[发明专利]一种消除钢坯热应力的加热工艺

说明书

本发明涉及冶金技术领域，具体公开一种消除钢坯热应力的加热工艺。本发明提供的消除钢坯热应力的加热工艺，根据钢坯的入炉温度，制定差别化的加热工艺，沿钢坯入炉到出炉方向，在加热炉内分为预热段、加热段和均热段，且在加热段和均热段沿钢坯长度方向分为3～6段，分别进行温度控制，实现了钢坯进入初轧机时沿长度方向温度的一致性，以及加热、轧制过程中的无热应力、无开裂，塑性良好。

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，尤其涉及一种消除钢坯热应力的加热工艺。

背景技术

加热是高速线材轧制的必要工序，加热质量的优劣对最终线材的品质起决定性作用。钢坯在加热过程中，由于金属本身的热阻，不可避免的存在内外温度差，表面温度总比内部温度升的快，这时表面的膨胀就要大于中心的膨胀，这样钢坯表面受压应力而中心受张应力，于是在钢坯的内部产生温度应力，即热应力。若钢坯在加热炉内温度梯度过大，钢坯各处膨胀变形不均匀，相互约束产生的热应力，会造成钢坯热应力集中、钢坯弯曲、开裂等问题。因此，生产过程中对钢坯的加热控制非常重要，不仅要确保出炉目标温度和均热度，还要保证钢坯在进初轧机时，全长温度波动小，头尾温度均匀。然而，目前现有的钢坯加热工艺一般以保证钢坯充分热透为原则，存在的主要问题有：(1)生产车间采用一成不变的加热温度制度；(2)由于温度设置的问题，不能很好地消除钢坯加热过程热应力的产生；(3)无法保证钢坯在轧制时长度方向的温度均匀性。

发明内容

针对现有钢坯的加热工艺无法有效消除热应力的缺陷，本发明提供一消除钢坯热应力的加热工艺。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：

一种消除钢坯热应力的加热工艺，包括以下步骤：

按照钢坯输送方向将钢坯加热炉依次分为预热段、加热段和均热段，各段分别进行温度控制，具体温控方法为：

当钢坯温度≤100℃时，控制所述预热段的温度为650～700℃；

当钢坯温度≥500℃时，控制所述预热段的温度为830～880℃；

所述加热段和所述均热段沿钢坯输送方向分别依次分为3～6个温区并分别进行温度控制，且各温区的温度沿钢坯输送方向依次递增，其中所述加热段与所述预热段的温度差为150～250℃；所述均热段的第一个均热区的温度为1080～1120℃，最后一个均热区与第一个均热区的温度差为35～40℃。

相对于现有技术，本发明提供的消除钢坯热应力的加热工艺，具有如下优点：

(1)为了适应生产节奏，针对钢坯入炉的温度不同，制定了不同的加热工艺，对于冷钢坯和热钢坯分别设定不同的预热温度，缩小了预热段温度与钢坯本身温度的差值，并将预热段温度与加热段温度的差值控制在一定范围内，降低了由于冷坯入炉以及加热过程中升温过快形成的热应力集中及开裂问题的出现。

(2)将加热段和均热段分别设置为3～6个区，进行分区温度控制，缩小了钢坯相同区域在加热段和均热段之间的温差，降低了钢坯产生应力集中和开裂的风险。

(3)该加热工艺通过对钢坯长度方向上的温度控制，实现了钢坯进入初轧机时沿长度方向温度的一致性，以及加热、轧制过程中的无热应力、无开裂，塑性良好。

优选的，将所述加热段和所述均热段均沿钢坯长度方向等分为3～6个区分别进行温度控制。

优选的，所述均热段的各段之间，相邻两均热区之间的温度差相同。