普碳钢生产线热轧低碳合金窄带钢的生产工艺.doc

普碳钢生产线热轧低碳合金窄带钢的生产工艺【摘 要】根据国丰钢铁有限公司热轧窄带钢厂工艺设备现状，以GF500钢为研究对象，通过现场试验，摸索出了低碳低合金高强度钢的热轧工艺，使带钢屈服强度和抗拉强度均提高150Mpa左右、晶粒度提高了一级，实现了在普碳钢生产线上也能轧制低碳低合金高强度品种钢的技术创新。【关键词】普碳钢生产线 低碳低合金高强度钢 机械性能1.前言随着轧制技术的发展对新钢种开发的不断追求，更由于残酷的市场竞争，对粗放型的窄带钢生产提出了更高的要求。产品的质量好坏、技术含量高低直接关系着企业的生死存亡。国丰公司轧钢厂技术人员结合生产实际情况对原有四条工艺简单、定位于普碳钢的窄带钢生产线进行技术改造，使之满足了轧制低碳低合金高强度钢的工艺要求，为窄带钢的销售提供了广阔的市场前景，提升了公司的竞争力。2.试验方法与条件2.1 试验原料试验采用低碳低合金高强度钢,钢种记号为GF500,化学成分见表1，原料规格为150mmX330mmX6500mm连铸坯。表1 GF500试验钢的化学成分（%）元素CSiMnPS标准0.170.240.350.801.100.0400.0402.2 成品规格轧制规格：厚3.0mm、宽355mm。尺寸偏差执行GB/3524-92碳素结构钢和低合金结构钢热轧钢带有关规定。2.3 加热工艺为降低钢料原始奥氏体晶粒尺寸、提高带钢的力学性能及钢质纯净度，制定了合理的加热工艺。加热炉采用中、低温加热，加热温度目标值按1250度控制。为保证板坯温度均匀和提高加热温度精度，试验钢均装在同一加热炉内进行加热，为防止生产中发生意外，确定了合理的待轧温度制度。2.4 轧制工艺2.4.1 粗轧。为保证低碳低合金高强度钢进入中、精轧时采用低温大压下轧制，保证精轧F1机架入口温度目标值，粗轧轧制时应加大粗轧压下量，粗轧轧机为650X2横列式排布，孔型道次为7道，即6：1。第七道钢料厚度由原来的27mm减少到22mm，同时要根据中、精轧轧制温度反馈值对粗轧机压下量进行调整。在粗轧机处进行除鳞时，各点除鳞水压均要求在15MPa以上。2.4.2 中、精轧。由于轧制低碳低合金高强度钢要比轧制普碳钢轧机负荷大，轧机电流平均增加约150A，所以在加大粗轧压下量的同时，中精轧的轧制速度由原来的8m/s减少到6m/s，既保证了卷曲温度在670度以下，又避免了烧轴承、窜辊现象的发生。同时在精轧时根据变形诱导铁素体变相（DIFT）和铁素体动态再结晶原理来提高钢的强度和韧性，中精轧轧制工艺见表2。表2 低碳低合金高强度钢GF500精轧工艺制度粗轧末道厚度开轧温度精轧温度终轧温度卷取温度轧制速度2122mm11909988506706m/s2.5 过程控制与轧后冷却根据低碳低合金高强度钢GF500轧制工艺的特殊性,考虑到在精轧温度段的变形亢力、活套张力、轧制速度、负荷分配和稳定性，过程控制计算机将此钢种单独定义到某一钢族，并新建一张模型表。轧后采用简易快速水冷却系统进行冷却,经该系统冷却后,带钢的屈服强度提高了30MPa,抗拉强度提高了17.5MPa。2.6 卷取卷取时卷取冷却水量要适中卷取张力采用自动方式设定。参照同强度级别钢种的卷取工艺确定其卷取张力。3.试验结果分析3.1 加热工艺低碳低合金高强度钢GF500按计划正常装炉，加热炉各段温度按试验要求一段加热温度控制在1100以下，二段温度控制在1300以下，均热段温度控制在1270以下，保证了铸坯的变形抗力，防止了脱碳、过热、过烧等情况的发生，从而保证了铸坯的加热质量，出钢温度为11501200。试验表明：在不影响其他钢种正常加热的情况下，能较好的保证低碳低合金高强度钢GF500的加热工艺。3.2 粗轧工艺粗轧采用大压下量轧制,并根据精轧机架的轧制温度反馈值进行粗轧机温度及压下量的控制,表3示出粗轧主要工艺参数.其结果表明,粗轧机采用大压下轧制,与正常工艺生产的普碳钢相比轧制电流只提高50-80A,完全满足试验要求。表3 粗轧主要工艺参数孔型道次1234567压下量15252525171110孔型高度13511085604332223.3 精轧工艺精轧机采用低速轧制,同时严格控制各机架的轧制温度和轧制负荷,其轧制温度和轧制负荷情况见表4。结果表明，与轧制普碳钢相比，轧制负荷有较大幅度的提高，轧机电流平均增加约150A，但都在设备许用能力范围之内。温度、中间坯厚度、轧制速度均达到了试验要求，仅卷取温度在试验时根据情况进行了适度下调。表4 精轧轧制温度和轧制负荷机架P1P2P3P4P5P6P7温度1124108010701060105010451040电流12501150119011001070131012093.4 卷取工艺在卷取时,由于调整工操作欠熟练,造成磨边较多,造成卷取堆钢事故也较多,张力设定还要进行适当的修正才能满足大批量生产要求。4.产品质量分析4.1 物理性能检测GF500带钢物理性能检测结果见表5。由表5看出，所试制的GF500带钢的屈服强度、抗拉强度、伸长率和冷弯性能均合格，但性能结果偏高，在检验的批次中抗拉强度大于600 MPa的11批占34%，平均达到590 MPa。表5批号批次Rm，MPaRel，MPaA，%冷弯6933143557530完好6933244557028完好6934146060528完好6934247560528完好6935147060027完好6935244558528完好6936147060528完好6936246060030完好6937146560028完好6937246059531完好6938145557534完好6938242055530完好6939144058028完好6939245061032完好6940146560533完好6940253565024完好6936(内)141054530完好6936(内)242055530完好6941143559531完好6941244557028完好6942143557026完好6942243056526完好6943145558030完好6943244557528完好6944141556531完好6944243558030完好6945144559028完好694524