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不銹鋼與碳鋼的混合軋制技術

來源:原創 日期:2013-12-7 9:49:33 人氣:

不銹鋼與碳鋼的混合軋制是熱軋不銹鋼帶鋼生產的先進技術,是提高不銹鋼表面質量和生產率的有效途徑。在國外,發達國家的不銹鋼生產大都采用混合軋制方法,如日本的JFE和德國的蒂森廠。但是在國內,不銹鋼與碳鋼的混合軋制技術的研究與應用都還處于起步階段。寶山鋼鐵公司在2005年首次在國內成功實現了不銹鋼和碳鋼的1780mm混合軋制。

不銹鋼和碳鋼混合軋制的最大好處是能夠實現產能最大化。因為加熱爐在加熱碳鋼時的設計加熱能力及在加熱不銹鋼時的設計加熱能力各不相同,而與軋機平均軋制能力不相匹配,加熱能力大于或小于軋制能力,從而造成產能浪費。采用混合軋制時就可以進行有效調配,使加熱能力與軋制能力達到基本匹配,實現產能的最大化。此外,在不實行混合軋制的情況下,加熱爐頻繁切換加熱不銹鋼和碳鋼,也會導致加熱能力的浪費,并使加熱質量受到影響。

此外,混合軋制也有利于產品質量的提高。對于鐵素體不銹鋼,軋件和軋輥間容易產生黏著現象,利用一定數量碳鋼進行有效過渡來達到對輥面的特殊處理,可以提高不銹鋼的表面質量;對于奧氏體不銹鋼,高溫下軋制力大且對溫度敏感,采用窄碳鋼的合理插入可以提高生產能力。

軋制條件相近是決定能否實行混合軋制的主要依據,其中熱狀態下的硬度差異是一個重要因素,其次是目標寬度和目標厚度及冷卻溫度的限制。在實行混合軋制時,鐵素體不銹鋼與奧氏體不銹鋼有很大的差別。對于鐵素體不銹鋼與碳鋼的混合軋制,由于軋制條件相近,鋼種切換時板形控制相對容易;但對于奧氏體不銹鋼與碳鋼的混合軋制,由于兩者軋制負荷相差較大,板形控制往往難度較大。

因為鐵素體不銹鋼和碳鋼的軋制條件基本接近,工藝上和模型切換上不存在大的問題。鐵素體不銹鋼在高溫下組織比較穩定,表面的氧化控制比較容易,但是該鋼種在1000℃以上時,板坯強度會變得很低,板坯在加熱時頭尾部容易發生“下塌”。日本JFE采用低溫加熱工藝,以控制加熱溫度為主;而蒂森廠則采用高溫加熱,均熱段快速加熱、快速抽鋼的方式,兩者都是為了避免板坯在加熱過程中發生“下塌”。在同一個軋制計劃中,鐵素體不銹鋼和碳鋼應在不同的加熱爐中加熱,主要是達到鐵素體不銹鋼快速抽鋼的目的,因此碳鋼和鐵素體不銹鋼的加熱速度、爐溫控制的匹配十分重要。寶鋼的生產實踐表明,在鐵素體不銹鋼與碳鋼混合軋制時,碳鋼的寬度應略大于不銹鋼寬度,這樣可以改善不銹鋼的邊部質量。

Cr-Ni奧氏體不銹鋼的加熱特性和碳鋼有較大的區別,奧氏體不銹鋼導熱不良,因此加熱時間比較長;同時變形抗力大,出爐溫度高,在加熱區和均熱區如果超出標準的溫度值是很危險的,會使表面燒損,在熱軋帶鋼和冷軋帶鋼時出現大量的表面缺陷。此外,還容易產生晶格間的氧化,所以必須高度注意對其溫度的上限控制。與鐵素體不銹鋼混合軋制相反,奧氏體不銹鋼與碳鋼混合軋制時,碳鋼的寬度應略小于不銹鋼,否則碳鋼的邊部可能出現質量問題。
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