帘线钢盘条索氏体片层间距控制生产实践

ａｒｅ
ｍａｄｅ．Ｔｈｅ
ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｄｕｒｉｎｇ ｐｈａｓｅ
ｏｎ
ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ
ｒｅｑｕｉｒｅｄ ｂｙ ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ ｔｈｅ ｌａｍｅｌｌａｒ ｓｐａｃｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｓｏｒｂｉｔｅ ｉｓ ｄｅｆｉｎｅｄ ｂａｓｅｄ
ｔｈｅ ｔｈｅ—
设定
２．１盘条控冷装备 盘条轧后冷却工艺直接影响盘条组织形态。 目前，国外新建和改建的线材轧机主要采用斯太 尔摩（Ｓｔｅｌｍｏｒ）法、德马克（Ｄｅｍａｇ）法、易拉拔 （Ｅｄ）法等盘条轧后冷却工艺。其中应用最广的 是斯太尔摩法（Ｓｔｅｌｍｏｒ）法，该控制冷却工艺已成 为最普遍，发展最成熟，使用最为稳妥可靠的一种 控制冷却工艺方法。 Ｓｔｅｌｍｏｒ控制冷却法有三种形式，即标准型冷 却、缓慢型冷却和延迟型冷却。 （１）标准型Ｓｔｅｌｍｏｒ冷却法：此控冷工艺布置 为，线材从精轧机出来后，首先进入水冷导管通水 快速冷却，根据不同的钢种和用途将线材冷却到 接近相变开始温度（７５０—９００ ｏＣ），冷却后的线材 经吐丝成圈散布在辊道上，盘卷在运输过程中由
６５０
ｏＣ发生时，盘条得到索氏体组织，其片层间距
在０．１０～０．３０ ｐ，ｍ之间，适于盘条拉拔¨以Ｊ。 为确定盘条冷却过程的冷却参数，测定了 ＬＸ８０Ｂ冷却过程的ＣＣＴ曲线。钢种为ＬＸ８０Ｂ，化 学成分见表ｌ，奥氏体化温度为８００℃，保温时间 为１０ ｒａｉｎ。ＬＸ８０Ｂ连续冷却转变曲线见图１。
表１
ＳＯ
ｇｕａｒａｎｔｅｅｄ
ｂｙ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｔｈｅ ａｉｒ ｖｏｌｕｍｅ ｏｆ ｔｈｅ ｆａｎ ｄｕｒｉｎｇ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ
ｔｈａｔ ｔｈｅ ｌａｍｅｌｌａｒ
ｓｐａｃｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｓｏｒｂｉｔｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｉｌ ｉｓ ｅｏｎｔｒｏＵｅｄ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄ：ｃｏｒｄ ｓｔｅｅｌ；ｃｏｉｌ；ｌａｍｅｌｌａｒ ｓｐａｃｉｎｇ ｏｆ ｓｏｒｂｉｔｅ；ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃｏｏｌｉｎｇ
ｃｕｒｖｅ
帘线钢盘条轧后在斯太尔摩风冷线上进行冷 却，盘条组织由奥氏体向珠光体转变。珠光体的 机械性能主要取决于珠光体的片间距。共析钢珠 光体的硬度和断裂强度均随片间距的缩小而增 大。这是由于珠光体在受外力拉伸时，塑性变形 基本上在铁素体内发生，渗碳体层则有阻止滑移 的作用，滑移的最大距离就等于片间距。片间距 越小，铁素体和渗碳体的相界面就越多，对位错运 动的阻碍也就越大，即塑性变形抗力越大，因而硬
Ｃ
０．８０
ＬＸ８０Ｂ钢化学成分（质量分数）
Ｓｉ
Ｏ．２３ Ｍｎ Ｐ
布置在辊道下的风机吹风进行冷却。
Ｓ ０．００８
０．５２
０．０１５
（２）缓慢型Ｓｔｅｌｍｏｒ冷却法：缓慢型与标准型 的不同之处是运输机的前部加了可移动的带有加 热烧咀的保温炉罩，运输辊道速度可调得更低。 （３）延迟型Ｓｔｅｌｍｏｒ冷却法：延迟型是在标准 型的基础上，结合缓慢型冷却的工艺特点加以改 进而成。它在运输辊道的两侧装有隔热的保温 层，并在保温墙的上方有可灵活开闭的保温罩盖， 它比缓慢型冷却法简单而经济。当保温罩移开后 又可起到标准型的冷却作用。 鞍钢线材厂盘条轧后冷却是按照标准型建 造，并按照延迟型冷却法进行了改进。 ２．２盘条控冷参数设定 线材控制冷却需要控制的工艺参数主要是吐 丝温度、相变区冷却速度及集卷温度。这些参数
１４０２１，Ｌｉａｏｎｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒａｃｔｉｃｅ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｔｈｅ ｓｏｒｂｉｔｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ
ａ
ｏｎ
ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ ｔｈｅ ｌａｍｅｌｌａｒ ｓｐａｃｉｎｇ
ｃｏｒｄ ｓｔｅｅｌ ｃｏｉｌ
洪树利，高级工程师，１９８６年毕业于鞍山钢铁学院金属压力 加工专业，现从事战略管理工作。
过程组织转变规律，对盘条索氏体片层间距控制 进行了研究。
一５６一
万方数据
鞍钢技术
２０１１年第２期 ＡＮＧＡＮＧ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ 总第３６８期
１
理论分析
层片状珠光体的金相形态是铁素体和渗碳体
２帘线钢盘条控制冷却装备和工艺参数
％
交替排列成层片状组织。这种组织的粗细取决于 珠光体的形成温度。过冷度越大，转变温度越低， 珠光体越细。片状珠光体组织的粗细可由片间距 来衡量。珠光体团中相邻两片渗碳体（或铁素 体）之间的距离称为珠光体的片间距。片间距的 大小主要取决于珠光体的形成温度。随着过冷度 增大，奥氏体转变为珠光体的温度越低，则片间距 越小。根据大量实验数据得出相变在６００—
ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ
ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｒｄ ｓｔｅｅｌ．Ｔｈｅ ｃｏｏｌｉｎｇ
ｓｐｅｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｐｈａｓｅ ｔｈｅ ｃｏｉｌ ｉｓ
ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ
ｉｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ
ｏｒｅｔｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ．Ｔｈｅ ｃｏｏｌｉｎｇ ｓｐｅｅｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｃｏｉｌ ａｆｔｅｒ ｃｏｉｌｉｎｇ ｉｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ ｔｈｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃｏｏｌｉｎｇ
ｃｕｒｖｅ
ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｐｈａｓｅ
Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ Ｐｒａｃｔｉｃｅ ｏｆ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ Ｌａｍｅｌｌａｒ Ｓｐａｃｉｎｇ ｏｆ Ｓｏｒｂｉｔｅ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ Ｃｏｒｄ Ｓｔｅｅｌ Ｃｏｉｌ
Ｈｏｎｇ Ｓｈｕｌｉ
（Ｓｔｒａｔｅｇｉｃ
Ｐｌａｎｎｉｎｇ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ａｎｇａｎｇ Ｓｔｅｅｌ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．，Ａｎｓｈａｎ １
６结语
通过增大液压马达减速机减速比、滑动轴承 改滚动轴承、增加集中自动给脂等措施，对热轧 （上接第５８页） 片层间距的影响更为显著。 片层间距的影响进行对比分析，确定了增加风机风 量的现场控制盘条索氏体片层间距的技术方案。
（编辑袁晓青） 收稿日期：２０１０—０８—０４
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度和强度都增高，片状珠光体的塑性也随片间距 的减小而增大。因此，较细层片状珠光体具有更 高的极限塑性，从而反映出有更大的断面收缩 率…。 在线材制品中，一般希望高碳钢盘条具有相 变温度较低的细珠光体组织，即索氏体组织。索 氏体组织具有较高的强度和良好的塑性，加工性 能优良。索氏体化率越高，盘条越适合拉拔。盘 条索氏体组织片层间距大小是评价盘条组织的一 个重要依据。本文根据帘线钢盘条连续冷却转变
却的盘条控制冷却生产技术方案。
表２试验过程工艺参数 △堑塾
８７５
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１０２１
５５２
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３５
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３５
５０
５０
ห้องสมุดไป่ตู้鞍钢技术
２０１１年第２期 ＡＮＧＡＮＧ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
总第３６８期
帘线钢盘条索氏体片层间距控制生产实践
洪树利 （鞍钢集团战略规划部，辽宁鞍山１１４０２１）
摘要：对帘线钢盘务索氏体片层间距控制进行了理论分析和生产实践研究。根据理论分 析确定了控制索氏体片层间距所需的盘条相变过程的转变温度；通过测定帘线钢的相变过程 连续冷却曲线，确定了盘条吐丝后冷却速度。在生产实践中采用了增加风机风量的方法，增加 了盘条相变过程的冷却速度，保证了盘条相变温度，使盘条索氏体片层间距得到了有效控制。 关键词：帘线钢；盘条；索氏体片层间距；连续冷却曲线 中图分类号：ＴＧ３５６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—４６１３（２０１１）０２—００５６—０３
是决定线材产品最终质量的关键，他们的改变会 使产品性能产生很大的变化。因此，正确设定和 控制冷却工艺参数是整个线材生产工艺控制中一 项及其重要的工作。 ２．２．１吐丝温度的设定 吐丝温度是控制相变开始温度的关键参数。 由于高碳碳素钢的冷却奥氏体分解温度较低，吐 丝温度可设定得低一些，而低碳碳素钢的过冷奥 氏体分解温度较高，故吐丝温度亦要高。高碳钢 盘条轧后吐丝温度一般控制在８５０～９００℃范围
２１５０
ｍｍ精轧机人口导卫标高装置的部分机械结
构进行了改进。同时根据该套装置的结构原理， 成功推导出导卫标高自动调整公式，并加入到工 作辊换辊程序中，实现了导卫标高的灵活自动调 整。一年多的生产实践证明，该套装置能够稳定 运行，维护成本低，既节约调整时间，又可避免人 工误差，为咬钢创造更好的条件，改善了带钢质 量，满足了生产工艺要求，经济效益显著。
一５７—
万方数据
＜鞍钢技术）２０１１年第２期 洪树利：帘线钢盘条索氏体片层间距控制生产实践
总第３６８期
内。 ２．２．２相变区的冷却速度设定 在Ｓｔｅｌｍｏｒ冷却法中，盘条相变前冷却速度主 要靠风机的风量和运输机的速度来控制。根据理 论计算的结果，为使盘条最终组织为索氏体，要将 盘条相变前冷却速度控制在１５—２５℃／８之间。 ２．２．３集卷温度的确定 集卷温度取决于相变结束后的冷却过程。为 保证产品性能和避免集卷后的高温氧化及劳动环 境，要求盘条集卷温度不应高于３５０℃。
３
３．１
ｐ
、、
魁 赠
帘线钢盘条索氏体间距控制试验研究
风机风量对盘条索氏体间距的影响 鞍钢线材厂斯太尔摩风冷线原安装有７台风
图２帘线钢盘条冷却过程温度
机，风机风量为９万ｍ３／ｈ。而国内新建高线风机
ｇ
风量一般在１０万ｍ３／ｈ以上。由于风机冷却能 力不足，相变前冷速在１５℃／ｓ左右，盘条组织虽 然以索氏体为主，但是冷却速度为索氏体转变理 论要求的下限。实际测量盘条索氏体片层间距为 Ｏ．１３～０．１８斗ｍ，大于日本同类产品０．１斗ｍ的控 制水平。为提高盘条相变的冷却速度，降低盘条 索氏体片层间距，需要提高线材厂风机风量。 为提高线材厂的盘条轧后冷却控制能力，线 材厂更换了每线前三台风机，风机能力提高接近 ｌ倍。现场实测盘条吐丝后风冷过程的冷却速度 达到１８—２０ ｃ｜Ｃ／ｓ，符合盘条索氏体转变所需冷却 速度中限的要求。相变过程温度为６００℃，相变 温度符合索氏体转变的标准要求。实测盘条冷却 过程温度如图２所示。图３为线材厂风机改造前 后盘条索氏体片层间距对比。由图３可以看出， 增加风机流量后，盘条的索氏体的片层间距明显 降低。根据这一试验结果，确定了大流量风机冷
由表３可以看出，盘条索氏体片层间距没有 随吐丝温度发生明显变化。同时也表明，在现有 条件下，风机冷却能力比吐丝温度对盘条索氏体 （下转第６２页）
—５８一
万方数据
＜鞍钢技术）２０１１年第２期 高光河等：２１５０ ｍｍ精轧机入口导卫标高装置的改进
总第３６８期
根据工艺要求，通过编码采集数据，由程序来控制 要调整的位置，避免了因操作员工作经验不同而 产生的人为误差。 （４）满足了工艺要求。避免了人口导卫过高 或过低现象的发生，进而为咬钢创造更好的条件。 改善了带钢扣、翘头现象，降低了带钢表面划伤几 率，提高了产品质量。同时也减少了因带钢头部 不良对设备造成的冲击及损坏。
ｐ ＼
型 赠
时间／ｓ 图１
ＬＸ８０Ｂ
ＣＣＴ曲线
从图１可以看出。ＬＸ８０Ｂ连续冷却转变曲线 十分简单，仅有珠光体和马氏体转变区，而没有出 现贝氏体转变区，说明在连续冷却过程中不会形 成贝氏体。在ａ，ｂ、ｃ冷却条件下的组织转变对应 于珠光体转变温度由高到低的变化。为达到珠光 体转变温度在６００～６５０℃的要求，应该使盘条吐 丝后冷却速度控制在ａ、ｂ之间。ａ、ｂ冷却速度分 别为３℃／ｓ和８０℃／ｓ。根据ＬＸ８０Ｂ冷却过程的 ＣＣＴ曲线，进一步确定盘条相变在６００—６５０℃发 生时，要求盘条冷却速度为１５—２５℃／ｓ。
ｊ 、、
醋 厘 Ⅱ！Ｉ｛
ｊ（
批号和工艺
图３风机改造前后盘条索氏体片层间距对比
３．２盘条吐丝温度对盘条索氏体片层间距的影 响 为了进一步优化帘线钢盘条索氏体的控制工 艺，开展了盘条吐丝温度对索氏体片层间距影响 的试验。在试验过程盘条的吐丝温度分别为 ９２０、９００、８８０和８６０℃，试验钢种为ＬＸ８０Ｂ，试验 过程其它工艺参数见表２，不同吐丝温度条件下 盘条索氏体片层间距见表３。