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1、62普碳钢生产线热轧低碳合金窄带钢的生产工艺【摘 要】根据国丰钢铁有限公司热轧窄带钢厂工艺设备现状，以 GF500 钢为研究对象，通过现场试验，摸索出了低碳低合金高强度钢的热轧工艺，使带钢屈服强度和抗拉强度均提高 150Mpa 左右、晶粒度提高了一级，实现了在普碳钢生产线上也能轧制低碳低合金高强度品种钢的技术创新。【关键词】普碳钢生产线 低碳低合金高强度钢 机械性能1.前言随着轧制技术的发展对新钢种开发的不断追求，更由于残酷的市场竞争，对粗放型的窄带钢生产提出了更高的要求。产品的质量好坏、技术含量高低直接关系着企业的生死存亡。国丰公司轧钢厂技术人员结合生产实际情况对原有四条工艺简单、定位于普碳
2、钢的窄带钢生产线进行技术改造，使之满足了轧制低碳低合金高强度钢的工艺要求，为窄带钢的销售提供了广阔的市场前景，提升了公司的竞争力。2.试验方法与条件2.1 试验原料试验采用低碳低合金高强度钢,钢种记号为 GF500,化学成分见表 1，原料规格为 150mmX330mmX6500mm连铸坯。表 1 GF500 试验钢的化学成分（%）元素 C Si Mn P S标准 0.170.24 0.35 0.801.10 0.040 0.0402.2 成品规格轧制规格：厚 3.0mm、宽 355mm。尺寸偏差执行 GB/3524-92碳素结构钢和低合金结构钢热轧钢带有关规定。2.3 加热工艺为降低钢料原始奥
3、氏体晶粒尺寸、提高带钢的力学性能及钢质纯净度，制定了合理的加热工艺。加热炉采用中、低温加热，加热温度目标值按 1250 度控制。为保证板坯温度均匀和提高加热温度精度，试验钢均装在同一加热炉内进行加热，为防止生产中发生意外，确定了合理的待轧温度制度。2.4 轧制工艺2.4.1 粗轧。为保证低碳低合金高强度钢进入中、精轧时采用低温大压下轧制，保证精轧 F1 机架入口温度目标值，粗轧轧制时应加大粗轧压下量，粗轧轧机为 650X2 横列式排布，孔型道次为 7 道，即6：1。第七道钢料厚度由原来的 27mm 减少到 22mm，同时要根据中、精轧轧制温度反馈值对粗轧机压下量进行调整。在粗轧机处进行除鳞时，
4、各点除鳞水压均要求在 15MPa 以上。2.4.2 中、精轧。由于轧制低碳低合金高强度钢要比轧制普碳钢轧机负荷大，轧机电流平均增加约150A，所以在加大粗轧压下量的同时，中精轧的轧制速度由原来的 8m/s 减少到 6m/s，既保证了卷曲温度在 670 度以下，又避免了烧轴承、窜辊现象的发生。同时在精轧时根据变形诱导铁素体变相（DIFT）和铁素体动态再结晶原理来提高钢的强度和韧性，中精轧轧制工艺见表 2。表 2 低碳低合金高强度钢 GF500精轧工艺制度粗轧末道厚度 开轧温度 精轧温度 终轧温度 卷取温度 轧制速度2122mm 1190 998 850 670 6m/s2.5 过程控制与轧后冷却
5、根据低碳低合金高强度钢 GF500 轧制工艺的特殊性,考虑到在精轧温度段的变形亢力、活套张力、轧63制速度、负荷分配和稳定性，过程控制计算机将此钢种单独定义到某一钢族，并新建一张模型表。轧后采用简易快速水冷却系统进行冷却,经该系统冷却后,带钢的屈服强度提高了 30MPa,抗拉强度提高了17.5MPa。2.6 卷取卷取时卷取冷却水量要适中卷取张力采用自动方式设定。参照同强度级别钢种的卷取工艺确定其卷取张力。3.试验结果分析3.1 加热工艺低碳低合金高强度钢 GF500 按计划正常装炉，加热炉各段温度按试验要求一段加热温度控制在1100以下，二段温度控制在 1300以下，均热段温度控制在 1270
6、以下，保证了铸坯的变形抗力，防止了脱碳、过热、过烧等情况的发生，从而保证了铸坯的加热质量，出钢温度为 11501200。试验表明：在不影响其他钢种正常加热的情况下，能较好的保证低碳低合金高强度钢 GF500 的加热工艺。3.2 粗轧工艺粗轧采用大压下量轧制,并根据精轧机架的轧制温度反馈值进行粗轧机温度及压下量的控制,表 3 示出粗轧主要工艺参数.其结果表明,粗轧机采用大压下轧制,与正常工艺生产的普碳钢相比轧制电流只提高50-80A,完全满足试验要求。表 3 粗轧主要工艺参数孔型道次 1 2 3 4 5 6 7压下量 15 25 25 25 17 11 10孔型高度 135 110 85 60
7、43 32 223.3 精轧工艺精轧机采用低速轧制,同时严格控制各机架的轧制温度和轧制负荷,其轧制温度和轧制负荷情况见表4。结果表明，与轧制普碳钢相比，轧制负荷有较大幅度的提高，轧机电流平均增加约 150A，但都在设备许用能力范围之内。温度、中间坯厚度、轧制速度均达到了试验要求，仅卷取温度在试验时根据情况进行了适度下调。表 4 精轧轧制温度和轧制负荷机架 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7温度 1124 1080 1070 1060 1050 1045 1040电流 1250 1150 1190 1100 1070 1310 12093.4 卷取工艺在卷取时,由于调整工操作欠熟练,造成磨
8、边较多,造成卷取堆钢事故也较多,张力设定还要进行适当的修正才能满足大批量生产要求。4.产品质量分析4.1 物理性能检测GF500 带钢物理性能检测结果见表 5。由表 5 看出，所试制的 GF500 带钢的屈服强度、抗拉强度、伸长率和冷弯性能均合格，但性能结果偏高，在检验的批次中抗拉强度大于 600 MPa 的 11 批占 34%，平均达到 590 MPa。表 5批号 批次 Rm，MPa Rel，MPa A，% 冷弯6933 1 435 575 30 完好6933 2 445 570 28 完好646934 1 460 605 28 完好6934 2 475 605 28 完好6935 1 47
9、0 600 27 完好6935 2 445 585 28 完好6936 1 470 605 28 完好6936 2 460 600 30 完好6937 1 465 600 28 完好6937 2 460 595 31 完好6938 1 455 575 34 完好6938 2 420 555 30 完好6939 1 440 580 28 完好6939 2 450 610 32 完好6940 1 465 605 33 完好6940 2 535 650 24 完好6936(内) 1 410 545 30 完好6936(内) 2 420 555 30 完好6941 1 435 595 31 完好694
10、1 2 445 570 28 完好6942 1 435 570 26 完好6942 2 430 565 26 完好6943 1 455 580 30 完好6943 2 445 575 28 完好6944 1 415 565 31 完好6944 2 435 580 30 完好6945 1 445 590 28 完好6945 2 450 590 28 完好6946 1 495 610 30 完好6946 2 495 610 28 完好6947 1 465 585 30 完好6947 2 470 580 27 完好5.结论本次试制低碳低合金高强度钢 GF500 带钢基本取得了成功，轧钢工艺加装快速水冷装置后，也基本达到了生产 GF500 的冷却要求。
