[发明专利]一种连铸坯不经过加热炉直接轧制生产细晶钢的方法

说明书

一种连铸坯不经过加热炉直接轧制生产细晶钢的方法，属于钢材热加工技术领域。该方法利用直接轧制过程中控制中间坯横断面温度分布和控制合金元素弥散析出的方法生产细晶钢长型材。适用的连铸坯的横断面尺寸为150×150mm～300×300mm，开轧时，钢坯表面中心处温度为950～1150℃，横断面中心处温度为1050～1300℃。优点在于，采用轧制过程钢坯横断面温度分布的控制，得到细晶钢长型材，提高了单位合金元素含量的强化效率，降低了生产成本。

技术领域

本发明属于钢材热加工技术领域,特别是涉及一种连铸坯不经过加热炉直接轧制生产细晶钢的方法。在直接轧制过程中，通过控制高温连铸钢坯轧制过程中的内部温度分布、合金元素碳氮化物的析出，得到细晶钢长型材。

背景技术

在高温钢坯连铸后，利用钢坯的余热，不经过加热炉直接快速输送到轧机前进行轧制变形，得到成品长型材，是一种低能耗的绿色化生产工艺。采用这种工艺生产细晶钢长型材，控制要点一是控制钢坯轧制变形过程的温度分布；二是利用合金元素碳氮化物的弥散析出阻止晶粒的长大。

钢坯冷装或热装进入加热炉加热，钢坯横断面的温度分布相对均匀，后序钢坯轧制过程的钢坯内部温度变化和分布研究的较多，描述再结晶控制轧制、未再结晶轧制、两相区轧制方面公布的技术较多，工艺控制方法相对成熟。随着直接轧制技术的发展，钢坯不经过加热炉的温度分布体现了新的特点，这是本发明专利需要描述的技术。

微合金和低合金长型材在轧制变形和轧制后冷却过程中，利用合金元素铌、钒、钛的碳氮化物的弥散析出，作为第二相质点，可以使相变过程具有更多的形核点，促进了均匀形核，使相变后的晶粒细化。钢坯不经过加热炉的直接轧制工艺使第二相质点增多，第二相质点也阻碍了晶界的移动，减弱了晶粒长大的趋势，促进了微合金钢和低合金钢的晶粒细化。

授权发明专利CN104438327B一种连铸坯在线直接轧制细晶钢的方法，描述了工艺过程：连铸坯依次经过初炼炉、连铸机、保温辊道段甲、补热炉、保温辊道段乙、均热炉后进入轧机、冷却，具有补热炉、均热炉，是一种轧制过程有加热的工艺方法。公布发明专利CN110373610A一种生产HRB400E的细晶钢筋制备方法，包括以下步骤：电炉冶炼、炉外精炼、真空脱气、浇筑得到钢锭、锻造、热处理，是采用传统的加热炉加热，后序轧制变形的工艺方法，加热炉具有预热段、加热段和均热段。

发明内容

本发明的目的在于提供一种连铸坯不经过加热炉直接轧制生产细晶钢的方法，直接轧制高温钢坯不经过加热炉生产长型材，极大地降低了轧制工序的能源消耗。

本发明的生产工艺包括：高温连铸钢坯→辊道输送→轧机轧制→钢坯内部温度控制→合金元素碳氮化物析出控制→成品长型材。该方法利用直接轧制过程中控制中间坯横断面温度分布和控制合金元素弥散析出的方法生产细晶钢长型材。适用的连铸坯的横断面尺寸为150×150mm～300×300mm，开轧时，钢坯表面中心处温度为950～1150℃，横断面中心处温度为1050～1300℃。具体步骤及控制的技术参数如下：

1、连铸高温钢坯经过拉矫机后，在冶金长度的末端用火焰切割或液压机械切断的方法剪切成定尺钢坯，连铸坯的横断面尺寸为150×150mm～300×300mm，钢坯定尺切断后，通过辊道快速输送到第一架粗轧机前，在这个过程中钢坯表面中心处温度为950～1150℃，横断面中心处温度为1050～1300℃，满足钢坯进行轧制变形的温度条件。

2、钢坯进入第一架粗轧机时，表面中心处和横断面中心处的温度差在100～300℃之间，钢坯横断面中心区域温度高、变形抗力就低，高温钢坯在这种温度分布的条件下轧制变形，有利于使变形向横断面芯部渗透，增加了钢坯横断面中心区域的压缩比。