[发明专利]特钢棒材智能化余热在线热处理方法

说明书

本发明公开一种特钢棒材智能化余热在线热处理方法。所述的方法包括下述步骤：将从末架精轧机出来后的轧件通过环形温度检测仪，获得热态轧件在横截面表面温度随时间变化的分布；利用获取的横截面表面温度随时间变化的分布对计算冷却参数；利用计算出的冷却参数在线控制间隙喷水冷却水箱对轧件进行冷却；将冷却后的轧件放到在线热处理炉进行在线热处理。本发明通过在原有轧线终轧机后新增环形温度检测仪、“挂钢”变温控制加热炉，快速低温冷却水箱，实现在线智能化的组织转变热轧优棒特钢棒材生产，最大化利用热轧棒材余热，免去后续繁长离线热处理(如球化)工艺，从优特钢制造全流程角度，紧凑绿色化制造，降低综合制造成本。

技术领域

本发明涉及一种特钢棒材智能化余热在线热处理工艺

背景技术

优棒特钢在钢铁产业轧钢中占有重要地位，其成品质量要求有断面几何尺寸公差度，力学性能，对于合金钢棒材还有疲劳性能，耐蚀性能，淬透性等要求，其整体加工过程是均热+粗轧、中轧、精轧机组、以及三辊减定径机控轧和轧制机组道次间水箱控冷热机耦合工艺，以及精整，使用到的核心工艺主要有热机耦合控制工艺、在线热处理工艺、以及高精度轧制工艺等先进技术，以确保轧线上生产出的成品在规格尺寸、小时产量、力学性能等方面都展现出高竞争力。控制良好的组织组份种类、含量和尺寸，是保障优特钢优异性能的最重要内容。一般热轧棒材轴承钢和热作模具钢需要进行离线的球化退火工艺，以使钢中不规则碳化物球化，使细粒状碳化物弥散分布于铁素体基体，降低硬度，易于切削加工，满足零件加工精度，并为其它热处理做好准备。

目前，一方面热态轧件上冷床温度控在700～1000℃之间，在冷床上随步进而自然冷，另一方面传统的连续球化退火和等温球化退火工艺时间很长(10～16h)，离线热处理需要将冷却后的优特钢棒材再次加热到高温，其中为将轧件从室温加热到球化退火所需的奥氏体化温度并均匀化的时间就长达约4～6小时。因此通过最大化利用热轧棒材余热，免去后续繁长的离线热处理(如球化)工艺，在线热处理替代优棒特钢轧线生产的冷床设备和缓冷工艺，减少短尺，从优特钢制造全流程角度紧凑制造工序，可显著降低综合制造成本。

发明内容

为克服上述缺陷，本发明提供一种紧凑制造工序，降低综合制造成本的特钢棒材智能化余热在线热处理方法。

为达到上述目的，本发明特钢棒材智能化余热在线热处理方法，所述的方法包括下述步骤：

将从末架精轧机出来后的轧件通过环形温度检测仪，获得热态轧件在横截面表面温度随时间变化的分布；

利用获取的横截面表面温度随时间变化的分布对计算冷却参数；

利用计算出的冷却参数在线控制间隙喷水冷却水箱对轧件进行冷却；

将冷却后的轧件放到在线热处理炉进行在线热处理。

进一步的，所述的间隙喷水冷却水箱为三个；其中在第一个水箱实现表层致中心温度的整体下降，整体平均冷速200～300℃/s，表层冷速范围400～600℃/s，轧件进入到第二个水箱前温度降低100℃，心表温差为50～100℃，轧件进入到第三个水箱前温度降低100℃，心表温差为50～100℃，轧件整体温度保持在800～900℃；出第三个水箱时心部温度为700～750℃，心表温差范围应在75～100℃；经空冷段回温进入进行等温组织转变时，内表温差小于25℃，平均温度在600～700℃之间。

进一步的，还包括利用加速冷却水箱进行冷却的步骤。

进一步的，所述的在线热处理炉为挂钢式加热炉。

进一步的，所述的加热炉采用燃烧天然气或高炉混合煤气，或者电热转换作为能源。