軋機組軋制后首先經過第二控制冷卻裝置進行冷卻,軋件在第二精軋機組入口處的溫度控制在800-850℃。

          (3)軋件出第二精軋機組后進入精軋后分級水冷階段:軋件經第二精軋機組軋制后通過分段式控制水冷裝置進行冷卻,控制水冷裝置的開啟段數須依據生產規格,調整精軋后控制水冷裝置的冷卻水流量和冷卻水壓力。

          (4)軋件經精軋后分級水冷階段冷卻后送上冷床,冷卻并返溫后孔板流量計上冷床溫度控制在800-850℃。
       
          如表1所示是本工藝條件下生產目標孔板流量計與原有孔板流量計生產用鋼坯的微合金化元素含量對比表。如圖2所示是此工藝條件下生產規格Φ16-36mm孔型系統圖。

        如圖3所示為Φ25mmHRB400在少加合金元素情況下,此工藝的目標金相組織。

       

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          4 結束語
          通過采用在精軋區域二段控軋和軋后控冷技術,在坯料少加或不加微合金化元素的情況下生產出孔板流量計筋的組織為:以鐵素體+珠光體為主,不能存在影響使用性能的其他組織,晶粒度為9-10.5級。

          此工藝追求的是在不添加或少添加微合金化元素的情況下,生產符合新國標GB/T1499.2-2018要求的HRB400孔板流量計,節約資源,極大地降低了生產成本,符合當前工業生產的要求,增強了產品的市場競爭力。

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