[发明专利]减小四线切分线差与组织性能差的控制方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑钢筋用钢生产技术领域。特别是涉及一种减小四线切分线差与组织性能差的控制方法。

背景技术

小规格钢筋产品（Φ10mm-Φ14mm）与大规格（Φ16mm-Φ32mm）相比，利润空间较大，主要原因是小规格生产效率低，生产难度大。而采用多线切分是提高小规格生产效率的最有效途径，如国内外已有少数厂家在Φ10mm规格上实现了五线切分，在Φ12mm-Φ14mm规格上实现了四线切分。

然而在Φ12mm-Φ14mm四线切分轧制过程中，因受孔型系统参数、轧机弹跳、轧槽磨损等因素的影响，各线轧件尺寸都会不完全一致，即存在四线线差。线差大时很容易造成波浪弯、冷床乱钢、飞剪处堆钢等事故。在以上影响因素中，孔型系统参数设计合理与否，对四切分线差产生较大影响。线差产生的根本原因在于四线切分截面面积不等，造成在相同的轧速条件下，各线秒流量不同。

此外，控轧控冷工艺可以显著降低材料的微合金用量，同时提升材料的强韧性，钢筋产品在大、中规格上使用该控轧控冷技术已经成熟，但在Φ12mm-Φ14mm四线切分的小规格上，鲜有成功使用该技术的，这主要是因为小规格存在冷却不均匀、四线组织性能差等问题。

目前国内外在该生产技术领域存在的问题有：

1）孔型参数设计的不合理会导致四线长度方向线差明显，目前四线切分钢筋在90m定尺线差一般可控制在1000mm左右，线差较大时很容易造成波浪弯、冷床乱钢、飞剪处堆钢等事故，降低了成材率和单位时间产量；

2）以前对于四线差的控制缺乏科学理论计算，主要是通过经验调整孔型参数，盲目性强，开发周期长且代价高，试验风险大；

3）四线在切分轧制过程中，由于金属变形特点，中间两线温度明显高于侧边两线，巨大的温度差异导致四线组织、力学性能差异很大，导致四线切分小规格产品力学性能稳定性差；

4）小规格存在冷却不均匀、四线组织性能差的问题限制了小规格四线切分采用控轧控冷工艺降低微合金用量的可能。

线差产生的根本原因在于四线切分截面面积不等，造成在相同的轧速条件下，各线秒流量不同。本发明专利开发了一套理论模型用于计算不同孔型参数下线差值，指导孔型设计，缩小四线差，这对于降低轧钢堆钢事故率和提高成材率意义重大；开发一种了四线水冷控制方案，对于提高四线冷却均匀性，降低四线组织性能差意义重大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种减小四线切分线差与组织性能差的控制方法，建立了线差与孔型充满度L值的关系模型和孔型充满度L的仿真计算模型，有效地用于指导孔型设计，计算出在轧机弹跳为0.2mm条件下，四线差为-31mm，大大缩小了试验开发周期、降低了试验风险和试验成本；减少了波浪弯、冷床乱钢、飞剪处堆钢等事故，提高了成材率。此外，控轧控冷工艺可以显著降低材料的微合金用量，同时提升材料的强韧性，钢筋产品在大、中规格上使用该控轧控冷技术已经成熟，但在Φ12mm-Φ14mm四线切分的小规格上，鲜有成功使用该技术的，这主要是因为小规格存在冷却不均匀、四线组织性能差等问题。开发的一种四线水冷控制方案，通过四线不铜环缝开度的水平调节，显著提高了四线冷却均匀性，提高了四线组织性能的稳定性。可保证四线屈服强度R_el≤25MPa，抗拉强度R_m≤20MPa。具体工艺步骤如下：

1、线差与孔型充满度L值的关系计算：为了进一步研究充满度对线差产生的影响，定义名义尺寸L为四线切分轧制中线与实际轧件边部距离，单位mm。通过赋值L，采用面积法分别计算中线面积S_中线和边线的面积S_边线，然后以90m成品轧件折算为线差；欠充满时边线会短于中线，线差表现为“+”值；过充满时边线会长于中线，线差表现为“-”值，理想状态是孔型处于临界充满状态，即既不过充满也不欠充满。采用此方法可计算不同充满度L值下的线差。