高碳钢盘条轧后冷却过程氧化铁皮生成模拟及工艺优化

发布时间：2019-10-14 03:21

【摘要】：高碳钢盘条在轧后控冷过程中其表面会形成一层氧化铁皮,这层氧化铁皮在运输的过程中能起到保护钢材表面的作用,但在之后的后续加工使用中又需要将其剥离干净。近年来,国家推崇节能减排,这对剥离性能的要求就提高了许多,弄清影响氧化铁皮剥离性能的因素,研究这些因素对氧化铁皮剥离性能的影响规律就变得至关重要。影响高碳钢盘条剥离性能的因素有很多,其中最主要的就是氧化铁皮的厚度和结构,而实际生产中不同的冷却工艺对氧化铁皮厚度和结构又有着很大的影响。本文通过等温氧化试验、连续温降氧化试验和氧化铁皮剥离试验,研究了高碳钢盘条轧后冷却过程中氧化铁皮的生成规律及其剥离性能,建立了高碳钢盘条氧化铁皮厚度模型、结构模型和剥离性能模型等。根据生产现场设备和工艺条件,模拟计算了不同工艺条件下氧化铁皮的生成过程及最终剥离性能,得到了满足钢材基体组织性能要求的钢表面氧化铁皮剥离性能最优的冷却工艺制度。
【图文】：

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美国的斯太尔摩冷却工艺、德国的施罗曼冷却工艺和英国的阿希洛冷却工艺等都属于这一类；另一种是采用其他的介质进行冷却，如间歇多段穿水冷却、EDC 法沸水冷却以及流态床冷却等。1.2.3 武钢高线车间生产概况本课题是以武钢高线车间的实际生产状况为背景进行研究的。武钢高线车间采用德国西马克的生产工艺技术、美国 GE 公司的自动化控制系统和瑞典的打包机，于 1996 年由武钢设计院负责工厂设计建成。曾经在 2006 年时进行过一次局部的技术改造，提高了产品性能。武钢的高线生产线是一条连续的生产线。将钢坯加热到 950℃~1050℃，通过高压水除鳞后，进入单线轧制的粗轧机组，粗轧后切头尾，进入中轧机组，中轧机组是双线轧制，轧机水平布置，出中轧机段后，进入精轧机组，精轧分为 A、B 两条轧制线同时进行。精轧后线材经过水冷箱进入斯太尔摩空冷系统控制冷却[15-17]。具体的生产线平面布置图如图 1.2 所示。

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图 1.3 武钢斯太尔摩风冷线示意图1.4 氧化铁皮概况高碳钢盘条在斯太尔摩风冷线上冷却的过程中会产生一层极薄的氧化铁皮。一般情况，线材生产的过程中有四个阶段会生成氧化铁皮：加热炉加热阶段会形成一次氧化铁皮，，这阶段钢坯在高温条件下与氧接触，表面会产生一层氧化铁皮，这次生成的氧化铁皮会在后续的高压水除鳞过程中除去；在粗轧过程会生成二次氧化铁皮，这次生成的氧化铁皮会在后续的二次除鳞过程中除去；在精轧阶段会生成三次氧化铁皮，三次氧化铁皮从吐丝机前的水箱中出来后会被除去；吐丝后会形成四次氧化铁皮，线材表面最终的氧化铁皮就是四次氧化铁皮。线材表面的氧化铁皮在运输的过程中会对线材起到保护作用，但是在二次加工前则需要将表面氧化铁皮剥离干净，所以研究氧化铁皮的结构，使其在运输的过程中不易破碎，但在剥离的过程中又能大块、彻底的剥离具有重大的意义。
【学位授予单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG335.63

【参考文献】