鐵素體軋制技術(shù)及意義

  鐵素體區(qū)軋制技術(shù)即相變控制軋制,又稱低溫?zé)釞C(jī)械控制,是近幾年發(fā)展起來的一種新的軋制工藝。這一新技術(shù),可以生產(chǎn)出高延伸率的帶卷,并具有成本低、生產(chǎn)率高、產(chǎn)品質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)成為熱軋帶鋼生產(chǎn)工藝的一個重要發(fā)展方向。

  傳統(tǒng)的軋制工藝,即奧氏體軋制工藝,采用高的加熱溫度、高的開軋溫度、高的終軋溫度和低的卷曲溫度。而鐵素體區(qū)軋制工藝則要求粗軋?jiān)诒M量低的溫度下使奧氏體發(fā)生變形,以增加鐵素體的形核率,精軋則在鐵素體區(qū)進(jìn)行,隨后采用較高的卷取溫度,以得到粗晶粒鐵素體組織,降低熱軋帶鋼的硬度。傳統(tǒng)的熱軋工藝要求精軋溫度在相變轉(zhuǎn)變點(diǎn)之上,以避免在相變區(qū)內(nèi)進(jìn)行軋制,否則,就會由于流變應(yīng)力的突變造成帶鋼力學(xué)性能不均勻及最終產(chǎn)品的厚度波動。而鐵素體軋制則是在軋件進(jìn)人精軋機(jī)前,就完成奧氏體向鐵素體的相變。粗軋仍在全奧氏體狀態(tài)下完成,然后通過精軋機(jī)和粗軋機(jī)之間的超快速冷卻系統(tǒng),使帶鋼溫度在進(jìn)人第一架精軋機(jī)前降低到相變點(diǎn)以下。

  顯然,由于鐵素體區(qū)軋制的鋼坯加熱溫度比常規(guī)軋制低,因此可以大幅度降低加熱能耗,加熱爐的產(chǎn)量也得以提高。低的加熱溫度還可減少軋輥溫升,從而減少由熱應(yīng)力引起的軋輥疲勞龜裂和斷裂,降低軋輥磨損;低溫軋制還可降低二次氧化鐵皮的產(chǎn)生,提高熱軋產(chǎn)品的表面質(zhì)量,同時也可提高酸洗線的運(yùn)行速度。生產(chǎn)實(shí)踐已證明,用鐵素體區(qū)熱軋所生產(chǎn)的超薄帶鋼代替?zhèn)鹘y(tǒng)的冷軋退火帶鋼,可大大降低生產(chǎn)成本。

  這項(xiàng)技術(shù)最早是在20世紀(jì)80年代末由比利時鋼鐵研究中心研究開發(fā),被成功地應(yīng)用于比利時的CockerillSambre鋼廠,生產(chǎn)1毫米以下超薄規(guī)格、具有良好深沖性能的熱軋帶鋼,以取代部分冷軋產(chǎn)品。到現(xiàn)在其生產(chǎn)總量已經(jīng)超過300萬噸,年產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到50萬噸的規(guī)模。隨后,美國的LTV鋼公司,意大利的Arvedi鋼公司,德國的TKS和EKO、墨西哥的HYLSA、泰國的NSM等企業(yè)也取得了鐵素體區(qū)熱軋工業(yè)化生產(chǎn)的成功,并取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。

  國內(nèi)目前只有寶鋼2050mm熱連軋機(jī)采用了鐵素體軋制工藝,主要用于生產(chǎn)IF鋼。唐鋼和攀鋼也在積極進(jìn)行了鐵素體區(qū)軋制工藝試驗(yàn),但都還沒有形成規(guī)模生產(chǎn)。近十多年來建成的30多條薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線中,已部分采用了鐵素體軋制工藝,特別是近年來建成或在建的第2代的薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線無一例外都采用或預(yù)留了鐵素體軋制工藝。

  鑒于鐵素體區(qū)軋制工藝對于節(jié)約能源,提高質(zhì)量的顯著效果,而且鐵素體區(qū)軋制生產(chǎn)線可由常規(guī)軋制機(jī)組進(jìn)行改造而成,設(shè)備改造費(fèi)用較低,因此,盡快開發(fā)和應(yīng)用這種新工藝具有重要的意義。

  鐵素體區(qū)軋制技術(shù)即相變控制軋制,又稱低溫?zé)釞C(jī)械控制,是近幾年發(fā)展起來的一種新的軋制工藝。這一新技術(shù),可以生產(chǎn)出高延伸率的帶卷,并具有成本低、生產(chǎn)率高、產(chǎn)品質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)成為熱軋帶鋼生產(chǎn)工藝的一個重要發(fā)展方向。

  傳統(tǒng)的軋制工藝,即奧氏體軋制工藝,采用高的加熱溫度、高的開軋溫度、高的終軋溫度和低的卷曲溫度。而鐵素體區(qū)軋制工藝則要求粗軋?jiān)诒M量低的溫度下使奧氏體發(fā)生變形,以增加鐵素體的形核率,精軋則在鐵素體區(qū)進(jìn)行,隨后采用較高的卷取溫度,以得到粗晶粒鐵素體組織,降低熱軋帶鋼的硬度。傳統(tǒng)的熱軋工藝要求精軋溫度在相變轉(zhuǎn)變點(diǎn)之上,以避免在相變區(qū)內(nèi)進(jìn)行軋制,否則,就會由于流變應(yīng)力的突變造成帶鋼力學(xué)性能不均勻及最終產(chǎn)品的厚度波動。而鐵素體軋制則是在軋件進(jìn)人精軋機(jī)前,就完成奧氏體向鐵素體的相變。粗軋仍在全奧氏體狀態(tài)下完成,然后通過精軋機(jī)和粗軋機(jī)之間的超快速冷卻系統(tǒng),使帶鋼溫度在進(jìn)人第一架精軋機(jī)前降低到相變點(diǎn)以下。

  顯然,由于鐵素體區(qū)軋制的鋼坯加熱溫度比常規(guī)軋制低,因此可以大幅度降低加熱能耗,加熱爐的產(chǎn)量也得以提高。低的加熱溫度還可減少軋輥溫升,從而減少由熱應(yīng)力引起的軋輥疲勞龜裂和斷裂,降低軋輥磨損;低溫軋制還可降低二次氧化鐵皮的產(chǎn)生,提高熱軋產(chǎn)品的表面質(zhì)量,同時也可提高酸洗線的運(yùn)行速度。生產(chǎn)實(shí)踐已證明,用鐵素體區(qū)熱軋所生產(chǎn)的超薄帶鋼代替?zhèn)鹘y(tǒng)的冷軋退火帶鋼,可大大降低生產(chǎn)成本。

  這項(xiàng)技術(shù)最早是在20世紀(jì)80年代末由比利時鋼鐵研究中心研究開發(fā),被成功地應(yīng)用于比利時的CockerillSambre鋼廠,生產(chǎn)1毫米以下超薄規(guī)格、具有良好深沖性能的熱軋帶鋼,以取代部分冷軋產(chǎn)品。到現(xiàn)在其生產(chǎn)總量已經(jīng)超過300萬噸,年產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到50萬噸的規(guī)模。隨后,美國的LTV鋼公司,意大利的Arvedi鋼公司,德國的TKS和EKO、墨西哥的HYLSA、泰國的NSM等企業(yè)也取得了鐵素體區(qū)熱軋工業(yè)化生產(chǎn)的成功,并取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。

  國內(nèi)目前只有寶鋼2050mm熱連軋機(jī)采用了鐵素體軋制工藝,主要用于生產(chǎn)IF鋼。唐鋼和攀鋼也在積極進(jìn)行了鐵素體區(qū)軋制工藝試驗(yàn),但都還沒有形成規(guī)模生產(chǎn)。近十多年來建成的30多條薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線中,已部分采用了鐵素體軋制工藝,特別是近年來建成或在建的第2代的薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線無一例外都采用或預(yù)留了鐵素體軋制工藝。

  鑒于鐵素體區(qū)軋制工藝對于節(jié)約能源,提高質(zhì)量的顯著效果,而且鐵素體區(qū)軋制生產(chǎn)線可由常規(guī)軋制機(jī)組進(jìn)行改造而成,設(shè)備改造費(fèi)用較低,因此,盡快開發(fā)和應(yīng)用這種新工藝具有重要的意義。