对高速线材生产中控轧控冷的分析

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1、对高速线材生产中控轧控冷的分析高速线材厂焦银摘要:阐述了控冷控轧的原理，分析了高速线材轧制中的加热温度控制、轧前水冷、精轧机内水冷、精轧机组后水冷、风冷线温控等参数的确定依据。关键词:高速线材；加热温度；控轧控冷ANALYSISOFCONTROLLEDROLLINGANDCONTROLLEDCOOLINGINHIGH一SPEEDW1REPRODUCTIONAbstract:Theprincipleofcontrolledrollingandcontrolledcoolingisstated.Itisanalyzedhowtodeterminetheparam

2、etersinhigh--speedwirerollingsuchasheatingtemperaturecontrolwatercoolingbeforerollingwatercoolinginfinishingrollingmillwatercoolingbehindfinishingrollingsetandtemperaturecontrolonwindcoolingline.Keywords:high--speedwireproductionheatingtemperaturecontrolrollingandcontrolcooling.1.前

3、言自21世纪80年代以来，高速线材的轧制速度己突破100m/s,由于轧制速度的提高，导致轧件的温升增加，使终轧温度高于1000℃，线材成品表面的氧化铁皮增多、晶粒粗大、钢材的显微组织和机械性能极不均匀。控制轧制中水冷和轧后的散卷冷却，以便得到组织性能良好的线材;保证轧件的轧制温度，控冷控轧就显得至关重要，因此，合适的控轧控冷参数是轧制生产线水平高低的重要标志之一。-7-2控轧控冷参数的确定控制轧制分为以下几个阶段:加热温度控制，精轧前水冷控制，精轧后水冷控制，精轧机组间水冷控制，吐丝温度控制，风冷线的温度控制。(1)加热温度的控制。目前，装备水平较高的高线生

4、产厂己普遍采用了控制轧制技术，为了达到控轧的目的从钢坯出炉就开始控制温度，要求钢坯的加热温度低于常温轧制时的温度，这既能够保证最终产品的质量，同时又能降低钢坯表面的脱碳，节约燃料，降低钢材的生产成木。青岛钢铁集团的高速线材生产线，其中碳素钢比例较大，加热炉选用步进梁式加热炉，其加热功能完全能满足各钢种的温度要求，经对比分析确定各钢种的开轧温度为:碳素结构钢:940士20℃高碳钢:950士20℃合金结构钢:940士20℃冷墩钢:940士20℃焊条钢:940士20℃弹簧钢:950士20℃轴承钢:950士20℃螺纹钢:950士20℃同时要求钢坯出炉温度均匀，断面温

5、差小于30℃，为缩小轧制过程中钢坯长度方向的温差，钢坯加热时，距头部和尾部2m范围内的温度应高于中间部分30℃。-7-（2）轧前水冷。为了控制进入精轧机的轧件温度，在无扭精轧机组前增设水冷箱，降低轧件温度以达到控制轧制的目的。通过控制水箱内水冷喷嘴的开启度和开启数量，轧件经过水冷箱温降可下降100-150℃，然后经过一个温度恢复段，使轧件的芯表温度均匀，温差控制在士30℃左右，不影响下一道次的轧制。青岛钢铁集团高速线材厂经过理论计算和对各高线厂的实际考察设计水冷参数如下：精轧前水箱长度(2组)，4.7m和3.4m，恢复段长度6.415m和7.445m，正向水

6、冷喷嘴水压500KPa，反向水冷喷嘴水压600KPa。(3)精轧机组内水冷。为了防止因精轧机组轧制速度高引起的轧件温升，在精轧机组的机架间增设了水冷装置;为了保证轧件的冷却均匀，水冷装置设在轧件圆到椭圆机架间;为达到水冷效果各高线轧机生产厂家都增大了机组间距(900--1200mm),其目的是经过机组间的水冷使轧件的温升得以控制，杜绝因轧制温度过高形成的轧件晶粒粗大面引起线材性能下降的缺点。水冷管的水压应与水冷箱的一致J并同为一闭环温度控制系统，以达到操作简一、有效的目的。(4)精轧机组后的水冷。精轧后水冷是为了控制合适的吐丝温度，控制线材的晶粒度和减少氧化

7、铁皮层。经过理论分析和实践表明，线材在900℃以下精轧时晶粒度较细，但没有水冷控制的轧制温度在1000℃以上，在此条件下晶粒非常容易发生再结晶和晶粒长大，所以在精轧机出口布置水冷箱，对热轧后的线材进行快速冷却能够阻止奥氏体晶粒长大并控制其晶粒度，从面改变成品线材的组织得到满足用户要求的产品。-7-线材在水冷段快速冷却到接近A3温度，可以得到细小的奥氏体晶粒，但同时水冷速度不能过快，否则温度降到600℃以下形成表面马氏体或贝氏体组织，线材的性能无法保证。所以要严格控制水冷箱中水冷喷嘴的开启度。为了使线材均温，冷却应是间断性的，以便于中心的热量向表面扩散。根据D

8、.Lews的理论，线材芯部与表面温差的恢复时间比接近