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钢材穿水冷却知识

成品出精轧后,立即用水冷装置强制冷却的型钢冷却。轧钢的控制冷却可分为三个阶段:一次冷却、二次冷却和最终空气冷却。

一次冷却基本上是水冷却。第一阶段强冷却的目的通常是控制变形奥氏体的结构状态,防止碳化物的晶粒长大或过早沉淀形成网状碳化物,修复变形引起的位错,提高相变的过冷度,为变形奥氏体的转变做好准备。由于相变前的组织状态直接影响相变,所以从细晶到铁素体或渗碳体和珠光体。相变产物的机理、形貌、钢的晶粒尺寸和性能。

经验表明,初冷温度越接近终轧温度,变形奥氏体的细化效果越好。水冷装置包括单层套式冷却器(图1)、双层套式冷却器(图2)、射流冷却器(图3)、涡流管式冷却器(图4)、箱式冷却器(图5)、层流冷却器(图6)和定向环形射流冷却器(图7)。

涡流管式冷却器冷却能力强,应用广泛。开放式冷却温度、最终冷却温度和冷却速度是直接冷却水的主要工艺参数。例如,自回火温度(即再生温度)是所有工艺参数中最基本的工艺参数(见钢筋控制冷却)。如果线材在轧制后被水冷却,选择合适的冷却速度以获得所需的结构是非常重要的。另外,重要的是要注意冷却后的盘条表面温度不应低于500摄氏度,以免形成马氏体。

穿水冷却生产过程控制实例

日照钢铁有限公司决定全面开发水穿丝,生产日本标准SD390和英国标准460兆帕钢筋。英国标准460执行BS4449:1988,日本标准SD390执行JISG311221987。以上标准对轧后冷却工艺没有严格规定。只要达到性能要求,一般采用微合金化和轧后余热淬火。

水温对冷却效果影响很大,直接影响冷却速度。如果水温过高,冷却速度不够,过冷度不够,表面回火马氏体深度不够,钢筋的抗拉强度不符合要求。水温应控制在30℃以下,为此增加了一个容量为1000立方米、冷却能力为1200立方米/小时的冷却池。水压对冷却效果的影响也很明显。在冷却过程中,必须有足够的水压来破坏附着在钢筋表面的氧化膜。

另外,水压足够高,消除了重力的影响,使钢筋浮在紊流管的中心,达到均匀冷却的目的。实践证明,水压应控制在0.7MPa以上。通过冷却的水通常有两种形式:套筒冷却和湍流冷却。日照电厂采用紊流管结构。套管冷却均匀,但冷却强度不高,需要水的压力流量和冷却管线的长度。湍流管冷却强度高,但内腔设计难以掌握。否则容易产生不均匀冷却,波浪弯曲难以控制,且湍流管内钢筋阻力大,严重时将钢筋直接堆放在湍流管内。水冷线离成品机架越短越好。研究结果表明,水在成品框架上的渗透可以降低奥氏体再结晶程度,保留轧制变形的影响,并具有较好的综合力学性能。上述原则可在实际应用中加以调整。对于日本标准SD390螺纹,标准规定屈服极限不得超过510MPa。

微合金化需要添加钒氮合金或铌铁,这将大大增加成本。按目前的市场价格,每吨材料成本将增加70-100元。采用轧后余热淬火,适当控制C当量,可以充分保证钢筋的综合性能。


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