[发明专利]减小四线切分线差与组织性能差的控制方法

摘要

一种减小四线切分线差与组织性能差的控制方法，属于建筑钢筋用钢生产技术领域。建立了线差与孔型充满度L值的关系模型和孔型充满度L的仿真计算模型，有效地用于指导孔型设计，计算出在轧机弹跳为0.2mm条件下，四线差为-31mm，大大缩小了试验开发周期、降低了试验风险和试验成本；减少了波浪弯、冷床乱钢、飞剪处堆钢等事故，提高了成材率。此外，控轧控冷工艺可以显著降低材料的微合金用量，同时提升材料的强韧性，钢筋产品在大、中规格上使用该控轧控冷技术已经成熟，在Φ12mm-Φ14mm四线切分的小规格上，通过四线不铜环缝开度的水平调节，显著提高了四线冷却均匀性，提高了四线组织性能的稳定性。可保证四线屈服强度Rel≤25MPa，抗拉强度Rm≤20MPa。

主权项

一种减小四线切分线差与组织性能差的控制方法，其特征在于，控制步骤如下：（1）线差与孔型充满度L值的关系计算：定义名义尺寸L为四线切分轧制中线与实际轧件边部距离，单位mm；通过赋值L，采用面积法分别计算中线面积S中线和边线的面积S边线，然后以90m成品轧件折算为线差；（2）孔型充满度L的仿真计算：采用DERROM有线元软件建立轧件三维模型的过程中，做如下假设：1）在轧制过程中，除头尾较小范围内为非稳态轧制过程，其余整体轧制为稳态轧制过程；2）沿轧件长度方向上所有稳态轧制范围内的部位所经历的轧制过程具有重复性，轧制状态一致；基于以上假设，将模型简化如下：建立一小段轧件的轧制过程模拟全线连轧过程提供了可能，但必须满足这一小段轧件变形体的长度大于两倍的接触弧长；模型中轧辊视为恒温刚体，轧辊温度为200℃；轧件的初始表面温度900℃，芯部温度1050℃，芯表温差呈线性；边界条件有摩擦条件和传热条件：轧辊与轧件接触面上采用剪切摩擦，摩擦系数0.5；传热边界条件包括轧件与周围环境综合热交系数0.15kw/(m2 K)，轧辊与轧件的等效热交系数10 kw/(m2 K)；采用此方法计算不同孔型参数下充满度L值；（3）四线切分孔型参数优化结果：多次优化设计后，得出最优结果：K6无孔型压下量为17.5mm；定宽孔型K5宽度为58mm；预切分孔型K4楔间距为5.5mm，两边切分孔半楔角为37.5°，中线切分孔半楔角为38.5°，辊缝为2.6mm；切分孔型K3楔间距为0.84mm，两边切分孔半楔角为43.8°，中线切分孔半楔角为35.4°，辊缝为2.8mm。采用该套孔型，K3孔型充满度L值为32.2mm，此时理论线差为‑31mm，轧机弹跳为0.2；（4）四线冷却采用独立环缝调节参数：四线切分后，中间两线温度在1000‑1020℃，边侧两线温度在900‑930℃；在轧后控冷阶段，四线并联的冷却水管共用于一支来水总管，而通过四线独立的环缝开度调节，环缝水平开度调节范围是0‑45mm，通过增加中线冷却强度，减小边线冷却强度，从而缩小四线的组织力学性能差；保证四线屈服强度Rel≤25MPa，抗拉强度Rm≤20MPa。