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钢板冷却方法

阅读:850发布:2021-02-24

IPRDB可以提供钢板冷却方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本发明公开了一种钢板冷却方法,将钢板正火后,以40~60m/min的速度进入淬火段冷却,所述淬火段冷却的辊道速度为30~40m/min。本发明的方法将钢板正火后进行加速冷却,提高钢板的冷却速度,就可以降低相变温度,提高铁素体形核率,细化铁素体晶粒,细化相变组织,也可抑制微合金元素的碳化物长大,使其低温弥散析出,从而提高钢板的强度,并保持钢板韧性不降低。,下面是钢板冷却方法专利的具体信息内容。

1.一种钢板冷却方法,其特征在于:将钢板正火后,以40~60m/min的速度进入淬火段冷却,所述淬火段冷却的辊道速度为30~40m/min;所述淬火段分为18段,所述淬火段的第1~第14段的水量如下:第1段90~150m3/h,第2段390~450m3/h,第3段90~150m3/h,第4段

120~180m3/h,第5段480~550m3/h,第6段120~180m3/h,第7段20~70m3/h,第8段110~

170m3/h,第9段20~70m3/h,第10段20~80m3/h,第11段140~200m3/h,第12段20~80m3/h,第

13段200~260m3/h,第14段250~310m3/h。

2.如权利要求1所述的钢板冷却方法,其特征在于,所述淬火段的第15~第18段的喷嘴的开口度如下:第15段的喷嘴开口度为15%~40%,第16段的喷嘴开口度为20%~60%,第

17段的喷嘴开口度为15%~40%,第18段的喷嘴开口度为20%~60%。

3.如权利要求2所述的钢板冷却方法,其特征在于:第15~18段的水量的总流量为1200~3600m3。

4.如权利要求1所述的钢板冷却方法,其特征在于:所述正火的温度为860~910℃,保温时间为20min~50min。

5.如权利要求1所述的钢板冷却方法,其特征在于:所述钢板的返红温度为630~680℃。

说明书全文

钢板冷却方法

技术领域

[0001] 本发明涉及中厚板正火控冷技术领域,具体地说,涉及一种钢板冷却方法。

背景技术

[0002] 60~120mm厚规格低合金高强钢通常采用控轧或热处理正火,经过传统正火工艺处理后,其钢板强度比控轧后的强度一般下降30~50Mpa,经常低于标准值下限或处于标准值下限边缘。解决厚规格钢板正火后强度不足的问题,国内外通常采用的方法是在钢中加入大量的合金Cr、Ni、Mn、Nb、V、Ti或提高碳含量来提高钢板强度,但是此种方法一是增加钢板的生产成本,二是降低钢板的可焊接性,降低钢板综合性能。现有技术中钢板淬火生产时,高压段各区域采用大水量,且钢板淬火速度低,钢板冷却速度大,通常钢板冷却温度≤100℃,使得钢板正火后强度下降。

发明内容

[0003] 本发明所要解决的技术问题是提供一种钢板冷却方法,通过加速水冷的方式提高钢板强度。
[0004] 本发明的技术方案如下:
[0005] 一种钢板冷却方法,将钢板正火后,以40~60m/min的速度进入淬火段冷却,所述淬火段冷却的辊道速度为30~40m/min。
[0006] 进一步,所述淬火段分为18段。
[0007] 进一步:所述淬火段的第1~第14段的水量如下:第1段90~150m3/h,第2段390~450m3/h,第3段90~150m3/h,第4段120~180m3/h,第5段480~550m3/h,第6段120~180m3/h,第7段20~70m3/h,第8段110~170m3/h,第9段20~70m3/h,第10段20~80m3/h,第11段140~
200m3/h,第12段20~80m3/h,第13段200~260m3/h,第14段250~310m3/h。
[0008] 进一步:所述淬火段的第15~第18段的喷嘴的开口度如下:第15段的喷嘴开口度为15%~40%,第16段的喷嘴开口度为20%~60%,第17段的喷嘴开口度为15%~40%,第18段的喷嘴开口度为20%~60%。
[0009] 进一步:第15~18段的水量的总流量为1200~3600m3。
[0010] 进一步:所述正火的温度为860~910℃,保温时间为20min~50min。
[0011] 进一步:所述钢板的返红温度为630~680℃。
[0012] 本发明的技术效果如下:
[0013] 1、本发明实施例的方法与传统正火工艺相比,在相同成分条件下,能够提高钢板,特别是厚规格正火钢板的强度30~60Mpa,解决钢板正火后强度偏低的问题,节约了生产成本,保证了钢板性能的稳定性,提高了交货能力。
[0014] 2、本发明实施例的方法的工艺参数稳定,可以采用模型控制,钢板工艺控制简单、稳定。本发明生产工艺实现计算机模型控制,生产工艺稳定执行,在保证钢板强度的条件下可降低钢板合金元素的加入,降低钢板生产成本,同时提供了钢板强度低的一种挽救方法,降低挽救成本,可行性强,前景广阔。
[0015] 3、本发明实施例的方法的淬火段的加速冷却工艺采用淬火机模型控制,淬火机水量一定,钢板冷却均匀,保证钢板组织、性能均匀、稳定,同时能够保证钢板的不平度要求。
[0016] 4、本发明经济效益显著。以1年生产3万吨的钢板计算,每吨钢板降低合金成本40元计算,生产强度低的挽救钢板按照4000吨计算,挽救成本按照降低100元/吨进行计算,一年可降低成本160万元。

附图说明

[0017] 图1为本发明实施例的淬火机的淬火水梁的示意图。

具体实施方式

[0018] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0019] 本发明实施例提供了一种钢板冷却方法。该方法将钢板正火后,以40~60m/min的速度进入淬火段冷却。淬火段冷却的辊道速度为30~40m/min。
[0020] 现有技术中钢板正火后通常采用空冷方式降温。由于厚规格钢板空冷速度慢,导致奥氏体向铁素体转变时铁素体形核率低,部分铁素体晶粒长大,强度偏低。本发明的方法将钢板正火后进行加速冷却,提高钢板的冷却速度,就可以降低相变温度,提高铁素体形核率,细化铁素体晶粒,细化相变组织,也可抑制微合金元素的碳化物长大,使其低温弥散析出,从而提高钢板的强度,并保持钢板韧性不降低。
[0021] 其中,正火的温度为860~910℃,保温时间为20min~50min。
[0022] 优选地,该淬火段的生产线可以采用德国LOI公司设计的淬火生产线,淬火生产线由一台淬火炉和一台淬火机组成,淬火机直接布置在淬火炉后面。如图1所示,为本发明实施例的淬火机的淬火水梁的示意图。椭圆代表淬火机淬火水梁上下集管截面。矩形代表淬火水梁。淬火机分高压段和低压段,高压段水压力为7.5~10Mpa,低压段水压力为4~6Mpa,共18段,其中高压段分三段,分别是第1~6段、第7~12段和第13~14段。低压端分两段,分别是第15~16段和第17~18段。淬火机高压段水量、低压端开口度可以单独控制。采用本发明实施例的方法,该淬火机采用加速冷却模式,通过减小淬火机水量,精确调整各区域水量、上下水比和淬火机辊道速度,使淬火机强力水冷变为弱水冷,能够控制正火后的钢板加速冷却到550~750℃之间,实现钢板正火后的加速冷却,提高正火后钢板的强度。
[0023] 上述淬火段在淬火机中进行,淬火机通过喷嘴喷水冷却钢板。该淬火段分为18段,3 3 3
其中,第1~第14段的水量如下:第1段90~150m/h,第2段390~450m/h,第3段90~150m /h,第4段120~180m3/h,第5段480~550m3/h,第6段120~180m3/h,第7段20~70m3/h,第8段
110~170m3/h,第9段20~70m3/h,第10段20~80m3/h,第11段140~200m3/h,第12段20~
80m3/h,第13段200~260m3/h,第14段250~310m3/h。第15~第18段的喷嘴的开口度如下:第
15段的喷嘴开口度为15%~40%,第16段的喷嘴开口度为20%~60%,第17段的喷嘴开口度为15%~40%,第18段的喷嘴开口度为20%~60%。前14段是用高压泵供水,目的是控制淬火板形,流量必须精确;后四段由水塔低压供水,主要对钢板起冷却作用,流量不必太精确,只需控制喷嘴开口度即可,后四段仅有一个水量的总流量,该水量的总流量为1200~
3600m3。
[0024] 通过上述淬火段的水量设置,形成固定水冷配方,根据钢板厚度规格调整辊道速度,使钢板冷却到600~700℃后自然冷却,通过淬火机加速冷却提高了铁素体形核率,抑制了晶粒的长大,细化了晶粒,提高了厚规格正火钢板的强度。
[0025] 其中,第一水梁1的上部设置第1段淬火段的喷嘴,第一水梁1的下部设置第4段淬火段的喷嘴。第二水梁2的上部设置第2段淬火段的喷嘴,第二水梁2的下部设置第5段淬火段的喷嘴。第三水梁3的上部设置第3段淬火段的喷嘴,第三水梁3的下部设置第6段淬火段的喷嘴。第四水梁4的上部设置第7段淬火段的喷嘴,第四水梁4的下部设置第10段淬火段的喷嘴。第五水梁5的上部设置第8段淬火段的喷嘴,第五水梁5的下部设置第11段淬火段的喷嘴。第六水梁6的上部设置第9段淬火段的喷嘴,第六水梁6的下部设置第12段淬火段的喷嘴。第七水梁7的上部设置第13段淬火段的喷嘴,第七水梁7的下部设置第14段淬火段的喷嘴。第八水梁8的上部设置第15段淬火段的喷嘴,第八水梁8的下部设置第16段淬火段的喷嘴。第九水梁9的上部设置第17段淬火段的喷嘴,第九水梁9的下部设置第18段淬火段的喷嘴。
[0026] 经过上述淬火段淬火,钢板被加速冷却后,由于钢板心部温度高,表面温度有一定量的回升,钢板的返红温度为630~680℃。
[0027] 下面以具体实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
[0028] 实施例1
[0029] 本实施例实验生产的钢板为60mm厚Q345GJC钢板。首先将钢板正火,钢板的正火工艺为:正火温度为870℃、保温时间为20min。然后将钢板采用水冷的模式加速淬火。通过水冷模式的摸索,最终确定淬火段的钢板水冷工艺参数如表1所示。第15~18段的水量的总流量为2000m3。该钢板以60m/min的速度进入淬火段冷却,淬火机的辊道速度为40m/min。钢板通过水冷后,钢板的返红温度在630~670℃之间。经检验,钢板的屈服强度、抗拉强度比常规正火处理的强度值提高40~60MPa,对于钢板标准有一定的富余量。该钢板正火后经过水冷处理,钢板性能稳定、板形良好,解决了实际生产中钢板强度偏低的问题。
[0030] 表1实施例的淬火段的水量(m3/h)
[0031]
[0032] 注:第15、16、17、18段为喷嘴的开口度比例。
[0033] 实施例2
[0034] 本实施例的钢板是正火后强度略低于标准的100mm厚Q345C钢板。钢板的正火工艺为:正火温度为860℃、保温时间为30min。对水冷工艺进行了进一步的摸索,最终确定淬火段的钢板水冷工艺参数如表2所示。第15~18段的水量的总流量为1200m3。该钢板以40m/min的速度进入淬火段冷却,淬火机的辊道速度为30m/min。钢板通过水冷后,钢板的返红温度在640~680℃之间。经检验,钢板的屈服强度、抗拉强度比常规正火处理的强度值提高30~50MPa,钢板强度达到标准要求,且有一定的富余量。
[0035] 表2实施例的淬火段的水量(m3/h)
[0036]
[0037] 注:第15、16、17、18段为喷嘴的开口度比例。
[0038] 实施例3
[0039] 本实施例的钢板是正火后强度略低于标准的100mm厚Q345C钢板。钢板的正火工艺为:正火温度为910℃、保温时间为50min。对水冷工艺进行了进一步的摸索,最终确定淬火段的钢板水冷工艺参数如表3所示。第15~18段的水量的总流量为3600m3。该钢板以50m/min的速度进入淬火段冷却,淬火机的辊道速度为35m/min。钢板通过水冷后,钢板的返红温度在640~680℃之间。经检验,钢板的屈服强度、抗拉强度比常规正火处理的强度值提高30~50MPa,钢板强度达到标准要求,且有一定的富余量。
[0040] 表3实施例的淬火段的水量(m3/h)
[0041]
[0042] 注:第15、16、17、18段为喷嘴的开口度比例。
[0043] 本发明实施例的钢板冷却方法特别适用于60~120mm厚规格钢板,该方法通过确定加速冷却工艺参数,同时将成熟的工艺参数输入淬火机自动化模块,可实现自动化模型控制。通过本发明实施例的方法,降低了厚规格正火钢板的生产成本,同时也降低轧态强度低于标准的厚规格钢板的挽救成本。
[0044] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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