CN108515154A - 一种耐磨钢球的一体化生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种耐磨钢球的一体化生产工艺,所述连续铸轧是将连续铸造及轻压下技术整合在一体,实施液芯轧制。连铸中间包带感应加热以保证钢水温度稳定和钢球内部质量的稳定。本申请通过一体化设计,实现耐磨钢球生产从成分设计到冶炼、连续铸造及带液芯轧制、钢坯直接热送轧制钢球到钢球热处理工艺流程和装备的一体化。由于铸坯采用了感应加热和均热,省略了用于铸坯加热的大型加热炉的投资;铸轧一体化采用铸坯带液芯轧制,有效提升钢球的内部质量水平,并且可以突破耐磨球钢对轧制比的束缚,轧制道次减少;热轧耐磨钢棒与轧球一体化,减少了棒材再次加热所需的能耗。本申请具有快节奏、高效率、高质量和高效益等优点。
Description
技术领域
本发明涉及到耐磨钢球或钢棒生产工艺领域,具体涉及到一种耐磨钢球的一体化生产工艺。
背景技术
目前耐磨钢球或钢棒的生产采用的是分体式的工艺流程,即冶炼和连铸一体生产出耐磨钢球用连铸坯,连铸坯经过缓冷或直接热送到轧钢加热炉进行加热轧制成耐磨钢棒材进行缓冷,经过缓冷的耐磨钢轧材再经过感应加热进入轧球机进行钢球轧制,并根据实际情况采用在线或离线热处理,从铸坯生产、棒材生产以及耐磨钢球生产分别单独组织。采用该流程主要存在三个问题:
一、为保证钢球的耐磨性能,耐磨钢球碳含量一般在0.6%以上,但高碳钢在连铸过程中容易出现缩孔、偏析等,为解决偏析和缩孔等问题,一般采用电磁搅拌和轻压下技术,但效果始终不理想。
二、耐磨钢球用棒材的生产,是通过采用加热炉将钢坯加热到规定温度进行轧制,铸坯装炉有两种方式:一是冷装,连铸坯落地进行仓储管理,铸坯缓冷大于24小时且温度低于200℃后再转运至棒材车间,装入加热炉加热,加热至热加工温度后进行棒材轧制;二是热装,连铸坯不落地,经输送辊道输送至棒材车间加热炉装炉,装炉温度500-600℃,加热至热加工温度后进行棒材轧制。
铸坯热装和冷装相比具有以下优点:
1、热装省略了铸坯仓储、缓冷和转运环节,中间环节少;
2、热装铸坯入炉温度高,铸坯加热速度快、加热时间短、能耗低;
3、铸坯入炉时内部温度高于表面温度,经加热后铸坯内外温度均匀,使铸坯尤其是铸坯中心具有较好的塑性,有利于铸坯疏松、缩孔低倍缺陷的焊合,一定程度上提升了铸坯的低倍质量。
鉴于上述优点,耐磨球钢铸坯主流装炉方式采用热装。
但是热装和冷装一样,都是在铸坯完全凝固后才装炉,棒材轧制是在铸坯完全凝固状态下进行的,材料的变形抗力大,无法实现大变形量轧制,棒材低倍质量不能得到根本改善。耐磨球钢一般都为高碳钢,铸坯轧制成棒材后甚至还存在缩孔缺陷,无法满足下游轧制耐磨球的需要。
三、目前耐磨球钢棒材生产与轧球生产分别在异地进行,通常相距几百公里,棒材与轧球通常也有两种衔接方式:一是滚底式加热炉加热;二是棒材在室温条件下感应加热。两种加热方式都有明显的缺点,滚底式加热炉加热温度不均匀,经后续的楔横轧不均匀变形,轧球容易开裂;棒材在室温条件下感应加热,加热速度快,耐磨球钢属高碳钢,且合金含量较高,钢的导热性能差,加热易开裂。
鉴于耐磨球钢铸坯存在的质量问题,铸坯冷装和热装的缺点,以及棒材轧制耐磨球生产工序、工艺的明显缺点,同时由于流程长,铸坯的不断冷却和加热浪费了大量的能源,创新耐磨钢球生产工艺流程已成为耐磨球行业技术进步的必然之路。
发明内容
解决的技术问题:本申请主要解决的是现有技术中钢球的质量差、能源消耗高、流程长、钢棒材质量低,及厂房、设备投资大的技术问题;采用连铸轻压下和带液芯轧制解决钢球的质量问题,通过铸坯感应加热和热送轧制解决能源消耗高的问题,通过生产线的一体化设计解决流程长、消耗高的问题,通过采用该流程,可以减少厂房、设备投资,降低能耗,同时,有利于提高耐磨球钢棒材以及耐磨球的质量的技术问题。
技术方案:
一种耐磨钢球的一体化生产工艺,步骤为:
第一步:将原料粗炼后投入精炼炉冶炼得铸坯,将铸坯投入连铸机中连续铸轧,在连铸轻压下铸坯带液芯轧制;
第二步,铸坯感应加热:铸坯在连铸后的状态下经感应加热装置进行均热后直接进入轧球机轧制耐磨钢球;
第三步,耐磨钢球轧制及热处理一体化:铸坯带液芯进入轧球机轧制,材料变形抗力降低,实现大变形量轧制,轧制道次减少,减少了连轧机架次的配置,节省了投资,且由于大变形量轧制,且钢的塑性更好,变形深透,促进了铸坯低倍缺陷疏松、缩孔的焊合,提升了产品质量,通过连铸机流数与缓冷坑热处理一体化生产,铸坯不落地堆垛储存,省略了加热炉工序,包装即得。
作为本发明的一种优选技术方案:所述第一步粗炼方式为感应炉化合金、电弧炉或转炉冶炼。
作为本发明的一种优选技术方案:所述第一步精炼炉炉气温度为1100-1350℃。
作为本发明的一种优选技术方案:所述第一步原料采用高碳钢。
作为本发明的一种优选技术方案:所述第一步中连铸机中设有连铸中间包感应加热装置,以防止钢水温度降低,保证连铸顺行和产品质量。
作为本发明的一种优选技术方案:所述在进轧球机前配有感应加热装置,轧球前棒材的感应加热初始温度达到850℃,降低了能耗。
有益效果:
1、本申请采用铸轧一体化。铸坯高温状态下感应加热,铸坯不落地,避免了铸坯仓储、缓冷、转运环节,并且省略了加热炉;铸坯带液芯轧制,大变形量变形,减少轧制道次,轧机架次少,降低设备及厂房投资;棒材轧制后直接轧制耐磨球,避免了棒材仓储转运环节。因此,本申请具有厂房、设备投资少、快节奏、高效率和高效益的特点。可比传统流程降低投资20%以上。
2、本申请提高了耐磨球棒材及最终产品耐磨钢球的产品质量。本申请通过采用中间包感应装置加热稳定钢水温度和连铸拉速,提高铸坯质量的稳定,减少偏析,连铸坯轻压下改善铸坯的偏析和缩孔,连铸坯在高温状态下感应加热后直接进入轧机,带液芯轧制,钢的变形抗力小,可实现大变形量变形,可以使铸坯低倍上的疏松、缩孔缺陷有效焊合;棒材轧后在高温状态下即进行感应加热,可有效避免因加热速度快而导致的裂纹缺陷。通过上述技术的集成,比传统工艺大大改善了耐磨球的内部及表面质量,提升了耐磨球的使用寿命。
3、通过带液芯快节奏轧制、铸坯感应热送轧制、棒材轧制与轧球机的一体化以及在线余热热处理等技术,可比传统流程吨球降低能耗25%以上。
具体实施方式:
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
实施例1:
一种耐磨钢球的一体化生产工艺,包括如下步骤:
第一步:将高碳钢在感应炉化合金、电弧炉或转炉冶炼后投入精炼炉冶炼得铸坯,精炼炉炉气温度为1100-1280℃,将铸坯投入连铸机中连续铸轧,在连铸轻压下铸坯带液芯轧制,连铸机中设有连铸中间包感应加热装置,以防止钢水温度降低,保证连铸顺行和产品质量。
第二步,铸坯感应加热:铸坯在连铸后的状态下经感应加热装置进行均热后直接进入轧球机轧制耐磨钢球,在进轧球机前配有感应加热装置,轧球前棒材的感应加热初始温度达到850℃,降低了能耗。
第三步,耐磨钢球轧制及热处理一体化:铸坯带液芯进入轧球机轧制,材料变形抗力降低,实现大变形量轧制,轧制道次减少,减少了连轧机架次的配置,节省了投资,且由于大变形量轧制,且钢的塑性更好,变形深透,促进了铸坯低倍缺陷疏松、缩孔的焊合,提升了产品质量,通过连铸机流数与缓冷坑热处理一体化生产,铸坯不落地堆垛储存,省略了加热炉工序,包装即得。
本申请采用铸轧一体化。铸坯高温状态下感应加热,铸坯不落地,避免了铸坯仓储、缓冷、转运环节,并且省略了加热炉;铸坯带液芯轧制,大变形量变形,减少轧制道次,轧机架次少,降低设备及厂房投资;棒材轧制后直接轧制耐磨球,避免了棒材仓储转运环节。因此,本申请具有厂房、设备投资少、快节奏、高效率和高效益的特点。可比传统流程降低投资20%以上。
本申请提高了耐磨球棒材及最终产品耐磨钢球的产品质量。本申请通过采用中间包感应装置加热稳定钢水温度和连铸拉速,提高铸坯质量的稳定,减少偏析,连铸坯轻压下改善铸坯的偏析和缩孔,连铸坯在高温状态下感应加热后直接进入轧机,带液芯轧制,钢的变形抗力小,可实现大变形量变形,可以使铸坯低倍上的疏松、缩孔缺陷有效焊合;棒材轧后在高温状态下即进行感应加热,可有效避免因加热速度快而导致的裂纹缺陷。通过上述技术的集成,比传统工艺大大改善了耐磨球的内部及表面质量,提升了耐磨球的使用寿命。
通过带液芯快节奏轧制、铸坯感应热送轧制、棒材轧制与轧球机的一体化以及在线余热热处理等技术,可比传统流程吨球降低能耗25%以上。
实施例2:
一种耐磨钢球的一体化生产工艺,包括如下步骤:
第一步:将高碳钢在感应炉化合金、电弧炉或转炉冶炼后投入精炼炉冶炼得铸坯,精炼炉炉气温度为1250-1350℃,将铸坯投入连铸机中连续铸轧,在连铸轻压下铸坯带液芯轧制,连铸机中设有连铸中间包感应加热装置,以防止钢水温度降低,保证连铸顺行和产品质量。
第二步,铸坯感应加热:铸坯在连铸后的状态下经感应加热装置进行均热后直接进入轧球机轧制耐磨钢球,在进轧球机前配有感应加热装置,轧球前棒材的感应加热初始温度达到850℃,降低了能耗。
第三步,耐磨钢球轧制及热处理一体化:铸坯带液芯进入轧球机轧制,材料变形抗力降低,实现大变形量轧制,轧制道次减少,减少了连轧机架次的配置,节省了投资,且由于大变形量轧制,且钢的塑性更好,变形深透,促进了铸坯低倍缺陷疏松、缩孔的焊合,提升了产品质量,通过连铸机流数与缓冷坑热处理一体化生产,铸坯不落地堆垛储存,省略了加热炉工序,包装即得。
本申请采用铸轧一体化。铸坯高温状态下感应加热,铸坯不落地,避免了铸坯仓储、缓冷、转运环节,并且省略了加热炉;铸坯带液芯轧制,大变形量变形,减少轧制道次,轧机架次少,降低设备及厂房投资;棒材轧制后直接轧制耐磨球,避免了棒材仓储转运环节。因此,本申请具有厂房、设备投资少、快节奏、高效率和高效益的特点。可比传统流程降低投资20%以上。
本申请提高了耐磨球棒材及最终产品耐磨钢球的产品质量。本申请通过采用中间包感应装置加热稳定钢水温度和连铸拉速,提高铸坯质量的稳定,减少偏析,连铸坯轻压下改善铸坯的偏析和缩孔,连铸坯在高温状态下感应加热后直接进入轧机,带液芯轧制,钢的变形抗力小,可实现大变形量变形,可以使铸坯低倍上的疏松、缩孔缺陷有效焊合;棒材轧后在高温状态下即进行感应加热,可有效避免因加热速度快而导致的裂纹缺陷。通过上述技术的集成,比传统工艺大大改善了耐磨球的内部及表面质量,提升了耐磨球的使用寿命。
通过带液芯快节奏轧制、铸坯感应热送轧制、棒材轧制与轧球机的一体化以及在线余热热处理等技术,可比传统流程吨球降低能耗25%以上。
实施例3:
一种耐磨钢球的一体化生产工艺,包括如下步骤:
第一步:将高碳钢在感应炉化合金、电弧炉或转炉冶炼后投入精炼炉冶炼得铸坯,精炼炉炉气温度为1100-1300℃,将铸坯投入连铸机中连续铸轧,在连铸轻压下铸坯带液芯轧制,连铸机中设有连铸中间包感应加热装置,以防止钢水温度降低,保证连铸顺行和产品质量。
第二步,铸坯感应加热:铸坯在连铸后的状态下经感应加热装置进行均热后直接进入轧球机轧制耐磨钢球,在进轧球机前配有感应加热装置,轧球前棒材的感应加热初始温度达到850℃,降低了能耗。
第三步,耐磨钢球轧制及热处理一体化:铸坯带液芯进入轧球机轧制,材料变形抗力降低,实现大变形量轧制,轧制道次减少,减少了连轧机架次的配置,节省了投资,且由于大变形量轧制,且钢的塑性更好,变形深透,促进了铸坯低倍缺陷疏松、缩孔的焊合,提升了产品质量,通过连铸机流数与缓冷坑热处理一体化生产,铸坯不落地堆垛储存,省略了加热炉工序,包装即得。
本申请采用铸轧一体化。铸坯高温状态下感应加热,铸坯不落地,避免了铸坯仓储、缓冷、转运环节,并且省略了加热炉;铸坯带液芯轧制,大变形量变形,减少轧制道次,轧机架次少,降低设备及厂房投资;棒材轧制后直接轧制耐磨球,避免了棒材仓储转运环节。因此,本申请具有厂房、设备投资少、快节奏、高效率和高效益的特点。可比传统流程降低投资20%以上。
本申请提高了耐磨球棒材及最终产品耐磨钢球的产品质量。本申请通过采用中间包感应装置加热稳定钢水温度和连铸拉速,提高铸坯质量的稳定,减少偏析,连铸坯轻压下改善铸坯的偏析和缩孔,连铸坯在高温状态下感应加热后直接进入轧机,带液芯轧制,钢的变形抗力小,可实现大变形量变形,可以使铸坯低倍上的疏松、缩孔缺陷有效焊合;棒材轧后在高温状态下即进行感应加热,可有效避免因加热速度快而导致的裂纹缺陷。通过上述技术的集成,比传统工艺大大改善了耐磨球的内部及表面质量,提升了耐磨球的使用寿命。
通过带液芯快节奏轧制、铸坯感应热送轧制、棒材轧制与轧球机的一体化以及在线余热热处理等技术,可比传统流程吨球降低能耗25%以上。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和及其优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制。需要说明的是,上述实施实例不以任何形式限制本发明,凡采用等同或等效变换的方式所获得的技术方案,均落在本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种耐磨钢球的一体化生产工艺,其特征在于步骤为:
第一步:将原料粗炼后投入精炼炉冶炼得铸坯,将铸坯投入连铸机中连续铸轧,在连铸轻压下铸坯带液芯轧制;
第二步,铸坯感应加热:铸坯在连铸后的状态下经感应加热装置进行均热后直接进入轧球机轧制耐磨钢球;
第三步,耐磨钢球轧制及热处理一体化:铸坯带液芯进入轧球机轧制,材料变形抗力降低,实现大变形量轧制,轧制道次减少,减少了连轧机架次的配置,节省了投资,且由于大变形量轧制,且钢的塑性更好,变形深透,促进了铸坯低倍缺陷疏松、缩孔的焊合,提升了产品质量,通过连铸机流数与缓冷坑热处理一体化生产,铸坯不落地堆垛储存,省略了加热炉工序,包装即得。
2.根据权利要求1所述耐磨钢球的一体化生产工艺,其特征在于:所述第一步粗炼方式为感应炉化合金、电弧炉或转炉冶炼。
3.根据权利要求1所述耐磨钢球的一体化生产工艺,其特征在于:所述第一步精炼炉炉气温度为1100-1350℃。
4.根据权利要求1所述耐磨钢球的一体化生产工艺,其特征在于:所述第一步原料采用高碳钢。
5.根据权利要求1所述耐磨钢球的一体化生产工艺,其特征在于:所述第一步中连铸机中设有连铸中间包感应加热装置,以防止钢水温度降低,保证连铸顺行和产品质量。
6.根据权利要求1所述耐磨钢球的一体化生产工艺,其特征在于:所述第二步在进轧球机前配有感应加热装置,轧球前棒材的感应加热初始温度达到850℃,降低了能耗。
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