安钢中板热处理工艺介绍

1、 随着国民经济的快速发展，市场需要的中厚板热处随着国民经济的快速发展，市场需要的中厚板热处理产品不仅数量越来越大，而且要求也越来越高。按照传理产品不仅数量越来越大，而且要求也越来越高。按照传统的生产方式，以热轧、控轧、控冷一般能够生产抗拉强统的生产方式，以热轧、控轧、控冷一般能够生产抗拉强度度400530MPa、要求常温至、要求常温至0纵横向冲击功的结纵横向冲击功的结构钢板。随着控轧、控冷工艺的不断完善，抗拉强度达到构钢板。随着控轧、控冷工艺的不断完善，抗拉强度达到600MPa级（甚至级（甚至700MPa）厚度并不太高时，完全可）厚度并不太高时，完全可以以控轧控冷方式生产，在一定程度上，控轧、

2、控冷可以以以控轧控冷方式生产，在一定程度上，控轧、控冷可以代替热处理，取代了部分热处理产品，同时具有成本优势代替热处理，取代了部分热处理产品，同时具有成本优势。但强度要求再高（同时韧性要求严）、厚度更大时，控。但强度要求再高（同时韧性要求严）、厚度更大时，控轧控冷工艺就表现出了相对的局限性，如组织结构不够均轧控冷工艺就表现出了相对的局限性，如组织结构不够均匀，性能不够稳定等，必须要求以正火、调质等热处理状匀，性能不够稳定等，必须要求以正火、调质等热处理状态交货。态交货。热处理工艺概念及种类热处理工艺概念及种类p 概念概念：热处理是将钢在固态下加热到预定温度，并在该温热处理是将钢在固态下加热到预

3、定温度，并在该温度下保温一段时间，然后选用一定的冷却方式和冷却速度进度下保温一段时间，然后选用一定的冷却方式和冷却速度进行冷却的一种加工工艺。行冷却的一种加工工艺。p目的目的：改变钢的组织结构，通过钢在固态加热、保温和冷改变钢的组织结构，通过钢在固态加热、保温和冷却过程中，发生一系列组织转变，进而改善钢的机械性能；却过程中，发生一系列组织转变，进而改善钢的机械性能；消除压力加工产生的内应力；提高强度和韧性，降低金属硬消除压力加工产生的内应力；提高强度和韧性，降低金属硬度，改善切削性能等。度，改善切削性能等。p热处理工艺热处理工艺：是一种重要的金属加工工艺，在机械制造、是一种重要的金属加工工艺，

4、在机械制造、桥梁、石油运输储存、造船、高层建筑等工业中被广泛地应桥梁、石油运输储存、造船、高层建筑等工业中被广泛地应用。是用。是高端中厚板产品生产过程中不可或缺的重要工艺，在高端中厚板产品生产过程中不可或缺的重要工艺，在产品试制和产品开发中占用非常重要的地位，产品试制和产品开发中占用非常重要的地位，随着现代工业随着现代工业的高速发展，热处理将发挥更大的作用。的高速发展，热处理将发挥更大的作用。p热处理工艺种类热处理工艺种类主要有：正火、回火、淬火、退火等，主要有：正火、回火、淬火、退火等，常用的有正火、回火、淬火等。常用的有正火、回火、淬火等。p正火正火把钢板加热到铁三相图中把钢板加热到铁三相

5、图中AC3线或线或ACM以上以上（3050），并保温一段时间，然后空冷。其目的是），并保温一段时间，然后空冷。其目的是均匀细化组织成分，改善钢材机械性能。均匀细化组织成分，改善钢材机械性能。p淬火淬火把钢板加热到铁三相图中把钢板加热到铁三相图中AC3线或线或ACM以上以上（3050），并保温一段时间，使之完全奥氏体化），并保温一段时间，使之完全奥氏体化 ，然后以大于临界冷却速度的冷速急剧冷却，从而获得马氏然后以大于临界冷却速度的冷速急剧冷却，从而获得马氏体组织的工艺。其目的是提高钢材强度，通常与回火工艺体组织的工艺。其目的是提高钢材强度，通常与回火工艺配合使用，称为调质工艺。配合使用，称为调质

6、工艺。p回火回火分为高温回火、中温回火和低温回火，分为高温回火、中温回火和低温回火，低温回火低温回火：温度在温度在150250 ，所得组织为，所得组织为回火马氏体回火马氏体；中温回火中温回火：温度一般在温度一般在350 500，所得组织为，所得组织为回火屈氏体回火屈氏体；高温高温回火回火：温度一般在：温度一般在500 650，所得组织为，所得组织为回火索氏体回火索氏体；其目的改善淬火之后，钢材由于强度提高而造成韧性下降，其目的改善淬火之后，钢材由于强度提高而造成韧性下降，主要目的是为了获得既有一定强度、硬度，又有良好的塑主要目的是为了获得既有一定强度、硬度，又有良好的塑性及冲击韧性的综合性能。

7、性及冲击韧性的综合性能。热处理产品应用领域热处理产品应用领域造船造船汽车汽车 化工化工 电力电力 建筑建筑 机械机械 石油石油 桥梁桥梁 安钢中厚板热处理线工艺布置形式安钢中厚板热处理线工艺布置形式 安钢中厚板热处理生产线将于安钢中厚板热处理生产线将于2009年年12月建月建成投产，成投产，该线为该线为2800mm中板机组和中板机组和3500mm炉卷机炉卷机组共用，工程一次设计，分二期建设，总热处理能组共用，工程一次设计，分二期建设，总热处理能力达到力达到33万吨。万吨。 一期热处理线为正火线一期热处理线为正火线，设计产量正火回火钢，设计产量正火回火钢板板2222万吨万吨/ /年。年。 二期预

8、留调质线二期预留调质线，设计新增产能，设计新增产能1111万吨，其中正万吨，其中正火回火钢板火回火钢板6 6万吨万吨/ /年，调质钢板年，调质钢板5 5万吨万吨/ /年。年。 二条热处理线建成后，形成总热处理能力达到二条热处理线建成后，形成总热处理能力达到33万吨万吨/年的热处理规模，其中：正火回火钢板年的热处理规模，其中：正火回火钢板2828万万吨，调质板吨，调质板5 5万吨。万吨。具体产能分配具体产能分配 一期设计规模为一条无氧化正火、回火热处理线，设计规模为22万吨/年产量中正火：20 万吨/年产量中回火：1 万吨/年产量中正火+回火：1 万吨/年 二期设计一条淬火线（无氧化热处理炉+淬

9、火机） 二期建成后，热处理产品产量为33万吨/年产量中正火：22万吨/年产量中淬火：5万吨/年产量中回火：6万吨/年热处理生产线设计四跨，总面积130234 m2，原料跨原料跨承担原料的运输以及喷丸上料任务，同时承担回火钢板的储存；热处理跨热处理跨放置二座连续热处理炉、矫直机、冷床及淬火机，承担正火、淬火及冷却、矫直任务；剪切跨剪切跨承担钢板切割收集、入库；成品及探成品及探伤跨伤跨承担成品钢板运输、存放、钢板探伤任务。其工艺流程图如图所示。 工艺流程工艺流程p钢板（探伤）喷丸正火正火（回（回火）火）ACC冷却（预留）矫直冷床冷却改尺、取样（火切定尺）入库 热处理线主要原料及尺寸热处理线主要原料

10、及尺寸p主要原料主要原料l2800mm中板机组轧后钢板 l 3500mm炉卷机组轧后钢板p 原料尺寸原料尺寸钢板厚度： 6100mm钢板宽度： 16003250mm钢板长度： 600012500mm钢板最大米重2.198kg/m钢板最大重量： max 25.5t 热处理线主要设备组成热处理线主要设备组成p喷丸机 p无氧化辐射辊底式热处理炉p热矫直机p冷床p取样剪p探伤设备以及相关辅助设备喷丸机喷丸机项目单位数值备注年处理能力t33万装机功率kW650抛丸清理速度m/min4m/min处理后钢板表面粗糙度m2070除锈质量等级上下表面Sa2.5级侧面Sa2.0级设备外形尺寸mm1600*8500

11、*7400mm地坑以上使用弹丸规格mm0.81.2钢丝切丸或铸钢丸弹丸初次加入量t10压缩空气耗量m m3 3/min/min4压缩空气压力范围MPa0.40.55入炉前，对钢板上下表面进行喷丸清除钢板表面的氧化入炉前，对钢板上下表面进行喷丸清除钢板表面的氧化铁皮或铁锈，确保钢板表面质量铁皮或铁锈，确保钢板表面质量.LOI辐射无氧化辊底式热处理炉辐射无氧化辊底式热处理炉p热处理炉特点热处理炉特点严密性好。严密性好。氮气做为保护气体，在炉子的入口处和出口处设有炉门、密闭室、氮气幕，密闭室内设有2道密闭帘。 温度均匀，钢板加热质量高。温度均匀，钢板加热质量高。采用先进的辐射管加热，采用脉冲数字化燃

12、烧控制技术，可灵活满足多品种温度制度调整要求。辐射加热，有利于保证钢板表面质量。辐射加热，有利于保证钢板表面质量。可避免炉内钢板氧化和脱碳，减少辊面结瘤，避免钢板划伤。自动化程度高。自动化程度高。完善的热工自动化控制系统，可保证炉子的安全、正常、低耗生产，实现操作自动化。热处理炉工艺参数热处理炉工艺参数p炉型炉型 辐射管无氧化上下加热的辊底炉 p用途用途 正火和回火 p工艺温度工艺温度 正火 880 - 960 C 回火 450 - 750 C p加热速度加热速度 正火 1.4min/mm 回火650 C 2.4min/mm 回火450 C 3.2min/mm p保温时间保温时间 正火 10m

13、in 回火650 C 20min 回火450 C 30min热处理炉总长度-86400 mm热处理炉有效长度-83400 mm热处理炉入口密封段长度-1500 mm热处理炉出口密封段长度-1500 mm热处理炉炉膛宽度-3450 mm砌砖宽度4050mm有效布料宽度- 3250 mm热处理炉炉膛高度- 3025 mm上、下辐射管垂直间距-2075 mm 热处理炉主要结构尺寸热处理炉主要结构尺寸LOI公司热处理炉全貌公司热处理炉全貌无氧化热处理炉烧嘴布置无氧化热处理炉烧嘴布置热处理后钢板温度均匀情况热处理后钢板温度均匀情况矫直机矫直机p型式：可逆式四重十一辊p矫直钢板规格： 8 60 mmp矫直

14、钢板温度： 200950 p矫直钢板屈服强度：1100 MPa（冷态）p矫直辊规格:2853500 mmp最大矫直力： 35000 KNp矫直速度：02040 m/min消除热处理过程中产生的钢板不平度或进行轧后钢板的瓢曲挽救。冷床冷床p型式：滚盘式p冷床床面长度：38000mmp冷床床面宽度：25000p冷却钢板规格1 610016003250600012500p冷却钢板最大单重：25.51吨p钢板间最小距离：400mmp钢板移动速度: 2.4-12m/minp钢板最高温度：960冷却效率高冷却效率高 速度灵活速度灵活取样定尺剪取样定尺剪p 剪切钢板厚度 640（50）mmp 剪切钢板宽度

15、15003350 mm p 剪切钢板温度 200 Cp 剪切试样长度 50240 mmp 剪切钢板强度极限 800 N/mm2p 最大剪切力 5200 KNp 剪刃长度 3600 mmp 剪刃分段尺寸 900 mmp 剪刃到辊道上表面开口度 185 mmp 剪刃空行程次数 10 次/分p 工作剪刃次数 5次/分取样、定尺，满足对钢板内在性能检验的要求取样、定尺，满足对钢板内在性能检验的要求数控火焰切割机数控火焰切割机序号项目名称参数1最大切割钢板规格(mm)6028002试样钢板长度(mm)7003切速(mm/min.)6504两枪同时相对切割时,切割坯头完成时间(min)2.55纵向取样80

16、 mm长，每把枪分两次同时切割完成时间(min)0.36两枪同时相对切割时,切割试样完成时间(min)2.57总计切割完成时间(min)5.38切割小车空程运行速度(mm/min.)69切割小车定位时间(min)0.510实际切割周期(min)5.8 完成完成50mm以上钢板的取样、定尺任务。以上钢板的取样、定尺任务。热处理产品结构热处理产品结构p 产品规格 厚宽长：610016003250600012500mm 。钢板最大单重：2.198Kg/m；钢板最大重量25.51t。热处理线品种研发进度热处理线品种研发进度热处理线产品生产、研发计划分为四个阶段：p 第一阶段第一阶段 投产初期，设备调试

17、阶段， 主要按前期热处理产品清单组织生产，时间进度；2009年11月2010年2月；p 第二阶段第二阶段 完善品种结构，进行产品认证阶段，时间安排在2010年1月2010年10月底。p 第三阶段第三阶段 大批量品种开发阶段，时间安排在2010年5月以后。p 第四阶段第四阶段 调质产品研发阶段，时间安排在2010年8月以后。第一阶段第一阶段 前期热处理产品清单前期热处理产品清单（2009.112010.2）序号品种牌号规格交货状态机组分工执行标准1普碳碳结中板Q235B、C、D （包括Z15 Z25 Z35）6100正火中板 炉卷GB/T3274-2007GB/T700-2006GB/T5313

18、-18852低合金板低合金中板Q345B、C、D、E（包括Z15 Z25 Z35）680正火GB/T3274-2007GB/T1591-2008GB/T5313-1885高强度钢板Q390A、B、C、D、E（包括Z15 Z25 Z35）660正火GB/T3274-2007GB/T1591-2008GB/T5313-1885高强度钢板Q420A、B、C、D、E（包括Z15 Z25 Z35）660正火GB/T3274-2007GB/T1591-2008GB/T5313-1885高强度钢板Q460C、D、E（包括Z15 Z25 Z35）660正火GB/T3274-2007GB/T1591-2008G

19、B/T5313-1885序号品种牌号规格交货状态机组分工执行标准3高强板高强度钢板Q500D、E Q550D、E（包括Z15 Z25 Z35）650TMCP+回火炉卷GB/T 1591-2008GB/T5313-1885或技术协议高强度钢板AH70DBAH80DB （包括Z15 Z25 Z35）高强度钢板Q620D、E Q690D、E（包括Z15 Z25 Z35）4桥梁板桥梁用钢板Q345qC、D、E（包括Z15 Z25 Z35）660正火中板 炉卷GB/T 714-2008, GB/T5313-1885Q370qC、D、E（包括Z15 Z25 Z35）660正火GB/T 714-2008,

20、GB/T5313-1885Q420qC、D、E（包括Z15 Z25 Z35）660TMCP+回火正火GB/T 714-2008, GB/T5313-1885序号品种牌号规格交货状态机组分工执行标准5高层建筑结构钢高建钢板Q345GJB、C、D、E（包括Z15 Z25 Z35）660正火中板 炉卷GB/T 19879-2005, GB/T5313-1885Q390GJC、D、E（包括Z15 Z25 Z35）660正火GB/T 19879-2005, GB/T5313-1885Q420GJC、D、E（包括Z15 Z25 Z35）660正火GB/T 19879-2005, GB/T5313-1885

21、Q460GJC、D、E（包括Z15 Z25 Z35）660正火GB/T 19879-2005, GB/T5313-18856锅炉和压力容器板锅炉容器板Q245R（包括Z15 Z25 Z35）650正火中板 炉卷GB713-2008, GB/T5313-1885Q345R（包括Z15 Z25 Z35）650正火GB713-2008, GB/T5313-1885中低温容器板A516Gr60，A516Gr70（包括Z15 Z25 Z35）660正火ASTM A516M, GB/T5313-18857欧标热轧板 欧标热轧板 S355JR、J0 、J2 、K2（包括Z15 Z25 Z35）650正火中板

22、 炉卷EN10025-2:2004, GB/T5313-1885第二阶段第二阶段 需认证的需认证的产品清单产品清单（2010.32010.10）序号品种牌号规格执行标准交货状态1锅炉和压力容器板Q245R5060GB713-2008正火Q345R5060GB713-2008正火Q370R1060GB713-2008正火15CrMoR660GB713-2008正火+回火2低温压力容器用低合金钢板16MnDR660GB3531-2008正火3船板A、B、D6-50各国船级社船规正火A、B、D6-50正火AH32、AH36、DH32、DH36、650正火E、EH32、EH36、AH40、DH40、E

23、H40650正火序号品种牌号规格执行标准交货状态4欧标正火及正火轧制钢板S275N、S275NL S355N、S355NL、S420N、S420NL、S460N、S460NL660EN10025-3正火/正火轧制5欧标正火压力容器板P275NH、P275NL1 P275NL2、P355N、P355NH、P355NL1、P355NL2、P460NH、P460NL1、P460NL2660EN10028-3正火/正火轧制正火线达产后，热处理品种结构正火线达产后，热处理品种结构序号品种牌号规格执行标准交货状态1欧标正火板S275N、S275NL S355N、S355NL、S420N、S420NL、S460N、S460NL660EN10025-3正火/正火轧制2锅炉和压力容器板Q245R660GB713-2008正火Q345R660GB713-2008正火Q370R1060GB713-2008正火15CrMoR660GB7