[發(fā)明專利]特鋼棒材智能化余熱在線熱處理方法

在審

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• 申請日: 2022-05-31
• 公開（公告）號(hào): CN114908238A
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蒲春雷;方實(shí)年;陳志強(qiáng);孫建國
• 申請（專利權(quán)）人: 中冶華天工程技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): C21D9/00
• 分類號(hào): C21D9/00;C21D11/00;C21D8/06
• 代理公司: 北京中偉智信專利商標(biāo)代理事務(wù)所(普通合伙) 11325
• 代理人: 張岱

本發(fā)明公開一種特鋼棒材智能化余熱在線熱處理方法。所述的方法包括下述步驟：將從末架精軋機(jī)出來后的軋件通過環(huán)形溫度檢測儀，獲得熱態(tài)軋件在橫截面表面溫度隨時(shí)間變化的分布；利用獲取的橫截面表面溫度隨時(shí)間變化的分布對計(jì)算冷卻參數(shù)；利用計(jì)算出的冷卻參數(shù)在線控制間隙噴水冷卻水箱對軋件進(jìn)行冷卻；將冷卻后的軋件放到在線熱處理爐進(jìn)行在線熱處理。本發(fā)明通過在原有軋線終軋機(jī)后新增環(huán)形溫度檢測儀、“掛鋼”變溫控制加熱爐，快速低溫冷卻水箱，實(shí)現(xiàn)在線智能化的組織轉(zhuǎn)變熱軋優(yōu)棒特鋼棒材生產(chǎn)，最大化利用熱軋棒材余熱，免去后續(xù)繁長離線熱處理(如球化)工藝，從優(yōu)特鋼制造全流程角度，緊湊綠色化制造，降低綜合制造成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種特鋼棒材智能化余熱在線熱處理工藝

背景技術(shù)

優(yōu)棒特鋼在鋼鐵產(chǎn)業(yè)軋鋼中占有重要地位，其成品質(zhì)量要求有斷面幾何尺寸公差度，力學(xué)性能，對于合金鋼棒材還有疲勞性能，耐蝕性能，淬透性等要求，其整體加工過程是均熱+粗軋、中軋、精軋機(jī)組、以及三輥減定徑機(jī)控軋和軋制機(jī)組道次間水箱控冷熱機(jī)耦合工藝，以及精整，使用到的核心工藝主要有熱機(jī)耦合控制工藝、在線熱處理工藝、以及高精度軋制工藝等先進(jìn)技術(shù)，以確保軋線上生產(chǎn)出的成品在規(guī)格尺寸、小時(shí)產(chǎn)量、力學(xué)性能等方面都展現(xiàn)出高競爭力。控制良好的組織組份種類、含量和尺寸，是保障優(yōu)特鋼優(yōu)異性能的最重要內(nèi)容。一般熱軋棒材軸承鋼和熱作模具鋼需要進(jìn)行離線的球化退火工藝，以使鋼中不規(guī)則碳化物球化，使細(xì)粒狀碳化物彌散分布于鐵素體基體，降低硬度，易于切削加工，滿足零件加工精度，并為其它熱處理做好準(zhǔn)備。

目前，一方面熱態(tài)軋件上冷床溫度控在700～1000℃之間，在冷床上隨步進(jìn)而自然冷，另一方面?zhèn)鹘y(tǒng)的連續(xù)球化退火和等溫球化退火工藝時(shí)間很長(10～16h)，離線熱處理需要將冷卻后的優(yōu)特鋼棒材再次加熱到高溫，其中為將軋件從室溫加熱到球化退火所需的奧氏體化溫度并均勻化的時(shí)間就長達(dá)約4～6小時(shí)。因此通過最大化利用熱軋棒材余熱，免去后續(xù)繁長的離線熱處理(如球化)工藝，在線熱處理替代優(yōu)棒特鋼軋線生產(chǎn)的冷床設(shè)備和緩冷工藝，減少短尺，從優(yōu)特鋼制造全流程角度緊湊制造工序，可顯著降低綜合制造成本。

發(fā)明內(nèi)容

為克服上述缺陷，本發(fā)明提供一種緊湊制造工序，降低綜合制造成本的特鋼棒材智能化余熱在線熱處理方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明特鋼棒材智能化余熱在線熱處理方法，所述的方法包括下述步驟：

將從末架精軋機(jī)出來后的軋件通過環(huán)形溫度檢測儀，獲得熱態(tài)軋件在橫截面表面溫度隨時(shí)間變化的分布；

利用獲取的橫截面表面溫度隨時(shí)間變化的分布對計(jì)算冷卻參數(shù)；

利用計(jì)算出的冷卻參數(shù)在線控制間隙噴水冷卻水箱對軋件進(jìn)行冷卻；

將冷卻后的軋件放到在線熱處理爐進(jìn)行在線熱處理。

進(jìn)一步的，所述的間隙噴水冷卻水箱為三個(gè)；其中在第一個(gè)水箱實(shí)現(xiàn)表層致中心溫度的整體下降，整體平均冷速200～300℃/s，表層冷速范圍400～600℃/s，軋件進(jìn)入到第二個(gè)水箱前溫度降低100℃，心表溫差為50～100℃，軋件進(jìn)入到第三個(gè)水箱前溫度降低100℃，心表溫差為50～100℃，軋件整體溫度保持在800～900℃；出第三個(gè)水箱時(shí)心部溫度為700～750℃，心表溫差范圍應(yīng)在75～100℃；經(jīng)空冷段回溫進(jìn)入進(jìn)行等溫組織轉(zhuǎn)變時(shí)，內(nèi)表溫差小于25℃，平均溫度在600～700℃之間。

進(jìn)一步的，還包括利用加速冷卻水箱進(jìn)行冷卻的步驟。

進(jìn)一步的，所述的在線熱處理爐為掛鋼式加熱爐。

進(jìn)一步的，所述的加熱爐采用燃燒天然氣或高爐混合煤氣，或者電熱轉(zhuǎn)換作為能源。