[发明专利]热轧高强钢全连续热处理生产系统及方法

说明书

本发明涉及一种热轧高强钢全连续热处理生产系统以及基于该热轧高强钢全连续热处理生产系统的热轧高强钢热处理方法，该生产系统包括沿钢料运行方向依次衔接布置的开卷机、焊机、淬火装置、回火装置、分切剪和产品收集单元，其中，所述淬火装置包括沿钢料运行方向依次布置的淬火加热段和淬火冷却段，所述回火装置包括沿钢料运行方向依次布置的回火加热段和回火冷却段。本发明能实现热轧高强钢的全连续热处理生产，能显著地提高热轧高强钢的热处理生产效率，缩短工艺流程，节省投资及降低运行能耗。

技术领域

本发明属于高强钢生产技术领域，涉及一种热轧高强钢全连续热处理生产系统以及基于该热轧高强钢全连续热处理生产系统的热轧高强钢热处理方法。

背景技术

随着钢铁工业向绿色化、智能化方向的发展以及现代工业水平的提高，工程机械、商用车等行业对钢铁材料的结构轻量化、产品升级换代、产品寿命提高等方面提出了迫切需求，高强钢展现出了巨大的市场空间。对于工程机械行业，提高钢材的强度级别，可节省大量能源成本，同时也提高工程机械的安全性能；对于商用车行业，提高强度可实现车辆自身轻量化，实现节能减排，延长使用寿命。近年来，部分重工制造商开始采用960MPa以上的超高强结构钢制造起重机吊臂和泵车布料杆；部分自卸车用户有意采用HB400-500级别的薄规格耐磨板替代普遍使用的345MPa级别的产品；卡车行业存在采用超高强钢降低大梁重量的潜在需求。可见，未来钢铁市场对高强钢的质量和产量均提出了越来越高的要求。

早期高强钢的开发都是采用合金化方法，即增加钢中的碳含量及合金含量，通过固溶强化、沉淀强化及相变强化提高钢的强度，但这种方法合金成本过高，且钢材的焊接性能与塑韧性较差。近年来，通过TMCP技术生产高强钢成为主流，即通过在线控制轧制和控制冷却相结合，得到具有良好强韧性匹配的高强钢；但由于TMCP技术工艺流程较长，钢板温度均匀性较差，导致产品力学性能波动较大。另外，对于热轧板卷而言，在线快速冷却生产的高强钢受卷取、开平、矫直能力的限制，生产难度较大。相比之下，热轧板卷的热处理生产工艺对生产性能均匀的高强钢产品具有明显的优势。

目前国内主流的高强钢热处理生产工艺主要是离线调质(FQT)工艺和直接淬火+离线回火(DQT)工艺。专利CN101831530A公开了一种提高低合金高强钢综合力学性能的热处理工艺，该方法通过3～6次循环淬火+回火工艺，细化了马氏体组织，从而提高钢的强度，但该方法需要多次加热、冷却，能耗大，生产周期长。专利CN106148822A提出了一种生产高强钢Q890中厚板的方法，该方法通过在线淬火+离线高温回火，得到了性能合格的产品同时缩短了工艺流程，但热轧及淬火过程中温度均匀性难以控制，使得最终产品性能波动较大。

发明内容

本发明涉及一种热轧高强钢全连续热处理生产系统以及基于该热轧高强钢全连续热处理生产系统的热轧高强钢热处理方法，至少可解决现有技术的部分缺陷。

本发明涉及一种热轧高强钢全连续热处理生产系统，包括沿钢料运行方向依次衔接布置的开卷机、焊机、淬火装置、回火装置、分切剪和产品收集单元，其中，所述淬火装置包括沿钢料运行方向依次布置的淬火加热段和淬火冷却段，所述回火装置包括沿钢料运行方向依次布置的回火加热段和回火冷却段。

作为实施方式之一，所述淬火加热段包括沿钢料运行方向依次设置的第一纵磁感应加热炉段、横磁感应加热炉段和第一均热炉段。

作为实施方式之一，所述淬火加热段还包括第一边部加热炉段，所述第一边部加热炉段布置于所述横磁感应加热炉段与所述第一均热炉段之间，所述第一边部加热炉段包括两组用于对带钢边部进行加热的第一边部加热机构，两组第一边部加热机构分列于炉体传动侧和操作侧。

作为实施方式之一，所述淬火冷却段包括沿带钢运行方向依次布置的多个冷却箱，相邻两个冷却箱之间设有中间张力辊，所述冷却箱内设有冷却机构，所述冷却机构包括气雾冷却机构和/或水喷雾冷却机构。