本发明专利技术公开了一种基于斯太尔摩法高碳钢长材表面氧化物控制方法，该方法包括：斯太尔摩风冷线吐丝温度控制，基于高碳钢长材的目标用户是酸洗法剥壳用户还是机械法剥壳用户，对吐丝温度进行相应地控制；斯太尔摩风冷线冷速控制，对吐丝获得的高碳钢长材进行两段式分段冷却，第一段为从吐丝温度至相变温度的急冷阶段，第二段为从相变温度至集卷温度的缓冷阶段，基于高碳钢长材的目标用户是酸洗法剥壳用户还是机械法剥壳用户，对缓冷阶段的冷速以及集卷温度进行相应地控制。采用本发明专利技术提供的方法生产的高碳钢长材表面能够满足酸洗法剥壳用户/机械法剥壳用户的个性化要求，覆盖面广。覆盖面广。
【技术实现步骤摘要】
一种基于斯太尔摩法高碳钢长材表面氧化物控制方法
[0001]本专利技术属于冶金
，涉及基于斯太尔摩法高碳钢长材表面氧化物控制方法，特别涉及一种风冷控制氧化物的方法。
技术介绍
[0002]高碳钢长材是制备高强预应力钢丝和钢绞线的重要原料，在风冷条件下，热轧长材表面在高温吐丝后不可避免地会形成一层金属氧化物，氧化物的厚度和微观结构的不同影响着拉拔前的剥离效果，若氧化物未除净，在拉拔过程中易在表面形成裂纹甚至断裂，严重影响生产效率。目前，除鳞工艺有机械法和酸洗法。机械法要求长材表面氧化物在反复弯曲过程中呈大块状脱落，脱落后表面光洁，表面易涂抹拉拔润滑粉，润滑膜厚度均匀；酸洗法要求氧化物易在酸中溶解，耗酸量小，不得出现过酸洗和欠酸洗而引起的表面缺陷问题。
[0003]鉴于不同的除鳞工艺对长材表面氧化物有不同的要求，如何使长材表面氧化物满足或适应不同目标用户的个性化需求有待研究。
技术实现思路
[0004]针对上述技术问题，本专利技术提供了基于斯太尔摩法高碳钢长材表面氧化物控制方法，由此使长材表面氧化物满足或适应机械法和酸洗法用户的个性化需求。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：
[0006]根据本专利技术的一方面，提供了一种基于斯太尔摩法高碳钢长材表面氧化物控制方法，其包括：
[0007]斯太尔摩风冷线吐丝温度控制，基于高碳钢长材的目标用户是酸洗法剥壳用户还是机械法剥壳用户，对吐丝温度进行相应地控制；
[0008]斯太尔摩风冷线冷速控制，对吐丝获得的高碳钢长材进行两段式分段冷却，第一段为从吐丝温度至相变温度的急冷阶段，第二段为从相变温度至集卷温度的缓冷阶段，基于高碳钢长材的目标用户是酸洗法剥壳用户还是机械法剥壳用户，对缓冷阶段的冷速以及集卷温度进行相应地控制。
[0009]根据本专利技术的一个实施例，当高碳钢长材的目标用户是酸洗法剥壳用户时所选择的吐丝温度小于当高碳钢长材的目标用户是机械法剥壳用户时所选择的吐丝温度。
[0010]根据本专利技术的一个实施例，当高碳钢长材的目标用户是酸洗法剥壳用户时，将吐丝温度控制在840
±
10℃；当高碳钢长材的目标用户是机械法剥壳用户时，将吐丝温度控制在920
±
10℃。
[0011]根据本专利技术的一个实施例，吐丝温度控制是通过控制精轧出口温度和精轧后水箱入口水量、水压来实现的。
[0012]根据本专利技术的一个实施例，当高碳钢长材的目标用户是酸洗法剥壳用户时所选择的缓冷阶段的冷速范围不同于当高碳钢长材的目标用户是机械法剥壳用户时所选择的缓冷阶段的冷速范围。
[0013]根据本专利技术的一个实施例，当高碳钢长材的目标用户是酸洗法剥壳用户时，缓冷阶段长材表面冷速2.0℃/s～3.0℃/s，当高碳钢长材的目标用户是机械法剥壳用户时，缓冷阶段长材表面冷速1.0℃/s～1.5℃/s。
[0014]根据本专利技术的一个实施例，当高碳钢长材的目标用户是酸洗法剥壳用户时所选择的急冷阶段的冷速范围与当高碳钢长材的目标用户是机械法剥壳用户时所选择的急冷阶段的冷速范围相同。
[0015]根据本专利技术的一个实施例，当高碳钢长材的目标用户是酸洗法剥壳用户时所选择的急冷阶段的冷速范围与当高碳钢长材的目标用户是机械法剥壳用户时所选择的急冷阶段的冷速范围均为≥8.0℃/s。
[0016]根据本专利技术的一个实施例，冷速控制通过控制风机开启度、保温罩开/关、辊速来实现；在急冷阶段，对应风机开启度为100％，风量为20万m3/h，对应保温罩全部打开；在缓冷阶段，对应风机开启度为0％，当高碳钢长材的目标用户是酸洗法剥壳用户时，对应保温罩全部打开，当高碳钢长材的目标用户是机械法剥壳用户时，对应保温罩全部关闭。
[0017]根据本专利技术的一个实施例，当高碳钢长材的目标用户是酸洗法剥壳用户时，将集卷温度控制在350
±
10℃；当高碳钢长材的目标用户是机械法剥壳用户时，将集卷温度控制在450
±
10℃。
[0018]本专利技术的技术方案通过对斯太尔摩风冷线吐丝温度、冷速(风机开启度、保温罩开/关、辊速)、集卷温度的控制，使针对机械法剥壳用户提供的高碳钢长材表面氧化物能够以大块状脱落且脱落后表面光洁，使针对酸洗法剥壳用户提供的高碳钢长材表面氧化物易酸洗且氧化物层薄，同时，本专利技术的技术方案获得的长材组织和性能均满足用户使用要求。
[0019]高碳钢长材表面氧化物层的典型显微结构分为三层：最外层为Fe2O3层，量非常少，对氧化物剥离性能的影响忽略不计；中间层为先共析Fe3O4层；内层为疏松的FeO层。斯太尔摩风冷线具有冷速、辊速、吐丝温度灵活可调的特点，在这三个因素的共同耦合下，可精细控制氧化物的形成条件，改变氧化物的结构、厚度和性能，能够使制备出的氧化物满足个性化需求。
[0020]采用上述技术方案所产生的有益效果包括：
[0021](1)通过控制精轧出口温度和精轧后水箱入口水量、水压，使长材温度均匀，降低氧化物形成速率，提高长材基体表面质量；
[0022](2)控制吐丝温度，获得不同厚度、物相含量的氧化物层，使氧化物组分以FeO为主，先共析Fe3O4为辅，避免生成难以去除的先共析Fe3O4，提高易去除的FeO氧化物比例；
[0023](3)控制目标用户是酸洗法剥壳用户时所选择的吐丝温度小于目标用户是机械法剥壳用户时所选择的吐丝温度，从而获得较薄且FeO含量多的氧化物层，降低酸洗用户酸耗量。
[0024](4)控制吐丝温度至相变温度的冷速，避免高碳钢组织中析出先共析渗碳体，有效控制高碳钢长材组织和性能；
[0025](5)合理控制相变温度至集卷温度的冷速，可有效控制在FeO氧化物中析出Fe3O4的含量，获得不同剥壳方式需求的氧化物层，相变过程中较低的冷却速度还可确保长材具有充分的相变时间完成相变，有效控制长材的组织和性能；
[0026](6)控制目标用户是酸洗法剥壳用户时相变温度至集卷温度的缓冷阶段冷速不同
于目标用户是机械法剥壳用户时相变温度至集卷温度的缓冷阶段冷速，从而控制共析Fe3O4含量，使酸洗法剥壳用户时的氧化物在FeO层中基本不析出Fe3O4，机械法剥壳用户时的氧化物在FeO层中析出一定量的弥散Fe3O4。
[0027](7)当高碳钢长材的目标用户是酸洗法剥壳用户时，缓冷阶段长材表面冷速2.0℃/s～3.0℃/s，该冷速范围内基本不从FeO层中析出Fe3O4，冷速过低则开始析出Fe3O4，冷速过高则引起相变过程后残余应力过大，组织转变不完全等问题。
[0028](8)当高碳钢长材的目标用户是机械法剥壳用户时，缓冷阶段长材表面冷速1.0℃/s～1.5℃/s，该冷速范围内FeO层中可析出一定量的弥散Fe3O4，冷速过低则会析出过多的Fe3O4附着于长材基体，影响后续剥壳效果，冷速过高则不析出弥散Fe3O4。
[0029](9)通过本专利技术的工艺控制，使酸洗式的氧化物质量分数(即，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于斯太尔摩法高碳钢长材表面氧化物控制方法，其特征在于，包括：斯太尔摩风冷线吐丝温度控制，基于高碳钢长材的目标用户是酸洗法剥壳用户还是机械法剥壳用户，对吐丝温度进行相应地控制；斯太尔摩风冷线冷速控制，对吐丝获得的高碳钢长材进行两段式分段冷却，第一段为从吐丝温度至相变温度的急冷阶段，第二段为从相变温度至集卷温度的缓冷阶段，基于高碳钢长材的目标用户是酸洗法剥壳用户还是机械法剥壳用户，对缓冷阶段的冷速以及集卷温度进行相应地控制。2.根据权利要求1所述的基于斯太尔摩法高碳钢长材表面氧化物控制方法，其特征在于，当高碳钢长材的目标用户是酸洗法剥壳用户时所选择的吐丝温度小于当高碳钢长材的目标用户是机械法剥壳用户时所选择的吐丝温度。3.根据权利要求2所述的基于斯太尔摩法高碳钢长材表面氧化物控制方法，其特征在于，当高碳钢长材的目标用户是酸洗法剥壳用户时，将吐丝温度控制在840
±
10℃；当高碳钢长材的目标用户是机械法剥壳用户时，将吐丝温度控制在920
±
10℃。4.根据权利要求1所述的基于斯太尔摩法高碳钢长材表面氧化物控制方法，其特征在于，吐丝温度控制是通过控制精轧出口温度和精轧后水箱入口水量、水压来实现的。5.根据权利要求1所述的基于斯太尔摩法高碳钢长材表面氧化物控制方法，其特征在于，当高碳钢长材的目标用户是酸洗法剥壳用户时所选择的缓冷阶段的冷速范围不同于当高碳钢长材的目标用户是机械法剥壳用户时所选择的缓冷阶段的冷速范围。6.根据权利要求5所述的基于斯太尔摩法高碳钢长材表...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐伟，柯晓涛，邓通武，
申请(专利权)人：攀钢集团研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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