中厚板热处理工艺详细介绍

其中热处理炉本体的设备包括：炉底 辊、进料炉门、出料炉门、烧嘴、辐射管 以及检测仪表和电控系统。
区域布置特点
1#热处理炉前设置36m长的辊道，满足 钢板上料、对中和测长的目的；入炉辊道 具备钢板快速入炉的功能；钢板的出炉辊 道，设置了25m的长度，预留了增加水冷的 位置，可以增加淬火机或普通的控制冷却 系统；该组出炉辊道能够与热处理炉的出 炉区炉底辊配合，实现热处理钢板的快速 出炉，钢板最大速度20m/min。
3.2 1#热处理炉
1#热处理炉为北京凤凰工业炉公司提 供的国内第一套辊底式无氧化热处理炉， 在此之前所有类似热处理炉均由国外公司 负责设计及供货。
该热处理炉具备的热处理工艺，包括： 正火、高温回火、低温回火。
1#热处理炉的长度为69m，其中有效长 度为66m。
1#热处理炉
该区域主要设备，包括：入炉辊道、 钢板提升及对中装置、热处理炉本体、出 炉辊道以及配套的烟气风机和鼓风机等。
3.4 十一辊强力冷热矫直机
热处理车间的十一辊强力冷热矫直机 位于1#与2#冷床之间，靠近1#冷床。从总 体工艺布置上考虑，主要兼顾两座热处理 炉钢板的矫直。由于1#热处理炉以正火为 主，出炉钢板温度较高；2#热处理炉以淬 火为主，出淬火机后钢板温度较低，因此 布置在现有位置是比较合理的。
十一辊冷热强力矫直机
钢板抛丸机
因钢板厚度、宽度变化范围较大，工件 检测(测高)采用进口光电管，制动电机驱 动，设在抛丸室外，防粉尘干扰。
设有工件测宽装置，自动调节供丸闸开 启数量，以适用不同宽度的钢板，节约能 源和损耗。
每台抛丸机采用8台瑞士+GF+公司技术 抛丸器，抛丸量600kg/min，叶片为直线形， 抛丸器布置经过计算机仿真计算，上下抛 丸器一一对应，消除薄板变形，一次抛打 和二次反弹弹丸避开辊道，弹丸覆盖均匀 一致。
前后导辊辊径：Φ340mm 数量：2根 导辊辊身长度：3500mm 矫正辊辊面标高： +810mm(相对标高) 最大开口度：300 mm 矫正速度：0～20～40m/min 上辊系的倾动：上辊系能够向入口和出口方向倾
斜调整，倾动量±4mm。 矫正辊传动方式： 集中传动，满足可逆矫正。 矫正辊冷却方式：内部通水冷却。
矫直机的主要技术参数
工作方式：可逆式 压下方式：整体上下调整，同时也可沿进出料方向倾斜调
整 传动矫正辊数：十一辊（包括前后导辊） 矫正辊直径：Φ300mm 矫正辊辊矩： 325mm 矫正辊辊身长度：500mm 矫正辊数量： 9根，上4下5。 支承辊辊径：Φ310mm 支承辊辊身长度：250mm 支承辊数量：上4×5，下5×5个。
常化（正火）处理
热轧钢板一般强度太高，韧性太低， 将钢板加热到Ac3点以上，然后在空气中进 行冷却可获得细晶粒，通过常化处理后可 获得符合技术条件要求的钢板。
这种工艺一般适用于屈服点在360MPa 以上的低合金钢和厚度大于35mm的普通碳 素钢板。
调质（淬火+回火）处理
热轧钢板经过热处理炉后，使钢板温度加热 到Ac3点以上，出炉进行快速冷却，使其形成马氏 体组织，然后再进行低温加热及回火处理。这种 热处理工艺称为调质处理。
换辊方式：上下矫正辊系（包括支承辊） 整体快速换辊，换辊装置采用变频调速电 动式机械换辊。
压下平衡机构：采用液压平衡方式。
传动装置：联合减速机用稀油循环润滑， 换辊时接轴有准确定位装置。
过载保护功能：在过载情况下液压垫快速 卸荷，起到保护设备功能。
支承辊轴承采用油气润滑。
工作辊、前后导辊轴采用火、回火、淬火或 调质后的钢板的头部，剪切下的钢板用于 热处理后钢板的性能检验。
液压取样剪
取样剪技术参数如下：
型式：液压式斜刃横剪。 钢板温度：常温 ~300℃ 剪切试样钢板规格： h × b × L=6~40 × 1500~3350 × 50~200mm 剪切钢板的抗拉强度(板宽3350mm 时 )
球化（退火）处理
把热轧的厚板放在热处理炉内，将炉温 控制在Ac3点上下多次进行变化，使钢板呈 球化组织，一般用于工具钢板等。
低屈服比钢板，有如下的四种方法。
1） Q-L-T
钢板再加热后进行淬火处理（Q）→再 加热至-两相区急冷（L）→按所需比例 对硬（马氏体、贝氏体等）/软（铁素体） 进行相变，最后进行回火处理（T）。
济钢热处理车间设计的热处理产品规格： h×b×L=6～100×1500～3350×6000～ 18000mm。
济钢热处理车间的主要热处理工艺包括： 正火、高温回火、淬火、低温回火。
工艺布置：济钢热处理车间布置在中厚板 厂的东侧，向东延长240m。
2 热处理工艺
热处理技术是中厚板生产的重要环节之一。随着 工业技术的不断发展，人们对钢板质量要求越来 越高。为了达到最终要求，人们在钢中加入微量 合金元素，以通过产生细化铁素体晶粒、产生沉 淀硬化相或通过固溶强化及晶粒内位错强化来达 到机械性能提高的最终效果。这样的钢板必须采 用热处理工艺才能达到性能的要求。中厚板的热 处理可分为常化处理、调质处理、高温回火和球 化处理。下面分别进行介绍 ：
h=20mm 时:σb =1200MPa h=40mm 时:σb =750MPa 剪切次数 4 次/ 分钟
3.8 钢板喷印打字装置
钢板的喷印打字装置布置在取样剪后钢板 收集装置前。该设备为引进丹麦MAGNEMAG 公司设备。
具备功能为喷印钢板标识和冲印打字钢板 标识。
该设备具有与常规类似不同的功能：钢板 的标识可以沿着钢板宽度喷印打字，根据 需要也可以沿着钢板长度喷印打字。
是在轧后直接淬火后再进行回火。
可生产出590~950MPa级桥梁用钢板及 压力水管用钢板。
在轧后直接淬火法的基础上还有用于 生产钢结构用钢板的DQ-Q-T工艺。它是在 Ac1-Ac3两相区进行加热-淬火-回火处理， 使硬质马氏体和贝氏体分散在软质的铁素 体基体中，形成复合组织。
3 工艺布置
中厚板热处理车间三座热处理炉建成 后，将合理优化热处理工艺，其中1#热处 理炉以正火处理钢板为主、2#热处理炉以 淬火处理钢板为主、3#热处理炉以回火处 理钢板为主。经过优化后，避免热处理炉 的反复升降温，可以使热处理炉稳定运行， 并达到节能和提高产量的目的。
2）DQ-L-T
轧后立即进行直接淬火处理（DQ）→ 加热至-两相域急冷（L）→按所需比例 对硬/软进行相变，最后进行回火处理 （T）。
3）ACC-L-T
轧后控制冷却得到铁素体+贝氏体组织 （ACC）→加热至-两相区急冷（L）→按 所需比例对硬/软进行相变，最后进行回火 处理（T）。
4）DL-T
轧制后从两相区直接淬火处理（DL）→ 按所需比例对硬/软进行相变，最后进行回 火处理（T）。
弹丸清扫 一次抛丸后采用：钢丝排刷横向扫丸(粗扫 防止影响二次抛丸)。 二次抛丸后采用： 一级清扫：钢丝排刷横向扫丸。 二级清扫：高强度尼龙滚刷+收丸螺旋。 三级风吹：高压风机在抛丸室内出口处 吹丸吹灰。
丸料循环净化
采用目前最先进的溢流感应式真正满幕 帘多级风选分离器；采用专用聚脂线芯提 升机传动带；采用远距离控制弹丸控制器， 并设有弹丸补充器。
温度-形变控制轧制(TMCP)
控制轧制是在奥氏体区和铁素体相变 区进行。提高奥氏体未再结晶区累计压下 率，使得铁素体晶粒明显变细，从而提高 母材的韧性。
控制冷却是轧后加速冷却，使铁素体 相变点下降。在获得细晶粒的同时形成以 由贝氏体为主体的低温相变组织，实现强 韧化。
轧后直接淬火法（DQ-T）
主传动电机为：YTSP400L2-6 355kW×2， 1000rpm。
最大矫直力： 35000KN（单向）。
3.5 2#冷床 2#冷床的结构形式与主要参数与1#冷
床相同。
主要区别为2#冷床面积大：台面尺寸 为25000×24600mm；输入、输出辊道中心 线为32100mm。
3.6 翻板机
3.8.2 打字 字符形式：阿拉伯数字或字母，圆点矩阵。
字符尺寸：
高度：～ 10.5 mm (7 点) 宽度：～7.5 mm（5点） 行数：1行 每行字符数：Max.30 个 每行长度：～270 mm 字符深度：>0.25mm（钢板硬度HB500）
热处理整体工艺流程：详见下图。其 中控制要求比较高的正火钢板以2#炉生产 为主。需要说明的是，3#炉由于受工艺布 置位置限制，只能处理12.5m长度以下的钢 板，大于该长度的钢板热处理只能在1#或 2#热处理炉生产。
3 主要工艺设备
3.1 钢板抛丸清理机
中厚板热处理的抛丸机采用两台抛丸机 串列布置，但台抛丸机运行时，抛丸速度 为3～4m/min，可以满足厚规格钢板两条或 三条线的钢板热处理产量要求；当处理薄 规格钢板时，可以两台抛丸机同时运行， 速度达到6～8m/min，设计最高速度为 8m/min。该速度基本可以满足三座加热炉 对抛丸机产量的要求。
喷印打字装置
3.8.1 喷印 字符形式：阿拉伯数字或字母，大小尺寸如下： 字符的矩阵：7×5，高度7个点，宽度5个点。 每行字符数：Max.40个 行数：最多5行 40个字符长度：～1880 mm (36 mm 宽) ～1670 mm (33 mm 宽) ～1365 mm (28 mm 宽)
喷印字符形式
3.3 1#冷床
1#冷床的型式为大滚盘传动，冷床的主要 设备组成：冷床输入辊道、冷床输入提升机构、 冷床输入运载链、冷床传动大滚盘、冷床输出运 载链、冷床输出提升机构和冷床输出辊道。
该冷床的结构形式与现有中厚板厂主生产 线冷床的结构相似，不同的是具体参数不同，主 要有以下特点：避免了钢板在冷却运输过程中的 表面划伤；冷床采用左右分区控制，当钢板长度 小于12000mm时，冷床可以双排冷却；当钢板长度 大于12000mm时，冷床只能单排冷却。
中厚板热处理工艺介绍
济钢设计院
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