L型连续退火炉退火工艺的模拟实验

L型连续退火炉退火工艺的模拟实验 L型连续退火炉退火工艺的模拟实验 第28卷第4期 2006年I1月 河北理工学院 JournalofHebeiInstituteofTechnology Vo1.28No.4 Nov.2006 文章编号:1007-2829(2006)04-0023-05 L型连续退火炉退火工艺的模拟实验 王连庆,许晓江 (1.唐钢冷轧薄板厂,河北唐山063000;2.唐钢技术中心,河北唐山063000) 关键词:L型连续退火炉;热模拟;退火周期 摘要:结合唐钢镀锌线退火炉的工艺特点,热模拟了退火工艺,检验了退火后带钢的力学性 能和金相组织,为实际生产提供了理论依据. 中图分类号:TG156.2文献标识码:A 0引言 唐钢采用的L型连续退火炉是国内第一条生产线,世界上第二条生产线,退火炉结构复杂,带钢运行速 度快,控制困难,可供参考的工艺参数很少.例如:冷轧基板CQ级的再结晶温度只是定为725?,在此深度 下,产品的机械性能如何,需要在试生产以后才能检验.如果在线调试盲目生产,必然会浪费大量的原料.造 成很大的经济损失.因此在生产调试前依据L型连续退火炉的工作原理,结构特点,加热制度及产品大纲 中提供的带钢线速度制定实验 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ,利用热模拟机进行退火实验,实验数据通过科学的系统分析,研究制定 出合理的通火工艺,对镀锌线减少调试次数,节能降耗必然会起到关键作用,可使镀锌线早日达产并生产出 高质量的产品,对唐钢占领市场,增加综合效益具有重要的现实意义. 1退火周期的确定 带钢在退火炉中的加热,均热,冷却必须按一定的退火曲线来进行,不同钢种的退火曲线是不同的,退火 曲线所描述的就是退火周期.冷轧基板的退火周期如图1所示.要确定一个适宜的退火周期,必须借鉴一 些研究和实践,综合考虑许多影响因素,来确定加热的峰值温度和均热时间. \ 延 收稿日期:2005-05-26 图1冷轧基板退火周期 24河北理工学院第28卷 2加热峰值温度的确定 热镀锌 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 带钢出通火炉后要具备清洁的活性表面.要想达到这一目的,炉气温度和带钢加热温度要 在一定的范围之内,才能保证炉内的还原气氛. 炉温在1150~C以上,带钢温度在600,700~C之间时,带钢处在清洁还原性表面区域.炉温越高,达到清 洁还原性表面质量的带钢加热温度区域越广泛.但高炉温意味着高燃料消耗,对耐火材料的要求也越高,因 此,一股炉温都控制在1200,1300~C,在此炉温下,带钢加热温度理论上可以在550,750~C的范围之内,但 为保险起见,应选在600,700~C之间,布理克蒙提供的冷轧基板CQ级镀锌的退火峰值温度为725~C. 3热模拟实验工艺参数的确定 3.1带钢线速度的确定.不同厚度规格带钢线速度见表1 表1不同厚度规格带钢线速度 3.2其它工艺参数确定 带钢在退火炉中加热温度,加热速度,均热温度,冷却速度等工艺参数的确定(带钢线速度以171m/min 为例,其它线速度的计算方法一样). 1)预热段长度32.065m,带钢在预热段出口加热温度225,275~C,加热时间11.25s,加热速度l8.22, 22.67c【=/s. 2)直燃段长度19.69m,带钢在直燃段出口加热温度650~C,加热时问7s,加热速度60.7,53.6c【=/s. 3)辐射管加热段长度36.6m,带钢在辐射管加热段出口加热温度725~C,加热时间12.84s,加热速度 5.84c【=/s. 4)均热段长度29.28m,带钢在均热段保温温度725~C,保温时问lOs. 5)冷却段长度22.1m,带钢在冷却段出口温度480,490~C,冷却时间7.75s,冷却速度31.6, 30.3c【=/s. 6)带钢出冷却段至人锌锅前温度降至460士3c【=,经过的距离18.453m,冷却时间6.475,温降20, 30c【=,冷却速度3.09,4.64c【=/s. 4实验方法及步骤 1)在热模拟机上做退火实验时,温度设定与带钢在退火炉内各区出口温度值一样. 2)退火时间设定通过计算得到,计算方法为退火炉的实际长度除以带钢的线速度. 3)通过产品大纲可知,在一定的厚度范围内,线速度是相同的,选取一种厚度规格的试样做退火实验. 4)制作实验试样,规格:宽50mm×长250mm,厚度:0.6mm,0.9mm,1.2mm,1.5rnm. 5)第一,三,四组实验是在退火温度一定的前提下,改变退火时间(即线速度变化),退火后检验试样的 力学性能和金相组织,研究退火时间和性能的关系.在不同的退火峰值温度下重复 上述实验. 6)第二组试样厚度0.9mm,产品大纲中要求的线速度为171m/min(退火时间一定),退火温度设定 800c【=,780~C,750c【=,725~C,700~C,680~C,650~C,600~C,其中725~C为产品大纲中要求的温度.分析线速度 一 定的前提下,退火温度变化时,对产品性能的影响. 7)热模拟退火实验后,在力学性能,金相组织,化学成分等方面进行系统分析.研究退火温度,退火时 间和产品力学性能的关系,达到优化退火工艺制度的目的. 8)每组热模拟实验中,725~C为产品大纲中要求的退火峰值温度,其中第一列速度值为产品大纲中到求 的线速度. 第4期王连庆,等:L型连续退火炉退火工艺的模拟实验25 再结晶温度/?线速度m/nin火后度样力学性能退火后晶粒尺寸/lim试佯编号 26河北理工学院第28卷 6热模拟退火后部分试样的金相组织见图2 7实验分析 1)退火实验后,不同厚度规格试样的力学性能分布规律为:抗拉强度在350,425MPa,屈服强度在305 , 365MPa,延伸率在32.5%,40%.全部能够满足 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 的要求(Rm~>270MPa,Re?>205MPa).与其它厂 家相比抗拉强度,延伸率基本一样,屈服强度偏高. 2)第一组试样厚度0.6ram,退火峰值温度设定725%(产品大纲要求的温度),线速度180m/min时,Rm = 365MPa,Rel=305MPa,A=39%.降低线速度(即延长退火时间),力学性能变化不明显,说明在产品大纲 中提供的温度,速度下,已经能够完成再结晶退火,由于带钢的速度快,适当延长退火时间对力学性能影响不 大.当退火峰值温度从725c(=降至650%时,Rm,Rel有增大的趋势,但不明显,最大相差10MPa,延伸率适当 下降,说明650%的退火峰值温度也能满足产品力学性能的要求.随着温度的降低,晶粒尺寸从13txm减小 到10,11txm,使强度略有增大. 3)第二组试样厚度0.9ram,线速度17lm/min.退火峰值温度从800%降至600%时,Rm从405MPa升 至425MPa,Rel从340MPa升至365MPa,A降至30%,晶粒尺寸从10,11txm减小到9.0,94txm.说明随着 温度的降低,强度升高,塑性下降.从金相组织上可以看出,700%以上退火时,晶粒形状为等轴晶粒,晶粒长 大充分,使强度降低,塑性升高.600%时,有纤维状组织存在,晶粒细小,说明退火不是很完全,造成强度高, 塑性差.在750%时试样的延伸率最好,为39%;到800%时,延伸率降至32.5%,这可能与再结晶退火完 成后,晶粒有异常长大的现象存在,造成性能下降. 4)第三组试样厚度1.2mm,Rm在350,365MPa,Rel在315,330MPa,晶粒尺寸在9,11txm.从金相组 织上来看,3—1,3—4,3—9的晶粒形状为等轴晶粒,大小基本一样,3—14的晶粒细小,有纤维状组织存在, 造成强度略有升高,符合再结晶退火的规律.3一l8是在退火温度为600C时进行的实验,Rm=420MPa,Rel = 390MPa,A:22.5%,品粒细小,呈纤维状,是强度增大的主要原因. 5)第四组试样厚度1.5ram,力学性能优良,屈强比小,晶粒形状为等轴晶粒,晶粒尺 寸为13txm,金相组 织为铁素体+珠光体. 6)第一组,第三组的强度值与第二组,四组相比较低,这与原始热轧基板的性能有关. 热轧基板强度 高,冷轧后冷硬板的强度高,连续退火后,强度也高. 第4期王连庆,等:L型连续退火炉退火工艺的模拟实验 图2部分试样金相组织 7)当C含量,Mn含量增加时,会使基板的强度增加,造成冷硬板,退火板的性能也增 加,对冷轧,退火, 镀锌都不利,应该适当控制C,Mn,Si的含量,提高钢水的纯净度. 8结论 通过热模拟退火实验可以证明,当退火峰值温度在650~C,725oC,在不改变线速 度(即退火时间)的情 况下,试样力学性能完全能够满足标准的要求.在温度一定,增加退火时间(即降速 生产)时,对试样的力学 性能影响不大.因此建议冷轧薄板厂直接采用此退火温度范围,调整加热速度,加 热时间,降低带钢退火温 度,减少生产调试次数,节约调试用钢,节能降耗.为了保证镀锌板的力学性能,必须 合理的控制再结晶退火 后晶粒的尺寸,实验证明晶粒尺寸在11,13m之间时,产品的力学性能优良. ResearechonSimulationTestofLTypeContinuousAnnealingFurnace WANGLian—qing,XUXiao—jing (1.StripColdRollingPlant,Tangshaniron&SteelCo.Ltd,TangshanHebei063000,Chi na; 2.TechnologyCenter,TangshanIron&SteelCo.,Ltd,TangshanHebei063016,China) Keywords:Ltypecontinuousannealingfurnace;thermo—simulation;annealingcycle Abstract:TheannealingprocessissimulatedandcombinedwiththefeaturesoffurnaceinTan gsteelCGL,thetest ofmechanicspropertyandanalysisofmetallographicorganizationfortheannealedstriphasb eendoneandtheresult willprm,ideanimportanttheoreticbasisforactualoperation.