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第五章小型棒材,线材生产


第五章

小型棒材、线材生产

简答题 1.线材如何分类? 用于生产线材的钢种非常广泛,因为钢种、钢号繁多,在线材生产中通常将线材品种按 钢种分成以下四大类: 1)软线 指普通低碳钢热轧圆盘条,含碳量不大于 0.25%以下。软线产品根据用途 不同一般分为拉拔和建筑用线材两种。 2)硬线 通常把用优质碳素钢中含碳量不小于 0.45%的中高碳钢

轧制的线材称为硬线, 对于变形抗力与硬线相当的低合金钢、合金钢及某些专用钢线材也可归类为硬线。 3)焊线 指焊接用盘条,包括碳素焊条钢用盘条和合金焊条钢用盘条。 4)合金钢线材 指各种合金钢和合金含量高的专用钢盘条。低合金钢线材一般划归为 硬线,如有特殊性能也可划入合金钢类。 2.现代棒材轧制使用的新技术有哪些? (1) 直接使用连铸坯 目前,普通碳素钢和低合金钢小型轧机、大部分合金钢小型轧机都以连铸坯为原料,并 且以连铸坯为原料的合金钢钢种和品种还在进一步扩大。 (2)采用步进式加热炉 可供选择的小型轧机钢坯加热炉炉型有:推钢式加热炉和步进式加热炉。 3.高速线材提高产品精度的措施有哪些? 对线材质量要求更多的是必须满足后部工序的使用性能。 一般线材交货技术条件规定的 质量内容有:外形及尺寸精度;表面质量及氧化铁皮;截面质量及金相组织;化学成分及力 学性能。 线材用途不同其质量要求也各有侧重, 如冷镦材除对力学性能有严格要求外, 最主要的 是要求冷镦不开裂,而要想保证不开裂就要严格控制夹杂及表面裂纹、折叠、划伤等会造成 开裂的缺陷。焊条钢盘条的质量要求最主要的是对化学成分及偏析要严格控制。 高速线材轧机生产的热轧盘条的质量, 通常包括两个方面的内容; 一是盘条的尺寸外形, 即尺寸精度及外表形貌;二是盘条的内部质量,即化学成分、微观结构和各项性能。前者主 要由盘条轧制技术控制,后者则除去轧制技术之外,还严重地受炼钢工序的影响。 轧制工序是控制尺寸精度的主要环节。 而影响精度的主要因素有温度、 张力、 孔型设计、 轧辊及工艺装备的加工精度,孔槽及导卫的磨损、导卫安装和轧机调整及轧机的机座刚度、 调整精度、轧辊轴承的可靠性和电传控制水平和精度等。 轧件的温度变化将影响变形抗力和宽展, 从而造成轧件尺寸的波动。 轧件温度变化与轧 机工艺设计、平面布置和控冷设备有关。 张力在热轧线材生产中是影响轧件尺寸精度的最主要因素。 孔型设计与轧件精度也密切相关。一般讲,椭圆-立椭孔型系消差作用比较显著;小辊 径可以减少宽展量,其消差作用比大辊径好;在精轧机组、中轧机组不采用大延伸可增加孔 型系统的适应性从而增大消差作用。 高速线材轧机以其精确的孔型设计, 合理的张力及活套控制, 单线无扭高速连续轧制方 式, 以及足够的轧机刚性结构和耐磨的轧辊材质, 保证了产品具有普通轧机所难以保持的断 面尺寸精度。 4.高速线材轧制工艺的特点是什么? 高速线材轧机的生产工艺特点可以概括为连续、高速、无扭和控冷。其中高速轧制是最 主要的工艺特点。大盘重、高精度、性能优越则是高速线材轧机的产品特点。

高速无扭精轧工艺是现代线材生产的核心技术之一。高速轧机线材生产技术中“高速” 对工艺的要求:一是保证实现高速的条件;二是解决高速实现后产生的问题。 在工艺上保证高速的主要条件是原料质量、轧件精度、轧件温度。高精度、高质量的轧 件是保证不产生轧制故障最根本的条件。 轧机间的张力对轧件精度影响极大,应尽可能实现无张力和微张力轧制。 在预精轧必 须实现无张力,在中轧和粗轧通常设置 3 个活套。高速度轧制必须实施控轧。 论述题 1.以斯太尔摩控制冷却线说明线材轧后控制冷却的原理和特点。 斯太尔摩控制冷却工艺是由加拿大斯太尔柯钢铁公司和美国摩根于 1964 年联合提出 的。斯太尔摩控制冷却工艺为了适用不同钢种的需要,具有三种冷却形式。这三种类型的水 冷段相同,依据运输机的结构和状态不同而分标准型冷却、缓慢型冷却和延迟型冷却。 标准型斯太尔摩冷却工艺布置如下图所示。其运输速度为 0.25~1.4m/s,冷却速度为 4~10℃/s,它适用于高碳钢线材的冷却。

标准斯太尔摩运输机示意图 1-精轧机组;2-冷却水箱;3-吐丝机;4-风机;5-送风室;6-集卷筒

终轧温度为 1040℃~1080℃的线材从精轧机组出来后,立即进入由多段水箱组成的水 冷段进行强制水冷至 750~850℃,水冷时间控制在 0.6s,水冷后温度较高,目的是防止线 材表面出现淬火组织。在水冷区控制冷却的目的在于延迟晶粒长大,限制氧化铁皮形成,并 冷却到接近但又明显高于相变温度的温度。 线材水冷后经夹送辊夹送进入吐丝机成圈, 并呈散卷状布放在连续运行的斯太尔摩运输 机上,运输机下方设有风机可进行鼓风冷却。经风冷后线材温度约为 350~400℃,然后进 入集卷筒集卷收集。 缓慢型冷却是为了满足标准型冷却无法满足的低碳钢和合金钢之类的低冷却速度要求 而设计的。 它与标准型冷却的不同之处是在运输机前部加了可移动的带有加热烧嘴的保温炉 罩。 由于采用了烧嘴加热和慢速输送, 缓慢冷却斯太尔摩运输机可使散卷线材以很缓慢的冷 却速度冷却。它的运输速度为 0.05~1.4m/s,冷却速度为 0.25~10℃/s,它适用于处理低 碳钢、低合金钢和合金钢之类的线材。 延迟型冷却是在标准型冷却的基础上, 结合缓慢型冷却的工艺特点加以改进而成。 它在 运输机的两侧装上隔热的保温层侧墙, 并在两侧保温墙上方装有可灵活开闭的保温罩盖。 当 保温罩盖打开时,可进行标准型冷却;若关闭保温罩盖,降低运输机速度,又能达到缓慢型 冷却效果。它的运输速度为 0.05~1.4m/s,冷却速度为 1~10℃/s,它适用于碳钢、低合金 钢和某些合金钢线材。


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