韶鋼高線Q195LB生產(chǎn)工藝優(yōu)化實(shí)踐

1、韶鋼高線Q195L畦產(chǎn)工藝優(yōu)化實(shí)踐拉絲用Q195線材要求抗拉強(qiáng)度低、伸長(zhǎng)率高，廣泛應(yīng)用于建筑、結(jié)構(gòu)、摩托車車架等，又經(jīng)拉拔加工成鍍鋅鐵絲、過濾網(wǎng)絲和鐵釘?shù)犬a(chǎn)品，市場(chǎng)需求量大，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。高線廠二線于2008年3月建成投產(chǎn)，先后成功開發(fā)了Q195LB30MnSi、60、65、SWRCH08A品種鋼。但在Q195L瞇材生產(chǎn)過程中，經(jīng)常出現(xiàn)抗拉強(qiáng)度偏高的現(xiàn)象甚至超出國標(biāo)，難以滿足用戶要求，為滿足客戶要求實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益，我們對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工藝進(jìn)行了分析，優(yōu)化了部分工藝參數(shù)，最終獲得良好的力學(xué)性能，提高了Q195LB生產(chǎn)命中率。1 工藝流程1.1 生產(chǎn)工藝流程韶鋼生產(chǎn)Q195LB線材的工藝流程為：120t

2、轉(zhuǎn)爐提供的連鑄坯一吊車上料一短道運(yùn)輸-測(cè)長(zhǎng)（不合格坯剔除）一步進(jìn)式加熱爐加熱一高壓水除鱗一粗軋機(jī)組一飛剪切頭（事故碎斷）一中軋機(jī)組一飛剪切頭（事故碎斷）7預(yù)精軋機(jī)組軋制-1#中間水冷段水冷一飛剪切頭（事故碎斷）一精軋機(jī)組軋制-3#5#水冷段控制水冷-測(cè)徑儀一夾送一吐絲機(jī)布線圈一散卷運(yùn)送控制風(fēng)冷一集卷一積放懸掛式冷卻運(yùn)輸線一壓緊打捆一稱重掛標(biāo)牌一卸卷f入庫。1.2 原生產(chǎn)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)及工藝要求Q195L限絲材生產(chǎn)執(zhí)彳f標(biāo)準(zhǔn)見表1（公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/SG1-2010和廠管理辦法）和表2?？紤]開軋溫度、吐絲溫度、冷卻速度對(duì)盤條性能的影響，制定工藝參數(shù)如下。開軋溫度10701120C,吐絲溫度950970C

3、,軋制速度95m/s，3#、4#、5#水箱開，風(fēng)機(jī)全部關(guān)閉，除2#保溫罩外其余全關(guān)，輥道速度0.36m/s1。1.3 存在的問題高線廠二線生產(chǎn)的Q195LB拉絲材的抗拉強(qiáng)度值偏高，有的大于國家標(biāo)準(zhǔn)要求的390MPa按375MPa勺內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)要求，二線2009年的命中率僅為83%，而2010年的1、2月僅為70%，2009年7月到2010年2月綜合為85.9%，給用戶的二次加工帶來了很大的損耗，同時(shí)Q195L限絲材尺寸精度低，不利于Q195LBS絲材的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。2 生產(chǎn)工藝優(yōu)化2.1 提高鋼材組織中鐵素體含量Q195LEK絲材生產(chǎn)中冷卻制度對(duì)成品的性能有決定性影響，通過優(yōu)化控冷工藝，可以獲得理想的

4、組織性能。影響Q195LB線材性能的原因有兩個(gè)，即鐵素體晶粒大小和鐵素體中的碳飽和程度。鐵素體的形成是形核長(zhǎng)大的過程，形核主要是在奧氏體晶界上，因此奧氏體晶粒大小直接影響鐵素體晶粒大小。為了得到較大的鐵素體晶粒，就需要有較高的吐絲溫度以及緩慢的冷卻速度，先得到較大的奧氏體晶粒，同時(shí)要求鋼中雜質(zhì)含量少。鐵素體中過飽和的碳，以兩種形式存在：一種是固溶在鐵素體中起到固溶強(qiáng)化的作用；另一種是從鐵素體中析出起沉淀強(qiáng)化作用，兩者都對(duì)鋼有強(qiáng)化作用，但對(duì)于低碳鋼來說，沉淀強(qiáng)化對(duì)硬化影響較少，因此必須通過緩慢冷卻過程使溶于鐵素體中的過飽和的碳沉淀出來2。過高的冷卻速度使奧氏體向鐵素體轉(zhuǎn)變時(shí)間縮短，導(dǎo)致組織中珠光

5、體比例高，線材強(qiáng)度升高，延伸率低。因此適當(dāng)控制冷卻速度，使盤條在保溫罩中產(chǎn)生較多數(shù)量的鐵素體組織，使奧氏體組織發(fā)生較充分的相變，通過控冷措施使Q19SLBB條獲得較為理想的鐵素體組織，主要的措施是適當(dāng)提高吐絲溫度，降低綬冷速度3。(1)將Q195L限絲材的開軋溫度10701120c調(diào)整為10001050c，降低開軋溫度。(2)軋制Q195LB拉絲材時(shí)，將軋線3#、4#、5#水箱全開，改為只開3#、5#水箱，關(guān)閉4#水箱冷卻水，提高進(jìn)入吐絲機(jī)的軋件溫度。(3)提高吐絲溫度，將Q195L瞰材的吐絲溫度由950970c提高至U970980C。(4)關(guān)閉2#保溫罩，降低輥道速度，將風(fēng)冷輥道頭段的速度由

6、0.36m/s下調(diào)至0.25m/s,延長(zhǎng)Q195L/絲材在保溫罩內(nèi)停留的時(shí)間，促使鐵素體晶粒的長(zhǎng)大，降低Q195L/絲材抗拉強(qiáng)度。2.2 提高成品外形尺寸精度實(shí)行負(fù)公差軋制，按負(fù)公差控制成品尺寸，提高產(chǎn)品尺寸精度，技改前后成品公差控制見表3。3 效果3.1 金相組織經(jīng)過以上生產(chǎn)工藝優(yōu)化后，提高了鋼材組織中鐵素體的含量，有效降低了Q195LB拉絲材的抗拉強(qiáng)度。優(yōu)化后Q195LB拉絲材的抗拉強(qiáng)度均小于390MPa優(yōu)化前后的Q195L限絲材金相組織圖見圖1。兩圖對(duì)比，優(yōu)化后鋼材組織中鐵素體晶粒尺寸增大明顯，有效實(shí)現(xiàn)了促使鐵素體晶粒長(zhǎng)大的目的。經(jīng)過生產(chǎn)工藝優(yōu)化后，鋼材中鐵素體含量得到提高，由光學(xué)圖像分

7、析儀的分析軟件得到，優(yōu)化前后，鋼中的鐵素體含量由優(yōu)化前的70%-75斌幅提升至93%-96%有效實(shí)現(xiàn)了改善金相組織構(gòu)成、軟化產(chǎn)品的目的。3.2 力學(xué)性能經(jīng)過工藝優(yōu)化后，鋼材抗拉強(qiáng)度明顯降低，見圖2，平均抗拉強(qiáng)度由368MPa降低為353MPa3.3 優(yōu)化前后Q195LB拉絲材的生產(chǎn)過程能力對(duì)比對(duì)Q195L限絲材的生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化后，整個(gè)生產(chǎn)工序的過程能力得到較大的提高，過程能力由優(yōu)化前CPk=0.886提高到CPk2.319,具體情況如圖3所示。工藝優(yōu)化實(shí)施后，按375MPa勺內(nèi)控標(biāo)71要求，2010年5月至2011年4月Q195LBB絲材的抗拉強(qiáng)度命中率對(duì)比技改前提高14.66%,達(dá)到97.81%（軋制4562個(gè)軋制批號(hào)），Q195LB拉絲材年生產(chǎn)量由12萬噸提高到20萬噸，增加了67%，提高了韶鋼Q195LB拉絲材的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力