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北科大深加工课程报告

北京科技大学

不锈钢薄板轧制过程中的表面质量

问题与控制技术

 

 

作者:

_________________________

 

学号:

_________________________

导师:

_________________________

材料工程

专业:

_________________________

`学院:

_________________________

2015年1月2日

目录

1.概述1

2.不锈钢薄板轧制过程中的表面质量问题的定义与表现4

2.1点状缺陷5

2.2线形缺陷5

2.3表面缺陷6

2.4形状缺陷7

2.5边部缺陷7

3.不锈钢薄板轧制过程中的表面质量问题的危害8

4.不锈钢薄板轧制过程中的表面质量问题的成因分析8

4.1点状缺陷成因分析8

4.2线形缺陷成因分析9

4.3表面缺陷成因分析10

4.4形状缺陷成因分析10

4.5边部缺陷成因分析11

5.不锈钢薄板轧制过程中的表面质量问题的控制技术12

5.1点状缺陷的控制技术12

5.2线形缺陷的控制技术13

5.3表面缺陷的控制技术15

5.4形状缺陷的控制技术15

5.5边部缺陷的控制技术15

6.评述16

6.1不锈钢薄板轧制问题及控制技术总结16

6.2不锈钢薄板轧制技术的未来发展17

6.3世界不锈钢生产技术发展趋势18

参考文献20

不锈钢薄板轧制过程中的表面质量问题与控制技术

1.概述

不锈钢(StainlessSteel)是不锈耐酸钢的简称,耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质或具有不锈性的钢种称为不锈钢;而将耐化学介质腐蚀(酸、碱、盐等化学浸蚀)的钢种称为耐酸钢。

由于两者在化学成分上的差异而使他们的耐蚀性不同,普通不锈钢一般不耐化学介质腐蚀,而耐酸钢则一般均具有不锈性。

不锈钢常按组织状态分为:

马氏体钢、铁素体钢、奥氏体钢、奥氏体-铁素体(双相)不锈钢及沉淀硬化不锈钢等。

另外,可按成分分为:

铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰氮不锈钢等。

马氏体不锈钢强度高,但塑性和可焊性较差。

马氏体不锈钢的常用牌号有1Cr13、3Cr13等,因含碳较高,故具有较高的强度、硬度和耐磨性,但耐蚀性稍差,用于力学性能要求较高、耐蚀性能要求一般的一些零件上,如弹簧、汽轮机叶片、水压机阀等。

这类钢是在淬火、回火处理后使用的。

锻造、冲压后需退火。

铁素体不锈钢含铬15%~30%。

其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高,耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢,属于这一类的有Crl7、Cr17Mo2Ti、Cr25、Cr25Mo3Ti、Cr28等。

铁素体不锈钢因为含铬量高,耐腐蚀性能与抗氧化性能均比较好,但机械性能与工艺性能较差,多用于受力不大的耐酸结构及作抗氧化钢使用。

这类钢能抵抗大气、硝酸及盐水溶液的腐蚀,并具有高温抗氧化性能好、热膨胀系数小等特点,用于硝酸及食品工厂设备,也可制作在高温下工作的零件,如燃气轮机零件等。

奥氏体不锈钢含铬大于18%,还含有8%左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。

综合性能好,可耐多种介质腐蚀。

奥氏体不锈钢的常用牌号有1Cr18Ni9、Cr19Ni9等。

0Cr19Ni9钢的Wc<0.08%,钢号中标记为“0”。

这类钢中含有大量的Ni和Cr,使钢在室温下呈奥氏体状态。

这类钢具有良好的塑性、韧性、焊接性、耐蚀性能和无磁或弱磁性,在氧化性和还原性介质中耐蚀性均较好,用来制作耐酸设备,如耐蚀容器及设备衬里、输送管道、耐硝酸的设备零件等,另外还可用作不锈钢钟表饰品的主体材料。

奥氏体不锈钢一般采用固溶处理,即将钢加热1050~1150℃,然后水冷或风冷,以获得单相奥氏体组织。

奥氏体-铁素体双相不锈钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点,并具有超塑性。

奥氏体和铁素体组织各约占一半的不锈钢。

在含C较低的情况下,Cr含量在18%~28%,Ni含量在3%~10%。

有些钢还含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti,N等合金元素。

该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点,与铁素体相比,塑性、韧性更高,无室温脆性,耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高,同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及导热系数高,具有超塑性等特点。

与奥氏体不锈钢相比,强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。

双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能,也是一种节镍不锈钢。

沉淀硬化不锈钢基体为奥氏体或马氏体组织,沉淀硬化不锈钢的常用牌号有04Cr13Ni8Mo2Al等。

其能通过沉淀硬化(又称时效硬化)处理使其硬(强)化的不锈钢。

从20世纪50年代开始,世界不锈钢进人了大规模工业化生产阶段。

半个多世纪以来,随着不锈钢生产技术的不断进步和市场需求的不断增加,世界不锈钢产量出现了连续增长的态势:

1950年全球不锈钢产量为100万吨,2000年达到1950万吨,2006年增长到2842万吨。

尤其是进人21世纪之后,世界不锈钢产量大幅增加。

据国际不锈钢论坛(ISSF)报道2006年世界不锈钢产量同比增长16.7%。

2006年以前,日本、美国、韩国一直是世界不锈钢产量最大的几个国家。

2006年,中国不锈钢产量达到530万吨,同比增长68%,首次超过日本成为世界不锈钢产量最大的国家。

世界不锈钢生产技术发展与产量见图1.1。

图1.11950-2008年世界不锈钢生产技术发展与产量

总部设在英国的钢铁工业和市场分析公司(MEPS)发布全球钢铁产量和不锈钢产量报告,2013年中国以7.79亿吨的粗钢产量位居世界第一,占全球粗钢产量的48.5%,而中国2013年不锈钢产量也达到约1800万吨,占全球总产量的48.3%。

图1.2为世界不锈钢和中国不锈钢近年来的产量。

不锈钢因其独特的耐蚀性能、良好的加工性能以及精美的表面外观,已被应用于诸如食品机械、卫生设施、厨房、建筑装潢、汽车、化工和电器产品等诸多领域。

由不锈钢制成的铁道电器车辆的底架、侧板、顶棚及车内装饰件,可以减

图1.2近年来世界不锈钢和中国不锈钢年产量对比

轻车重、节省能源、延长车辆使用寿命、减少维修。

此外,不锈钢还广泛应用于地下铁道车辆、空中缆车、轮船和螺旋桨、飞机的引擎和汽车排气管等方面。

不锈钢还是太空开发、海洋开发、原子能利用、石油化工生产、合成纤维生产、石油和天然气的运送轨道、酿造、饮料、制药、厨房设备等领域设备制造的重要金属材料。

不锈钢在工业和日常生活中应用日益广泛。

目前,世界上大多数冷轧不锈钢生产厂冷轧不锈钢板卷采用的是传统生产工艺,即从热轧原料卷到冷轧成品卷的生产过程,由各自独立的热带退火酸洗、冷轧、冷带退火酸洗或光亮退火、平整等主要工序完成,如图1.3所示。

图.1.3不锈钢生产工艺

随着我国不锈钢应用范围的逐渐广泛和产量的大幅增长,不锈钢的质量要求也日益提高,特别是不锈钢的表面质量问题变得越来越突出。

本文通过对不锈钢轧制过程中表面质量问题的分析和研究,提出了一些改善不锈钢表面质量的意见。

2.不锈钢薄板轧制过程中的表面质量问题的定义与表现

不锈钢表面质量是不锈钢性能及使用过程中的关键指标,近年来,随着不锈钢使用领域进一步拓宽,对不锈钢表面的要求越来越高,不锈钢表面已由过去的简单要求发展到现在的镜面、拉丝、磨砂等复杂工艺要求。

而在生产实践中不锈钢的表面却难以实现较大突破,不锈钢表面质量一直是制约不锈钢整体质量的关键因素。

冷轧不锈钢带(板)具有华丽、光洁的表面,良好的加工性能,被人们广泛的使用在各个领域。

由于冷轧不锈钢带在制造过程中工艺复杂、工序较多、机组长,带钢在加工的过程中接触的各类辊子较多,再加上原料上的缺陷,因此可能会产生各种各样影响表面质量的缺陷。

为了在不锈钢带制造过程中尽快地发现缺陷、准确地判定缺陷、预防和减少缺陷的产生,我们通过实践,归纳一些常见缺陷的形态。

冷轧不锈钢的表面缺陷按其形态共分为五类。

即:

点状缺陷;线状缺陷;表面缺陷;形状缺陷;边部缺陷。

1.点状缺陷呈点状发生,其宽度与长度之比为1:

10以下,以长度较短为对象。

它包括凹坑、高温计冷却水斑点、氧咬、氧残等。

2.线形缺陷成呈线状发生,其宽度与长度之比为1:

10以上,以长度较长为对象。

它包括狭缝、线形鳞状折叠、热轧头部滑移、氧化皮缺陷、划伤、研磨目残留等。

3.表面缺陷是在带钢表面加工时产生的粗糙、花纹、皱纹类的缺陷。

主要有酸洗花纹、人字花纹、油花纹、酸洗花纹残留、油膜破裂等。

4.形状缺陷是带钢因变形不良引起的缺陷,在长度、宽度上都产生了不同程度的变形。

包括边浪、筋条拉深。

5.边部缺陷是在带钢边部的一些缺陷,包括边裂、边部毛刺、边损、边部鳞状折叠等等。

因为缺陷种类众多,分类方法各不相同,并且成因复杂,本文只举一些典型缺陷进行研究。

2.1点状缺陷

点状缺陷成呈点状发生,其宽度与长度之比为1:

10以下,以长度较短为对象。

它包括凹坑、高温计冷却水斑点、氧咬、氧残等。

典型的表面凹陷形貌见图2.1。

凹陷和裂纹是奥氏体和马氏体不锈钢常见的缺陷。

韩国浦项公司在浇铸0Crl8Ni9不锈钢板坯时,内弧表面常遇到长度50~500mm、宽度1~20mm、深度0.3~1mm的纵向凹槽及微裂纹。

国内生产的2Crl3方坯(150×150mm)进行调查,发现内弧表面多出现长度150~300mm、宽度50~100ram、深度1~3mm的横向凹陷,凹陷底部由于晶粒粗大,铸坯强度下降,在矫直时容易生成横向裂纹。

在生产2Crl3板坯时,表面出现裂纹的概率比较大,严重的纵裂深度为10~5mm。

图2.1铸坯表面凹陷形貌

2.2线形缺陷

由于不锈钢薄板轧制主要在长度上变形,因此线性缺陷是不锈钢轧制中常见的一种缺陷。

它包括狭缝、线形鳞状折叠、热轧头部滑移、氧化皮缺陷、划伤、研磨目残留等,特征是其宽度与长度之比为1:

10以上。

本文主要介绍一些典型线性缺陷进行研究。

图2.2线形鳞状折叠

图2.2是线鳞特征形貌,主要表现为冷轧后钢卷表面线形缺陷沿轧向分布,宽度方向上分布无规律,尺寸较小,短时长约10mm,长时可至30mm,宽度均为约0.1mm。

线鳞主要散布在板的表面,缺陷呈线形剥落状态,有的被覆盖,有的未被覆盖,是凝固后的大型夹杂(渣)物(球状),经轧制后出现的形状为线形的缺陷。

缺陷的两端为针状、较细。

大型夹杂(渣)物主要来源于炼钢、原料等。

2.3表面缺陷

表面缺陷主要有色差、酸洗花纹、人字花纹、油花纹、酸洗花纹残留、油膜破裂等。

不锈钢板板面要求高,色差是不锈钢薄板生产过程中常见的一种表面缺陷。

不锈钢板面微观粗糙度不同使其反光性能产生差异,在视觉效果上形成“色差”。

原材料一热轧板厚度、硬度、金相组织差异可以引起色差,背衬轴承、中间辊表面缺陷可以引起色差,单道次压下率过大可以引起色差,轧制油流量不足、喷射不均匀、润滑性能不足也有可能导致色差的产生等。

图2.3热轧带钢酸洗后表面条痕色差

2.4形状缺陷

不锈钢的形状缺陷是带钢因变形不良引起的缺陷,在长度、宽度上都产生了不同程度的变形,包括边浪、筋条拉深等形状缺陷。

边浪是板形缺陷的一种,冷轧时薄带钢宽度方向的厚度分布为“中凸形”,卷取时张力主要集中在带钢中央,使宽度中央纵向上产生塑性压应变,从而产生边浪。

带钢板形的含义,主要是指带钢的横截面凸度和轧制方向上的平坦度,也称为平直度。

所谓的横截面凸度,就是指带钢处的厚度与距带钢操作侧边缘25mm处的厚度和距传动侧边缘25mm处的厚度的平均值之差。

图2.4局部带钢边浪形貌

2.5边部缺陷

边部缺陷是在带钢边部的一些缺陷,包括边裂、边部毛刺、边损、边部鳞状折叠等等。

热轧后的卷板边部有如图所示的边裂缺陷,开裂现象较为严重,在一侧或两侧的边部呈连续或间断的树皮状或明显的锯齿状,且有的裂纹向内延伸,最深可从边部向中部延伸左右,如图2.5。

图2.5热轧板边裂缺陷宏观照片

3.不锈钢薄板轧制过程中的表面质量问题的危害

由于不锈钢表面缺陷的遗传性,经过冷轧后的钢板凹陷、裂纹等缺陷,往往在最终成品表面也出现因色泽差异而导致的产品降级甚至报废现象,最严重时比例达到了15%,造成了巨大的经济损失;表面线鳞缺陷的产生,会直接导致产品的降级使用,甚至报废,造成大量的经济损失;不锈钢薄板表面的表面缺陷,例如色差严重影响其外观质量,甚至造成废、次品,这些表面缺陷在其后续加工中是不允许出现的。

带钢的轧制生产过程中,冷轧是重要的生产工序之一。

若轧制参数控制不当,则会使带钢尺寸精确度下降、性能各异,使得带钢的力学性能、加工性能和物理性能不符合客户要求。

随着行业的快速发展,提高了对不锈钢薄板的生产及其产品质量要求的不断提高。

4.不锈钢薄板轧制过程中的表面质量问题的成因分析

4.1点状缺陷成因分析

表面凹陷和裂纹形成的基本条件是:

初生坯壳厚度的不均匀,在坯壳薄弱处产生局部应力集中(内力);铸坯与结晶器之间存在摩擦力(外力)。

主要与钢种有关,例如中碳钢容易产生表面凹陷和裂纹。

因为中碳钢凝固坯壳随温度下降发生包晶反应,伴随着较大的体积收缩,坯壳与结晶器壁之间形成气隙,局部导出的热流变小,生成的坯壳不均匀;另外结晶器渣膜传热不均造成结晶器与铸坯间润滑不良,在内力和外力共同作用下铸坯表面易形成凹陷,在凹陷底部还可能出现裂纹等缺陷。

此外合金元素也是不锈钢易产生凹陷和裂纹的重要因素之一,如Ni/Cr当量比为0.55左右、C含量0.1%左右的不锈钢,坯壳具有最高的生成横向凹陷和明显的生长不均匀性,导致局部冷却速度降低和不平衡铁素体含量提高,使表面裂纹达到峰值,而且振痕也比较深。

钢中Ni/Cr、C对凹陷和振痕深度的影响如图4.1、图4.2所示。

图4.1凹陷指数与钢液Ni/Cr当量的关系图4.2铸坯振痕深度与钢种C含量的关系

4.2线形缺陷成因分析

在所观察到的线形缺陷中,线形鳞折较多的缺陷表面存在着如图4.3所示的横向裂纹的特征。

初步分析认为。

由于生产过程工艺控制未达到技术要求,在连铸坯中存在了夹杂物或夹渣物等难以在轧制过程中产生塑性变形的杂质,如球形夹杂物及连铸时的夹渣等。

这些表面下的夹杂(渣)物因为在冷轧过程中难以变。

轧制时造成夹杂物与基体表面之间产生较大的剪切应力,当局部产生的剪切应力大于该部位材料的强度时,就导致了基体材料断裂剥落,形成局部的材料脱落特征,并产生很多的横向的裂纹。

根据失效过程及失效表面特征,初步推断不锈钢表面鳞折缺陷产生的过程如下:

板坯内在夹杂物→冷轧无形变→轧制中产生应力集中→金属开裂脱落→鳞折]。

综上,该类缺陷的形成主要和炼钢工艺过程有关,即主要和钢质的纯净度控制有关,因此要对该类缺陷进行控制,主要是从控制夹杂物的角度进行改进,一方面通过相关工艺来控制夹杂物的数量,另一方而控制夹杂物的种类,即对夹杂物进行改性。

图4.3鳞折表面的横向裂纹形貌

4.3表面缺陷成因分析

表面缺陷中的色差由于不锈钢冷轧板表面在小尺度意义上无秩序的凹凸不平,即粗糙度不同,从而造成其反光性的差异,在视觉效果上反映为色差。

分析认为,造成不锈钢冷轧板表面粗糙度不同的因素主要是晶间腐蚀。

不锈钢表面条带状色差缺陷与晶间腐蚀有关,不同程度腐蚀的表面粗糙度与其光学性质也不同,从而在视觉上表现为色差。

除此之外,不锈钢板带的表面质量受到工作辊表面状态、压下制度、轧制速度、轧制润滑等各方面综合因的影响。

不锈钢热轧时产生的氧化铁皮比普通钢少

很多,所以轧辊和轧件易直接接触。

在粗轧和精轧前段辊面易产生热粘着,加剧了轧辊的不均匀磨损,导致板带表面形成缺陷。

热轧板带表面对冷轧板带表面有直接影响,在相同的冷轧轧辊粗糙度和轧制油粘度等工艺参数的条件下,热轧后板带粗糙度越低,冷轧后的粗糙度也越低。

4.4形状缺陷成因分析

在带钢的冷轧过程中,因为辊缝的宽度比辊缝的长度要大得多,他们两者之间的比例通常大于150:

1。

带钢在冷轧的过程中,只有沿轧制方向的延伸,没有宽展,主要原因是在辊缝中,带钢质点沿轧制方向的流动要比沿宽度方向的流动容易的多,因此带钢质点只沿轧机的出口和入口两个方向流动。

根据金属的体积体积不变定律,将带钢分为无数个纤维条,压下量较大的纤维条,其在轧制方向也会有较大的延伸。

因为轧件是一连续体,延伸各不相同的各个纤维条之间相互牵制,延伸相对较长的纤维条受压应力,延伸相对较短的纤维条受拉应力,轧件内部产生了内应力场。

当受压应力作用的地方在压应力达到某个临界值时,就会发生屈曲失稳现象,其外观形状表现似为波浪,因此就出现了板形缺陷。

图4.4板形产生原理分析

板形缺陷主要是以浪形为主,在生产中沿宽度方向两边的延伸率大于中部的延伸率所造成双边浪,如图4.2(a)所示;带钢边部的延伸率大于中部的延伸率所造成的板形缺陷为单边浪,如图4.2(b)所示;由于带钢中部的延伸量大于带钢内部的延伸量所造成的板形缺陷称为中间浪,如图4.2(c)所示。

图4.5常见的浪形示意图

4.5边部缺陷成因分析

边裂是双相不锈钢热轧板生产中比较容易出现的一种缺陷,相关文献将双相不锈钢热轧板边裂原因归纳为以下几方面:

1)边部脆性夹杂物级别高,由于夹杂物的存在,破坏了基体的连续性,在后续的热轧过程中引起裂纹的产生2)卷板边部Cr、S、Pb和Sn等元素分布不均匀,局部偏析,轧制时热脆性大;3)金相组织中边部奥氏体晶粒粗大、铁素体和奥氏体两相比例不协调。

边裂产生的原因为热轧过程中边部奥氏体晶粒粗大"铁素体和奥氏体两相比例不协调,晶粒过大。

晶粒间的结合面积相应缩小,降低了材料的塑性;铁素体和奥氏体两相比例不协调,奥氏体含量明显偏高时。

在两相界面处容易产生微裂纹,在后续精轧和卷取过程中,原有微裂纹迅速扩展为肉眼可见的裂口。

5.不锈钢薄板轧制过程中的表面质量问题的控制技术

5.1点状缺陷的控制技术

不锈钢凹陷缺陷是多种因素综合作用的结果,其中钢水在结晶器中凝固不均匀是造成出现凹陷的直接原因。

因此制定不锈钢轧制工艺和选择合理的工艺参数,才能有效控制不锈钢板坯的表面质量。

(1)液压厚度自动控制技术

液压AOC系统通过计算机进行自动控制,包括厚度控制、速度补偿、张力补偿、头尾补偿及测厚仪监控等功能。

生产的带钢纵向厚度公差已达到或接近连轧机±0.05mm的水平。

(2)改进工艺制度

为防止精轧时带钢的温降不均匀,特别是带钢头尾温差产生的厚差,采用了提高中间带坯进精轧机的厚度,以减少中间带坯温降的办法。

轧机(双机架时)轧制数道次,将连铸坯轧成25mm进入精轧机。

在精轧机上采用高的压缩比,减少轧制道次,以最少的道次,最适宜的温度轧出产品。

(3)改进设备结构和传动

每个炉内的卷取芯轴采用带水冷芯轴的预热卷筒,卷筒表面温度可达930℃。

卷取带钢厚度可达20mm。

在开卷和卷与卷间隙时(炉时),靠炉室加热来补充卷筒的热损失。

炉室温度采用计算机控制,温度目标是保持卷筒930℃的表面温度,这是常规炉卷轧机所不具备的。

带钢头(尾)离开卷取炉卷筒后,加快了头尾的冷却,为此,要求炉卷轧机的主传动具有较短的换向时间(约3s)。

目前世界上已有的许多工厂将正在生产或即将投产的炉卷轧机的主传动改为交流电机(感应电机或同步电机),采用高容量周波变频技术。

与直流电机相比,其转子直径减小,使加速与反转时间减少。

这是采用交流传动的优点之一。

(4)提高轧机性能

加大轧机允许的最大轧制力及提高轧机刚度,减少轧机弹跳。

轧机允许的最大轧制力,常规的炉卷轧机(按1000mm以上轧机计)一般为12~14kN/mm,现代的炉卷轧机可达22.2kN/mm。

(5)采用板形控制技术

采用四辊轧机CVC技术或六辊HC技术,并且配有液压辊缝设定系统及实用性强的计算机模型,强化了辊缝调整手段。

5.2线形缺陷的控制技术

钢水冶炼过程产生夹杂物较多,会直接影响到冷轧后产品表面质量。

夹杂物根据其形成原因可以分为内生夹杂物和外来夹杂物。

外来夹杂物主要为钢水在冶炼、出钢和浇铸的过程中,由于铡液、炉渣和使用的耐火材料相互作用而被卷入的炉渣、耐火材料等。

内生夹杂物一般都比较细小,不锈钢中的夹杂物主要为脱氧剂及合金添加剂和钢种化学反应的产物,在钢水凝固前未浮H钢液而残留下来,此外还有二次污染造成的夹杂物。

如Al脱氧易形成氧化铝夹杂,Si脱氧易形成硅酸盐夹杂,这些夹杂物虽然不能完全消除,但可以采用适当工艺对夹杂物的数量、形状和大小进行改善。

具体有以下措施:

(1)工艺路径选择

改进前316L炼钢生产工艺路径为:

电炉→AOD→LTS/LF→CC(二步法),为了使钢液充分的脱氧、脱硫和利于夹杂物上浮,将工艺路径改进为:

电炉→AOD→VOD→CC(三步法);三步法生产工艺中采用了VOD真空吹氧脱碳装置,在真空环境下通过氧枪吹氧以降低钢水中的碳含量,由于通过钢包底部吹入氩气流搅拌,具有强搅拌功能,反应动力学条件好,对脱气、去除钢中夹杂物效果较好。

(2)总氧控制

炼钢过程必然发生的各种反应,如:

吹氧脱碳:

钢水中碳、铬的氧化反应

[C]+O]=CO↑

2[Cr]+3[O]=(Cr2O3)

(Cr2O3)+3[C]=2[Cr]+3{CO}

还原阶段:

加入铝和硅来进行还原,可发生下列反应:

(Cr203)+3[Al]=2[Cr]+(A12O3)或2(Cr2O3)+3[Si]=4[Cr]+3(SiO2)

脱S阶段:

投入石灰和萤石造渣进行脱S,主要化学反应为:

(CaO)+[S]=(CaS)+[O]

从以上反应式可看出,冶炼过程会产生各种脱氧产物,钢水纯净度与钢中全氧含量密切相关,氧含量高,说明钢中各种金属氧化物多,钢水纯净度差。

为此可通过控制其良好的动力学和热力学条件,使反应向更有利的方向发生。

脱碳阶段增人有效利用氧气量,减少钢中铬的氧化,同时在还原脱硫阶段投入适当Si、CaO等,确保炉渣和钢水的低氧化性和较高的碱度,保证反应充分。

(3)微量元素添加

为有效去除钢中A12O3夹杂,可采用Ca处理技术,即添加Ca合金可将钢水中的高熔点A12O3夹杂物变成低熔点的CaO-A12O3夹杂物,进一步钢水脱氧,减少夹杂物,目前采用在精炼工位向钢水喂BaCaSi丝的方法。

(4)软搅拌

为了进一步提高最终产品的表面质量,一方面必须尽量减少炼钢过程夹杂物的生成,另一方面要想办法去除生成的夹杂物,所在在上连铸浇注之前,精炼底吹保持通畅,禁止倒包处理或使用事故氩枪,上连铸浇铸前,要保证充分的吹氩软搅拌时问。

(5)大包自开

控制精炼结束合适温度,确保大包设备状态良好,使大包自开,避免氧气烧开而造成钢水二次污染。

(6)稳定拉速

按目标浇注温度进行浇注,拉速稳定在lm/min,对不满足要求的板坯进行全修磨。

综上,为了进一步提高不锈钢产品质量,控制产品表面缺陷,生产中采取了相应的工艺措施,主要包括:

a.AOD还原后Si含量的控制

b.成品S含量尽量控制在0.005%以下.

c.提高AOD成分控制水平,减少精炼合金投入量。

d.延长精炼软搅拌时间确保夹杂物充分上浮。

e.控制300系和400系不锈钢拉速。

f.完善不锈钢修磨基准,提高不锈钢修磨质量。

g.喂适量的CaSiBa丝及FeB丝,提高钢水纯净度。

5.3表面缺陷的控制技术

不锈钢薄板生产过程中,原材料的均匀性、辊系缺陷、轧制工艺、润滑状态、轧制油性能等个方面因素都可能导致板面缺陷如色差的产生。

实际生产过程中通过调整轧制工艺参数和轧制油润滑性能,可以消除色差。

在热轧板带表面较粗糙的条件下,为了得到较高光洁度的冷轧成品,应当通过前期冷轧使板带的粗糙度降到一定的水平后,最终使用高光洁度的轧辊冷轧,从而得到的表面将不受中间道次的影响而是由最终道次轧辊的粗糙度所决定。

另外提高轧制压下率也可以减少表面缺陷。

5.4形状缺陷的控制技术

带钢的板形与轧辊的有载辊缝形状直接相关,在不考虑轧件弹性恢复的情况下,可以直接认为有载辊缝形状就是带钢轧制后的横截面形状。

因此,各种板形控制手段归根到底都是通过改变工作辊的有载辊缝形状来控制带钢的板形。

弯辊原理是将弯辊液压缸产生的力通过轧辊的轴承座传

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