一种集约化热卷连续热处理的柔性淬火工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种集约化热卷连续热处理的柔性淬火工艺，包括如下步骤：(1)、通过多组压辊将冷却区分隔为若干冷却段；以每两组压辊中间的冷却段为一个冷却区，设置1～4个冷却区；(2)、沿带钢进给方向，在每个冷却区的带钢上下位分别设置间隔布置气雾冷却装置及高压喷水冷却装置；(3)、在每个冷却区选取一种冷却方式，在整个冷却段，选择性的选取单气雾冷却、单高压喷水冷却，或者气雾冷却与高压喷水冷却相组合的冷却方式。相组合的冷却方式。相组合的冷却方式。

【技术实现步骤摘要】
一种集约化热卷连续热处理的柔性淬火工艺


[0001]本专利技术涉及淬火工艺布局与方法，是应用于集约化热卷连续热处理线的控制技术，具体地说涉及一种集约化热卷连续热处理的柔性淬火工艺。

技术介绍

[0002]针对热轧带钢热处理的淬火冷却，现有热连轧热处理线主要为板状态热处理；现有热轧热处理线冷却方式普遍采用水冷，如水幕、水喷嘴等方式或者组合；现有热轧热处理线对淬火温度均为室温淬火，即用最大冷却能力直接冷却至最低温度(一般为100度以下)，对淬火终了温度不做特殊控制。而对于集约化热卷连续热处理线来说，其设备、产品、规格和工艺特点决定了必须采用与其匹配的新的淬火冷却模式和方法。
[0003]以下为针对现有技术中的淬火的进一步说明：
[0004]1、淬火冷却技术
[0005]随着产品工艺的不断改进，特别是在设备制造、技术应用和工艺控制方面的进步，使得冷却技术越来越重要。现有技术中采用多种冷却技术(包括喷气冷却、高速喷气冷却、气雾冷却、辊冷技术和水淬冷却等)来进行应对，以达到合理的冷却效果。气雾冷却是冷却的方式之一，它是借助压缩空气的能量，将水滴雾化并以高速喷射到物体表面，气雾冷却技术具有表面传热系数高、冷却均匀等优点。气雾冷却技术传热机理复杂，冷却介质为水与气的混合，不是单一介质，不同的水压和气压设定将影响冷却介质与带钢之间的换热系数。可以通过气水比等方式的控制来调节雾化程度、冷却能力等目的。
[0006]钢的淬火——将钢件加热到Ac3或Ac1以上某一温度，保持一定的时间，然后以适当速度冷却获得得马氏体和(或)贝氏体的热处理工艺。
[0007]可以根据不同冷却方式的特点，选择合理的冷却方式进行淬火。
[0008]2、淬火的应用
[0009]气雾冷却在连铸、薄带连铸等产线上中有较多应用。但由于热轧卷或板的淬火冷却特点(品种、规格等)，气雾淬火在热卷或热连轧板淬火热处理工艺领域应用较少。目前在热连轧领域，淬火仍主要以水为冷却介质，以水淬为主。
[0010]3、现有技术存在的问题
[0011]集约化热卷连续热处理线较传统热处理线带钢走速(带钢运行速度)慢、产品规格薄、均匀性要求高，这是对淬火冷却工艺影响最大的变化点，基于集约化热卷连续热处理线，原有技术存在以下问题：
[0012]1)、现有热连轧板、卷淬火热处理工艺主要针对厚度3mm以上规格，同时厚度4mm以下规格均匀性已经较难控制，板形问题突出。而集约化热卷连续热处理线涵盖更薄规格范围(厚度可达2mm，且以厚度2
‑
4mm规格为主)，从板形理论中我们知道，带钢规格越薄，平直度死区小，相同的应力条件下，抵抗翘曲变形的能力越小。所以对冷却均匀性更敏感，现有热处理冷却方式不能满足要求；
[0013]2)、传统利用狭缝喷射或高压水喷射方式，使不同压力的水与热钢板表面接触，强
化换热效果，快速将加热后钢板冷却至室温，无淬火返温现象，但狭缝喷射对狭缝精度要求极高，很难使得沿板宽方向的狭缝尺寸相同，使得钢板宽度方向上不同区域换热存在差异，在薄规格、低走速下板形难以控制；而高压水喷嘴虽然采用交错方式布置，仍存在面积较大的直接冲击区和非冲击区，导致两个区域的换热存在较大差异。这些因素直接导致热轧钢板在淬火时出现较大的组织应力和热应力，出现板形不良、表面质量不达标和性能不均匀性等现象。此外，钢板运动速度快，产线长，占地面积大，以单板形式生产导致效率不高。因此传统狭缝喷嘴和高压水喷嘴难以适应和统筹兼顾薄规格连续热处理生产要求。
[0014]3)、现有淬火热处理工艺一般采用狭缝喷嘴，由于缺少模型计算等手段以及实时对流量压力调节等控制方式，淬火时直接到室温，对终冷温度不做控制，刚性较大。随着产品不断拓展，集约化热卷连续热处理线要实现不同品种的生产，考虑到产品特性要求，部分对终冷温度有要求，要具备精确控制，实现柔性淬火(根据需要，实现不同目标终冷温度控制)。

技术实现思路

[0015]本专利技术所要解决的技术问题在于通过装备的合理布局和工艺参数的合理设置，提供一种能够精确控制终冷温度，实现柔性淬火，满足相关产品淬火需要的集约化热卷连续热处理的柔性淬火工艺。
[0016]其所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实施。
[0017]一种集约化热卷连续热处理的柔性淬火工艺，其特点为，包括如下步骤：
[0018](1)、通过多组压辊将冷却区分隔为若干冷却段；以每两组压辊中间的冷却段为一个冷却区，设置1～4个冷却区；
[0019](2)、沿带钢进给方向，在每个冷却区的带钢上下位分别设置间隔布置气雾冷却装置及高压喷水冷却装置；
[0020](3)、在每个冷却区选取一种冷却方式，在整个冷却段，选择性的选取单气雾冷却、单高压喷水冷却，或者气雾冷却与高压喷水冷却相组合的冷却方式。
[0021]作为本技术方案的进一步改进，所述气雾冷却装置为气雾喷射梁，每个气雾喷射梁上设置有双排喷嘴。
[0022]进一步，每个冷却区设置有1～4个所述气雾喷射梁；单个冷却区的长度为0.05～4mm；高压喷水冷却装置所喷射的高压水压力为5～15bar。
[0023]作为本专利技术的优选实施例之一，单个冷却区长度为2m，设有3个冷却区。
[0024]也作为本技术方案的进一步改进，气雾冷却的气水比为1:6～6:1。
[0025]进一步，带钢厚度≤3mm时，气雾冷却的气水比为3～6:2～5；带钢厚度大于3且小于等于4mm时，气雾冷却的气水比为3～6:3～6；带钢厚度＞4mm时，气雾冷却的气水比为2～5:3～6。
[0026]优选的，气雾冷却的气水比为2:5～5:2。
[0027]同样作为本技术方案的进一步改进，带钢厚度≤3mm时，选择单气雾冷却；带钢厚度大于3mm且小于等于5mm时，选择气雾冷却和高压喷水冷却组合冷却方式；带钢厚度＞5mm时，选择单高压喷水冷却。
[0028]还作为本技术方案的进一步改进，冷却时的气流量为气流量0～20m3/h，水流量为
0～0.5m3/h；终冷温度为50～500℃。
[0029]优选的，冷却时的气流量为气流量0～15m3/h，水流量为0～0.3m3/h；终冷温度为50～300℃。
[0030]采用上述技术方案的集约化热卷连续热处理的柔性淬火工艺，通过在压辊隔开的若干冷却区的气雾冷却喷射梁进行合理布局，通过不同气水比例调节，控制单个喷射梁的温降，细化控制水雾雾滴大小状态，实现工艺参数的合理设置合理，满足精确控制终冷温度的需要，实现柔性淬火。
附图说明
[0031]图1为本专利技术淬火区设备布局图；
[0032]图中：1——均热炉，2——带钢，3——水雾挡板；
[0033]4、41、42、43——压辊；
[0034]5——气雾冷却梁，5.1——气雾喷嘴，5.2——进水管，5.3——压缩空气管，6——斜喷箱，6.1——(高压密排)水喷嘴。
具体实施方式
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集约化热卷连续热处理的柔性淬火工艺，其特征在于，包括如下步骤：(1)、通过多组压辊将冷却区分隔为若干冷却段；以每两组压辊中间的冷却段为一个冷却区，设置1～4个冷却区；(2)、沿带钢进给方向，在每个冷却区的带钢上下位分别设置间隔布置的气雾冷却装置及高压喷水冷却装置；(3)、在每个冷却区选取一种冷却方式，在整个冷却段，选择性的选取单气雾冷却、单高压喷水冷却，或者气雾冷却与高压喷水冷却相组合的冷却方式。2.根据权利要求1所述的集约化热卷连续热处理的柔性淬火工艺，其特征在于，所述气雾冷却装置为气雾喷射梁，每个气雾喷射梁上设置有双排喷嘴。3.根据权利要求2所述的集约化热卷连续热处理的柔性淬火工艺，其特征在于，每个冷却区设置有1～4个所述气雾喷射梁；单个冷却区的长度为0.05～4mm；高压喷水冷却装置所喷射的高压水压力为5～15bar。4.根据权利要求3所述的集约化热卷连续热处理的柔性淬火工艺，其特征在于，单个冷却区长度为2m，设有3个冷却区。5.根据权利要求1所述的集约化热卷连续热处理的柔性淬火工艺，其特征在于，气雾冷却的气水比...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志超，吴建峰，温识博，朱健桦，李自刚，杨阿娜，何晓明，张华伟，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：