控轧控冷工艺研究及其在热轧螺纹钢生产中的应用

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控轧控冷工艺的发展及应用

控轧控冷工艺的发展及应用

控轧控冷工艺的发展及应用摘要控轧控冷工艺是把钢坯加热到适宜的温度,轧制时控制变形量和变形温度及轧后按工艺要求来冷却钢材。

控轧主要用于轧制细晶粒结构钢,主要原理是在终轧后当钢板在轧机上运行至“再结晶”完成的温度时,选用合适水冷方式获得理想延展性和韧性。

关键词变形量变形温度再结晶1 前言1.1 控轧控冷就是控制轧制和控制冷却,也叫TMCP(热机械变形轧制)+ACC。

比较适合于低碳微合金钢,特别是Nb、V 、Ti复合的。

1.2 控制轧制:是在调整钢的化学成分的基础上,通过控制加热温度、开轧温度,轧制过程温度、变形制度等工艺参数,控制奥氏体状态和相变产物的组织状态,从而达到控制钢材组织性能的目的.1.3 控制冷却:是通过控制热轧钢材轧后的冷却条件来控制奥氏体组织状态、控制相变条件、控制碳化物析出行为、控制相变后钢的组织和性能。

1.4 TMCP:控制轧制和控制冷却技术结合起来,能够进一步提高钢材的强韧性和获得合理的综合性能,并能够降低合金元素含量和碳含量,降低生产成本。

通过控轧控冷生产工艺可以使钢板的抗拉强度和屈服强度平均提高约40~60MPa,在低温韧性、焊接性能、节能、降低碳当量、节省合金元素以及冷却均匀性、保持良好板形方面都有无可比拟的优越性。

2 发展历程2.1 控轧控冷工艺主要是用于生产板材的技术。

该技术的核心是在轧制过程中通过控制加热温度、轧制过程、冷却条件等工艺参数,改善钢材的强度、韧性、焊接性能。

2.2 控制轧制工艺主要用于含有微量元素的低碳钢种,钢中常含有铌、钒、钛,其总量一般小于0.1%。

依据《塑性变形和轧制原理》控制轧制的内容是控制轧制参数,包括温度、变形量等,以控制再结晶过程,获得所要求的组织和性能。

根据塑性变形、再结晶和相变条件,控制轧制可分为三阶段,如下所述。

(1)在奥氏体再结晶区控制轧制:适用于轧制低碳优质钢普通碳素钢低合金高强度钢。

(2)在奥氏体未再结晶区控制轧制:适用于轧制含有微量合金元素的低碳钢,如含铌钛钒得低碳钢。

控制轧制和控制冷却技术的应用课件

控制轧制和控制冷却技术的应用课件
大压下量、高刚度轧机是薄板坯连铸连轧工艺的 特点之一。
(7)半无头轧制 半无头轧制工艺:将几块中间坯焊接在一起,然 后通过精轧机进行连续轧制。在进入卷取机之 前,用一台高速飞剪将其分切到要求的卷重。
作用: 1)有利于生产超薄带钢和宽而薄的带钢,拓宽产 品大纲; 2)稳轧制条件以利于产品质量; 3)消除了与穿带和甩尾的麻烦; 4)显著提高了轧机的作业率和金属收得率。
(4)步进式加热炉布置的薄板坯连铸连轧生产 线
缓冲时间的大小取决于步进炉内钢坯的存放量, 一般设计上可以考虑缓冲时间取1.5-2.0h。
(5)单流单机座炉卷轧机(TSP)
适合多品种、低投资为目的的配置方式。采用单 机座炉卷轧机,铸坯厚度为50-70mm,最小产品厚 度1.5mm,设计年产量为50万t。最大缺点:带钢 表面粗糙度不好 。
10 控制轧制和控制冷却技术的应 用
10.1 控制轧制和控制冷却技术在钢板生产 中的应用 10.1.1 热轧带钢的控制轧制和控制冷却 5个步骤: 1) 加热中,微合金化元素碳氮化合物的溶 2) 解。 2)再结晶临界温度以下施以大的变形。
3) 微合金化元素碳氮化合物的变形诱导析 出延缓再结晶。 4)未再结晶并强烈变形的奥氏体发生相变。 5)分配冷却剂量来控制冷却和调整所 需要的卷取温度。
10.1.4.5 薄板坯连铸连轧生产线的配置 典型的薄板坯连铸连轧生产线工艺流程: 钢水中间包结晶器二冷区飞剪机 均热炉高压水除鳞(立辊轧边机) (粗轧机组)保温炉高压水除鳞 精轧机组近距离卷取机层流冷却远 距离卷取机打包入库。
(1)只有精轧机的薄板坯连铸连轧生产线
两条生产线的区别: 这种配置线铸坯厚度约为50-70mm,设计年产量多 在150万t,产品最小厚度1.0mm。

控制轧制及控制冷却技术在型钢生产中的应用

控制轧制及控制冷却技术在型钢生产中的应用

控制轧制及控制冷却技术在型钢生产中的应用一、引言型钢是一种重要的金属材料,在建筑、汽车制造、机械制造等领域具有广泛的应用。

为了提高型钢的质量和性能,控制轧制及控制冷却技术被广泛应用于型钢生产中。

这些技术通过精确控制轧制工艺参数和冷却过程,可以有效提高型钢的强度、塑性和表面质量,满足不同领域对型钢材料性能的需求。

二、控制轧制技术的应用1. 调整轧制温度和速度在型钢轧制中,通过调整轧制温度和轧制速度,可以控制晶粒的细化和晶格的取向,从而提高型钢的强度和塑性。

尤其是在热轧过程中,通过精确控制轧制温度和速度,可以有效控制晶粒生长,减少析出相的尺寸,使得型钢的晶粒细化,提高强度和硬度。

2. 控制轧制力和变形量通过精确控制轧制力和变形量,可以有效调整型钢的组织结构和力学性能。

在轧制过程中,通过监测轧辊力和变形量,可以实现对型钢的细微调整,达到提高型钢性能的目的。

在轧制高强度型钢时,通过增加轧制力和变形量,可以有效提高型钢的强度和硬度。

3. 控制轧制辊形状通过选择合适的轧辊形状,可以实现更加精确的型钢轧制。

不同形状的轧辊对型钢的变形和组织结构有着不同的影响,因此通过调整轧辊的形状,可以实现对型钢结构和性能的精细控制。

三、控制冷却技术的应用1. 控制冷却速度在型钢生产中,通过控制冷却速度,可以实现对型钢组织和性能的调整。

在快速冷却条件下,型钢的组织结构更加均匀,晶粒更加细小,从而提高了型钢的强度和韧性。

在慢速冷却条件下,型钢的组织结构更加致密,表面质量更好,适用于高表面质量要求的场合。

2. 控制冷却介质不同的冷却介质对型钢的冷却效果和组织结构有着不同的影响。

通过选择合适的冷却介质,可以实现对型钢组织和性能的精细调控。

对于高强度型钢,可以采用高效的水冷或气体冷却,快速降温,实现对型钢强度和硬度的提高。

3. 控制冷却方式在型钢生产中,采用不同的冷却方式,可以实现对型钢的细微调整。

采用直接水冷或间接水冷,可以分别实现快速和慢速的冷却效果,从而满足不同型钢的冷却需求。

钢材控轧控冷工艺的技术研究及应用

钢材控轧控冷工艺的技术研究及应用

控轧控冷工艺的技术研究及应用李薇(沈阳工业大学材控12级,17835289)[摘要 ]介绍了控轧控冷的机理,控制轧制的优缺点。

控制轧制与传统轧制的比较;由于各种钢种以及用户对产品性能的要求越来越高,使得控制轧制应用的必要性逐渐增大。

高速线材轧制中应用的主要是控制冷却工艺,该技术的核心是通过对加热温度控制、轧前水冷、精轧机内水冷、精轧机组后水冷、风冷线温控等参数实现控制轧制。

由于线材的轧制速度相比其它都较高,在生产中产生的变形热也相对较高,实现控制冷却尤为重要,控制加热温度,在轧制的道次间使用间断冷却,保证产品的综合性能。

在板带材中应用的控制轧制技术的核心是在轧制过程中通过控制加热温度、轧制过程、冷却条件等工艺参数,改善钢材的强度、韧性、焊接性能。

该项技术问世20年来,经过不断地完善和巩固,已经逐步扩展应用到海洋结构用钢、线棒材、型材等各个领域。

[关键词]控轧控冷机理;特点;必要性;工艺参数;扩展应用高速线材;加热温度;控轧控冷Abstract :Describes the mechanism of controlled rolling and cooling to control the rolling of th e advantages and disadvantages. Controlled rolling compared with the traditional rolling; bec ause of various steel and users are increasingly demanding high performance, making the nee d for the application of controlled rolling increases. Application of high-speed wire rod rollin g is mainly controlled cooling process, the technology is the core temperature control by heati ng, cooling before rolling and finishing mill in water-cooled, water cooled after finishing mill, cooling line temperature and other parameters to achieve controlled rolling .As compared to t he other wire of the rolling speed is high,the deformation generated in the pooduction of heat is relatively high,the cooling is particularly important to achieve control,control heating temp erature,the rolling is particularly important to achieve control,control heating temperture,the rolling of the use of intermittent cooling between passes,to ensure that the intergrated produc t properties (tensile strength, hardness, etc.). In the application of plate and strip rolling techn ology is the core of the control during rolling by controlling the heating temperature, the rolli ng process, the cooling conditions, process parameters, to improve the steel's strength, toughn ess, weldability. Advent of this technology for 20 years, through continuous improvement and consolidation, has been gradually extended to the marine structural steel, wire rods, profiles a nd other fields.Keywords: mechanism,characteristics,necessity,process parameters,extension usin g the high speed wire rod, heating temperature,controlled rolling and cooling1引言控制轧制(C-R)和控制冷却(C-C)技术的研究始于1890年二次世界大战的德国,当时科研人员对钢铁产品的加热工条件、材质及显微金相组织之间的关系进行了非系统的零散研究。

控轧控冷技术的发展及在钢管轧制中应用的设想

控轧控冷技术的发展及在钢管轧制中应用的设想
就之 一 [ 。
写 T P技 术是 随着钢铁 材料性 能的提 高 和新 钢 种 MC )
开发 的需要 而产 生 的 ,并 随之 得到 了持 续 的发 展 与
应 用 ,其 可在不 降低 韧性 的前 提下 获得更 高 的强度
王 国栋 ( 9 2 ) 14 一 ,男 ,教 授 ,博 士 生 导 师 ,中 国工 程 院 院士 ,中 国金 属 学 会 常 务理 事 ,中 国金 属 学 会 轧 钢 学
在 T P技 术 的发 展 历 程 中 ,人 们 首 先 认 识 MC 到 的是控 制轧 制 。控 制轧制 是 一种用 预定 的程序 来
控 制热 轧 钢 的变形 温度 、压 下量 、变 形道 次 、变 形
会副理事长 、轧制理论学术委 员会 主任 。长期从事钢铁 材料轧制理论 、工艺 、自动化等领域的应用基础和工程 技术研究。先后 主持 和完成多项 国家重点基础研究发展 计划 ( 7 ) 目、高技术 研究 发展计划 (6 ) 目、国 9 3项 8 3项
时间
( 例如 N ) b 是为了提高奥氏体 的再结晶温度 ,使奥 氏体在 比较 高 的温度下 还 处于未 再结 晶区 ,从 而增 大奥 氏体在 未再 结 晶区 的变形量 ,实现奥 氏体 的硬 化。 仅 通过控 制 轧制对 钢材 性能 的提 高有一 定 的局 限性 。比如 “ 温大 压 下 ” 长 久 以来 形成 的 “ 低 与 趁热 打铁” 的传统观念背道而驰 ,它必然受到设备能力 等 条件 的 限制 。操 作方 面 的 问题 也不 容 回避 。为 了 突破控 N ̄N 的限制 ,同时也是 为 了进一 步强 化钢 F L 材 的性 能 ,在控 制轧制 的基 础上 ,又 开发 了利用 轧 材余 热 进行 热处 理 的控 制冷 却技 术 。控制冷 却 的核

控轧控冷技术应用

控轧控冷技术应用

控轧控冷技术在螺纹钢生产中的应用摘要:采用控轧控冷的方法用20Mnsi生产400 MPa级的Ⅲ级钢筋,可以降低成本。

用热模拟试验机测定了20MnSi钢的动态CCT曲线,确定了开发20MnSiⅢ级钢筋的生产试验方案,所生产的螺纹钢筋的性能指标达到了Ⅲ级钢筋的标准要求。

关键词:20MnSi;螺纹钢筋;控轧控冷;钢筋是重要的建筑用钢材,其应用非常广泛,用量也很大。

随着建筑行业的迅猛发展,对热轧螺纹钢筋的性能要求越来越高。

工业发达国家,如德国、美国等国家的建筑用钢已淘汰了低强度的Ⅱ级钢筋这一等级,并以400 MPa级的Ⅲ级钢筋来替代。

Ⅲ级钢筋具有强度高,综合性能好的优点,采用Ⅲ级以上钢筋代替Ⅱ级钢筋可节约钢材约10%~15%,而我国建筑用钢筋的80%为20MnSiⅡ级钢筋,为此我国正在大力推广应用400 MPa级的Ⅲ级钢筋,研制和开发高强度钢筋已是势在必行。

400 MPa级的Ⅲ级钢筋的生产工艺目前主要有两种,一是在20MnSi中加入微量合金元素钒(或铌、钛),二是采用控轧控冷的方法,而前者的成本较高。

钢筋的控轧控冷是通过控制钢材在轧制过程中的温度变化和轧后冷却过程的工艺参数,以得到细小均匀的相变组织,从而获得强度、塑性、韧性均好的优良产品。

采用控轧控冷方法可节约合金元素,降低成本;同时可简化工序,降低能耗,具有显著的经济效益和社会效益。

笔者采用控轧控冷的方法进行了Ⅲ级钢筋的试验开发工作。

1试验材料及方法为了准确地确定合理的控轧控冷工艺参数,在Gleeble-2000热模拟机上测定了动态CCT 曲线。

试验用钢20MnSi的化学成分(质量分数,%)为:0.21 C,1.44 Mn,0.47 Si,0.028 S,0.023 P。

CCT曲线的测定:采用 10 mm×12 mm的圆棒试样,在Gleeble-2000热模拟试验机上将试样加热到1 150℃,保温5 min后以10℃·s-1的冷却速度分别冷却到900℃和1 050℃,保温20 s 后分别进行50%的单道次变形,然后分别以1、2、10、15、50℃·s-1的冷却速度冷却到室温,测得热膨胀曲线,结合金相法绘制出两个变形温度下的动态CCT曲线。

控轧控冷技术的发展与应用

控轧控冷技术的发展与应用

控轧控冷技术的发展与应用作者:李聪来源:《中国科技博览》2013年第19期摘要:介绍了控轧控冷工艺的发展历史、工艺原理,介绍了NG-TMCP 技术目前在热轧带钢、中厚板、棒线材工业生产中的应用进展情况,说明了采用控轧控冷技术是生产高性能钢材的必然趋势。

关键词:控轧控冷微合金化热轧超快速冷却晶粒尺寸一、前言控轧控冷是一项具有丰富理论内容和较大实用价值的轧钢新技术。

其基本特点是把利用塑性变形得到钢材外部几何形状的热加工成形过程与控制改善钢材组织状态,提高钢材性能的物理冶金过程有机结合起来。

其突出的优点是:可大幅度提高低碳钢、低合金钢材的强韧性;同时可简化工序,节省能耗,节约合金,具有显著的经济效益和社会效益。

二、控轧控冷技术的现状与发展控轧控冷技术是适应高强度低合金钢的发展而产生和发展的。

早期的高强度低合金钢的化学成分是按强度设计的,而对焊接性能、成型性及抗脆性断裂性能没有给予重视。

自从第二次世界大战中全焊接结构船发生脆断事故以来,战后对造船用钢及其他结构用钢,通常采取提高Mn/C比,用铝脱氧及进行常化处理等措施来获得较高的断口韧性。

但一些国家如比利时、瑞典等的钢铁厂当时没有热处理设备,故在工业生产上首次采用控制轧制来代替常化处理,解决了钢的脆断问题,这就确立了控轧控冷技术的原始基础。

到了20世纪60年代初期,在美国科研人员定性地解释了热轧后的钢材继续发生奥氏体再结晶动力学变化后,这才从理论上某种程度地解释了控制轧制技术。

70年代以来,控轧控冷技术越来越受到重视,并在生产中得到广泛应用,例如法国生产的中厚钢板控轧板约占60%。

80年代以来,控轧控冷技术又有新的进展,开发了一些新的控轧方法,如多胚交叉轧制法;SHT法,即住友公司高韧性生产法,其特点是双加热—双轧制,粗轧后水冷至Arl,再加热至常化温度轧制。

目前控轧控冷技术仍处在发展中。

三、控轧控冷技术的基本原理控轧控冷技术的基本原理就是控制热轧条件,经过相变过程在奥氏体的基体上,形成高密度的铁素体晶核,从而在相变后,达到细化钢材的组织结构。

控轧控冷技术在品种钢生产中的应用

控轧控冷技术在品种钢生产中的应用

控轧控冷技术在品种钢生产中的应用张洪涛吴影亮白玉红(唐山建龙实业有限公司热轧二厂)【摘要】主要介绍温度控制在生产过程中对组织性能的影响,目前生产过程中存在的问题及解决办法【关键词】控制轧制控制冷却终轧温度卷取温度1.前言中宽带厂从筹建到现在生产已有3年多的历史,随着工艺、设备的完善及激烈的市场竞争的影响,我们经历了一条曲折、艰难的前进道路。

目前在公司各级领导的支持下,我厂成功开发了SPA-H、08AL、510L、345B等品种钢,为企业带来了无限生机。

从品种钢开发工作中我们回过头来进行总结,如何进一步提高品种钢产品质量、优化性能应是目前的关键,从我们轧钢厂来讲今后如何利用控轧控冷技术来提高品种钢质量应列入工作日程中。

2.控制轧制与控制冷却的定义2.1控制轧制的定义:控制轧制从理论上讲是适当地控制钢的化学成分、加热温度、变形温度、变形条件(包括每个道次的变形量、总变形量、变形速度)及冷却速度等工艺参数,从而大幅度提高钢材综合性能,控制轧制的主要优点是改善钢材的组织,提高钢材的综合力学性能。

2.2控制冷却的定义:控制冷却是指控制轧制之后,对奥氏体向铁素体相变温度区间进行某种程度的快速冷却,使相变组织细化,甚至相变成新的组织,以获得更高的强度和更优良的韧性。

从我厂现有设备和生产过程看,控制轧制与控制冷却主要讲的是指生产过程中的温度控制。

3.温度控制对组织性能的影响温度是热连轧生产过程中的几个重要的工艺参数之一,由于温度将直接影响到热轧轧制力,特别是精轧机组各机架的轧制温度是保证厚度、板形及宽度的关键,带钢全长上的温度分布的均匀性将直接影响产品的厚度、板形和宽度的均匀性。

依据钢的内部组织对不同的钢种、不同的性能要求,有不同的轧制温度范围,最重要的是保证终轧温度和卷取温度。

3.1终轧温度对带钢质量有直接影响终轧温度的高低,在很大程度上决定了轧后钢材的内部金相组织和力学性能。

为了得到细小而均匀的铁素体晶粒,终轧温度应略高于Ar3相变点,此时钢的晶粒为单相奥氏体晶粒,组织均匀,轧后带钢有良好的力学性能。

控轧控冷技术在钢材生产中的应用

控轧控冷技术在钢材生产中的应用

控轧控冷技术在钢材生产中的应用马明珍(辽宁科技大学,材料成型及控制工程)[摘要]:钢材生产的控制轧制、控制冷却及其相结合的TMCP 技术是改善组织和力学性能的重要手段。

控制轧制用于控制奥氏体晶粒大小和形态,控制冷却用于控制相变组织类型,促进了细化晶粒和相变强化。

本文简述了控制轧制和控制冷却在管线材成产、中厚板生产、棒线材生产中的应用。

分析了目前国内TMCP的现状以及发展前景及趋势。

[关键词]:控制轧制;控制冷却;组织;管线材;中厚板;棒线材Application of controlled rolling and controlled cooling in steel production(Institute of equipment manufacturing of Liaoning Technology School,Yingkou,1233010109)Abstract:Medium plate production of controlled rolling and controlled cooling and TMCP of combining technology is important means to improve organization and mechanical properties. Control is used to control the austenite grain size and shape of rolling, controlled cooling is used to control the phase transition of tissue types, promoted the refine the grain size and phase transformation strengthening. This article has summarized the controlled rolling and controlled cooling in the plate to produce, the application of the wire rod, tube, wire production. Analysis of the current domestic status quo and the development prospect and trend of TMCP.Key Words:Controlled rolling; Controlled cooling; Organization; The thick plate; Tube wire; Rod wire1.引言: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。

控轧控冷的应用(8)

控轧控冷的应用(8)

8.1中厚钢板轧后控制冷却
(3)为了实现控制冷却(快速冷却)和轧后余热淬火(形变 热处理)工艺,将两种冷却装置顺序安装在精轧机和热 矫直机之间。其典型的加速冷却设备如日本川崎钢铁 公司水岛厂的多功能加速冷却系统(MACS),见图8— 18。其两种冷却设备的基本参数如表8—9所示。加速 冷却系统是用于轧后控制冷却的,为了使钢板上下表 面冷却均匀,下喷所需冷却水量是上喷冷却水量的2-3 倍。 直接淬火冷却装置由在其上、下装有叶片式辊道的 13m长冷却水箱所组成,水箱内充满水,其流速由调 整水量来控制。直接淬火装置的示意图如图8—l 9所 示。 叶片式辊道对快速而均匀的冷却起重要作用,它们 快速旋转,而且强有力地搅动钢板表面的水,同时清 除蒸汽膜,因此提高了在钢板下面的冷却能力,搅动 的水流平行于轧制方向这样也保证丁钢板宽度方向上 的均匀冷却,防止钢板产生挠曲。

8.3.1大中型型材的控制轧制和控制冷却


现代钢结构建筑的发展要求能够生产 适合先进建筑技术要求的结构钢,这种结 构钢应具备较高的屈服强度,良好的焊接 性能和较高的低温韧性,有较高的抗层状 撕裂性能,保证纵向和横向的冲击性能。 钢材内部无缺陷等等。为了得到上述综合 性能,应分别从炼钢、铸坯和轧钢三个方 面去解决,因为炼钢和铸坯应保证提供高 质量的轧钢坯料。这是获得高质量、高性 能钢材的前提。 8.3.1.1 H型钢的控制轧制及控制冷却

8.2.2宽带钢连轧机轧后控制冷却

目前,国内外各宽带钢热连轧机都采用轧后 控制冷却工艺,但快速的冷却方式各不相同, 冷却区的长度也各不相同,如表8—14所示。
8.2.2宽带钢连轧机轧后控制冷却
8.2.2宽带钢连轧机轧后控制冷却

美国克里夫兰钢铁厂2000mm宽热带连轧机 在输出辊道上装有一个能力很强的层流冷却控 制系统。下部采用喷射冷却,能使板厚达 9.5mm的热轧带钢以16.6℃/s左右的速度 进行冷却。冷却设备的布置图如图8-23所示。

钢材控制轧制和控制冷却技术

钢材控制轧制和控制冷却技术

钢材控制轧制和控制冷却技术材控14卢玉厚钢材的控制轧制和控制冷却技术卢玉厚材冶学院材料成型及控制工程 118【摘要】控制轧制和控制冷却技术,在提高钢材综合力学性能、开发新品种、简化生产工艺、节约能耗和改善生产条件等方面,取得了明显的经济效益和社会效益。

近三十年以来,控制轧制和控制冷却技术在国外得到了迅速的发展,各国先后开展了多方面的理论研究和应用技术研究,并在轧钢生产中加以利用,明显的改善和提高了钢材的强韧性和使用性能,为了节约能耗、简化生产工艺和开发钢材新品种创造了有力条件。

控制轧制是指在热轧过程中,通过对金属加热、轧制和冷却的合理控制,使范性形变与固态相变过程相结合,以获得良好的晶粒组织,使钢材具有优异的综合性能的轧制技术。

控制冷却是指热加工后对钢材进行的旨在控制相变组织和钢材性能的冷却技术。

【关键词】控制轧制技术控制冷却技术特点应用发展趋势Abstract:Controlled rolling and controlled cooling technology, to improve the comprehensive mechanics performance of steel, the development of new varieties, simplify the production process, save energy and improve production conditions, etc., have achieved obvious economic benefits and social benefits. For nearly 30 years, controlled rolling and controlled cooling technology obtained the rapid development in foreign countries, and countries successively carried out various theoretical research and applied technology research, and tries to use in the production of steel rolling, the obvious improve and enhance the tenacity of steel and the use of performance, in order to save energy consumption, simplify production process and development of new steel varieties created favourable conditions. Control is to point to in the hot rolling process of rolling, based on the reasonable control of the metal heating, rolling and cooling, and make the plastic deformation combined with solid phase change process, in order to obtain good grain organization, make steel has excellent comprehensive performance of the rolling technology. Controlled cooling means to control phase change of steel after hot working organization and performance of the steel cooling technology.Key Words:Control rolling technology;Characteristics of controlled cooling technology;application;development trend1.引言近代工业发展对热轧非调质钢板的性能要求越来越高,除了具有高强度外 ,还要有良好的韧性、焊接性能及低的冷脆性。

浅谈30MnSi生产工艺中控轧控冷技术的应用

浅谈30MnSi生产工艺中控轧控冷技术的应用

道 、集 卷站、P/ F 钩 式运输机 等。生产线采
用控 轧控冷 工艺 ,依据 制定 的工艺制度对钢 材进 行尺寸 精度控制 、温度控制 , 以满足 成 品尺 寸 、性 能要 求 。 4 . 1 高线 生 产 工 艺 流程 : 加 热炉 加热 一 一 高压水 除鳞一 一粗轧 机组一 一 1 群 飞剪 一一 中轧机组 一 一2 群 飞剪 预精轧机 组 一一 预水冷水箱 一 一3 飞 剪一 一侧活套一 一卡断 剪一 一精 轧机组一 一 水冷 水箱一 一测径仪 一 一 夹送 辊一 一吐 丝 机 一 一延迟 型斯 太尔摩 风 冷线一 一集 卷站 一P/F钩式运输机一一打包机一一称重 、 挂牌一一集卷 、入库 ; 4 .2 加 热 温 度 加热温 度影 响轧前 的原始奥 氏体 晶粒大 小 ,各 道次 的轧制温度及 终轧温度影 响道次 之 间和 终轧后 的奥 氏体再 结晶程度及 再结 晶 后 的晶粒大小 。加热温度 也影响开 轧及终轧 温度。3 0 Mn S i 盘条的加热温度控制在 9 8 O ~

架桥 墩、铁 路轨枕等预 应力构 件中 。市场 对 建筑基础用 P C钢棒 的需求 量愈来愈大, 高强 度预 应力钢 棒用盘条 的使用量 逐年增加 ,各 大 中小型钢 铁企业也加 大 了生产研发 的力度
。一2 、3 0 Nhomakorabean s l 盘条 的应用 前景
近几 年来 ,随着我 国沿海经 济的飞速 发 展 ,建筑业发展速猛 。据相关 资料 2 0 0 4 年 全 国P C钢棒实际销售量达 1 0 0多万 吨, 该钢 种 具有广阔 的市场前景 。 由于 3 0 Mn S i 盘条对 质 量要 求比较严格 ,尤其 是对化 学成 分、钢 的 纯净度、盘条 的表面质量及 尺寸【 2 】 。唐银 公司 生产 的 3 O Mn S i 盘条规格主要有 8 、 1 0 、 1 2 ,并严格制定 了企业标 准。3 0 Mn S i 盘 条的 成功研发 ,使唐 银公 司的产 品竞争 力有 了进 步 的提 高 ,标着 唐银钢 厂 由生产 普钢型 向 优特 钢型转变的 目标迈进 了一步 1

钢材控制轧制和控制冷却

钢材控制轧制和控制冷却

钢材控制轧制与控制冷却姓名:蔡翔班级:材控12学号:钢材控制轧制与控制冷却摘要:控轧控冷就是对热轧钢材进行组织性能控制得技术手段,目前已经广泛应用于热轧带钢、中厚板、型钢、棒线材与钢管等钢材生产得各个领域。

控轧控冷技术能够通过袭警抢话、相变强化等方式,使钢材得强度韧度得以提高。

Abstract: controlled rolling is controlled cooling of hot rolled steel organization performance control technology, has been widely used in the hot rolled strip steel, plate, steel, wire rod and steel pipe and other steel products production fields、Controlled rolling technology of controlled cooling can pass over assaulting a police officer, phase transformation strengthening and so on, to improve the strength of the steel toughness、关键词:宽厚板厂,控制轧制,控制冷却1、引言:控轧控冷技术得发展历史:20世纪之前,人们对金属显微组织已经有了一些早期研究与正确认识,已经观察到钢中得铁素体、渗碳体、珠光体、马氏体等组织。

20世纪20年代起开始有学者研究轧制温度与变形对材料组织性能得影响,这就是人们对钢材组织性能控制得最初尝试,当时人们不仅已经能够使用金相显微镜来观察钢得组织形貌,而且还通过X射线衍射技术得使用加深了对金属微观组织结构得认识。

1980年OLAC层流层装置投产,控轧控冷在板带、棒线材等大面积应用,技术已成熟,理论进展发展迅速。

控温轧制自动控制技术的研发和应用

控温轧制自动控制技术的研发和应用

1 研制控轧控冷的必要性
随着钢材原材料价格不断上涨 , 热轧 带肋钢筋的利润越来越低, 为了能够站稳 市场 , 降低成本, 提高效益, 必须提高钢材 的性能和质量。而在现有的冶炼和轧钢工 艺装备条件下,可通过控轧、控冷提高钢 筋的性能和质量。并且也可在实用控制轧 制和控制冷却条件下, 通过对5 1、 Mn 含量 和V 一 合金的加入量进行控制, N 既在保证 性能的前提下尽量减少 5 1、Mn 含量和V一 N 合金的加入量, 从而达到节约成本, 提高 经济效益。如何实施 自动化控制轧制和控 制冷却是我们本次设计课题的主体。
材 p xI F一 F] F=K S I ,
Kp : 比例常数( 快速性) (1)如果KP 太大, 很快达到SV, PV 但这 样可能导致连续振荡的结果。 ( 2 ) 如果K p 太小, 振荡不会出现。然
而 , 达到 SV 值很慢, V 和 SV 之间可能 PV P 出现偏 差 。 积分运行 (1 运行)
控制系统的
处 理和 发 送 指 令
水 日 。翻坦

1运行是SV 和PV 之间的偏差是以一定 的时间逐渐的消除偏差, 当偏差很小时, 比 例运行不能产生一个合适的操作值, 来抵 消PV 和SV 之间的差值, 运行能消除这个 1 差值, 即使偏差很小也能抵消。1 运行的表
达 如下 :
图2
〔一 乙匕
自动化控制系统岛
3 . 3 调节阀开口 度的控制 调节阀使用来控制水量的重要设备 , 开 门度的大小直接影响钢材的质量和性 能。开口大小的控制通过对钢温、水压、流 量等因素检测, IJ C 模拟运算, I D 控 送P P 制, 最后发出调节命令, 控制调韦阀开日
度。
较侧方 内
3 . 4 PLC 内置的PID( 比 例、 积分、 微分)功

控轧空冷综述

控轧空冷综述

控轧控冷在棒线材中的应用班级:摘要:线材为了获得高强度、高韧性的综合性能, 可以采用不同的控制轧制工艺来达到。

关键词:控轧空冷应用线材前言控制轧制和控制冷却技术作为提高产品的组织性能,降低钢材生产成本,提高企业经济效益上起着巨大的作用。

正文一.控轧控冷概述1.控轧控冷概念(1)控制轧制:在热轧过程中,通过对金属加热制度、变形制度和温度制度的合理控制,使热塑性变形与固态相变相结合,以获得细小晶粒组织,从而得到较高的综合性能的轧制工艺。

(2)控制冷却:控制轧后钢材的冷却速度达到改善钢材组织和性能的目的。

2.控制轧制的优点如下:(1)可以在提高钢材强度的同时提高钢材的低温韧性。

(2)可以充分发挥铌、钒、钛等微量元素的作用。

3.控制轧制工艺的缺点:(1)要求较低的轧制变形温度和一定的道次压下率,因此增大了轧制负荷。

(2)由于要求较低的终轧温度,大规格产品需要在轧制道次之间待温,降低轧机生产率。

4.控制冷却工艺的优点(1)节约能耗、降低生产成本。

利用轧后钢材余热,给予一定的冷却速度控制其相变过程,从而可以取代轧后正火处理和淬火加回火处理,节省了二次加热的能耗,减少了工序,缩短了生产周期,从而降低了生产成本。

(2)可以降低奥氏体相变温度,细化室温组织。

轧后控制冷却能够降低奥氏体相变温度,对同一晶粒度级别的奥氏体,低温相变后会使,晶粒明显细化,使珠光体片层间隔明显变薄。

(3)可以降低钢的碳当量。

采用轧后控制冷却工艺有可能减少钢中的碳含量及合金元素加入量,达到降低碳当量的效果。

(4)道次间控制冷却可以减少待温时间,提高轧机小时产量。

在道次间采用控制冷却,可以精确地控制终轧温度,减少轧件停下来等待降温的时间。

5.控制轧制、控制冷却工艺参数控制特点(1)控制钢坯加热温度。

根据对钢材性能的要求来确定钢坯加热温度,对于要求强度高而韧性可以稍差的微合金钢,加热温度可以高于1200℃,对以韧性为主要性能指标的钢材,则必须控制其加热温度在1150 ℃以下。

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东北大学硕士学位论文控轧控冷工艺研究及其在热轧螺纹钢生产中的应用姓名:于漫子申请学位级别:硕士专业:材料加工工程指导教师:郭长武;高秀华20030701东北大学硕士学位论文摘要摘要随着科学技术的发展,钢铁行业也在不断的进步,人们对钢材的需求越来越多,对钢材的质量要求也越来越高。

螺纹钢为建筑工程中混凝土结构体广泛应用的钢材,在国民经济中耗用量很大。

但是几十年来,强度级别为335MPa的热轧20MnSi(早期为16MnSi)II级钢筋的生产和使用在我国居于绝对主导地位,约占80%以上。

根据多年来的生产、使用实践证明,20MnSiII级热轧钢筋,由于规格尺寸的大小、生产季节的更迭、冷却速度的差异等不同,其力学性能波动范围较大,性能有很多不足之处。

目前螺纹钢生产过程中采用的控制轧制和控制冷却是国内建筑钢筋生产厂家用来提高钢筋强度级别,它是指在比常规轧制温度稍低的条件下,采用强化压下和控制冷却等措施来提高热轧钢材的强度和韧性等综合性能的一种轧制方法,它更广义得解释为从轧前的加热到最终轧制道次结束为止的整个轧制过程实行最佳控制,以使钢材获得良好性能的轧制方法,这种方法具有节约合金,简化工序,减少能耗,提高钢材强度,改善钢材塑性和韧性等优点。

本论文是与生产实践相结合,一方面通过大量的实验研究得到理论依据,另一方面利用通化钢铁集团公司小型连轧厂的实际生产条件,提出一种切实可行的生产方案来提高20MnSi螺纹钢筋的强度级别。

论述了控制轧制和控制冷却工艺的发展现状:介绍了论文的背景及主要研究内容;阐述了论文所采用的实验方法;通过现场取样和反复的实验测得20MnSi的动态CCT曲线;建立20MnSi变形抗力的数学模型;进行不同的变形条件下试样组织性能的实验研究;同时利用有限元开发出适合现场实际的温度场模拟软件,为设备的校核奠定基础;最后根据理论研究结果做了大量的工业实验,实验结果表明,在设备允许的条件下降低加热温度和轧制温度来提高钢筋的性能是可行的。

提出轧后进行控制冷却不但可以大幅度的提高钢筋强度,还能提高钢筋的级别,达到IⅡ钢筋等结论。

本论文的研究结果对现场生产有实际指导意义。

东北大学硕士学位论文摘要关键词:控制轧制控制冷却钢筋强度韧性查!!垄兰竺主兰竺丝查垒竺!AbstractWiththeuninterrupteddevelopmentofscienceandthesteelindustry,moreandmoredemandsontheproductionandqualityofthesteelareneededtobemet.Asawidelyusedconstructionaliron,agreatlotofdeformedsteelbarsareconsumedIinthenationaleconomy.Inthepasseddecades,20MnSiII(formerly16MnSi),resistanceofdeformationofwhichis335Mpa,occupiedtheabsolutelyprimaryplaceinthewholedeformedsteelbarsconsumingmarket,morethan80%.Accordingtoseveralyearsproductandusingpractice,the20MnSiIIhotrolledbarhasmuchdeficiencyinproperties,causedbydifferentdimensions,seasonchanging,differentcoolingvelocitiesandSOon.Presently,controlledrollingandcoolingduringdeformedsteelbarsproductionisthegenerallywaytoimprovetheintensityrankofthebar,whichmeansthattherolIingtemperatureisabitlowerthannormaloneandthecomprehensivepropertiesofthehotrolledsteelisimprovedbymanytechnique,suchasforcedpressureandcontrolledcooling.Amoregeneralizedexplainofthetechnologyistakingoptimizedcontrolfromthepre—rollingheatingtothefinishedrollingtoachieveproductoffineproperties.Thetechnologyhassuchadvantagesaseconomizingalloy,simplifyingprocess,decliningenergyconsumption,improvingtheintensity,malleabilityandplasticityofthebar.Inthisthesis,theoreticfoundationwasobtainedbyplentyexperimentresearchandapracticalmethodtoimprovetheintensityrankof20MnSideformedsteelbarwasadvancedbycombiningtheexperimentresearchresultwithproducingconditionofcontinuousrollingmillofTonghuasteelgroup.Thepresentstatusofcontrolledrollingandcooling,thebackgroundandmaincontentofthethesiS.andtheexperimentalmethodwereintroduced.ThemathematiCmodelof20MnSiresistancetodeformationwassetbymeasuredCCTcurvesofsampleandexperiment.StudyOffthestructurepropertyofthesampleunderdifferentdeformationcondit{OffwascarriedoutandtheSOfttosimulatethetemperaturefieldwasdevelopedbyFEM,whichofferedbasestoequipmentchecking.Byanalyzingtheindustryexperimentguidedbytheoreticresult,itwasfoundthatitwasapossiblewaytoimprovethepropertiesofbarbyreducingtheheatingandrollingtemperature东北大学硕士学位论文AbsttactunderequipmentcapabiIity,andcontrolledcoolingafterrolIingcanimprovethebarintensitygreatlyaswellastheranktoIIIlevel.Keywords:controlledroiling,controlledcooling,bar,intensity,malleabitliy东北大学硕士学位论文声明声明本人声明所呈交的学位论文是在老师的指导下完成的。

论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外,不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含本人为获得其它学位而使用过的材料。

与我一同工作过的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示感谢。

本人签名:日期:2002年7月15日东北尢学硕士学位论文l绪论1绪论1.1文献综述1.1.1钢材生产发展概况钢铁材料的生产使用是人类文明和社会进步的一个重要标志,现代钢铁工业的建立与发展是一个国家技术进步和综合园力的重要体现。

20世纪初,我国开始形成近代钢铁工业,19491年我国仅产钢15.8万吨。

改革开放以来,我国钢铁工业取得重大进步,钢产量从1978年的3178万吨增长到1995年的9535万吨,到1996年则己突破亿吨大关,是继美国、前苏联、欧共体、日本之后第5个年产量突破亿吨的国家,从1996年到2001年已连续5年保持了世界第一产钢大国地位。

虽然现在我国已经是名副其实的钢铁大国,但还不是钢铁强国,在钢铁生产领域中,还存在很多问题,我国的钢铁工业面临着严峻的挑战,尤其加入世界贸易组织咀后,钢铁企业遇到了更大的困难。

尽管钢材生产面对着市场竞争和可持续发展的挑战,但在可以预见的21世纪未来年代里,钢铁仍然是全球的主要基础材料,尤其在我国,钢铁具有丰富的矿产资源;钢铁生产能耗低;钢铁具有低廉的生产成本;钢铁具有优异的使用性能;钢铁具有良好的加工性能;钢铁具有很大的市场;钢铁对经济发展、社会进步仍有重大推动作用;钢铁已经达到先进材料要求;钢铁具有完备的理论基础和知识体系;钢铁还具有巨大的发展潜力等等。

所有这些优点都决定了研究钢铁材料的价值。

1.1.1.11轧钢在钢铁工业生产中,轧钢工业的出现是观代工业革命的产物,虽然早在1480年著名意大利画家达.芬奇就设计了轧机的草图,但真正推动轧钢机的工业应用还是因为发明了蒸汽机。

因此,轧钢工业和技术的发展历史也仅百余年。

在一百年来冶金工业的发展中,高效能的轧钢工业和技术使得轧钢始终是钢铁工业中钢材成型的主要方式。

由于轧钢过程是连续、可测和可控的高效变形过程,所以轧钢技术的进步之大,在钢铁企业中始终名列前茅,如计算机的应用,连续化的实东北大学硕士学位论文现等。

预计在高新技术改造钢铁传统产业中,信息化和智能化管理和控制的轧钢厂将会很快出现。

世界轧钢工业和技术进步集中体现在生产工艺流程的连续化和紧凑化,过程控制实现轧材性能高品质化,品种规格多样化及控制和管理的计算机化和信息化,即轧钢生产转向质量型和低成本型的轨道上。

I.I.I.2小型钢小型型钢生产是整个钢铁结构的有机组成部分,小型型钢在我国轧钢行业的板、管、型、线各个领域中占有重要的地位,特别是小型棒材,线材具有我们自己的国情,这一点与美国和日本是不同的。

美国的线材仅占钢材产量的l%,主要由于钢丝绳,预应力钢绞线等深加工。

而我国的国情是,线材约占钢材的21%,建筑用钢筋和圆棒材约占26%,也就是说,小型棒材,线材在我国全部钢材中占的比例将近50%,是钢铁行业的第一产品,市场覆盖面广,市场容量大,这是小型型钢生产连续化的市场动力。

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