專利名稱：機械制造用大直徑盤條的生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于冶金領域，涉及一種盤條的生產(chǎn)工藝，具體的說是機 械制造用大直徑盤條的生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
大直徑盤條生產(chǎn)線有單線和復合線兩種模式，單線軋制投資成本 比較大，復合線軋制可以共用加熱爐、粗中軋機組、預精軋機組及精
整PF運輸線，投資成本降低，但軋線分出去后會產(chǎn)生一些新問題， 一方面拐角處容易使成品表面產(chǎn)生劃傷，另外需要足夠冷卻能力的新 型水冷箱以保證低溫終軋和低溫巻取。
作為機械制造用大直徑盤條，其熱軋態(tài)性能主要取決于鋼坯的加 熱溫度、軋制溫度及軋后冷卻速度。在以往的控軋中，通過在較高溫 度區(qū)進行再結(jié)晶軋制能夠得到良好的奧氏體晶粒，接下來在較低溫度 區(qū)軋制使其充分處于非結(jié)晶狀態(tài)，通過隨后的加速冷卻過程來獲得良 好的鐵素體組織。不過，當把再結(jié)晶溫度區(qū)和非再結(jié)晶溫度區(qū)軋制結(jié) 合起來的時候，為了使軋件溫度下降必須有足夠的冷卻能力。 一個問 題是，為了防止軋件冷卻不均而導致同圈性能波動，在再結(jié)晶溫度區(qū) 軋制后晶粒增長速度加快使晶粒變得粗糙；另一個問題是，在非再結(jié) 晶溫度區(qū)的末尾到加速冷卻過程的開端這一段時間里，軋制熱效應還 會存在，因此在非再結(jié)晶溫度區(qū)的軋制效應不能被充分利用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對以上現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點， 提出一種可以獲得優(yōu)良組織和深加工力學性能且表面無擦傷、巻型完美的機械制造用大直徑盤條生產(chǎn)方法。
本發(fā)明解決以上技術(shù)問題的技術(shù)方案是機械制造用大直徑盤條 的生產(chǎn)工藝，包括利用三段步進式加熱爐進行鋼坯加熱；利用軋機 進行軋制，包括0#_7#軋機的粗軋工序、8#-11#軋機的中軋工序、
12#-15#軋機的預精軋工序、16tt-19tt軋機的CCR軋制工序；利用水箱 進行冷卻，包括軋件進CCR軋機前的4#、 5#水箱冷卻，軋件出CCR 軋機后的6#水箱冷卻；利用加勒特巻取機和盤條機械手進行自動巻 取和卸巻；利用風冷步進梁對盤巻進行冷卻；
鋼坯加熱工序中，控制加熱時間和加熱速度，加熱時間為2. 25-3 小時，加熱速度為9-12min/cm;
粗軋工序中，控制0#軋機入口溫度為950-IOO(TC;
中軋工序中，控制11#軋機出口溫度為1000-1050°C;
預精軋工序，控制13#軋機出口溫度為1050-1100°C;
CCR軋制工序前，將軋件從預精軋后引出，軋件經(jīng)過4tt、 5tt水箱 冷卻后進入CCR軋機，軋件在CCR軋機入口溫度低于850°C;
巻取工序前，軋件出CCR軋機后經(jīng)6tt水箱冷卻，控制軋件溫度 低于800°C。
本發(fā)明的機械制造用大直徑盤條的生產(chǎn)工藝，利用了 4#、 5#、 6tt水箱進行冷卻，水箱每段長6米，冷卻噴嘴8個，反向噴嘴4個， 冷卻水壓力為5-6bar，反向冷卻水壓力為6-12bar，空氣壓力為 0.5MPa，空氣流量為10.9m3/h。利用風冷步進梁對盤巻進行冷卻， 風冷步進梁設有6個風口，軋件過來后在風口處停下，罩蓋壓下封閉 軋件上口，使風從軋件側(cè)面縫隙出來，每一鼓風機帶有一手動調(diào)節(jié)風 板，以分隔氣流，使軋件均勻冷卻。
本發(fā)明的優(yōu)點是本發(fā)明的機械制造用大直徑盤條的生產(chǎn)工藝投資少，切換靈活，成品卸巻后可實現(xiàn)與精整PF線的無縫對接，確保 軋線高效順利生產(chǎn)。本發(fā)明通過控制加熱、控制軋制、控制巻取、控 制冷卻，可以獲得優(yōu)良組織和深加工力學性能且表面無擦傷、巻型完
美的機械制造用大直徑盤條。本發(fā)明可生產(chǎn)018mm-O40mm多種規(guī)格 的25MnV、 30CrMnTi、 20CrMoA、 35CrMoA、 1340、 40CrV、 50CrV等多 種機械制造用大直徑盤條，盤條組織以F和球狀珠光體為主，力學性 能優(yōu)良便于深加工，表面無擦傷、巻型完美。
具體實施例方式
本發(fā)明機械制造用大直徑盤條的生產(chǎn)工藝流程為鋼坯噴丸、探
傷、修磨一鋼坯加熱一高壓水除鱗一粗軋工序(0#-7#) —50剪一中 軋工序(8#_11#)—預精軋工序(12#-15#)—轉(zhuǎn)折器一4#、 5#水箱 —2#剪一CCR軋機(16#-19#) —6tt水箱一3ft飛剪一巻取工序一步進 梁風冷運輸線一PF運輸線一檢驗一頭尾剪切一打捆一稱重一入庫。
本發(fā)明機械制造用大直徑盤條的生產(chǎn)工藝利用三段步進式加熱 爐進行鋼坯加熱；利用軋機進行軋制，包括粗軋工序、中軋工序、預 精軋工序、CCR軋制工序；利用水箱進行冷卻，包括軋件進CCR軋機 前的賴、5#水箱冷卻，軋件出CCR軋機后的6#水箱冷卻；利用加勒 特巻取機和盤條機械手進行自動巻取、卸巻；利用風冷步進梁對盤巻 進行冷卻。
加熱工序中，根據(jù)鋼種化學成分和客戶要求，通過合理開啟燒嘴、 調(diào)節(jié)爐內(nèi)氣氛、控制加熱時間和加熱速度，保證鋼坯加熱質(zhì)量，為粗 軋?zhí)峁┖线m的開軋溫度。
粗軋工序中，通過紅外線測溫儀控制0#入口溫度為950-IOOO"C， 根據(jù)軋制平均延伸系數(shù)合理分配0#-7#各機架料型，由秒流量一致原 理可得出各機架出口線速度，再根據(jù)齒輪傳動比和軋輥輥徑可得出各
6機架電機轉(zhuǎn)速，以保證粗軋工序小張力軋制。
中軋工序中，通過紅外線測溫儀控制11#出口溫度為1000-1050
°C，根據(jù)軋制平均延伸系數(shù)合理分配8#-11#各機架料型，由秒流量
一致原理可得出各機架出口線速度，再根據(jù)齒輪傳動比和軋輥輥徑可 得出各機架電機轉(zhuǎn)速，以保證中軋工序小張力軋制。
預精軋工序中，通過紅外線測溫儀控制13tt出口溫度為 1050-1100°C，根據(jù)軋制平均延伸系數(shù)合理分配12#-13#兩機架料型， 由秒流量一致原理可得出各機架出口線速度，再根據(jù)齒輪傳動比和軋 輥輥徑可得出各機架電機轉(zhuǎn)速，根據(jù)套形合理設定卜2#活套套量， 以保證預精軋工序無張力軋制。
CCR軋制工序前，通過快速轉(zhuǎn)折器將大直徑盤條生產(chǎn)線從預精軋 后引出，軋件經(jīng)過賴、5tt水箱冷卻后進入CCR軋機，要求CCR軋機 入口溫度低于850°C， 一方面可以使粗中軋再結(jié)晶溫度區(qū)軋制后晶粒 增長速度得到有效抑制，另一方面可以使軋件在CCR軋制工序完全處 于非結(jié)晶狀態(tài)。
CCR軋制工序中，根據(jù)軋制平均延伸系數(shù)合理分配16#-19#四機 架料型，由秒流量一致原理可得出各機架出口線速度，再根據(jù)齒輪傳 動比和軋輥輥徑可得出各機架電機轉(zhuǎn)速，根據(jù)粗中軋張力狀態(tài)、CCR 軋機電流波動、活套套形變化，實現(xiàn)了快速、精細的張力三步到位調(diào) 整法，提高產(chǎn)品尺寸精度。
巻取工序前，軋件出CCR軋機后經(jīng)6tt水箱冷卻控制軋件溫度低 于80(TC，使非再結(jié)晶溫度區(qū)的軋制效應能被充分利用；巻取工序中， 軋件在巻取前夾送輥扶持作用下順利咬入喂料管，通過調(diào)整巻取機超 前量、巻取高度和巻取時間來控制巻型。巻取工序后通過設計專用機 械手、升降臺可以直接將巻取機里的盤巻移送至步進梁風冷運輸線上，避免多次移送帶來盤巻擦傷和對生產(chǎn)節(jié)奏的影響。
盤巻從升降臺移送至步進梁風冷運輸線上，根據(jù)各鋼種化學成分
及客戶對成品性能的要求，合理開啟1-6#風機并設定投入時間，控
制風機風量和冷卻速度，以得到滿足客戶性能需求的金相組織。
本發(fā)明利用3#、 4#、 5#水箱進行冷卻，水箱每段長6米，冷卻 噴嘴8個，反向噴嘴4個，冷卻水壓力為5-6bar，反向冷卻水壓力 為6-12bar，空氣壓力為0. 5MPa，空氣流量為10. 9m3/h，溫降在100 'C以上。
利用風冷步進梁對盤巻進行冷卻，共有6個風口，盤條過來后在 風口處停下，罩蓋壓下封閉盤巻上口，使風從盤巻側(cè)面縫隙出來。每 一鼓風機帶有一手動調(diào)節(jié)風板，以分隔氣流，達到線材均勻冷卻的目 的。風冷線上還配有6個罩蓋，可配合延遲型冷卻時使用。
利用翻巻小車從步進梁上收集盤巻實現(xiàn)與小盤條PF運輸線的無 縫對接。翻巻小車是大盤巻精整區(qū)主要的配套設備，其功能是收集送 風冷運輸機來的立放散巻盤條，把經(jīng)過步進梁運輸機上的整巻盤條運 送到P-F運輸線C型鉤上，要完成夾緊、翻轉(zhuǎn)、移動和升降等動作。
利用盤條機械手自動卸巻，機械手結(jié)構(gòu)設計成為從盤巻內(nèi)部抓取
的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊占用空間面積小，伸縮爪結(jié)構(gòu)合 理不易變形。正常生產(chǎn)過程中，升降臺處于等待位，機械手在升降臺
上方等待。 實施例一
使用本發(fā)明的高效機械制造用鋼大直徑盤條生產(chǎn)方法生產(chǎn)①
28mm規(guī)格25MnV大直徑盤條。
加熱工序中，根據(jù)鋼中C、 Mn、 Si、 V含量和客戶需求，通過合 理開啟燒嘴、調(diào)節(jié)爐內(nèi)氣氛、控制加熱時間和加熱速度，保證鋼坯加熱質(zhì)量，控制除鱗出口溫度在1080度以下。
粗軋工序中，通過紅外線測溫儀控制Ott入口溫度為980°C，根據(jù) 軋制平均延伸系數(shù)合理分配0#-7#各機架料型103mm、 107mm、 74mm、 91腿、57.5咖、67腿、37. 5mm、 51腿；由秒流量一致原理可得出各機 架出口線速度0. 168m/s、 0. 235 m/s、 0. 298m/s、 0. 393 m/s、 0.561 m/s、 0.726 m/s、 1.169 m/s、 1.707 m/s。
中軋工序中，通過紅外線測溫儀控制9ft出口溫度為1020°C，根 據(jù)軋制平均延伸系數(shù)合理分配8#-9#兩機架料型33mm、 44mm;由秒 流量一致原理可得出各機架出口線速度2.464m/s、 3.426 m/s。
CCR軋制工序前，均勻開啟4#、5#水箱所有冷卻噴嘴和清掃噴嘴， 設定細調(diào)流量為800mc/h，粗調(diào)流量為1500mc/h，控制軋件入CCR軋 機溫度在84(TC。 CCR軋制工序中，根據(jù)軋制平均延伸系數(shù)合理分配 18#-19#兩機架料型23. 5mm、 28mm;由秒流量一致原理可得出各機 架出口線速度3.693m/s、 4.514 m/s;根據(jù)粗中軋張力狀態(tài)、CCR 軋機電流波動、活套套形變化，實現(xiàn)了快速、精細的張力三步到位調(diào) 整法，提高產(chǎn)品尺寸精度。
巻取工序前，均勻開啟6#水箱所有冷卻噴嘴和清掃噴嘴，設定 細調(diào)流量為800mc/h，粗調(diào)流量為1500mc/h，控制軋件巻取溫度在 780°C。軋件巻取時設定巻取機超前量為3%-6%、巻取高度為800mm、 巻取時間80秒來控制巻型。
根據(jù)25MnV化學成分和客戶對成品組織、性能等需求，關(guān)閉步進 梁所有風機，使盤條在室溫下自然冷卻。
本發(fā)明還可以有其它實施方式，凡采用同等替換或等效變換形成 的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求保護的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 機械制造用大直徑盤條的生產(chǎn)工藝，包括利用三段步進式加熱爐進行鋼坯加熱；利用軋機進行軋制，包括0#-7#軋機的粗軋工序、8#-11#軋機的中軋工序、12#-15#軋機的預精軋工序、16#-19#軋機的CCR軋制工序；利用水箱進行冷卻，包括軋件進CCR軋機前的4#、5#水箱冷卻，軋件出CCR軋機后的6#水箱冷卻；利用加勒特卷取機和盤條機械手進行自動卷取和卸卷；利用風冷步進梁對盤卷進行冷卻；其特征在于所述鋼坯加熱工序中，控制加熱時間和加熱速度，加熱時間為2.25-3小時，加熱速度為9-12min/cm；所述粗軋工序中，控制0#軋機入口溫度為950-1000℃；所述中軋工序中，控制11#軋機出口溫度為1000-1050℃；所述預精軋工序，控制13#軋機出口溫度為1050-1100℃；所述CCR軋制工序前，將軋件從預精軋后引出，軋件經(jīng)過4#、5#水箱冷卻后進入CCR軋機，軋件在CCR軋機入口溫度低于850℃；所述卷取工序前，軋件出CCR軋機后經(jīng)6#水箱冷卻，控制軋件溫度低于800℃。
2. 如權(quán)利要求1所述的機械制造用大直徑盤條的生產(chǎn)工藝，其 特征在于利用3賴、5tt、 6ft水箱進行冷卻，水箱每段長6米，冷卻 噴嘴8個，反向噴嘴4個，冷卻水壓力為5-6bar，反向冷卻水壓力 為6-12bar，空氣壓力為0. 5MPa，空氣流量為10. 9m3/h。
3. 如權(quán)利要求1所述的機械制造用大直徑盤條的生產(chǎn)工藝，其 特征在于利用風冷步進梁對盤巻進行冷卻，風冷步進梁設有6個風 口，軋件過來后在風口處停下，罩蓋壓下封閉軋件上口，使風從軋件側(cè)面縫隙出來，每一鼓風機帶有一手動調(diào)節(jié)風板，以分隔氣流，使軋 件均勻冷卻。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種盤條的生產(chǎn)工藝，是機械制造用大直徑盤條的生產(chǎn)工藝。鋼坯加熱工序中，加熱時間為2.25-3小時，加熱速度為9-12min/cm；粗軋工序中，控制0#軋機入口溫度為950-1000℃；中軋工序中，控制11#軋機出口溫度為1000-1050℃；預精軋工序，控制13#軋機出口溫度為1050-1100℃；CCR軋制工序前，將軋件從預精軋后引出，軋件經(jīng)過4#、5#水箱冷卻后進入CCR軋機，軋件在CCR軋機入口溫度低于850℃；卷取工序前，軋件出CCR軋機后經(jīng)6#水箱冷卻，控制軋件溫度低于800℃。本發(fā)明可以獲得優(yōu)良組織和深加工力學性能且表面無擦傷、卷型完美的機械制造用大直徑盤條。
文檔編號C21D9/70GK101439347SQ20081024343
公開日2009年5月27日 申請日期2008年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月23日
發(fā)明者何巨銀, 馮漢彪, 孫永平, 歡 張, 張國林, 張寶連, 彭學藝, 徐嘵春, 方永杰, 平 朱, 新 李, 李孝池, 肖國龍, 肖訓軍, 董洪山, 趙智剛, 建 陳, 韓保華, 輝 黃, 黃立志 申請人:南京鋼鐵聯(lián)合有限公司