CN101792847A - 一种钢板轧制后直接热处理工艺技术 - Google Patents
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Abstract
本发明属于冶金技术领域，特别涉及一种钢板轧制后直接热处理工艺技术。本发明提供一种钢板轧制后直接热处理工艺技术，可以克服现有技术的不足。本发明在轧机出口辊道上对钢板加热并主要用于淬火，在中厚板精轧机和轧后控制冷却设备-直接淬火及加速冷却装置之间的出口辊道上，由设置的钢板电磁感应加热装置，根据工艺的要求对通过的钢板进行加热和均热，并通过与电磁感应加热装置配套的矫直辊改善钢板的平直度和板形。在中厚板精轧机和冷却装置之间的辊道上，设置带矫直辊钢板电磁感应加热装置。本发明可实现各种规格钢板的在线淬火热处理工艺。适用于在中厚板厂新建和改造项目中采用。本发明工艺方式和装置具有重要的推广价值。
Description
技术领域
本发明属于冶金技术领域，特别涉及一种钢板轧制后直接热处理工艺技术。
背景技术
目前中厚板经轧机轧制后，根据需要可采用加速冷却装置(ACC)对钢板进行冷却，控制金属内部晶粒大小和内部组织结构，达到提高钢板性能的目的。部分加速冷却技术还配置了冷却速度更高的强冷段实现对钢板的高速冷却，期望达到直接淬火(DQ)的目的，替代离线淬火热处理生产线，节省大量热处理二次加热的能源消耗。
现有的中厚板轧加速冷却(ACC)和直接淬火(DQ)主要采用集管冷却和高压喷咀喷水结合的方式。为了改善冷却前钢板的板形，个别厂家采用了预矫直机。为了利用冷却后钢板的余热，日本的JFE厂开发了在线热处理技术(HOP)用于对冷却后钢板的回火。
相关的技术简述如下：
a)层流集管冷却技术是目前国内外广泛采用的技术，该技术除用于中厚板加速冷却(ACC)外，也成熟地应用在热轧带钢的层流冷却上。其特点是冷却均匀，冷却强度较小。
b)高压喷咀喷水冷却技术主要应用于加速冷却段前的直接淬火冷却(DQ)，如SMS的DQ采用了高压喷咀，其特点是冷却水穿透钢板表面汽膜的能力强，冷却速度高。
c)预矫直机布置在冷却段入口，主要用途是对轧后的钢板进行热平整，保证钢板冷却的均匀性。预矫直机不同于常规的热矫直机，热矫直机还要兼顾消除钢板的残余应力。少数中板厂设置了预矫直机。
d)中间坯加热器(Bar Heater)是日本东芝公司(TOSHIBA)开发的用于改善轧件沿长度方向温度降低现象的技术，其原理是通过电磁感应对中间坯进行加热，设置在热带钢轧机精轧机的入口，可以将轧件的尾部温度最大提高70℃，该装置已有多套应用实例。
e)在线热处理技术(HOP)在日本JFE公司的中厚板厂已有应用的实例，装置位于加速冷却装置和冷床之间，其原理是通过电磁感应对冷却后的钢板进行回火加热，实现在线回火。
e)常规淬火热处理生产线(离线方式)是中厚板厂的常规配置，由辊底式热处理炉、淬火机、前后辊道、冷床和抛丸机、取样剪等大量设备组成。需要采用将精整剪切后的钢板由室温加热到950～880℃，然后将钢板快速送到淬火机进行淬火到400℃以下，然后空冷到室温。淬火后的钢板还需要回火处理，淬火+回火的称为调整处理。
但生产的实践表明，目前的直接淬火技术局限性很大，替代不了离线淬火热处理生产线。主要原因有三个，第一，淬火处理要求钢板开始冷却的温度较高，要求的范围是950～880℃，目的使钢板晶粒组织在冷却相变过程中有足够的过冷度，保证淬透性和淬火组织的形成；目前的直接淬火技术是在轧制后的钢板终轧温度进行淬火，厚度较小的钢板的终轧温度一般都低于880℃以下，采用控制轧制的钢板还可能低于800℃，产品达不到规定的性能；第二，轧制后钢板的头尾温差影响钢板冷却后的性能，为了缩小头尾温差通常采用缩短轧件长度的方式。第三，轧制后未经热矫直的钢板的板形缺陷将直接影响钢板冷却均匀性，淬火后的钢板已不能再通过矫直消除板形缺陷，将影响产品质量。
发明内容
本发明提供一种钢板轧制后直接热处理工艺技术，可以克服现有技术的不足。本发明在轧机出口辊道上对钢板加热并主要用于淬火，在钢板精轧机和轧后控制冷却设备-直接淬火及加速冷却装置之间的出口辊道上，由设置的钢板电磁感应加热装置，根据工艺的要求对通过的钢板进行加热和均热，并通过与电磁感应加热装置配套的矫直辊改善钢板的平直度和板形。在中厚板精轧机和冷却装置之间的辊道上，设置带矫直辊钢板电磁感应加热装置。
本发明是在中厚板精轧机和冷却装置(直接淬火及加速冷却)之间的辊道上，设置带矫直辊钢板电磁感应加热装置，根据工艺要求对通过的钢板进行加热和均热，并通过与电磁感应加热装置配套的矫直辊改善钢板的平直度和板形。本发明技术针对钢板的在线直接淬火和常规的控制冷却采用不同的模式，当钢板需要在线淬火时，矫直辊对钢板进行矫直，电磁感应加热装置将慢速行进中的钢板加热和均热到需要的淬火温度，然后进入淬火冷却段冷却；当钢板需要常规的控制冷却时，电磁感应加热装置可以不投入工作，也可以对钢板的尾部进行温度补偿，保证钢板组织冷却后的均匀性；需要常化热处理的钢板通过电磁感应加热装置加热到930～860℃然后空冷。
本发明的优点如下：
第一，对刚离开轧机的钢板进行快速加热，提高钢板进入冷却装置的温度，满足各种厚度规格的钢板在线直接淬火需要的温度，由于加热时间短可以避免钢板组织晶粒长大；第二，对钢板的头尾温差进行补偿，提高钢板温度使经过加速冷却(ACC)和直接淬火装置(DQ)冷却的钢板性能更加均匀；第三，采用多辊矫直机改善钢板平直度，提高钢板冷却的均匀性。
本发明最大程度的替代中厚板离线淬火处理线，节约投资和能源，电磁感应加热装置具有加热能力强、速度快、温度控制准确、占用空间小的特点。适用于在中厚板厂新建和改造项目中采用。本发明工艺方式和装置具有重要的推广价值。
附图说明
附图是本发明的工艺原理图
图中，件1为轧机，件2为钢板，件3为带矫直辊的电感应加热装置，件4为DQ和ACC冷却装置
具体实施方式
在轧机1和DQ和ACC冷却装置4之间安装带矫直辊的电感应加热装置3，电磁感应加热装置的前、后配置有矫直辊，矫直辊的数量和具体位置根据需要设置，用于夹送钢板和改善轧制后钢板的板形，特别是平直度，保证钢板水冷却过程中的冷却均匀性。
由轧机1轧制后的钢板2经带矫直辊的电感应加热装置3后，再由DQ和ACC冷却装置4进行热处理。
当钢板需要在线淬火时，矫直辊对钢板进行矫直，电磁感应加热装置将慢速行进中的钢板加热和均热到需要的淬火温度，然后进入淬火冷却段冷却；当钢板需要常规的控制冷却时，感应加热装置可以不投入工作，也可以对钢板的尾部进行温度补偿，保证钢板组织冷却后的均匀性；需要常化热处理的钢板通过电感应加热装置加热到930～860℃然后空冷。
本发明是在中厚板精轧机和轧后控制冷却设备(直接淬火及加速冷却装置)之间的口辊道上，设置钢板电磁感应加热装置，根据工艺的要求对通过的钢板进行加热和均热，并通过与电磁感应加热装置配套的矫直辊改善钢板的平直度和板形。实现各种规格钢板的在线淬火热处理工艺。
本发明对现有的轧后热处理工艺水平有较大的提高，能够节省大量的中厚板热处理二次加热需要的能源，有可能完全替代常规的离线热处理淬火工艺，可以节约大量的热处理生产线投资，电磁感应加热装置具有加热能力强、速度快、温度控制准确、占用空间小的特点。适用于在中厚板厂新建和改造项目中采用。本发明工艺方式和装置具有重要的推广价值。
Claims (7)
1.一种钢板轧制后直接热处理工艺技术，其特征在于：在轧机出口辊道上对钢板加热并主要用于淬火，在钢板精轧机和轧后控制冷却设备-直接淬火及加速冷却装置之间的出口辊道上，由设置的钢板电磁感应加热装置，根据工艺的要求对通过的钢板进行加热和均热。
2.根据权利要求1所述的钢板轧制后直接热处理工艺技术，其特征在于：通过与电磁感应加热装置配套的矫直辊改善钢板的平直度和板形。
3.根据权利要求1所述的钢板轧制后直接热处理工艺技术，其特征在于：当钢板需要在线淬火时，矫直辊对钢板进行矫直，电磁感应加热装置将慢速行进中的钢板加热和均热到需要的淬火温度，然后进入淬火冷却段冷却；当钢板需要常规的控制冷却时，电磁感应加热装置可以不投入工作，也可以对钢板的尾部进行温度补偿，保证钢板组织冷却后的均匀性；需要常化热处理的钢板通过电磁感应加热装置加热到930～860℃然后空冷。
4.根据权利要求1所述的钢板轧制后直接热处理工艺技术的设备，其特征在于：在中厚板精轧机和冷却装置之间的辊道上，设置电磁感应加热装置。
5.根据权利要求4所述的钢板轧制后直接热处理工艺技术的设备，其特征在于：电磁感应加热装置前配置矫直辊，用于夹送钢板和改善轧制后钢板的板形，特别是平直度，保证钢板水冷却过程中的冷却均匀性。
6.根据权利要求4所述的钢板轧制后直接热处理工艺技术的设备，其特征在于：电磁感应加热装置后配置矫直辊，用于夹送钢板和改善轧制后钢板的板形，特别是平直度，保证钢板水冷却过程中的冷却均匀性。
7.根据权利要求4所述的钢板轧制后直接热处理工艺技术的设备，其特征在于：电磁感应加热装置的前、后配置矫直辊，用于夹送钢板和改善轧制后钢板的板形，特别是平直度，保证钢板水冷却过程中的冷却均匀性。
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