王文峰
摘?要: 目前,社會進步迅速,我國的鋼鐵企業(yè)的發(fā)展也日新月異。熱處理是通過不同的加熱溫度、保溫時間及冷卻速度,使鋼的成分與組織發(fā)生擴散、再結(jié)晶的過程,也可促進或阻止其組織與成分的轉(zhuǎn)變、析出,以期達到所要求的各種性能。中厚板熱處理的目的是提高鋼板強度、改善韌性與焊接性、清除內(nèi)應(yīng)力、防止白點、降低脆性與表面硬度。熱軋性能偏高時,熱處理還可調(diào)整其性能,挽救性能不合格所造成的損失。熱處理不當(dāng)會造成鋼板下表面劃傷,冷卻不均會引起鋼板變形及淬火鋼板的不平直。另外,還會增加能耗、提高成本費用等。
關(guān)鍵詞: 中厚板熱處理線拋丸鋼板;表面質(zhì)量問題分析;解決
【中圖分類號】TG668?????【文獻標識碼】A?????【文章編號】1674-3733(2020)01-0191-01
引言:隨著市場對高品質(zhì)板材的需求日益增長,各中厚板生產(chǎn)廠家積極進行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整,提高高附加值產(chǎn)品,在這一背景下紛紛開始建設(shè)鋼板熱處理生產(chǎn)。為了保證鋼板熱處理的質(zhì)量,一般在進入熱處理爐之前需先對鋼板表面進行處理,其中拋丸機是一個重要的關(guān)鍵設(shè)備,主要任務(wù)是清除鋼板表面氧化鐵皮,使鋼板達到除銹、表面強化的目的。拋丸機對鋼板表面清理的質(zhì)量直接決定著入爐前產(chǎn)品的表面質(zhì)量,特別是對具有高附加值的中厚板具有十分重要的作用。
1?中厚板生產(chǎn)線熱處理系統(tǒng)綜合比較
單純采用控制冷卻系統(tǒng)(高密度管層流冷卻裝置,冷卻速度一般小于25℃/s)。高密度管層流冷卻裝置是在國外技術(shù)的基礎(chǔ)上進行自我創(chuàng)新的新成果,該裝置以水為介質(zhì)進行冷卻,水從一定的壓力水嘴中流出,形成平滑水層,水流落到鋼板表面以后,在一段距離內(nèi)水仍保持平滑層流狀態(tài),可獲得很強的冷卻能力,冷卻均勻。將冷卻裝置安裝在中厚板軋機之后,熱矯直以前,利用軋后鋼板的余熱,通過控制水的流量和鋼板的移動速度可以控制鋼板的冷卻速度,達到控制軋制鋼板的組織和性能,實現(xiàn)在線熱處理(正火和調(diào)質(zhì)),以此減少一次離線熱處理工序,實現(xiàn)節(jié)能降耗。采用該系統(tǒng),可以簡化熱處理工藝,從而達到節(jié)能降耗、降低生產(chǎn)成本目的。如通過軋后在線控冷工藝,取代常規(guī)的軋后離線正火熱處理工藝,從而取消了再次加熱的工序,使每噸鋼降低成本200元~250元人民幣(其中節(jié)約能源折合標煤40kg/t~45kg/t);通過軋后控冷工藝還可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量,提高產(chǎn)品的性能合格率約1%左右??刂评鋮s+超快冷卻(有直接淬火功能,冷卻速度一般大于100℃/s)采用該方案,雖可生產(chǎn)超高強度鋼板,但對同時要求高強度、高韌性的鋼板來講,還不能滿足要求。控制冷卻+超快冷卻(直接淬火)+回火裝置控制冷卻:采用常規(guī)高密度層流冷卻方式;淬火機:采用輥壓式淬火機;回火裝置采用輥底式回火爐。以上裝備可處理要求高強度、高韌性鋼板。
2?中厚板熱處理線拋丸鋼板表面質(zhì)量問題的解決方案
①經(jīng)現(xiàn)場測繪及比對圖紙設(shè)計,改進拋頭魚電機連接方式,采用窄V帶方式連接,同時與相應(yīng)皮帶輪進行改進,有效提高預(yù)緊力,發(fā)揮其速度和曲撓次數(shù)高、傳遞功率大的特點。②電機底座改為滑槽式,安裝頂絲,隨時可對電機位置進行調(diào)整,確保皮帶的張緊力滿足使用,增大傳動扭矩,杜絕打滑現(xiàn)象。③拋丸機上下拋頭安裝位置進行調(diào)整修改,將水平角度調(diào)整到25°,同時遠用高效電機,保證丸料最高拋射速度達約90m/s,提高打擊力,以保證鋼板最佳的拋丸表面質(zhì)量。④調(diào)整拋丸機刷輥距離,拋丸時,將上刷輥靜態(tài)相對標高+70mm降低20mm,提高清掃能力。針對不同厚度鋼板,實時調(diào)整上下刷輥中心相對距離。⑤調(diào)整拋丸機箱前上刮板高度位置,根據(jù)實際鋼板厚度,對刮板框架下調(diào)150mm,保證刮板下行程加大,對鋼板表面的丸粒進行有效的清掃,為刷輥的最終清掃提供保證。⑥增加吹掃裝置。在拋丸機尾部輥道上方設(shè)置一套獨立的傘形吹掃裝置,在裝置空氣管路上增設(shè)電磁閥,控制吹掃氣路,可根據(jù)鋼板位置跟蹤信號、拋丸速度及到尾吹管安裝位置等自動啟閉切斷閥,實現(xiàn)自動吹掃。為提高吹掃質(zhì)量,吹掃管長度與拋丸機箱體寬度相同,在長度方向上每間隔100mm鉆有一孔徑為6mm的小孔作為其噴氣口,安裝時使噴氣口與水平面夾角約為45°,將附著在鋼板上表面的氧化鐵粉清除。
3?明火加熱與輻射管加熱的比較
輥底式熱處理爐的供熱方式通常有2種,一種是明火加熱,另一種是爐內(nèi)通保護氣體用輻射管加熱,我廠熱處理爐采用氮氣作為保護氣體。無論哪種加熱方式,都要保證爐溫的均勻性,并滿足要求的加熱時間和保溫時間。在此前提下,明火加熱要盡可能將爐內(nèi)氣氛控制為微氧化性氣氛或接近還原氣氛,以獲得較好的鋼板表面質(zhì)量。輻射管加熱要在爐內(nèi)通入氮氣等保護氣體,在爐內(nèi)形成惰性氣氛,防止鋼板氧化,以獲得更好的鋼板表面質(zhì)量。從我廠的實際情況來說,鋼板加熱前還需通過拋丸機以清除其表面氧化鐵皮,并可減少爐輥積瘤。
但明火直接加熱輥底式爐易出現(xiàn)輥印、劃傷、麻坑、氧化嚴重等表面缺陷。鋼板下表面的輥印、劃傷主要是爐底輥結(jié)瘤(高溫氧化鐵皮累積而成)引起的,重者會增加鋼板修磨量,甚至發(fā)生輥印超深或修磨面積過大而導(dǎo)致鋼板判廢,直接影響企業(yè)的經(jīng)濟效益。表面氧化嚴重還會造成鋼板麻坑、氧化鐵皮增厚,尤其是船板拋丸處理后會出現(xiàn)麻點等缺陷。一些鋼廠對于表面質(zhì)量要求高、價格昂貴的鋼板,采用加墊板來消除輥印的辦法,但其弊端較多,如墊板浪費嚴重,增大熱處理量,成本上升,生產(chǎn)率很低,分離不及時還會影響鋼板性能。
結(jié)語:為了拓寬中厚板市場并占有一席之地,越來越多的中厚板企業(yè)會考慮新上熱處理線。輻射管輥底式熱處理爐、輥壓式淬火機和正火快速冷卻裝置已成為當(dāng)前中厚板廠新上熱處理線的首選,相信在一套裝備優(yōu)良、設(shè)備先進的熱處理線上生產(chǎn)出高質(zhì)量、高性能、高附加值產(chǎn)品是最有保障的。技術(shù)人員對現(xiàn)場問題點充分調(diào)查,逐一解決,通過對每個細節(jié)的改進,最終達到了整個系統(tǒng)全面提升的目的,大大提高了設(shè)備作業(yè)率,降低了故障時間,節(jié)省了備件消耗費用,實現(xiàn)了拋丸機的高效運行,取得了良好的經(jīng)濟效益。后續(xù)還將在操作規(guī)程、作業(yè)指導(dǎo)書等方面進行修改和完善,杜絕因為人為的因素造成質(zhì)量事故的發(fā)生。
參考文獻
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