一种盘条轧后控冷方法

技术领域

本发明涉及钢铁冶炼技术领域，具体涉及一种盘条轧后控冷方法。

背景技术

超过90％的高碳钢盘条在进行使用前都要经过冷拔等后续深加工处理，这就对其强度的均匀性提出了很高的要求，若盘条强度波动过大，会导致拉拔中张力波动大，影响钢丝拉拔，导致成品钢丝力学性能波动大，影响钢丝的合格率。为此，下游钢丝深加工企业要求原始高碳钢盘条的组织与强度波动越小越好。

高碳钢盘条的生产流程一般为：方坯加热→热轧→吐丝→控冷。目前最为常见的高速线材轧后控冷系统为斯太尔摩线，盘条经过吐丝成圈后进入斯太尔摩辊道进行运输，状态为后面的线圈落在前面的线圈上面，辊道下吹风对其进行加速冷却。但因吐丝后的盘条在斯太尔摩线上两侧搭接点位置堆积较密，中间部位堆积疏松，会出现两侧冷却慢、中间冷却快的情况，以至于横向和纵向的冷却都不均匀，进而导致了盘条同圈强度的不均匀，吐丝成圈后的盘条具有横向堆积不均匀、纵向多级变截面的特点。

现有技术中，多使用佳灵装置解决上述问题，通过调节斯太尔摩辊道横向上的风量分配，以两侧搭接点位置风量大、中间部位风量小的方式使盘条冷却速度趋于一致，降低盘条强度的同圈强度波动。但在面对不同规格的盘条时，最佳风量分配方式是不同的，佳灵装置做不到适时进行调节。而且，盘条在斯太尔摩辊道上也很难做到完全的居中，在此情况下就算调节风量，两侧搭接点的位置冷却仍不一致，也会导致盘条同圈强度波动加大。现有技术中，还有使用改变辊道速度使盘条的搭接点错位来提高盘条冷却均匀性的方式。但使用这种方式时，在没有辊道落差段时辊道只能加速，若减速，则会出现后面速度快的盘条就容易插入前面速度慢的盘条中，即倒插料的情况，造成集卷时线圈倾翻卡钢，这使得此方法的使用范围受限。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中提高钢盘条冷却均匀性时，使用佳灵装置在面对不同规格盘条时做不到适时进行调节，改变辊道速度使盘条的搭接点错位时，因考虑到倒插料问题的出现，在没有辊道落差段时仅能加速不能减速，使得此方法使用受限，且所得到的盘条的同圈强度波动差异还是不小的缺陷，从而提供一种盘条轧后控冷方法。

为此，本发明提供如下的技术方案：

本发明提供的盘条轧后控冷方法，使用斯太尔摩辊道，在相变结束之前，使盘条在辊道前进方向上呈左右摇摆状态，相变结束之前的辊道分为若干辊道段，从入口段起，使辊道的前进速度呈慢、快、慢、快交替分布，相邻两段辊道段的速度变化幅度为15％～20％；其中，盘条相变结束点为盘条两侧搭接点平均温度低于600℃的位置。

本发明提供的盘条轧后控冷方法中，为实现使盘条在辊道前进方向上呈左右摇摆状态，可以采取在辊道两侧安装导向辊的方法，具体地，所安装的导向辊为等距安装，且在辊道两侧交替安装，等距安装导向辊的距离为2～3m。

优选的，盘条在辊道前进方向上呈现的左右摇摆状态，摆动幅度为2～5cm。

优选的，沿辊道前进方向，盘条相变结束之后在辊道前进方向上恢复位于一条直线上的状态，将盘条恢复位于一条直线上的状态同样可以选择利用导向辊实现。

优选的，斯太尔摩辊道出口段的速度为0.6～0.8m/s。

优选的，斯太尔摩辊道入口段的速度为0.7～1.1m/s。

优选的，所述辊道段的长度为8～10m。

优选的，相变结束之前的辊道段数≥3段。

优选的，在盘条相变结束之前的辊道段中，风机的中部风量为边部风量的30％～45％。

优选的，在盘条相变结束之后的辊道段，不开启风机。

优选的，所述盘条的规格为11mm≤φ≤15mm。

优选的，所述盘条的材料为高碳钢，其含碳量为0.60％～1.10％。

本发明技术方案，具有如下优点：

本发明提供的盘条轧后控冷方法，使用斯太尔摩辊道，在相变结束之前，使盘条在辊道前进方向上呈左右摇摆状态，相变结束之前的辊道分为若干辊道段，从入口段起，使辊道的前进速度呈慢、快、慢、快交替分布，相邻两段辊道段的速度变化幅度为15％～20％；其中，盘条相变结束点为盘条两侧搭接点平均温度低于600℃的位置。本方法能够提高横向盘条冷却的均匀性，进一步缩小生产出的盘条的同圈强度波动，使用不受辊道有无高度落差的限制，不用频繁调整佳灵装置的角度，且能适用于多种规格盘条的生产。不断改变辊道的速度、使盘条在辊道前进方向上呈左右摇摆状态，都可以不断改变盘条搭接点的位置，使得盘条的搭接点位置更加分散，帮助提高盘条的同圈冷却均匀性。

且在盘条的生产过程中，盘条线材经吐丝后在辊道上输送，后面的线圈落在前面的线圈上面，一旦这种关系破坏就会使线圈相互交错穿插在一起，造成集卷时线圈倾翻卡钢，为了确保这种情况不会发生，设定各段辊道参数时必须确保前后线圈之间要有一定的重叠量。实际操作中，如果在没有落差段的位置降速，后面速度快的线圈就容易插入前面速度慢的线圈中，导致无法集卷，因此，一般在没有跌落段(辊道落差段)时，辊道速度是只升不降的，否则就容易形成倒插料。本发明中可在没有跌落段时先升速把盘卷拉开，再降速恢复至原位置关系附近，而不是在原位置关系上再降速，可避免倒插料的问题，使得辊道速度快、慢、快的交替分布可以实现。

本发明提供的盘条轧后控冷方法，沿辊道前进方向，盘条相变结束之后在辊道前进方向上恢复位于一条直线上的状态。这样可以使集卷过程更加顺畅，同时也可以提高集卷盘条的圈型质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例及对比例2、对比例3中盘条在斯太尔摩辊道上的长度方向上呈左右摇摆状态的形态俯视示意图；

图2为本发明实施例及对比例2、对比例3中盘条在斯太尔摩辊道上在辊道前进方向上恢复位于一条直线上的状态的形态俯视示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实验设备

斯太尔摩线：

风机风量：198000m3/h；

辊子参数：φ120mm；

辊间距及辊道段长度：辊间距5cm；

入口段：4m；

第1段至第10段：辊道每段长9m；

出口段：4m。

实施例1

本实施例提供一种盘条轧后控冷方法。所使用的材料为82B(化学成分按重量百分数计为C：0.82％，Mn：0.78％，Si：0.25％，Cr：0.15％，其余为Fe及不可避免的杂质)，断面为140mm×140mm的小方坯。将82B方坯加热至1170℃，加热过程中控制空煤比≤0.7，精轧温度930℃，终轧速度40m/s，吐丝温度870℃，得到的盘条直径为13mm，将盘条吐丝至斯太尔摩辊道中进行冷却。

对斯太尔摩辊道的改装如下：

在斯太尔摩辊道第1段至第7段入口处的两侧每隔3m加装1个导向辊，上述导向辊在辊道两侧交替安装。

其方法如下：

在斯太尔摩辊道运行时，在第1段至第6段用导向辊使盘条在长度方向上呈左右摇摆状态，摆动幅度5cm，盘条在斯太尔摩辊道上的形态如图1所示。在第7段入口处，用导向辊使盘条在辊道前进方向上恢复位于一条直线上的状态，如图2所示。本实施例中斯太尔摩辊道各辊道段的速度、风机风量设定、出口处盘条两侧搭接点平均温度如表1所示。

表1

实施例2

本实施例提供一种盘条轧后控冷系统及方法。所使用的材料为87B(化学成分按重量百分数计为C：0.88％，Mn：0.75％，Si：0.20％，Cr：0.15％，其余为Fe及不可避免的杂质)，断面为140mm×140mm的小方坯。将87B方坯加热至1170℃，加热过程中控制空煤比≤0.7，精轧温度930℃，终轧速度36m/s，吐丝温度870℃，得到的盘条直径为14mm，将盘条吐丝至斯太尔摩辊道中进行冷却。

对斯太尔摩辊道的改装如下：

在斯太尔摩辊道第1段至第7段入口处的两侧每隔3m加装1个导向辊，上述导向辊在辊道两侧交替安装。

其方法如下：

在斯太尔摩辊道运行时，在第1段至第6段用导向辊使盘条在长度方向上呈左右摇摆状态，摆动幅度3cm，盘条在斯太尔摩辊道上的形态如图1所示。在第7段入口处，用导向辊使盘条在辊道前进方向上恢复位于一条直线上的状态，如图2所示。本实施例中斯太尔摩辊道各辊道段的速度、风机风量设定、出口处盘条两侧搭接点平均温度如表2所示。

表2

实施例3

本实施例提供一种盘条轧后控冷系统及方法。所使用的材料为87B-1(化学成分按重量百分数计为C：0.88％，Mn：0.75％，Si：0.50％，Cr：0.15％，V：0.03，其余为Fe及不可避免的杂质)，断面为140mm×140mm的小方坯。将87B-1方坯加热至1200℃，加热过程中控制空煤比≤0.6，精轧温度950℃，终轧速度32m/s，吐丝温度880℃，得到的盘条直径为15mm，将盘条吐丝至斯太尔摩辊道中进行冷却。

对斯太尔摩辊道的改装如下：

在斯太尔摩辊道第1段至第7段入口处的两侧每隔3m加装1个导向辊，上述导向辊在辊道两侧交替安装。

其方法如下：

在斯太尔摩辊道运行时，在第1段至第6段用导向辊使盘条在长度方向上呈左右摇摆状态，摆动幅度2cm，盘条在斯太尔摩辊道上的形态如图1所示。在第7段入口处，用导向辊使盘条在辊道前进方向上恢复位于一条直线上的状态，如图2所示。本实施例中斯太尔摩辊道各辊道段的速度、风机风量设定、出口处盘条两侧搭接点平均温度如表3所示。

表3

对比例1

本对比例提供一种盘条轧后控冷系统及方法。所使用的材料为82B(化学成分按重量百分数计为C：0.83％，Mn：0.75％，Si：0.20％，Cr：0.15％，其余为Fe及不可避免的杂质)，断面为140mm×140mm的小方坯。将82B方坯加热至1170℃，加热过程中控制空煤比≤0.7，精轧温度930℃，终轧速度36m/s，吐丝温度870℃，得到的盘条直径为14mm，将盘条吐丝至斯太尔摩辊道中进行冷却。

本对比例中斯太尔摩辊道各辊道段的速度、风机风量设定、出口处盘条两侧搭接点平均温度如表4所示。

表4

对比例2

本对比例提供一种盘条轧后控冷系统及方法。所使用的材料为82B(化学成分按重量百分数计为C：0.82％，Mn：0.78％，Si：0.25％，Cr：0.15％，其余为Fe及不可避免的杂质)，断面为140mm×140mm的小方坯。将82B方坯加热至1170℃，加热过程中控制空煤比≤0.7，精轧温度930℃，终轧速度40m/s，吐丝温度870℃，得到的盘条直径为13mm，将盘条吐丝至斯太尔摩辊道中进行冷却。

对斯太尔摩辊道的改装如下：

在斯太尔摩辊道第1段至第5段入口处的两侧每隔3m加装1个导向辊，上述导向辊在辊道两侧交替安装。

其方法如下：

在斯太尔摩辊道运行时，在第1段至第4段用导向辊使盘条在长度方向上呈左右摇摆状态，摆动幅度5cm，盘条在斯太尔摩辊道上的形态如图1所示。在第5段入口处，用导向辊使盘条在辊道前进方向上恢复位于一条直线上的状态，如图2所示。本实施例中斯太尔摩辊道各辊道段的速度、风机风量设定、出口处盘条两侧搭接点平均温度如表5所示。

表5

对比例3

本对比例提供一种盘条轧后控冷系统及方法。所使用的材料为82B(化学成分按重量百分数计为C：0.82％，Mn：0.78％，Si：0.25％，Cr：0.15％，其余为Fe及不可避免的杂质)，断面为140mm×140mm的小方坯。将82B方坯加热至1170℃，加热过程中控制空煤比≤0.7，精轧温度930℃，终轧速度40m/s，吐丝温度870℃，得到的盘条直径为13mm，将盘条吐丝至斯太尔摩辊道中进行冷却。

对斯太尔摩辊道的改装如下：

在斯太尔摩辊道第1段至第7段入口处的两侧每隔3m加装1个导向辊，上述导向辊在辊道两侧交替安装。

其方法如下：

在斯太尔摩辊道运行时，在第1段至第6段用导向辊使盘条在长度方向上呈左右摇摆状态，摆动幅度5cm，盘条在斯太尔摩辊道上的形态如图1所示。在第7段入口处，用导向辊使盘条在辊道前进方向上恢复位于一条直线上的状态，如图2所示。本实施例中斯太尔摩辊道各辊道段的速度、风机风量设定、出口处盘条两侧搭接点平均温度如表6所示。

表6

测试例1

对本发明实施例、对比例中得到的盘条的同圈抗拉强度性能进行测试，每圈检测8支，所使用的检测标准为GB/T228.8-2021金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法，结果如表7所示。

表7

由得到的抗拉强度结果可以看出，实施例中通过本发明中方法得到的盘条，其抗拉强度高，同圈波动小。而对比例1中在冷却中不使盘条摆动所得到的盘条，对比例2中在相变段结束前就使盘条停止摆动所得到的盘条，对比例3中部分辊道段前后速度变化不在15％～20％范围内所得到的盘条，它们的抗拉强度低，抗拉强度的同圈波动大。使用本发明中的盘条轧后控冷方法能得到抗拉强度高，同圈波动小的盘条，且适用于多种直径的盘条，多种规格的高碳钢。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。