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铁素体轧制技术及意义

  铁素体区轧制技术即相变控制轧制,又称低温热机械控制,是近几年发展起来的一种新的轧制工艺。这一新技术,可以生产出高延伸率的带卷,并具有成本低、生产率高、产品质量高等优点,已经成为热轧带钢生产工艺的一个重要发展方向。

  传统的轧制工艺,即奥氏体轧制工艺,采用高的加热温度、高的开轧温度、高的终轧温度和低的卷曲温度。而铁素体区轧制工艺则要求粗轧在尽量低的温度下使奥氏体发生变形,以增加铁素体的形核率,精轧则在铁素体区进行,随后采用较高的卷取温度,以得到粗晶粒铁素体组织,降低热轧带钢的硬度。传统的热轧工艺要求精轧温度在相变转变点之上,以避免在相变区内进行轧制,否则,就会由于流变应力的突变造成带钢力学性能不均匀及最终产品的厚度波动。而铁素体轧制则是在轧件进入精轧机前,就完成奥氏体向铁素体的相变。粗轧仍在全奥氏体状态下完成,然后通过精轧机和粗轧机之间的超快速冷却系统,使带钢温度在进入第一架精轧机前降低到相变点以下。

  显然,由于铁素体区轧制的钢坯加热温度比常规轧制低,因此可以大幅度降低加热能耗,加热炉的产量也得以提高。低的加热温度还可减少轧辊温升,从而减少由热应力引起的轧辊疲劳龟裂和断裂,降低轧辊磨损;低温轧制还可降低二次氧化铁皮的产生,提高热轧产品的表面质量,同时也可提高酸洗线的运行速度。生产实践已证明,用铁素体区热轧所生产的超薄带钢代替传统的冷轧退火带钢,可大大降低生产成本。

  这项技术最早是在20世纪80年代末由比利时钢铁研究中心研究开发,被成功地应用于比利时的CockerillSambre钢厂,生产1毫米以下超薄规格、具有良好深冲性能的热轧带钢,以取代部分冷轧产品。到现在其生产总量已经超过300万吨,年产量已经达到50万吨的规模。随后,美国的LTV钢公司,意大利的Arvedi钢公司,德国的TKS和EKO、墨西哥的HYLSA、泰国的NSM等企业也取得了铁素体区热轧工业化生产的成功,并取得良好的经济效益。

  国内目前只有宝钢2050mm热连轧机采用了铁素体轧制工艺,主要用于生产IF钢。唐钢和攀钢也在积极进行了铁素体区轧制工艺试验,但都还没有形成规模生产。近十多年来建成的30多条薄板坯连铸连轧生产线中,已部分采用了铁素体轧制工艺,特别是近年来建成或在建的第2代的薄板坯连铸连轧生产线无一例外都采用或预留了铁素体轧制工艺。

  鉴于铁素体区轧制工艺对于节约能源,提高质量的显著效果,而且铁素体区轧制生产线可由常规轧制机组进行改造而成,设备改造费用较低,因此,尽快开发和应用这种新工艺具有重要的意义。  


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