[發明專利]一種控制模擬高線斯太爾摩風冷線冷速的方法

在審

• 申請號: 201410779430.8
• 申請日: 2014-12-15
• 公開（公告）號: CN104550262A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 王麗萍;羅志俊;李舒笳;晁月林;王猛;馬躍;王曉晨
• 申請（專利權）人: 首鋼總公司
• 主分類號: B21B37/76
• 分類號: B21B37/76
• 代理公司: 北京華誼知識產權代理有限公司 11207
• 代理人: 劉月娥

技術領域

本發明屬于材料模擬控制冷卻技術領域，特別是提供了一種控制模擬高線斯太爾摩風冷線冷速的方法，應用于試驗室新品種研發、工藝優化和基礎研究。

背景技術

線材生產是在高速且帶圓-橢圓孔型線材軋機中進行控制軋制后，在斯太爾摩風冷線上進行控制冷卻，實現品種鋼不同的組織控制要求。目前，國內外無線棒材中試帶孔型控軋控冷試驗機，各鋼廠及科研院所中試多采用2輥板材軋機。而板材軋機采用水冷箱冷卻，冷卻能力至少達到50～200℃/s。而線材是在高線斯太爾摩風冷線上生產，風機最大冷速能達到20℃/s，冷速范圍在3～20℃/s。采用水冷箱只能采用分段冷卻控制雙相組織轉變，分段冷卻在等溫過程中會出現珠光體或貝氏體中溫轉變組織，無法實現線材品種的開發要求，成為試驗室研發的難點。

線材品種高強雙相冷鐓鋼種，采用F+M雙相組織冷作強化后達到與調質處理后相同的強度要求，需要準確控制20％MA島+80％F組織比率及MA島形態，相變前段1～3℃冷速，相變后段15～20℃/s冷速控制MA島形態及含量。中試試驗室2輥板材軋機后水冷箱冷速達到50～200℃/s，新鋼種成分體系設計、成分調整及優化等工作難以進行。

再如建筑絞線用鋼SWRH82B、87B等、輪胎簾線用鋼SWRH82A等強風冷的鋼種進行合金成分調整優化，需要獲得準確的冷速，以控制索氏體率、珠光體團尺寸和片層間距。對于寬厚板調質處理，厚度大調質過程截面溫差大，表面冷速大，心部冷速小。采用低冷速控制裝置，可以準確獲得特厚板厚度方向內不同冷速與微觀組織、性能的關系，以至于對鋼種淬透性分析、成分優化等。目前，采用中試軋機控制軋制后無法獲得準確的冷速成為長材品種試驗室研發的關鍵制約因素。

本發明通過采用勻速冷卻液低冷速控制裝置，提供了一種控制模擬高線斯太爾摩風冷線冷速的方法，能夠精確控制不同厚度(直徑)鋼板(圓棒)等的冷卻速度，準確模擬高線斯太爾摩風冷線冷速。

發明內容

本發明的目的在于提供一種控制模擬高線斯太爾摩風冷線冷速的方法，采用一種模擬高線斯太爾摩風冷線低冷速控制裝置，克服現有設備的不足，能夠準確控制低冷速。能夠準確模擬高線斯太爾摩風冷線冷速，在中試試驗室實現了準確模擬高線斯太爾摩風冷線冷速控制，對新鋼種開發成分體系設計、成分調整及優化等工作具有實際意義。

本發明通過控制冷卻鋼板厚度或者線棒材直徑、調節水循環系統的流量和壓力和控制勻速冷卻液溫度，從而實現不同冷速的控制，工藝中控制的技術參數如下：

具體工藝步驟及及控制的技術參數為：

1、冷卻鋼板厚度或者線棒材直徑控制范圍在3～15mm；

高線生產熱軋盤條常用直徑范圍勻速冷卻液在18℃(室溫)狀態下，不同厚度鋼板或不同直徑線棒材具有不同的平均冷速。由于高線斯太爾摩風冷線風機冷卻能力最大能達到20℃/s，針對試驗室研發雙相冷鐓鋼能夠精確獲得10～20℃/s范圍，才能準確模擬高線斯太爾摩風冷線冷速，才能獲得與高線斯太爾摩風冷線控制后相近的性能以及雙相組織比率，對中試試驗室模擬高線斯太爾摩風冷線冷速具有指導意義。圖2為不同厚度或直徑(3、5、8、12、15mm)鋼板/線棒材在不同勻速冷卻液溫度下獲得的冷速曲線。可以看出，中試軋制3～15mm鋼板在勻速冷卻液中勻速冷速能控制在10～20℃/s，能夠準確控制雙相鋼MA比率，獲得穩定的性能。

2、循環系統水壓控制在0.1～0.3MPa，流量在20～35L/min，勻速冷卻液溫度控制在18～35℃/s。

冷速控制冷卻單元采用內外層構造，內層和外層之間形成循環水系統，通過控制循環水壓力0.1～0.3MPa和流量控制在20～35L/min實現勻速冷卻液溫度控制在18～35℃/s，3～15mm后鋼板開冷后能夠準確的控制在10～20℃范圍內。

中試550軋機分別軋制成8、12mm厚鋼板，在溫度為18℃的勻速冷卻液中冷卻獲得的MA金相組織見圖3和4。可以看出，相同成分雙相鋼在第二冷卻區間冷速分別為20.2和12.2℃/s下，獲得的MA島比率分別為20％和14％。中試550軋機軋制成12.5mm厚鋼板，在勻速冷卻液溫度為25℃，獲得的冷速為16.5℃/s，珠光體團尺寸為17μm。

本發明的優點在于，應用于試驗室新品種研發、工藝優化和基礎研究；操作簡單，測試結果精度高。

附圖說明

圖1為不同厚度或直徑(3、5、8、12、15mm)鋼板/線棒材在不同勻速冷卻液溫度下獲得的冷速曲線。3～15mm規格鋼板或直徑盤條在勻速冷卻液中勻速冷速能控制在10～20℃/s范圍內。