[发明专利]减小中高碳钢坯料表面脱碳深度的开坯方法

说明书

本发明提供一种减小中高碳钢坯料表面脱碳深度的开坯方法，通过大方坯坯料达到开轧条件所需的加热时间T和轧制每支大方坯坯料的时间t计算得到加热炉内大方坯坯料数量N＝T/t，以该数量N进行司炉，将大方坯坯料加入设置有预热段、加热一段、加热二段和均热段的加热炉进行加热，然后用≥20MPa的高压水对大方坯坯料进行除鳞，除鳞后对大方坯坯料进行轧制；轧制后得到的小方坯采用多段水冷装置进行水冷，将所述小方坯表面温度冷却至570‑630℃，最后将所述小方坯送至冷床进行空冷；所述多段水冷装置由多组间隔设置的可调节水量的喷头组成，每组喷头设置有多个，每组的多个喷头设置于所述小方坯的四周。本发明减小了坯料处于高温的时间，降低了脱碳层厚度。

技术领域

本发明涉及钢铁冶金制造技术领域，尤其涉及一种减小中高碳钢坯料表面脱碳深度的开坯方法。

背景技术

大方坯(断面尺寸大于220mm×220mm)具有洁净度高，均匀性好，表面质量好等优点，主要用于生产轴承钢、弹簧钢和帘线钢等优质钢种。由于断面尺寸大，无法在高线上直接轧制，需要对大方坯进行开坯。

大方坯断面尺寸大，变形抗力大，需要将坯料加热到较高温度，并保温较长时间后进行轧制；轧制完成后，将小方坯送至冷床进行空冷。

然而，现有的技术中，大方坯开坯成小方坯时往往存在脱碳严重的问题，尤其是对于中高碳钢，由大方坯开坯后的小方坯(断面尺寸小于160mm×160mm)表面往往存在深度0.7-1.4mm的脱碳层。表面脱碳会在后续的轧制过程中遗传到棒线材成品，严重影响棒线材的使用性能。

为了避免脱碳层对棒线材的性能影响，现有技术普遍是将开坯后所生成的脱碳层通过修磨、切削等方式去除、或者只在后续高线轧制过程中控制脱碳层的深度，前者去除脱碳层提高了制造成本，降低了成材率；后者不仅降低成材率，而且导致后续轧制生产难度大，且在后续的轧制过程中仍会遗传到棒线材成品，影响棒线材的使用性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种减小中高碳钢坯料表面脱碳深度的开坯方法，解决了现有技术中大方坯在开坯成小方坯过程中产生较深脱碳层，导致影响后续轧制中遗传到棒线材成品从而影响棒线材的使用性能的问题，本发明提供的开坯方法使脱碳层厚度大大减小，达到减少修磨量甚至免修磨的效果，降低了生产成本，提高了成材率。

为了实现上述发明目的，本发明一实施方式提供一种减小中高碳钢坯料表面脱碳深度的开坯方法，包括如下步骤：

S1坯料加热：加热炉分为四段，分别为预热段、加热一段、加热二段和均热段，在加热炉内装入N支大方坯坯料，所述大方坯坯料依次经过预热段、加热一段、加热二段和均热段加热；

S2开坯轧制：所述大方坯坯料加热达到开轧条件后出炉并采用高压水进行除鳞，所述高压水压力≥20MPa，再进入轧机开坯形成小方坯；

S3轧后冷却：对轧制后形成的所述小方坯采用间隔设置的多个水冷装置进行喷水冷却，将所述小方坯表面温度冷却至570-630℃，之后将所述小方坯送至冷床进行空冷；所述水冷装置由可调节水量的多个喷头组成，所述多个喷头设置于所述小方坯的四周；

其中，N＝T/t，T为大方坯坯料达到开轧条件所需的加热时间，所述t为轧制每支大方坯坯料的时间。

由于在产业上生产过程均为连续生产，本发明将加热炉内大方坯坯料数量N进行计算，得到加热炉内最优大方坯坯料数量，使每支坯料达到开轧条件后立即出炉进行开坯轧制，缩短了每支大方坯坯料的在炉时间，即减少了大方坯处于高温的时间从而降低脱碳的发生。