專利名稱:等軸晶鐵素體不銹鋼板帶的鑄軋方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鐵素體不銹鋼板帶制備技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及鐵素體不銹鋼板帶等軸晶鑄軋技術(shù)。
背景技術(shù)：
鐵素體不銹鋼是指鉻含量在11％～30％，具有體心立方晶體結(jié)構(gòu)，在使用狀態(tài)下以鐵素體組織為主的不銹鋼。鐵素體不銹鋼除具有不銹性和耐一般腐蝕性能外，其耐氯化物應(yīng)力腐蝕、耐點(diǎn)蝕、耐縫隙腐蝕等局部腐蝕性能優(yōu)良。另外，鐵素體不銹鋼的強(qiáng)度高，冷加工硬化傾向低，導(dǎo)熱系數(shù)高，線膨脹系數(shù)較低。因此，從誕生到現(xiàn)在，鐵素體不銹鋼在近百年的時間里，已獲得了廣泛的應(yīng)用。
由于鐵素體不銹鋼不含鎳或者僅含少量的鎳，其生產(chǎn)成本低廉，在目前國際鎳價暴漲、奧氏體不銹鋼價格較高的情況下，其需求量和使用量迅速增長。
鐵素體不銹鋼板帶除用在裝飾和汽車排氣領(lǐng)域外，主要是用在廚具(沖制鍋、碗、盆、餐盤等)和家用電器(沖制洗衣機(jī)內(nèi)桶、熱水器內(nèi)膽等)。這就要求其不但要有優(yōu)良的表面質(zhì)量，而且要有非常好的成型性能。可是，利用傳統(tǒng)的連鑄-軋制-退火工藝生產(chǎn)的鐵素體不銹鋼板帶在用戶加工制品的過程中，表面質(zhì)量差(例如表面皺折現(xiàn)象嚴(yán)重)，而且深沖性能差，r值偏低。這是由于鐵素體不銹鋼連鑄坯在凝固時產(chǎn)生成分偏析嚴(yán)重的粗大的柱狀晶，這種成分的不均勻性，在隨后的熱加工和熱處理過程中很難完全消除，而且隨加工量的增加，沿軋向呈線型分布，由于這種化學(xué)成分的偏差導(dǎo)致材料變形性能的不均勻和各項異性，從而產(chǎn)生了表面皺折，并使得成型性能很差。
所以，改善鐵素體不銹鋼板帶在沖壓加工中表面質(zhì)量和成型性能的最有效途徑之一就是減少鑄坯的柱狀晶比率，提高等軸晶率。目前提高鑄坯等軸晶率的途徑主要有兩個一是冶煉時添加合金元素鈦；二是在連鑄過程中采用電磁攪拌技術(shù)。太原鋼鐵有限公司的任智勇指出，向鐵素體不銹鋼中添加一定量的Ti，能細(xì)化鑄造組織，這主要是因TiN的形核作用引起的。但Ti的加入量不宜過多，否則會降低鋼的純凈度，導(dǎo)致板坯修磨量增大，并對冷軋成品表面質(zhì)量和使用性能帶來不利影響。此外，針對含Ti鐵素體不銹鋼在連鑄時易形成皮下夾雜和翻皮等缺陷的特點(diǎn)，還需要將鋼中的[N]、[O]含量分別控制在150×10-6和50×10-6以下，并采用無氧化保護(hù)澆注等措施?？梢?，利用添加鈦來提高鑄坯等軸晶率操作復(fù)雜且效果不理想。而大多數(shù)鐵素體不銹鋼企業(yè)大都采用另一種技術(shù)——電磁攪拌技術(shù)。當(dāng)采用電磁攪拌時，過熱度控制在30℃～50℃之間，可確保鑄坯形成30％～50％的等軸晶比例。但是，電磁攪拌設(shè)備昂貴，故障頻繁，運(yùn)行成本高，而且等軸晶率不高。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是針對目前鐵素體不銹鋼板帶鑄坯等軸晶化控制工藝復(fù)雜、設(shè)備昂貴、等軸晶率較低的技術(shù)問題，提供一種等軸晶鐵素體不銹鋼板帶的鑄軋技術(shù)及設(shè)備。
主要是以鐵素體不銹鋼為基本原料，包括低鉻鐵素體不銹鋼和中鉻鐵素體不銹鋼兩個系列，其化學(xué)成分范圍分別為[C]≤0.1％，[Si]≤0.6％，[Mn]≤0.3％，[S]≤0.005％，[P]≤0.02％，[Cr]＝11～11.5％，[Ti]≤0.5％，[Nb]≤0.3％，F(xiàn)e為余量；[C]≤0.12％，[Si]≤0.75％，[Mn]≤0.80％，[S]≤0.030％，[P]≤0.035％，[Cr]＝16～18％，[Ni]≤0.60％，F(xiàn)e為余量。利用熔煉、吹渣、預(yù)熱、澆注、鑄軋技術(shù)，結(jié)合澆注速度、溶池液面、軋輥輥縫、鑄軋速度、鑄軋壓力等控制工藝，鑄軋出鑄態(tài)組織幾乎全部為等軸晶、沒有柱狀晶的鐵素體不銹鋼板帶。
本發(fā)明的等軸晶鐵素體不銹鋼板帶的鑄軋技術(shù)，包含以下步驟。
1)熔煉；鐵素體不銹鋼原料預(yù)熱至100～300℃后，放入中頻感應(yīng)爐中，當(dāng)溫度達(dá)到900℃～1200℃，由供氣裝置向感應(yīng)爐中通入惰性氣體(氬氣)，在惰性保護(hù)氣體下進(jìn)行熔煉。中頻感應(yīng)爐的加熱功率為10KW～50KW。
2)吹渣當(dāng)鐵素體不銹鋼溫度達(dá)到1200℃～1600℃時，添加不銹鋼造渣劑，進(jìn)行攪拌精煉，精煉時間為5～30min，通入氬氣，氣壓為3～20個大氣壓，吹渣后靜置5～30min；3)預(yù)熱當(dāng)鐵素體不銹鋼溫度達(dá)到1100℃～1300℃時，預(yù)熱中間包、澆嘴、布流槽、側(cè)封板10～30min；4)澆注液態(tài)鐵素體不銹鋼在氣體保護(hù)(氬氣)條件下澆注到中間包里，中間包要保持鐵素體不銹鋼液恒溫(1480℃～1600℃)，并控制兩鑄軋輥間的鐵素體不銹鋼液溶池的高度恒定(距離布流槽最低端10～20cm)，澆注速度為20Kg～30Kg/min；5)鑄軋鐵素體不銹鋼由布流槽流入鑄軋機(jī)，在保護(hù)氣體下控制溫度為1500℃～1600℃，鑄軋速度為10～50m/min，鑄軋壓力為50～200KN，軋輥輥縫為1.0mm～7.0mm，軋制成25cm寬、1mm～8mm厚的等軸晶鐵素體不銹鋼板帶；6)后加工上述板帶經(jīng)加熱爐加熱至1100～1200℃，保溫0.5h，熱軋壓下10％～20％，然后800～900℃退火1～5小時，再冷軋至0.5～1.0mm，最后800～900℃退火0.5～3min，生產(chǎn)出所需厚度的鐵素體不銹鋼板帶。
本發(fā)明采用的鑄軋設(shè)備包括中頻感應(yīng)爐、鑄軋機(jī)、側(cè)封板、澆嘴、布流槽、中間包、自動輥縫調(diào)節(jié)裝置、在線溶池溫度檢測裝置、手動澆鑄裝置、在線預(yù)熱裝置、在線供氣裝置、溶池液面高度檢測裝置、輥速自動調(diào)節(jié)裝置、板帶夾送裝置。
中頻感應(yīng)爐和中間包均采用充填惰性氣體保護(hù)，在線供氣裝置可控制保護(hù)氣體的流量，澆嘴位于中間包底部的一側(cè)，布流槽安裝在澆嘴下部。側(cè)封板緊貼在兩軋輥的邊緣處，防止鋼液側(cè)漏。中間包由內(nèi)襯層、保溫層、外層鋼板組成，為了便于保溫，鑄軋機(jī)設(shè)有在線預(yù)熱裝置，在線預(yù)熱裝置與中間包上的預(yù)熱燃?xì)鈬娮爝B接，用來預(yù)熱中間包、澆嘴、布流槽和側(cè)封板；考慮到金屬液重量和澆嘴的流速，中間包長度為0.3m～3m，寬度為0.1m～2m，高度為0.2～1.5m，澆嘴的直徑為2cm～50cm。中頻感應(yīng)爐設(shè)有手動澆注裝置，通過控制流入中間包的液面高度，控制澆嘴的流速，進(jìn)而控制溶池的高度。鑄軋機(jī)還設(shè)有在線溶池溫度檢測裝置，和溶池液面高度檢測裝置，它們分別被固定在鑄軋機(jī)斜上方的支架上，斜對著溶池，測量溶池內(nèi)金屬液的溫度和高度，保證金屬液在同一溫度相對穩(wěn)定的流入鑄軋棍中。鑄軋機(jī)為雙輥水平式鑄軋機(jī)，配置有內(nèi)冷式軋輥，內(nèi)部通有冷卻水，冷卻水進(jìn)口溫度為0～25℃，出口溫度不大于10～50℃，通過調(diào)節(jié)水壓、流量，改善軋輥的表面導(dǎo)熱能力，改善鐵素體不銹鋼鋼液的凝固狀態(tài)，使金屬液流過軋輥輥縫時，通過快速凝固、結(jié)晶、強(qiáng)加工和組織改善相結(jié)合，消除粗大的柱狀晶，消除偏析，獲得100％的等軸晶。鑄軋機(jī)設(shè)有輥縫自動調(diào)節(jié)裝置，通過自動輥縫調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)輥縫，獲得不同厚度的等軸晶鐵素體不銹鋼鑄軋板帶。鑄軋機(jī)的鑄軋輥可以是銅，也可以是合金鋼，這些材料導(dǎo)熱性好，耐冷熱交變載荷，有相當(dāng)高的強(qiáng)度和剛度，不與熔體反應(yīng)。在金屬液的熔煉、流動、鑄軋過程中采用惰性氣體進(jìn)行保護(hù)，提高了鐵素體不銹鋼鋼液化學(xué)成分控制精度，提高了鐵素體不銹鋼鋼液的純凈度，改善了鑄軋板帶的表面質(zhì)量。輥面用石墨潤滑。板帶夾送裝置順列安裝在鑄軋機(jī)的出口處，鑄軋出的板帶經(jīng)板帶夾送裝置導(dǎo)出。鑄軋設(shè)備的后續(xù)工序還配有精軋機(jī)(熱軋機(jī)、冷軋機(jī))和退火爐，對鑄軋出的0.5～8mm厚的等軸晶鐵素體不銹鋼進(jìn)行所需的軋制和退火處理。
前述的等軸晶鐵素體不銹鋼板帶的鑄軋設(shè)備，所述的感應(yīng)爐為30～100千克中頻感應(yīng)爐；所述的中間包由內(nèi)襯層、保溫層、外層鋼板組成，中間包底部有澆嘴，澆嘴直徑為2cm～50cm，中間包長度為0.3m～3m，寬度為0.1m～2m，高度為0.2～1.5m；所述的軋輥側(cè)封板為石英材料，斷面形狀為等腰梯形；所述的布流槽由內(nèi)襯層、外層鋼板組成，內(nèi)襯層布局為分流式；所述的鑄軋機(jī)為雙輥水平式鑄軋機(jī)，配置有內(nèi)冷式軋輥，內(nèi)部通有冷卻水，冷卻水進(jìn)口溫度為0～25℃，出口溫度10～50℃，軋輥直徑φ300mm～2000mm，輥寬10cm～300cm，軋制力50～4000KN，鑄軋速度為5～50m/min；輥套為銅套或鋼套，輥面采用石墨潤滑；等軸晶鐵素體不銹鋼板帶的鑄軋設(shè)備還設(shè)有預(yù)應(yīng)力軋制、軋制力以及預(yù)載力顯示裝置。
本發(fā)明技術(shù)方案的突出的實質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的效果主要體現(xiàn)在1)本發(fā)明與原有的鐵素體不銹鋼板帶的傳統(tǒng)生產(chǎn)方法相比，無需采用電磁攪拌技術(shù)、無需添加鈦元素，降低了生產(chǎn)成本，縮短鐵素體不銹鋼板帶生產(chǎn)流程，使得鐵素體不銹鋼板帶的等軸晶比率為100％，從根本上改善了鐵素體不銹鋼板帶制品在加工過程中的表面質(zhì)量和成型性能，增加了鐵素體不銹鋼板帶的產(chǎn)品競爭力。
2)本發(fā)明中頻感應(yīng)爐、中間包、澆嘴均采用吹填惰性氣體保護(hù)，且整個過程采用惰性氣體進(jìn)行工業(yè)環(huán)境的保護(hù)，有效地防止了鐵素體不銹鋼鋼液在熔煉、流動、鑄軋過程中的氧化燃燒，提高了鐵素體不銹鋼鋼液化學(xué)成分控制精度，提高了鐵素體不銹鋼鋼液的純凈度，改善了鑄軋板帶的表面質(zhì)量。
3)本發(fā)明的鑄軋機(jī)設(shè)有自動調(diào)節(jié)輥縫裝置、在線溶池溫度檢測裝置、手動澆注裝置、在線預(yù)熱裝置、輥速自動調(diào)節(jié)裝置、溶池液面高度檢測裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)自動調(diào)節(jié)輥縫、手動澆注速度控制、自動監(jiān)測溶池溫度，保持溶池液面高度恒定，保持溶池內(nèi)鐵素體不銹鋼鋼液溫度均勻。
4)本發(fā)明的鑄軋機(jī)配有內(nèi)冷式軋輥，內(nèi)部通有冷卻水，通過調(diào)節(jié)水壓、流量，改善軋輥的表面導(dǎo)熱能力，改善鐵素體不銹鋼鋼液的凝固狀態(tài)，使金屬液流過軋輥輥縫時，通過快速凝固、結(jié)晶、強(qiáng)加工和組織改善相結(jié)合，消除粗大的柱狀晶，消除偏析，獲得100％的等軸晶。
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是布流槽內(nèi)部分流示意圖。
圖3是中間包內(nèi)部示意圖。
圖4是鑄軋板帶金相組織的100％等軸晶示意圖，其中(a)是板帶的橫截面組織示意圖，(b)是板帶的縱截面組織示意圖。
圖中1中頻感應(yīng)爐，2鑄軋機(jī)，3側(cè)封板，4澆嘴，5布流槽，6中間包，7自動輥縫調(diào)節(jié)裝置，8在線溶池溫度檢測裝置，9手動澆鑄裝置，10在線預(yù)熱裝置，11在線供氣裝置，12溶池液面高度檢測裝置，13輥速自動調(diào)節(jié)裝置，14板帶夾送裝置，15保護(hù)氣體導(dǎo)入管，16蓋板，17保護(hù)氣體噴嘴，18預(yù)熱燃?xì)鈬娮欤?9澆嘴連接槽。
具體實施方式如圖1所示，本發(fā)明采用包括中頻感應(yīng)爐1、鑄軋機(jī)2、側(cè)封板3、澆嘴4、布流槽5、中間包6在內(nèi)的一種等軸晶鐵素體不銹鋼板帶的鑄軋設(shè)備。中頻感應(yīng)爐1和中間包6均充填惰性氣體保護(hù)，在線供氣裝置11可控制保護(hù)氣體的流量，澆嘴4位于中間包底部的一側(cè)，5布流槽與澆嘴4上下豎直相連。6中間包由內(nèi)襯層、保溫層、外層鋼板組成，為了便于保溫鑄軋機(jī)2設(shè)有在線預(yù)熱裝置10，預(yù)熱中間包6、澆嘴4、布流槽5和側(cè)封板3；考慮到金屬液重量和澆嘴4的流速，6中間包長度為0.3m～3m，寬度為0.1m～2m，高度為0.2～1.5m，澆嘴4的直徑為2cm～50cm。中頻感應(yīng)爐1設(shè)有手動澆注裝置9，通過控制流入中間包6的液面高度，控制澆嘴4的流速，進(jìn)而控制溶池的高度。鑄軋機(jī)2還設(shè)有在線溶池溫度檢測裝置8，和在線預(yù)熱裝置10、溶池液面高度檢測裝置12、輥速自動調(diào)節(jié)裝置13，控制和調(diào)節(jié)溶池內(nèi)金屬液的溫度和高度，保證金屬液在同一溫度相對穩(wěn)定的流入鑄軋棍中。在線溶池溫度檢測裝置8和溶池液面高度檢測裝置12分別被固定在鑄軋機(jī)2斜上方的支架上，斜對著溶池。鑄軋機(jī)2為雙輥水平式鑄軋機(jī)，配置有內(nèi)冷式軋輥，內(nèi)部通有冷卻水，冷卻水進(jìn)口溫度為0～25℃，出口溫度不大于10～50℃，通過調(diào)節(jié)水壓、流量，改善軋輥的表面導(dǎo)熱能力，改善鐵素體不銹鋼鋼液的凝固狀態(tài)，使金屬液流過軋輥輥縫時，通過快速凝固、結(jié)晶、強(qiáng)加工和組織改善相結(jié)合，消除粗大的柱狀晶，消除偏析，獲得100％的等軸晶。鑄軋機(jī)2設(shè)有輥縫自動調(diào)節(jié)裝置，通過自動輥縫調(diào)節(jié)裝置7調(diào)節(jié)輥縫，獲得不同厚度的等軸晶鐵素體不銹鋼鑄軋板帶。鑄軋機(jī)2的鑄軋輥可以是銅，也可以是合金鋼，這些材料導(dǎo)熱性好，耐冷熱交變載荷，有相當(dāng)高的強(qiáng)度和剛度，不與熔體反應(yīng)。在金屬液的熔煉、流動、鑄軋過程中采用惰性氣體進(jìn)行保護(hù)，提高了鐵素體不銹鋼鋼液化學(xué)成分控制精度，提高了鐵素體不銹鋼鋼液的純凈度，改善了鑄軋板帶的表面質(zhì)量。輥面用石墨潤滑。鑄軋出的板帶經(jīng)板帶夾送裝置14導(dǎo)出，鑄軋設(shè)備的后續(xù)工序還配有熱軋機(jī)、冷軋機(jī)和退火爐，對鑄軋出的0.5～8mm厚的等軸晶鐵素體不銹鋼進(jìn)行所需的軋制和退火處理。
上述的感應(yīng)爐為30～100千克中頻感應(yīng)爐；所述的中間包由內(nèi)襯層、保溫層、外層鋼板組成，中間包底部有澆嘴，澆嘴直徑為2cm～50cm，中間包長度為0.3m～3m，寬度為0.1m～2m，高度為0.2～1.5m；所述的軋輥側(cè)封板為石英材料，斷面形狀為等腰梯形；所述的布流槽由內(nèi)襯層、外層鋼板組成，內(nèi)襯層布局為分流式；所述的鑄軋機(jī)為雙輥水平式鑄軋機(jī)，配置有內(nèi)冷式軋輥，內(nèi)部通有冷卻水，冷卻水進(jìn)口溫度為0～25℃，出口溫度10～50℃，軋輥直徑φ300mm～2000mm，輥寬10cm～300cm，軋制力50～4000KN，鑄軋速度為5～50m/min；輥套為銅套或鋼套，輥面采用石墨潤滑；所述的等軸晶鐵素體不銹鋼板帶的鑄軋設(shè)備設(shè)有預(yù)應(yīng)力軋制、軋制力以及預(yù)載力顯示裝置；所屬的等軸晶鐵素體不銹鋼板帶的鑄軋設(shè)備的后續(xù)工序還配有精軋機(jī)和退火爐。
如圖2所示，布流槽5由外鋼板、內(nèi)襯和三個擋塊構(gòu)成，內(nèi)襯和擋塊是粘結(jié)在一起的，其材料均為鎂砂。布流槽5和澆嘴4通過螺栓固定在一起，保護(hù)氣體導(dǎo)入管則通過澆嘴4上的小孔吹入保護(hù)氣體。
如圖3所示，中間包6由外鋼板、內(nèi)襯和蓋板16構(gòu)成，澆嘴連接槽19位于中間包6底部的一側(cè)，保護(hù)氣體噴嘴17和預(yù)熱燃?xì)鈬娮?8卡在蓋板16的三個圓形小孔里，向中間包6內(nèi)噴入可燃?xì)怏w和保護(hù)氣體。
所采用的自動輥縫調(diào)節(jié)裝置，壓下螺絲是頂?shù)杰堓伒妮S承座上的，鑄軋前需要事先預(yù)留一定輥縫，這個輥縫就是通過調(diào)整壓下螺絲設(shè)定的。然后再用彈簧壓緊鑄軋輥，將輥縫調(diào)整至零。鑄軋時，依靠旋轉(zhuǎn)的鑄軋輥將溶池內(nèi)金屬帶入，金屬凝固后形成一定厚度，就對鑄軋輥產(chǎn)生壓力，進(jìn)而又將彈簧壓縮，壓力越大，彈簧壓縮就越厲害。通過這個彈簧，實現(xiàn)了輥縫隨著鑄軋輥與板帶間壓力大小的自動調(diào)節(jié)，避免了輥縫過小而發(fā)生的軋卡現(xiàn)象。
在線溶池溫度檢測裝置主要采用了一個Raytek公司的FR1C雙色光纖式測溫儀，與計算機(jī)相連。其測溫范圍為500℃～2500℃，響應(yīng)時間為10ms，輸出電流為4～20mA。
手動澆鑄裝置中頻感應(yīng)爐通過一個轉(zhuǎn)動軸連接在小車的支架上，轉(zhuǎn)動軸上還連接有一個大約1m長的手柄，上下轉(zhuǎn)動手柄，帶動中頻感應(yīng)爐繞軸轉(zhuǎn)動，即實現(xiàn)了中頻感應(yīng)爐的澆注過程，轉(zhuǎn)動速度決定了澆注速度。
在線預(yù)熱裝置主要由丙烷瓶、氧氣瓶、導(dǎo)管、燃?xì)鈬娮旖M成，通過控制丙烷瓶、氧氣瓶上的丙烷壓力表、氧氣壓力表控制燃?xì)饬髁俊?br> 在線供氣裝置主要由氬氣瓶、導(dǎo)管組成，通過控制氬氣瓶上的氬氣壓力表控制保護(hù)氣體的流量。
溶池液面高度檢測裝置主要由一臺常州潞城傳感器有限公司的MH型數(shù)碼顯示活套檢測器組成，本檢測器接受溶池內(nèi)金屬液輻射出來的紅外光并直接成像到CCD傳感器上，通過光學(xué)系統(tǒng)使檢測區(qū)域內(nèi)液面的位置與CCD上影像的位置一一對應(yīng)，成線性關(guān)系，通過處理，轉(zhuǎn)換成與物體位置相對應(yīng)的模擬信號，輸出到計算機(jī)上。
輥速自動調(diào)節(jié)裝置主要由電動機(jī)、590直流調(diào)速器、減速器(減速比40∶1)組成，590直流調(diào)速器可以控制電動機(jī)轉(zhuǎn)速，電動機(jī)帶動減速器，減速器帶動鑄軋輥轉(zhuǎn)動。590直流調(diào)速器是由計算機(jī)控制的。
板帶夾送裝置主要由6RA70交流調(diào)速器、電動機(jī)、減速器組成，6RA70交流調(diào)速器可以控制電動機(jī)轉(zhuǎn)速，電動機(jī)帶動減速器，減速器帶動鑄軋輥轉(zhuǎn)動。6RA70交流調(diào)速器是由計算機(jī)控制的。
實施例1化學(xué)成分為[C]≤0.12％，[Si]≤0.75％，[Mn]≤0.80％，[S]≤0.030％，[P]≤0.035％，[Cr]＝16～18％，[Ni]≤0.60％，F(xiàn)e為余量的鐵素體不銹鋼的原料經(jīng)過預(yù)熱后，放入40Kg中頻感應(yīng)爐1中，加熱功率為10KW，當(dāng)溫度達(dá)到900℃，由供氣裝置11向感應(yīng)爐1中通入惰性氣體，在惰性保護(hù)氣體下進(jìn)行熔煉。當(dāng)溫度達(dá)到1200℃時，添加DFC-700不銹鋼造渣劑，進(jìn)行攪拌精煉5min，通入氣吹渣后靜置5min。然后，當(dāng)溫度達(dá)到1100℃時，預(yù)熱中間包6、澆嘴4、布流槽5、側(cè)封板3大約10min。當(dāng)液態(tài)鐵素體不銹鋼溫度達(dá)到1480℃，并保溫10min，在惰性氣體保護(hù)條件下澆注到中間包6里，中間包6要保持鐵素體不銹鋼液1470℃恒溫。通過中頻感應(yīng)爐1的自手動澆注裝置9控制中間包6內(nèi)金屬液的高度恒定為0.2m，經(jīng)澆嘴4和布流槽5流入鑄軋機(jī)2兩鑄軋輥間，形成液面高度恒定(距離布流槽5最低端10cm)的溶池。最后，溶池內(nèi)的金屬液在1450℃的同一溫度下均勻流過輥縫為1.0mm的兩軋輥間隙，鑄軋機(jī)2軋輥直徑為500mm，輥面寬度為250mm，最大軋制力100KN，控制鑄軋速度為10m/min，進(jìn)行鑄軋，鑄軋出1.2mm厚的100％等軸晶鐵素體不銹鋼板帶，再加熱至1100℃，熱軋10％，850℃退火3小時，生產(chǎn)出0.5mm厚的成品板。主要性能為σs＝280MPa，σb＝415MPa，n＝0.256，r＝1.38，δ＝27％。
實施例2化學(xué)成分為[C]≤0.1％，[Si]≤0.6％，[Mn]≤0.3％，[S]≤0.005％，[P]≤0.02％，[Cr]＝11～11.5％，[Ti]≤0.5％，[Nb]≤0.3％，F(xiàn)e為余量的鐵素體不銹鋼原料經(jīng)過預(yù)熱后，放入40Kg中頻感應(yīng)爐1中，加熱功率為25KW，當(dāng)溫度達(dá)到1050℃，由供氣裝置11向感應(yīng)爐1中通入惰性氣體，在惰性保護(hù)氣體下進(jìn)行熔煉。當(dāng)溫度達(dá)到1200℃時，添加DFC-700不銹鋼造渣劑，進(jìn)行攪拌精煉15min，通入5個大氣壓的氬氣吹渣后靜置大約15min。然后，當(dāng)溫度達(dá)到1300℃時，預(yù)熱中間包6、澆嘴4、布流槽5、側(cè)封板3大約15min。當(dāng)液態(tài)鐵素體不銹鋼溫度達(dá)到1560℃，并保溫10min，在惰性氣體保護(hù)條件下澆注到中間包6里，中間包6要保持鐵素體不銹鋼液1540℃恒溫。通過中頻感應(yīng)爐1的手動澆注裝置9控制中間包6內(nèi)金屬液的高度恒定為0.2m，澆注速度為30Kg/min，經(jīng)澆嘴4和布流槽5流入鑄軋機(jī)2兩鑄軋輥間，形成液面高度恒定(距離布流槽5最低端10cm)的溶池。最后，溶池內(nèi)的金屬液在1530℃的同一溫度下均勻流過輥縫為1.8mm的兩軋輥間隙，鑄軋機(jī)2軋輥直徑為500mm，輥面寬度為250mm，最大軋制力200KN，控制鑄軋速度為25m/min，進(jìn)行鑄軋，鑄軋出2mm厚的100％等軸晶鐵素體不銹鋼板帶，再經(jīng)過軋制和退火，生產(chǎn)出0.5mm厚的成品板。主要性能為σs＝220MPa，σb＝415MPa，δ＝25％。
實施例3化學(xué)成分為[C]≤0.12％，[Si]≤0.75％，[Mn]≤0.80％，[S]≤0.030％，[P]≤0.035％，[Cr]＝16～18％，[Ni]≤0.60％，F(xiàn)e為余量的鐵素體不銹鋼的原料經(jīng)過預(yù)熱后，放入40Kg中頻感應(yīng)爐1中，加熱功率為25KW，當(dāng)溫度達(dá)到1050℃，由供氣裝置11向感應(yīng)爐1中通入惰性氣體，在惰性保護(hù)氣體下進(jìn)行熔煉。當(dāng)溫度達(dá)到1200℃時，添加DFC-700不銹鋼造渣劑，進(jìn)行攪拌精煉15min，通入氣吹渣后靜置15min。然后，當(dāng)溫度達(dá)到1300℃時，預(yù)熱中間包6、澆嘴4、布流槽5、側(cè)封板3大約15min。當(dāng)液態(tài)鐵素體不銹鋼溫度達(dá)到1490℃，并保溫10min，在惰性氣體保護(hù)條件下澆注到中間包6里，中間包6要保持鐵素體不銹鋼液1470℃恒溫。通過中頻感應(yīng)爐1的自手動澆注裝置9控制中間包6內(nèi)金屬液的高度恒定為0.2m，經(jīng)澆嘴4和布流槽5流入鑄軋機(jī)2兩鑄軋輥間，形成液面高度恒定(距離布流槽5最低端15cm)的溶池。最后，溶池內(nèi)的金屬液在1460℃的同一溫度下均勻流過輥縫為1.4mm的兩軋輥間隙，鑄軋機(jī)2軋輥直徑為500mm，輥面寬度為250mm，最大軋制力200KN，控制鑄軋速度為25m/min，進(jìn)行鑄軋，鑄軋出1.6mm厚的100％等軸晶鐵素體不銹鋼板帶，再加熱至1200℃，熱軋20％，850℃退火5小時，生產(chǎn)出0.5mm厚的成品板。主要性能為σs＝290MPa，σb＝400MPa，n＝0.237，r＝1.20，δ＝25％。
上述具體實施例表明，采用本發(fā)明設(shè)備和技術(shù)方案進(jìn)行的等軸晶鐵素體不銹鋼板帶的生產(chǎn)實驗，各項操作性能良好，符合規(guī)定指標(biāo)，無需采用電磁攪拌技術(shù)、無需添加鈦元素，降低了生產(chǎn)成本，縮短鐵素體不銹鋼板帶生產(chǎn)流程，使得鐵素體不銹鋼板帶的等軸晶比率為100％，從根本上改善了鐵素體不銹鋼板帶制品在加工過程中的表面質(zhì)量和成型性能，增加了鐵素體不銹鋼板帶的產(chǎn)品競爭力。
權(quán)利要求
1.等軸晶鐵素體不銹鋼板帶的鑄軋方法，其特征在于以鐵素體不銹鋼為基本原料，采用以下工藝步驟①熔煉鐵素體不銹鋼原料預(yù)熱至100～300℃后，放入中頻感應(yīng)爐中，當(dāng)溫度達(dá)到900℃～1200℃，由供氣裝置向感應(yīng)爐中通入惰性氣體，在惰性保護(hù)氣體下進(jìn)行熔煉；②吹渣當(dāng)鐵素體不銹鋼溫度達(dá)到1200℃～1600℃時，添加不銹鋼造渣劑，進(jìn)行攪拌精煉，精煉時間為5～30min，通入氬氣，吹渣后靜置5～30min；③預(yù)熱當(dāng)鐵素體不銹鋼溫度達(dá)到1100℃～1300℃時，預(yù)熱中間包、澆嘴、布流槽、側(cè)封板10～30min；④澆注液態(tài)鐵素體不銹鋼在氣體保護(hù)條件下澆注到中間包里，中間包要保持鐵素體不銹鋼液恒溫1480℃～1600℃，并控制兩鑄軋輥間的鐵素體不銹鋼液溶池的高度恒定，距離布流槽最低端10～20cm，澆注速度為20Kg～30Kg/min；⑤鑄軋鐵素體不銹鋼由布流槽流入鑄軋機(jī)，在保護(hù)氣體下控制溫度為1500℃～1600℃，鑄軋速度為10～50m/min，鑄軋壓力為50～200KN，軋輥輥縫為1.0mm～7.0mm，軋制成25cm寬、1mm～8mm厚的等軸晶鐵素體不銹鋼板帶；⑥后加工上述板帶經(jīng)加熱爐加熱至1100～1200℃，保溫0.5h，熱軋壓下10％～20％，然后800～900℃退火1～5小時，再冷軋至0.5～1.0mm，最后800～900℃退火0.5～3min，生產(chǎn)出鐵素體不銹鋼板帶。
2.按照權(quán)利要求
1所述的等軸晶鐵素體不銹鋼板帶的鑄軋方法，其特征在于步驟①中頻感應(yīng)爐的加熱功率為10KW～50KW。
3.按照權(quán)利要求
1所述的等軸晶鐵素體不銹鋼板帶的鑄軋方法，其特征在于步驟②中氬氣壓力為3～20個大氣壓。
4.按照權(quán)利要求
1所述的等軸晶鐵素體不銹鋼板帶的鑄軋方法，其特征在于步驟④、⑤中保護(hù)氣體為氬氣。
5.權(quán)利要求
1所述的等軸晶鐵素體不銹鋼板帶的鑄軋方法采用的設(shè)備，包括中頻感應(yīng)爐、鑄軋機(jī)、側(cè)封板、澆嘴、布流槽、中間包、板帶夾送裝置，其特征在于鑄軋機(jī)為雙輥水平式鑄軋機(jī)，配置有內(nèi)冷式軋輥，鑄軋機(jī)設(shè)有在線預(yù)熱裝置，在線預(yù)熱裝置與中間包上的預(yù)熱燃?xì)鈬娮爝B接；設(shè)置控制保護(hù)氣體流量的在線供氣裝置，中頻感應(yīng)爐設(shè)有手動澆注裝置，鑄軋機(jī)還設(shè)有在線溶池溫度檢測裝置和溶池液面高度檢測裝置，鑄軋機(jī)設(shè)有自動輥縫調(diào)節(jié)裝置、輥速自動調(diào)節(jié)裝置。
6.按照權(quán)利要求
5所述的設(shè)備，其特征在于側(cè)封板緊貼在兩軋輥的邊緣處，側(cè)封板斷面形狀為等腰梯形。
7.按照權(quán)利要求
5所述的設(shè)備，其特征在于所述的感應(yīng)爐為30～100千克中頻感應(yīng)爐。
8.按照權(quán)利要求
5所述的設(shè)備，其特征在于所述的中間包由外鋼板、內(nèi)襯和蓋板構(gòu)成，中間包長度為0.3m～3m，寬度為0.1m～2m，高度為0.2～1.5m；中間包底部有澆嘴，澆嘴直徑為2cm～50cm，澆嘴連接槽位于中間包底部的一側(cè)，布流槽安裝在澆嘴下部，布流槽與澆嘴上下豎直相連，通過螺栓固定在一起；保護(hù)氣體噴嘴和預(yù)熱燃?xì)鈬娮炜ㄔ谏w板的三個圓形小孔里，布流槽由外鋼板、內(nèi)襯和三個擋塊構(gòu)成，內(nèi)襯和擋塊是粘結(jié)在一起的。
9.按照權(quán)利要求
5所述的設(shè)備，其特征在于所述的鑄軋機(jī)為雙輥水平式鑄軋機(jī)，配置有內(nèi)冷式軋輥，軋輥直徑Φ300mm～2000mm，輥寬10cm～300cm。
10.按照權(quán)利要求
5所述的設(shè)備，其特征在于鑄軋設(shè)備還設(shè)有預(yù)應(yīng)力軋制、軋制力以及預(yù)載力顯示裝置，鑄軋設(shè)備的后續(xù)工序配有熱軋機(jī)、冷軋機(jī)和退火爐，板帶夾送裝置順列安裝在鑄軋機(jī)的出口處。
專利摘要
等軸晶鐵素體不銹鋼板帶的鑄軋方法，屬于鐵素體不銹鋼板帶制備技術(shù)領(lǐng)域：
。以鐵素體不銹鋼為基本原料，通過熔煉、吹渣、預(yù)熱、澆注、鑄軋、后加工生產(chǎn)出鐵素體不銹鋼板帶?？刂畦T軋溫度1500℃～1600℃，鑄軋速度10～50m/min，鑄軋壓力為50～200KN。采用的設(shè)備包括中頻感應(yīng)爐、鑄軋機(jī)、中間包，鑄軋機(jī)為雙輥水平式鑄軋機(jī)，配置有內(nèi)冷式軋輥，鑄軋機(jī)設(shè)有在線預(yù)熱裝置、在線供氣裝置，以及在線溶池溫度檢測裝置和溶池液面高度檢測裝置、自動輥縫調(diào)節(jié)裝置、輥速自動調(diào)節(jié)裝置。本發(fā)明無需采用電磁攪拌技術(shù)、無需添加鈦元素，縮短鐵素體不銹鋼板帶生產(chǎn)流程，產(chǎn)品的等軸晶比率為100％，從根本上改善了鐵素體不銹鋼板帶制品在加工過程中的表面質(zhì)量和成型性能。
文檔編號B21B37/58GK1994600SQ200610135084
公開日2007年7月11日 申請日期2006年12月27日
發(fā)明者劉振宇, 邱以清, 劉海濤, 李成剛, 曹光明, 劉相華, 王國棟 申請人:東北大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan