冷镦钢SWRCH35K的控轧控冷工艺

SWRCH35K，其化学成分见表 1：
表 1 SWRCH35K 的化学成分
%
牌号
C
Mn
Si
P
S
SWRCH35K 0 . 32 ～ 0 . 38 0 . 60 ～ 0 . 90 0 . 10 ～ 0 . 35 ≤0 . 030 ≤0 . 035
1.2 工艺路线
湘钢生产的 SWRCH35K 的工艺路线如下： 高炉铁水→80t 顶吹转炉→钢包吹氩→LF 炉精 炼→150mm 方坯连铸→冷床冷却→检验及清理→加 热→高线轧制→控制冷却→检验→入库 2 SWRCH35K 控轧控冷参数的制定 2.1 加热制度的制定 SWRCH35K 高线盘条要求控制表面脱碳层的深 度，同时要求有效地防止在加热过程中奥氏体晶粒 的过度长大。所以，必须严格控制炉压，使炉膛气压 保持微正压 3MPa ～ 10MPa，并且尽可能实现低温轧 制，开轧温度控制在 950℃左右。 2.2 控轧控冷参数的制定 由图 1 所示 SWRCH35K 的等温冷却曲线可知， SWRCH35K 的相变开始温度为 780℃，铁素体和珠 光体的相变终止温度为 680℃，相变时间约为 75s。 故 轧件出精轧的温度要急剧冷却到840 ℃ 左右，使
从 82 支试样中抽取 8 支进行金相化验，其组织 均为铁素体和少量片状珠光体，晶粒度为 7 级。对 所有试样进行力学拉伸试验，其屈服强度、抗拉强度 和断面收缩率均符合标准要求。
［1］ 李曼云，孙本荣 . 钢的控制轧制和控制冷却技术手册 . 北京：冶 金工业出版社，1990 . 82 ～ 84 .
［2］ 吴瑞祥 . 影响冷镦钢质量的主要因素及控制措施研究 . 湖南冶 金，200（2 2）：5 ～ 7 .
和控制冷却工艺是影响冷镦钢金相组织和力学性能
的重要因素。湘潭钢铁集团公司（简称湘钢）自上世
纪末开始该产品的试制研究工作，到目前已经具备
大批量生产的能力，并成为南方该产品供应的主要
生产基地。
1 SWRCH35K 生产的工艺路线 1.1 产品标准
选用我国标准生产的冷顶锻钢在化学成分和冶
炼工艺上均没有国外严格。如：我国标准钢号含碳
流量计计量结果是否准确以及喷煤自动控制系统的 PID 控制模型设计；
3）煤粉流量计在高炉喷煤系统，特别是在计算 机自动控制中，具有广泛的推广应用价值。
产的需要。 2.3.2 应用效果
使用煤粉流量计后，高炉喷煤自动控制系统控 制效果好。煤粉调节均匀、稳定，操作人员可以根据
4 参考文献
［1］ 康 文 进 . 我 国 高 炉 喷 煤 计 量 工 艺 改 进 的 设 想 . 钢 铁，1992，14 （10）：8 ～ 10 .
冷镦钢是在室温条件下，利用金属的冷顶锻成
型工艺生产互换性较高的一种标准件用钢，可用来
制造螺钉、螺栓、螺母、自攻螺钉等各类紧固件。随
着近几年来我国汽车、机械制造和家电行业的迅猛
发展，用于生产这种标准件的原料铆螺钢已经面临
供不应求的局面。但是在生产过程中，冷镦钢的质
量一直是困扰生产厂家的难题，而正确的控制轧制
煤粉调节均匀稳定操作人员可以根据系统控制信号很方便地调整喷煤罐压力补气量从而有效地避免输煤管道喷煤支管堵煤和堵枪事故的发生风口前煤粉燃烧均匀保证了高炉炉况的稳定顺行明显地提高了产量风温使用水平及煤气利用率
2005 年 2 月 第 13 卷 第 1 期
河南冶金 HENAN METALLURGY
Feb. 2005 Vol. 13 No. 1
量的组距是 7 个碳量，而国外标准为 5 个碳量，锰我 国标准 规 定 为 0 . 2% ～ 0 . 5% ，而 国 外 为 0 . 3% ～ 0 . 6% 、0 . 6% ～ 0 . 9% 、0 . 7% ～ 1 . 0% 三个档次。因 此，湘 钢 选 用 了 日 本 标 准 来 生 产 中 碳 冷 镦 钢
［2］ Hehn，A. H，Fluid Power Troubleshooting，Marce Dekker，Lnc， 1995，126 ～ 135 .
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1）轧入口温度 820℃，终轧温度 950℃，吐丝温
利用率。
测量组
累计值
称重值
累计值
称重值
3 结束语
A
137 . 6
139 . 1
139 . 5
136 . 3
B
135 . 1
136 . 8
137 . 4
138 . 5
C
139 . 9
136 . 3
139 . 2
138 . 6
D
137 . 4
139 . 2
136 . 7
137 . 4
E
135 . 7
138 . 3
5 参考文献
～ 137 . ［2］ 郑文华 . 日本室兰焦化厂的煤预热和煤调湿 . 燃料与化工，2002
（1）：1 ～ 3 . ［3］ 刘淑萍，王明国等 . 炼焦煤风选调湿工艺的应用前景 . 燃料与化
［1］ 王振环 . 装炉煤调湿技术及其效果 . 燃料与化工，1994（5）：133
工，200（2 5）：117 ～ 121 .
镦粗开裂的试样有 11 支，合格率为 86 . 6% 。对镦粗 在是引起冷镦钢开裂的主要原因。此外，轧制方面
开裂的试样进行电镜分析，发现有 6 支在开裂处有 的原因也会引起顶锻时开裂，如表面划伤、孔型过
明显夹杂物，有 4 支发现裂缝为细小对称性发纹状 老、折叠等因素。
裂纹扩展形成的，有 1 支在裂纹根部发现带状组织。 5 参考文献
136 . 3
137 . 1
1）电容探头式流量计适用于气固两相流中固 体介质流量的测定，而且测量精度较高；
2）高炉喷煤量的调节，可以通过粗调和精调相 结合的方式来实现。但能否实现的关键还在于煤粉
由表 1 可以计算出，这 10 天喷煤量的平均误差 为 1 . 76t，最大误差为 3 . 6t；平均相对误差为 1 . 3% ， 最大相对误差为 2 . 64% ，小于 5% 。这说明煤粉流 量计的测量精度比较高，完全可以满足高炉喷煤生
0 . 30
0 . 35
3 试制结果
4 结束语
2003 年 10 月试制了一批 SWRCH35K 冷镦钢，
正确的控轧控冷参数对保证 SWRCH35K 冷镦
共生产盘条 82 支，严格按上述工艺参数进行设定， 钢的金相组织和力学性能是至关重要的，但影响冷
并逐盘取样，对试样进行 1/3 镦粗实验。其中发现 镦钢开裂的原因是多方面的，其中钢中夹杂物的存
［3］ 宗维锡 . 金属学［M］. 北京：冶金工业出版社，1984 . 255 ～ 263 .
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质量 M40 提高 2% ～ 3% ，M10
降低 0 1 # 和 2 # 打开，其余全部关闭，风机全部 关闭。
表 2 STM 辊道速度设定
STM 辊道
STM1
STM2
STM3
STM4
STM5
STM6
STM7
STM8
STM9
STM10
速度/ m/s 0 . 18
0 . 18
0 . 18
0 . 18
0 . 18
0 . 20
0 . 22
0 . 24
差和相对误差值，从而判断其测量的准确度。表 1 从而有效地避免输煤管道、喷煤支管堵煤和堵枪事
为 5 号高炉连续 10 天的煤粉流量计的累计煤粉量 故的发生，风口前煤粉燃烧均匀，保证了高炉炉况的
与喷煤罐称重值对比情况。
稳定顺行，明显地提高了产量、风温使用水平及煤气
表 1 煤粉流量计的累计量与喷煤罐称重值对比 t
图 1 SWRCH35K 等温冷却曲线
（下转第 35 页中）
① 联系人：袁仁平，工程师，湖南 . 湘潭（411101），湘潭钢铁集团有限公司宽厚板公司筹备组； 收稿日期：2004—12—15
2005 年第 1 期
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应时间内所减少的量相比较，分析煤粉流量计的误 系统控制信号，很方便地调整喷煤罐压力、补气量，
Yuan Renping （Xiangtan Iron & Steel Croup Co. ，Ltd）
ABSTRACT This paper introduced the controlled rolling and cooling parameters are the important fact to effect the metallurgical structure and mechanical prosperity of cold heading steel. Put forward the controlled rolling and cooling parameters of cold heading steel in detail. KEY WORDS cold heading steel controlled rolling and cooling process parameters
冷镦钢 SWRCH35K 的控轧控冷工艺
袁仁平
（湘潭钢铁集团有限公司）
摘要 介绍了控轧控冷参数是影响冷镦钢 SWRCH35K 金相组织和机械性能的重要因素，提出了确定该钢种控轧控 冷工艺的具体参数。 关键词 冷镦钢 控轧控冷 工艺参数
THE CONTROL ROLLING AND COOLING PROCESS OF COLD HEADING STEEL SWRCH35K
奥氏体晶粒细化和均匀化，并减少二次氧化铁皮的 度 840℃，预精轧后水箱、精轧机间水冷、精轧后水
产生，在 STM 辊道上要求缓慢冷却，使相变过程中 箱的水量根据上述温度进行调整；
获得足够的铁素体和细片状的珠光体，以提高盘条
2）斯托尔摩风冷线（STM）的辊道速度见表 2。
的抗 拉 强 度 和 塑 性。根 据 上 述 要 求 设 定Φ8 . 0mm SWRCH35K 的控轧控冷程序。