CN103468919B - 一种减少淬火炉中钢板表面产生辊印的方法 - Google Patents
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Abstract
一种减少淬火炉中钢板表面产生辊印的方法，属于淬火炉生产钢板工艺技术领域，用以减少在淬火炉中钢板表面产生辊印。其技术方案是：设定一种新的炉内温度场，炉内温度呈温度梯度变化，炉内预热区和加热区的温度从低到高呈等差数列逐渐递增，最大温度低于淬火温度，保温区的温度为淬火温度；炉内温度场下部温度设定低于上部温度设定8-20℃；调整钢板炉内摇摆速度，钢板的摇摆速度为1-1.2米/分钟。本发明在炉内采用温度梯度烧钢和炉内上下部温差相结合的加热方式，并调整了钢板炉内摇摆速度，有效地减少了钢板表面产生辊印。本发明可以将钢板辊印修磨面积控制在10%以内，确保高附加值淬火钢板的表面质量符合要求，具有显著的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种减少在淬火炉中钢板表面产生辊印，以保证钢板表面质量的方法，属于淬火炉生产钢板工艺技术领域。
背景技术
随着钢板市场竞争日益激烈，用户对钢板的外观质量提出了更高的要求，如钢板不允许焊补，表面修磨面积不超过10%等要求。在淬火炉生产钢板过程中，淬火炉属辊底式炉，钢板表面产生辊印的问题始终困扰着辊底式炉淬火炉的生产。辊印产生的主要原因是辊底式炉辊子老化后，辊子上会存在鼓包、麻坑、渣瘤等缺陷，钢板在保温段已经软化，凸出来的渣瘤就会在钢的下表面顶出一个坑来，甚至附在钢板上，因此产生辊印。
目前控制辊底式炉产生辊印的方法除了对入炉钢板进行抛丸，对入炉钢锭冒口处打坡口，减少入炉钢板对炉底辊的伤害外，还有通过不定期进行通炉，调节温度场等措施，但是效果不明显，辊印问题仍未得到明显改善，另外，频繁的通炉造成产量过低的同时还增加生产成本。
大量的钢板由于辊印问题在修磨工序大量积压，尤其是厚板的修磨面积超过15%，不仅增加修磨工的劳动强度，还大大延长生产周期，同时人工修磨后容易造成局部负差。因此，钢板表面的辊印问题严重影响生产进度，对合同交货期造成较大的负面影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种减少淬火炉中钢板表面产生辊印的方法，这种方法能够显著减少淬火炉中钢板表面的辊印，提高钢板表面质量，将淬火炉钢板的辊印修磨面积控制在10%以内，以确保高附加值淬火钢板的表面质量符合要求。
解决上述技术问题的技术方案是：
一种减少淬火炉中钢板表面产生辊印的方法，它采用以下工艺：
1.设定一种新的炉内温度场，炉内温度区域依次划分为预热区、加热区和保温区，炉内温度呈温度梯度变化，炉内预热区和加热区的温度从低到高呈等差数列逐渐递增，最大温度低于淬火温度，保温区的温度为淬火温度；
2. 炉内温度场下部温度设定低于上部温度设定8-20℃；
3．调整钢板炉内摇摆速度，钢板的摇摆速度为1-1.2米/分钟。
上述减少淬火炉中钢板表面产生辊印的方法，所述炉内预热区和加热区的温度梯度设定为5级，它们的炉内温度场上部温度数值范围分别是700-730℃、750-780℃、800-830℃、850-900℃、900-920℃，保温区的温度数值范围为910-930℃，炉内温度场下部温度设定低于上部温度设定8-12℃。
上述减少淬火炉中钢板表面产生辊印的方法，在炉压控制上采用上部微正压控制，压力控制在10-15Pa,下部采用微负压控制，压力控制为负0-5Pa。
上述减少淬火炉中钢板表面产生辊印的方法，调整钢板装入节奏，前后装入的两块钢板之间的距离大于2.5米，前部装入钢板尾部温度达到750-780℃时装入后部的钢板。
本发明的有益之处在于：
本发明在炉内采用温度梯度烧钢和炉内上下部温差相结合的加热方式，使钢板在预热区和加热区的温度较低，同时钢板下表面温度低于上表面，有效地减少了钢板表面产生辊印；将钢板的摇摆速度调整为1米/分钟，降低了钢板的运动惯性，减少了辊印扩大，取得良好效果；采用炉体上部微正压，下部微负压烧钢，改变热量传递方向；通过控制钢板装钢节奏，提高了加热质量。通过上述方法的实施，淬火炉生产的钢板辊印修磨面积控制在10%以内，确保高附加值淬火钢板的表面质量符合要求，具有显著的经济效益。同时通炉周期由最初的3个班通炉一次延长至6-9个班通炉一次，有效地提高了生产效率，同时减少更换炉底辊备件费用，降低了生产成本。
具体实施方式
本发明通过采用一种减少淬火炉中钢板表面产生辊印的方法减少淬火炉生产钢板表面辊印，将淬火炉钢板的辊印修磨面积控制在10%以内，以确保高附加值淬火钢板的表面质量符合要求。
本发明采取的方法是：
首先，设定一种新的炉内温度场，炉内温度区域依次划分为预热区、加热区和保温区，炉内温度呈温度梯度变化，炉内预热区和加热区的温度从低到高呈等差数列逐渐递增，最大温度低于淬火温度，保温区的温度为淬火温度。炉内温度场下部温度设定低于上部温度设定8-20℃。
上述炉内预热区和加热区的温度梯度设定为5级，它们的炉内温度场上部温度数值范围分别是700-730℃、750-780℃、800-830℃、850-900℃、900-920℃，保温区的温度为910-930℃，炉内温度场下部温度设定低于上部温度设定8-12℃。
其次，调整钢板炉内摇摆速度，将摇摆速度调整为1-1.2米/分钟。
由于钢板重量大，运动过程中惯性大，如果钢板长时间在炉内高速摇摆，容易在摇摆过程中将辊印扩大化。炉底辊直径580mm，按照淬火炉设计摇摆周期120秒，摇摆速度3米/分钟，在摇摆周期内钢板运行6米，炉底辊转一个圆周约等于1.82米，在原有摆动周期内炉底辊需转动3圈以上。在经过一系列试验后，将摇摆速度调整为1米/分钟，取得一定效果，既降低钢板运动惯性减少辊印扩大，同时炉底辊转动一圈减少局部弯曲现象产生。
第三，在炉压控制上采用上部微正压控制，压力控制在10-15Pa,下部采用微负压控制，压力控制为负0-5Pa。
第四，调整钢板装入节奏，前后装入的两块钢板之间的距离大于2.5米，前部装入钢板尾部温度达到750-780℃时装入后部的钢板。
合理控制钢板装钢节奏，有效减少辊印产生。淬火炉受炉体短限制，钢板在加热过程中容易出现头尾温度差值大即头部满足出钢条件尾部还未进入保温，从而造成钢板在炉时间延长，若第二块钢板在正常装钢条件进入炉内后，凉钢大量吸热，使得第一块尾部更加难以进入保温。针对此情况，限制第二块钢板入炉，同时将两块钢板的安全距离调整为2.5米，待第一块钢板尾部温度达到750℃以上，再装第二块钢板，可有效缩短钢板在炉时间，从而减少辊印产生。
由于淬火炉烧钢均匀、冷却强度大等优点，某钢铁企业目前开发生产的12Cr2Mo1R、15CrMoR(H)、07MnNiMoVDR(L)、13MnNiMoR、12Cr2Mo1R、14Cr1MoR(H)、WNM400A、WQ960E、NVE690等高附加值合金钢或专用钢，优先在淬火炉处理，此类钢的表面质量要求普遍很高，因此，必须有效控制淬火炉辊印。
具体实例1 ：
钢种12Cr2Mo1R，规格为60*4070*9080，在淬火炉正火，正火工艺为930℃，PLC+20min，具体如下：
1、仅将保温后区域10-12区设为930℃，而炉内预热区和加热区温度按从低到高呈等差数列逐渐递增，采用如下表所示的温度梯度法烧钢。
2、如上表所示，炉内温度场下部温度设定低于上部温度设定10℃。
3、摇摆速度设定为1米/分钟。
4、在炉压控制上采用上部微正压控制，压力控制在10-15Pa,下部采用微负压控制，压力控制为负0-5Pa。
5、此块钢板尾部温度达到780℃时装入下一块钢板，并距此块钢板2.5米。
此块钢板采用上述工艺加热，辊印较少仅头部有轻微辊印，人工修磨后表面质量良好。
具体实例2 ：
钢种NV E690，规格为97*2600*12413，在淬火炉淬火，淬火工艺为910℃，PLC+20min，具体如下：
1、仅将保温后区域10-12区设为910℃，而炉内预热区和加热区温度按从低到高呈等差数列逐渐递增，采用如下表所示的温度梯度法烧钢。
2、如上表所示，炉内温度场下部温度设定低于上部温度设定8℃。
3、摇摆速度设定为1米/分钟。
4、在炉压控制上采用上部微正压控制，压力控制在10-15Pa,下部采用微负压控制，压力控制为负0-5Pa。
5、此块钢板尾部温度达到750℃时装入下一块钢板，并距此块钢板2.5米。
此块钢板采用上述工艺加热，未见辊印，表面质量良好。
具体实例3：
钢种12Cr2Mo1R，规格为82*3400*10387，在淬火炉正火，淬火工艺为930℃，PLC+20min，具体如下：
1、仅将保温后区域10-12区设为930℃，而炉内预热区和加热区温度按从低到高呈等差数列逐渐递增，采用如下表所示的温度梯度法烧钢。
2、如上表所示，炉内温度场下部温度设定低于上部温度设定12℃。
3、摇摆速度设定为1米/分钟。
4、在炉压控制上采用上部微正压控制，压力控制在10-15Pa,下部采用微负压控制，压力控制为负0-5Pa。
5、此块钢板尾部温度达到780℃时装入下一块钢板，并距此块钢板2.5米。
此块钢板采用上述工艺加热，未见辊印，表面质量良好。
具体实例4 ：
钢种WQ690D，规格为100*2320*10080，在淬火炉淬火，淬火工艺为910℃，PLC+20min，具体如下：
1、仅将保温后区域10-12区设为910℃，而炉内预热区和加热区温度按从低到高呈等差数列逐渐递增，采用如下表所示的温度梯度法烧钢。
2、如上表所示，炉内温度场下部温度设定低于上部温度设定20℃。
3、摇摆速度设定为1米/分钟。
4、在炉压控制上采用上部微正压控制，压力控制在10-15Pa,下部采用微负压控制，压力控制为负0-5Pa。
5、此块钢板尾部温度达到750℃时装入下一块钢板，并距此块钢板2.5米。
此块钢板采用上述工艺加热，未见辊印，表面质量良好。
Claims (1)
1.一种减少淬火炉中钢板表面产生辊印的方法，其特征在于：它采用以下工艺：
（1）设定一种新的炉内温度场，炉内温度区域依次划分为预热区、加热区和保温区，炉内温度呈温度梯度变化，炉内预热区和加热区的温度从低到高呈等差数列逐渐递增，最大温度低于淬火温度，保温区的温度为淬火温度；
（2） 炉内温度场下部温度设定低于上部温度设定8-20℃；
（3）调整钢板炉内摇摆速度，钢板的摇摆速度为1-1.2米/分钟；
所述炉内预热区和加热区的温度梯度设定为5级，它们的炉内温度场上部温度数值范围分别是700-730℃、750-780℃、800-830℃、850-900℃、900-920℃，保温区的温度数值范围为910-930℃，炉内温度场下部温度设定低于上部温度设定8-12℃；
钢种12Cr2Mo1R，规格为60*4070*9080，在淬火炉正火，正火工艺为930℃，PLC+20min，具体如下：
（1）、仅将保温后区域10-12区设为930℃，而炉内预热区和加热区温度按从低到高呈等差数列逐渐递增，炉内温度场下部温度设定低于上部温度设定10℃，采用如下温度梯度法烧钢：
第1区上部730℃，下部720℃；第2区上部780℃，下部770℃；第3区上部830℃，下部820℃；第4区上部900℃，下部890℃；第5-9区上部920℃，下部910℃；第10-12区上部930℃，下部920℃；
（2）、摇摆速度设定为1米/分钟；
（3）、在炉压控制上采用上部微正压控制，压力控制在10-15Pa，下部采用微负压控制，压力控制为负0-5Pa；
（4）、此块钢板尾部温度达到780℃时装入下一块钢板，并距此块钢板2.5米。
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