安鋼中板熱處理工藝介紹

1、 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，市場(chǎng)需要的中厚板熱處隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，市場(chǎng)需要的中厚板熱處理產(chǎn)品不僅數(shù)量越來(lái)越大，而且要求也越來(lái)越高。按照傳理產(chǎn)品不僅數(shù)量越來(lái)越大，而且要求也越來(lái)越高。按照傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式，以熱軋、控軋、控冷一般能夠生產(chǎn)抗拉強(qiáng)統(tǒng)的生產(chǎn)方式，以熱軋、控軋、控冷一般能夠生產(chǎn)抗拉強(qiáng)度度400530MPa、要求常溫至、要求常溫至0縱橫向沖擊功的結(jié)縱橫向沖擊功的結(jié)構(gòu)鋼板。隨著控軋、控冷工藝的不斷完善，抗拉強(qiáng)度達(dá)到構(gòu)鋼板。隨著控軋、控冷工藝的不斷完善，抗拉強(qiáng)度達(dá)到600MPa級(jí)（甚至級(jí)（甚至700MPa）厚度并不太高時(shí)，完全可）厚度并不太高時(shí)，完全可以以控軋控冷方式生產(chǎn)，在一定程度上，控軋、

2、控冷可以以以控軋控冷方式生產(chǎn)，在一定程度上，控軋、控冷可以代替熱處理，取代了部分熱處理產(chǎn)品，同時(shí)具有成本優(yōu)勢(shì)代替熱處理，取代了部分熱處理產(chǎn)品，同時(shí)具有成本優(yōu)勢(shì)。但強(qiáng)度要求再高（同時(shí)韌性要求嚴(yán)）、厚度更大時(shí)，控。但強(qiáng)度要求再高（同時(shí)韌性要求嚴(yán)）、厚度更大時(shí)，控軋控冷工藝就表現(xiàn)出了相對(duì)的局限性，如組織結(jié)構(gòu)不夠均軋控冷工藝就表現(xiàn)出了相對(duì)的局限性，如組織結(jié)構(gòu)不夠均勻，性能不夠穩(wěn)定等，必須要求以正火、調(diào)質(zhì)等熱處理狀勻，性能不夠穩(wěn)定等，必須要求以正火、調(diào)質(zhì)等熱處理狀態(tài)交貨。態(tài)交貨。熱處理工藝概念及種類熱處理工藝概念及種類p 概念概念：熱處理是將鋼在固態(tài)下加熱到預(yù)定溫度，并在該溫?zé)崽幚硎菍撛诠虘B(tài)下加熱到預(yù)

3、定溫度，并在該溫度下保溫一段時(shí)間，然后選用一定的冷卻方式和冷卻速度進(jìn)度下保溫一段時(shí)間，然后選用一定的冷卻方式和冷卻速度進(jìn)行冷卻的一種加工工藝。行冷卻的一種加工工藝。p目的目的：改變鋼的組織結(jié)構(gòu)，通過鋼在固態(tài)加熱、保溫和冷改變鋼的組織結(jié)構(gòu)，通過鋼在固態(tài)加熱、保溫和冷卻過程中，發(fā)生一系列組織轉(zhuǎn)變，進(jìn)而改善鋼的機(jī)械性能；卻過程中，發(fā)生一系列組織轉(zhuǎn)變，進(jìn)而改善鋼的機(jī)械性能；消除壓力加工產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力；提高強(qiáng)度和韌性，降低金屬硬消除壓力加工產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力；提高強(qiáng)度和韌性，降低金屬硬度，改善切削性能等。度，改善切削性能等。p熱處理工藝熱處理工藝：是一種重要的金屬加工工藝，在機(jī)械制造、是一種重要的金屬加工工藝，

4、在機(jī)械制造、橋梁、石油運(yùn)輸儲(chǔ)存、造船、高層建筑等工業(yè)中被廣泛地應(yīng)橋梁、石油運(yùn)輸儲(chǔ)存、造船、高層建筑等工業(yè)中被廣泛地應(yīng)用。是用。是高端中厚板產(chǎn)品生產(chǎn)過程中不可或缺的重要工藝，在高端中厚板產(chǎn)品生產(chǎn)過程中不可或缺的重要工藝，在產(chǎn)品試制和產(chǎn)品開發(fā)中占用非常重要的地位，產(chǎn)品試制和產(chǎn)品開發(fā)中占用非常重要的地位，隨著現(xiàn)代工業(yè)隨著現(xiàn)代工業(yè)的高速發(fā)展，熱處理將發(fā)揮更大的作用。的高速發(fā)展，熱處理將發(fā)揮更大的作用。p熱處理工藝種類熱處理工藝種類主要有：正火、回火、淬火、退火等，主要有：正火、回火、淬火、退火等，常用的有正火、回火、淬火等。常用的有正火、回火、淬火等。p正火正火把鋼板加熱到鐵三相圖中把鋼板加熱到鐵三相

5、圖中AC3線或線或ACM以上以上（3050），并保溫一段時(shí)間，然后空冷。其目的是），并保溫一段時(shí)間，然后空冷。其目的是均勻細(xì)化組織成分，改善鋼材機(jī)械性能。均勻細(xì)化組織成分，改善鋼材機(jī)械性能。p淬火淬火把鋼板加熱到鐵三相圖中把鋼板加熱到鐵三相圖中AC3線或線或ACM以上以上（3050），并保溫一段時(shí)間，使之完全奧氏體化），并保溫一段時(shí)間，使之完全奧氏體化 ，然后以大于臨界冷卻速度的冷速急劇冷卻，從而獲得馬氏然后以大于臨界冷卻速度的冷速急劇冷卻，從而獲得馬氏體組織的工藝。其目的是提高鋼材強(qiáng)度，通常與回火工藝體組織的工藝。其目的是提高鋼材強(qiáng)度，通常與回火工藝配合使用，稱為調(diào)質(zhì)工藝。配合使用，稱為調(diào)質(zhì)

6、工藝。p回火回火分為高溫回火、中溫回火和低溫回火，分為高溫回火、中溫回火和低溫回火，低溫回火低溫回火：溫度在溫度在150250 ，所得組織為，所得組織為回火馬氏體回火馬氏體；中溫回火中溫回火：溫度一般在溫度一般在350 500，所得組織為，所得組織為回火屈氏體回火屈氏體；高溫高溫回火回火：溫度一般在：溫度一般在500 650，所得組織為，所得組織為回火索氏體回火索氏體；其目的改善淬火之后，鋼材由于強(qiáng)度提高而造成韌性下降，其目的改善淬火之后，鋼材由于強(qiáng)度提高而造成韌性下降，主要目的是為了獲得既有一定強(qiáng)度、硬度，又有良好的塑主要目的是為了獲得既有一定強(qiáng)度、硬度，又有良好的塑性及沖擊韌性的綜合性能。

7、性及沖擊韌性的綜合性能。熱處理產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域熱處理產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域造船造船汽車汽車 化工化工 電力電力 建筑建筑 機(jī)械機(jī)械 石油石油 橋梁橋梁 安鋼中厚板熱處理線工藝布置形式安鋼中厚板熱處理線工藝布置形式 安鋼中厚板熱處理生產(chǎn)線將于安鋼中厚板熱處理生產(chǎn)線將于2009年年12月建月建成投產(chǎn)，成投產(chǎn)，該線為該線為2800mm中板機(jī)組和中板機(jī)組和3500mm爐卷機(jī)爐卷機(jī)組共用，工程一次設(shè)計(jì)，分二期建設(shè)，總熱處理能組共用，工程一次設(shè)計(jì)，分二期建設(shè)，總熱處理能力達(dá)到力達(dá)到33萬(wàn)噸。萬(wàn)噸。 一期熱處理線為正火線一期熱處理線為正火線，設(shè)計(jì)產(chǎn)量正火回火鋼，設(shè)計(jì)產(chǎn)量正火回火鋼板板2222萬(wàn)噸萬(wàn)噸/ /年。年。 二期預(yù)

8、留調(diào)質(zhì)線二期預(yù)留調(diào)質(zhì)線，設(shè)計(jì)新增產(chǎn)能，設(shè)計(jì)新增產(chǎn)能1111萬(wàn)噸，其中正萬(wàn)噸，其中正火回火鋼板火回火鋼板6 6萬(wàn)噸萬(wàn)噸/ /年，調(diào)質(zhì)鋼板年，調(diào)質(zhì)鋼板5 5萬(wàn)噸萬(wàn)噸/ /年。年。 二條熱處理線建成后，形成總熱處理能力達(dá)到二條熱處理線建成后，形成總熱處理能力達(dá)到33萬(wàn)噸萬(wàn)噸/年的熱處理規(guī)模，其中：正火回火鋼板年的熱處理規(guī)模，其中：正火回火鋼板2828萬(wàn)萬(wàn)噸，調(diào)質(zhì)板噸，調(diào)質(zhì)板5 5萬(wàn)噸。萬(wàn)噸。具體產(chǎn)能分配具體產(chǎn)能分配 一期設(shè)計(jì)規(guī)模為一條無(wú)氧化正火、回火熱處理線，設(shè)計(jì)規(guī)模為22萬(wàn)噸/年產(chǎn)量中正火：20 萬(wàn)噸/年產(chǎn)量中回火：1 萬(wàn)噸/年產(chǎn)量中正火+回火：1 萬(wàn)噸/年 二期設(shè)計(jì)一條淬火線（無(wú)氧化熱處理爐+淬

9、火機(jī)） 二期建成后，熱處理產(chǎn)品產(chǎn)量為33萬(wàn)噸/年產(chǎn)量中正火：22萬(wàn)噸/年產(chǎn)量中淬火：5萬(wàn)噸/年產(chǎn)量中回火：6萬(wàn)噸/年熱處理生產(chǎn)線設(shè)計(jì)四跨，總面積130234 m2，原料跨原料跨承擔(dān)原料的運(yùn)輸以及噴丸上料任務(wù)，同時(shí)承擔(dān)回火鋼板的儲(chǔ)存；熱處理跨熱處理跨放置二座連續(xù)熱處理爐、矯直機(jī)、冷床及淬火機(jī)，承擔(dān)正火、淬火及冷卻、矯直任務(wù)；剪切跨剪切跨承擔(dān)鋼板切割收集、入庫(kù)；成品及探成品及探傷跨傷跨承擔(dān)成品鋼板運(yùn)輸、存放、鋼板探傷任務(wù)。其工藝流程圖如圖所示。 工藝流程工藝流程p鋼板（探傷）噴丸正火正火（回（回火）火）ACC冷卻（預(yù)留）矯直冷床冷卻改尺、取樣（火切定尺）入庫(kù) 熱處理線主要原料及尺寸熱處理線主要原料

10、及尺寸p主要原料主要原料l2800mm中板機(jī)組軋后鋼板 l 3500mm爐卷機(jī)組軋后鋼板p 原料尺寸原料尺寸鋼板厚度： 6100mm鋼板寬度： 16003250mm鋼板長(zhǎng)度： 600012500mm鋼板最大米重2.198kg/m鋼板最大重量： max 25.5t 熱處理線主要設(shè)備組成熱處理線主要設(shè)備組成p噴丸機(jī) p無(wú)氧化輻射輥底式熱處理爐p熱矯直機(jī)p冷床p取樣剪p探傷設(shè)備以及相關(guān)輔助設(shè)備噴丸機(jī)噴丸機(jī)項(xiàng)目單位數(shù)值備注年處理能力t33萬(wàn)裝機(jī)功率kW650拋丸清理速度m/min4m/min處理后鋼板表面粗糙度m2070除銹質(zhì)量等級(jí)上下表面Sa2.5級(jí)側(cè)面Sa2.0級(jí)設(shè)備外形尺寸mm1600*8500

11、*7400mm地坑以上使用彈丸規(guī)格mm0.81.2鋼絲切丸或鑄鋼丸彈丸初次加入量t10壓縮空氣耗量m m3 3/min/min4壓縮空氣壓力范圍MPa0.40.55入爐前，對(duì)鋼板上下表面進(jìn)行噴丸清除鋼板表面的氧化入爐前，對(duì)鋼板上下表面進(jìn)行噴丸清除鋼板表面的氧化鐵皮或鐵銹，確保鋼板表面質(zhì)量鐵皮或鐵銹，確保鋼板表面質(zhì)量.LOI輻射無(wú)氧化輥底式熱處理爐輻射無(wú)氧化輥底式熱處理爐p熱處理爐特點(diǎn)熱處理爐特點(diǎn)嚴(yán)密性好。嚴(yán)密性好。氮?dú)庾鰹楸Ｗo(hù)氣體，在爐子的入口處和出口處設(shè)有爐門、密閉室、氮?dú)饽?，密閉室內(nèi)設(shè)有2道密閉簾。 溫度均勻，鋼板加熱質(zhì)量高。溫度均勻，鋼板加熱質(zhì)量高。采用先進(jìn)的輻射管加熱，采用脈沖數(shù)字化燃

12、燒控制技術(shù)，可靈活滿足多品種溫度制度調(diào)整要求。輻射加熱，有利于保證鋼板表面質(zhì)量。輻射加熱，有利于保證鋼板表面質(zhì)量?？杀苊鉅t內(nèi)鋼板氧化和脫碳，減少輥面結(jié)瘤，避免鋼板劃傷。自動(dòng)化程度高。自動(dòng)化程度高。完善的熱工自動(dòng)化控制系統(tǒng)，可保證爐子的安全、正常、低耗生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)操作自動(dòng)化。熱處理爐工藝參數(shù)熱處理爐工藝參數(shù)p爐型爐型 輻射管無(wú)氧化上下加熱的輥底爐 p用途用途 正火和回火 p工藝溫度工藝溫度 正火 880 - 960 C 回火 450 - 750 C p加熱速度加熱速度 正火 1.4min/mm 回火650 C 2.4min/mm 回火450 C 3.2min/mm p保溫時(shí)間保溫時(shí)間 正火 10m

13、in 回火650 C 20min 回火450 C 30min熱處理爐總長(zhǎng)度-86400 mm熱處理爐有效長(zhǎng)度-83400 mm熱處理爐入口密封段長(zhǎng)度-1500 mm熱處理爐出口密封段長(zhǎng)度-1500 mm熱處理爐爐膛寬度-3450 mm砌磚寬度4050mm有效布料寬度- 3250 mm熱處理爐爐膛高度- 3025 mm上、下輻射管垂直間距-2075 mm 熱處理爐主要結(jié)構(gòu)尺寸熱處理爐主要結(jié)構(gòu)尺寸LOI公司熱處理爐全貌公司熱處理爐全貌無(wú)氧化熱處理爐燒嘴布置無(wú)氧化熱處理爐燒嘴布置熱處理后鋼板溫度均勻情況熱處理后鋼板溫度均勻情況矯直機(jī)矯直機(jī)p型式：可逆式四重十一輥p矯直鋼板規(guī)格： 8 60 mmp矯直

14、鋼板溫度： 200950 p矯直鋼板屈服強(qiáng)度：1100 MPa（冷態(tài)）p矯直輥規(guī)格:2853500 mmp最大矯直力： 35000 KNp矯直速度：02040 m/min消除熱處理過程中產(chǎn)生的鋼板不平度或進(jìn)行軋后鋼板的瓢曲挽救。冷床冷床p型式：滾盤式p冷床床面長(zhǎng)度：38000mmp冷床床面寬度：25000p冷卻鋼板規(guī)格1 610016003250600012500p冷卻鋼板最大單重：25.51噸p鋼板間最小距離：400mmp鋼板移動(dòng)速度: 2.4-12m/minp鋼板最高溫度：960冷卻效率高冷卻效率高 速度靈活速度靈活取樣定尺剪取樣定尺剪p 剪切鋼板厚度 640（50）mmp 剪切鋼板寬度

15、15003350 mm p 剪切鋼板溫度 200 Cp 剪切試樣長(zhǎng)度 50240 mmp 剪切鋼板強(qiáng)度極限 800 N/mm2p 最大剪切力 5200 KNp 剪刃長(zhǎng)度 3600 mmp 剪刃分段尺寸 900 mmp 剪刃到輥道上表面開口度 185 mmp 剪刃空行程次數(shù) 10 次/分p 工作剪刃次數(shù) 5次/分取樣、定尺，滿足對(duì)鋼板內(nèi)在性能檢驗(yàn)的要求取樣、定尺，滿足對(duì)鋼板內(nèi)在性能檢驗(yàn)的要求數(shù)控火焰切割機(jī)數(shù)控火焰切割機(jī)序號(hào)項(xiàng)目名稱參數(shù)1最大切割鋼板規(guī)格(mm)6028002試樣鋼板長(zhǎng)度(mm)7003切速(mm/min.)6504兩槍同時(shí)相對(duì)切割時(shí),切割坯頭完成時(shí)間(min)2.55縱向取樣80

16、 mm長(zhǎng)，每把槍分兩次同時(shí)切割完成時(shí)間(min)0.36兩槍同時(shí)相對(duì)切割時(shí),切割試樣完成時(shí)間(min)2.57總計(jì)切割完成時(shí)間(min)5.38切割小車空程運(yùn)行速度(mm/min.)69切割小車定位時(shí)間(min)0.510實(shí)際切割周期(min)5.8 完成完成50mm以上鋼板的取樣、定尺任務(wù)。以上鋼板的取樣、定尺任務(wù)。熱處理產(chǎn)品結(jié)構(gòu)熱處理產(chǎn)品結(jié)構(gòu)p 產(chǎn)品規(guī)格 厚寬長(zhǎng)：610016003250600012500mm 。鋼板最大單重：2.198Kg/m；鋼板最大重量25.51t。熱處理線品種研發(fā)進(jìn)度熱處理線品種研發(fā)進(jìn)度熱處理線產(chǎn)品生產(chǎn)、研發(fā)計(jì)劃分為四個(gè)階段：p 第一階段第一階段 投產(chǎn)初期，設(shè)備調(diào)試

17、階段， 主要按前期熱處理產(chǎn)品清單組織生產(chǎn)，時(shí)間進(jìn)度；2009年11月2010年2月；p 第二階段第二階段 完善品種結(jié)構(gòu)，進(jìn)行產(chǎn)品認(rèn)證階段，時(shí)間安排在2010年1月2010年10月底。p 第三階段第三階段 大批量品種開發(fā)階段，時(shí)間安排在2010年5月以后。p 第四階段第四階段 調(diào)質(zhì)產(chǎn)品研發(fā)階段，時(shí)間安排在2010年8月以后。第一階段第一階段 前期熱處理產(chǎn)品清單前期熱處理產(chǎn)品清單（2009.112010.2）序號(hào)品種牌號(hào)規(guī)格交貨狀態(tài)機(jī)組分工執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)1普碳碳結(jié)中板Q235B、C、D （包括Z15 Z25 Z35）6100正火中板 爐卷GB/T3274-2007GB/T700-2006GB/T5313

18、-18852低合金板低合金中板Q345B、C、D、E（包括Z15 Z25 Z35）680正火GB/T3274-2007GB/T1591-2008GB/T5313-1885高強(qiáng)度鋼板Q390A、B、C、D、E（包括Z15 Z25 Z35）660正火GB/T3274-2007GB/T1591-2008GB/T5313-1885高強(qiáng)度鋼板Q420A、B、C、D、E（包括Z15 Z25 Z35）660正火GB/T3274-2007GB/T1591-2008GB/T5313-1885高強(qiáng)度鋼板Q460C、D、E（包括Z15 Z25 Z35）660正火GB/T3274-2007GB/T1591-2008G

19、B/T5313-1885序號(hào)品種牌號(hào)規(guī)格交貨狀態(tài)機(jī)組分工執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)3高強(qiáng)板高強(qiáng)度鋼板Q500D、E Q550D、E（包括Z15 Z25 Z35）650TMCP+回火爐卷GB/T 1591-2008GB/T5313-1885或技術(shù)協(xié)議高強(qiáng)度鋼板AH70DBAH80DB （包括Z15 Z25 Z35）高強(qiáng)度鋼板Q620D、E Q690D、E（包括Z15 Z25 Z35）4橋梁板橋梁用鋼板Q345qC、D、E（包括Z15 Z25 Z35）660正火中板 爐卷GB/T 714-2008, GB/T5313-1885Q370qC、D、E（包括Z15 Z25 Z35）660正火GB/T 714-2008,

20、GB/T5313-1885Q420qC、D、E（包括Z15 Z25 Z35）660TMCP+回火正火GB/T 714-2008, GB/T5313-1885序號(hào)品種牌號(hào)規(guī)格交貨狀態(tài)機(jī)組分工執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)5高層建筑結(jié)構(gòu)鋼高建鋼板Q345GJB、C、D、E（包括Z15 Z25 Z35）660正火中板 爐卷GB/T 19879-2005, GB/T5313-1885Q390GJC、D、E（包括Z15 Z25 Z35）660正火GB/T 19879-2005, GB/T5313-1885Q420GJC、D、E（包括Z15 Z25 Z35）660正火GB/T 19879-2005, GB/T5313-1885

21、Q460GJC、D、E（包括Z15 Z25 Z35）660正火GB/T 19879-2005, GB/T5313-18856鍋爐和壓力容器板鍋爐容器板Q245R（包括Z15 Z25 Z35）650正火中板 爐卷GB713-2008, GB/T5313-1885Q345R（包括Z15 Z25 Z35）650正火GB713-2008, GB/T5313-1885中低溫容器板A516Gr60，A516Gr70（包括Z15 Z25 Z35）660正火ASTM A516M, GB/T5313-18857歐標(biāo)熱軋板 歐標(biāo)熱軋板 S355JR、J0 、J2 、K2（包括Z15 Z25 Z35）650正火中板

22、 爐卷EN10025-2:2004, GB/T5313-1885第二階段第二階段 需認(rèn)證的需認(rèn)證的產(chǎn)品清單產(chǎn)品清單（2010.32010.10）序號(hào)品種牌號(hào)規(guī)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)交貨狀態(tài)1鍋爐和壓力容器板Q245R5060GB713-2008正火Q345R5060GB713-2008正火Q370R1060GB713-2008正火15CrMoR660GB713-2008正火+回火2低溫壓力容器用低合金鋼板16MnDR660GB3531-2008正火3船板A、B、D6-50各國(guó)船級(jí)社船規(guī)正火A、B、D6-50正火AH32、AH36、DH32、DH36、650正火E、EH32、EH36、AH40、DH40、E

23、H40650正火序號(hào)品種牌號(hào)規(guī)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)交貨狀態(tài)4歐標(biāo)正火及正火軋制鋼板S275N、S275NL S355N、S355NL、S420N、S420NL、S460N、S460NL660EN10025-3正火/正火軋制5歐標(biāo)正火壓力容器板P275NH、P275NL1 P275NL2、P355N、P355NH、P355NL1、P355NL2、P460NH、P460NL1、P460NL2660EN10028-3正火/正火軋制正火線達(dá)產(chǎn)后，熱處理品種結(jié)構(gòu)正火線達(dá)產(chǎn)后，熱處理品種結(jié)構(gòu)序號(hào)品種牌號(hào)規(guī)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)交貨狀態(tài)1歐標(biāo)正火板S275N、S275NL S355N、S355NL、S420N、S420NL、S460N、S460NL660EN10025-3正火/正火軋制2鍋爐和壓力容器板Q245R660GB713-2008正火Q345R660GB713-2008正火Q370R1060GB713-2008正火15CrMoR660GB7