一种减少微合金钢热裂纹加热制度方法技术

本发明专利技术属于热轧生产技术领域，公开了一种减少微合金钢热裂纹加热制度方法。本发明专利技术提供的一种减少微合金钢热裂纹加热制度方法，该方法针对微合金钢铸坯在加热炉加热过程中产生表面热裂纹的技术问题，提出在保持总加热时长不变的工艺基础上，通过调节环形加热炉各加热区段的加热保温时间，有效地避开了诸如Mn、Si元素的偏聚及碳氮化钛析出物析出的温度区间。本发明专利技术产生的效果是：通过采取上述技术方案，在不打乱原热轧工艺生产节奏的条件下，减少了微合金铸坯在加热炉加热过程中产生的表面热裂纹，使得所制备的微合金钢质量明显提升，并在一定程度上降低了加热炉能耗，为企业带来较好的经济效益。好的经济效益。好的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种减少微合金钢热裂纹加热制度方法


[0001]本专利技术属于热轧生产
，具体涉及一种减少微合金钢热裂纹加热制度方法。

技术介绍

[0002]微合金钢生产流程中，连铸过程以及环形炉的加热工艺对钢材的质量起到了关键作用。环形加热炉在微合金钢生产作业中有着承前启后的作用，加热工艺参数的合理与否深刻影响微合金钢质量。不合理的加热制度会导致铸坯出现加热不均、加热不透、氧化脱碳、过热过烧及产生表面裂纹等现象，对钢材质量及轧制作业造成严重不良影响。环形加热炉的加热温度、保温时间以及升温速率等与铸坯的加热质量息息相关。因此在工厂生产微合金钢的过程中，环形炉的加热制度是十分值得注意的。
[0003]从文献检索的情况来看，目前有一些关于环形加热炉加热制度优化方法的研究。授权公告号为CN101775475B的中国专利技术专利，公开了《一种热轧管坯的加热工艺》，针对控制段的脉冲烧嘴，按照设定的换向周期和换向间隔依次循环燃烧，通过合理设置各控制段内外侧的炉温，控制出炉热铸坯的头部与尾部温差范围，使进入连轧机毛管的头尾温度较为均匀，为连轧机的轧制提供更好的条件。该技术方案主要涉及炉温的燃烧控制，并给出各控制段工艺炉温范围，但不涉及加热工艺的炉温、时间等具体信息的制定规则。公告号为CN106399664A的中国专利技术专利，公开了《一种环形加热炉加热工艺优化方法》，其根据热传导偏微分方程和炉内热辐射总括系数方法建立环形炉内铸坯温度模型、根据铸坯断面热膨胀的差异建立热应力模型并建立加热工艺的调整流程和调整规则。针对给定加热工艺，计算对应于加热工艺不同时刻的铸坯温度和热应力值，以此判断当前加热工艺状态，结合建立的加热工艺调整流程和调整规则，通过迭代计算实现加热工艺调整，最终输出符合工艺要求的加热工艺。该技术方案能够有效降低铸坯在加热过程中因热应力过高而产生表面裂纹的风险，提高产品加热质量，同时有利于降低加热炉排烟温度，减少工序能耗。但该方法主要适用于高合金管坯生产控制领域，无法适用于微合金钢生产领域。

技术实现思路

[0004]为克服现有技术的缺点和不足，本专利技术的目的在于提供一种减少微合金钢热裂纹加热制度方法。本专利技术针对微合金钢生产过程中，表面产生热裂纹的技术问题，提出了一种关于微合金钢加热制度的优化方法，在不打乱原生产工艺节奏的前提条件下，通过调节各加热区段加热保温时间，即减少1200℃以上加热保温时间，增加1200℃以下加热保温时间，有效地避开了Mn、Si元素的偏聚及碳氮化钛析出物析出温度区间，减少了微合金钢表面热裂纹的产生，显著提高了微合金钢的质量。
[0005]本专利技术一种减少微合金钢热裂纹加热制度方法，该钢种在热轧之前采用环形加热炉进行加热；
[0006]环形加热炉加热过程中共分为6个加热区，分别为预热区、加热1区、加热2区、加热
3区、加热4区及均热区；
[0007]环形加热炉炉内预热区、加热1区、加热2区、加热3区、加热4区及均热区相对应的中心角度数分别为87
°
、41
°
、43
°
、47
°
、47
°
和85
°
；
[0008]其中预热区、加热1区、加热2区、加热3区、加热4区的温度依次递增，且加热3区的温度小于1200℃；加热4区区域内温度呈递增的方式分布；其温度分布范围为1260～1320℃，钢材通过加热4区的时间为20～40min；
[0009]均热区的温度选自1265～1305℃之间；且钢材通过均热区的时间为20～40min。
[0010]作为优选方案；本专利技术一种减少微合金石油套管钢热裂纹加热制度方法，钢材通过预热区、加热1区、加热2区、加热3区的总时长大于等于140min。
[0011]作为优选方案；本专利技术一种减少微合金钢热裂纹加热制度方法，所述环形加热炉加热过程中预热区区温度范围0～950℃，预热时间30～50min；
[0012]加热一区温度范围为950～1010℃，加热时间为30～50min；
[0013]加热二区温度范围为1020～1050℃；加热时间40～60min；
[0014]加热三区温度范围1130～1190℃，加热时间40～60min，
[0015]加热四区温度分布范围为1270～1310℃；加热时间25～35min；
[0016]均热区温度为1270～1300℃；均热时间25～35min。
[0017]作为进一步的优选方案；本专利技术一种减少微合金钢热裂纹加热制度方法，所述环形加热炉加热过程中；预热区的预热时控制在35～45min；
[0018]加热一区温度范围为960～1000℃，加热时间为35～45min；
[0019]加热二区温度范围为1020～1050℃，加热时间为45～55min；
[0020]加热三区温度范围为1140℃～1180℃，加热时间为45～55min。
[0021]作为优选方案；本专利技术一种减少微合金钢热裂纹加热制度方法，将出连铸机后经坑冷后的铸坯送至环形加热炉进行加热，其加热总时长为220min～300min。
[0022]作为优选方案；本专利技术一种减少微合金钢热裂纹加热制度方法，将出连铸机后经坑冷后的铸坯送至环形加热炉进行加热，加热一区、加热二区、加热三区的总加热时长为140min～160min。其中加热二区和加热三区的总时间大于等于100min。这样操作可以显著提升产品的性能并降低裂纹缺陷产生概率以及使得第二相析出物的平均尺寸下降至0.4
‑
0.48微米。
[0023]作为优选方案；本专利技术一种减少微合金钢热裂纹加热制度方法，所述微合金钢化学成分的质量百分比为：C：0.200～0.500％，N：0～0.020％，Si：0.200～0.500％，Mn：1.000～2.000％，Ti：0.050～0.200％，V：0～0.015％，Nb：0.010～0.050％，余量为Fe和不可避免的杂质。
[0024]经优化后；本专利技术一种减少微合金钢热裂纹加热制度方法，经热处理后，微合金钢中第二相析出物的平均尺寸小于等于0.56微米。
[0025]作为进一步优选方案；本专利技术一种减少微合金钢热裂纹加热制度方法，经热处理后，微合金钢中第二相析出物的尺寸小于等于0.47微米。
[0026]作为更进一步的优选方案；本专利技术一种减少微合金钢热裂纹加热制度方法，经热处理后，微合金钢中第二相析出物的平均尺寸为0.405～0.415微米。
[0027]作为更进一步的优选方案；本专利技术一种减少微合金钢热裂纹加热制度方法，经热
处理后，微合金钢产生裂纹缺陷的概率小于等于1.45％。
[0028]本专利技术一种减少微合金钢热裂纹加热制度方法，所得微合金钢，其主要应用于油气开采及运输领域。
[0029]待铸坯完成整个加热流程后出环形加热炉，再将铸坯输送至穿孔机、连轧机进行下一步斜轧穿孔作业。
[0030]本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种减少微合金钢热裂纹加热制度方法，其特征在于：该钢种在热轧之前采用环形加热炉进行加热；环形加热炉加热过程中共分为6个加热区，分别为预热区、加热1区、加热2区、加热3区、加热4区及均热区；环形加热炉炉内预热区、加热1区、加热2区、加热3区、加热4区及均热区相对应的中心角度数分别为87
°
、41
°
、43
°
、47
°
、47
°
和85
°
；其中预热区、加热1区、加热2区、加热3区、加热4区的温度依次递增，且加热3区的温度小于1200℃；加热4区区域内温度呈递增的方式分布；其温度分布范围为1260～1320℃，钢材通过加热4区的时间为20～40min；均热区的温度选自1265～1305℃之间；且钢材通过均热区的时间为20～40min。2.根据权利要求1所述的一种减少微合金钢热裂纹加热制度方法，其特征在于：钢材通过预热区、加热1区、加热2区、加热3区的总时长大于等于140min。3.根据权利要求1所述的一种减少微合金钢热裂纹加热制度方法，其特征在于：所述环形加热炉加热过程中预热区区温度范围0～950℃，预热时间30～50min；加热一区温度范围为950～1010℃，加热时间为30～50min；加热二区温度范围为1020～1050℃；加热时间40～60min；加热三区温度范围1130～1190℃，加热时间40～60min，加热四区温度分布范围为1270～1310℃；加热时间25～35min；均热区温度为1270～1300℃；均热时间25～...

【专利技术属性】
技术研发人员：周乐君，钟小灿，王万林，何航，宋光鑫，刘合萍，郑庆，齐江华，赵如，刘文华，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：