3、典型钢种高速线材的轧后控冷工艺

　　3.1　冷镦钢

　　作为原材料，必须满足客户合格产品的要求并帮助客户减少后续加工工序，降低生产成本。我国2013年冷镦钢用量约680万t，其中40％是高强度冷镦钢。用于制造8.8级形状复杂的螺栓、螺母的钢材需先退火后再拉拔冷镦；制造12.9级紧固件的钢材必须先软化退火、再拉拔、再球化退火、拉拔定尺、最后冷镦。冷镦钢轧后控冷的关键是实现免退火冷镦，日本新日铁和神户公司的此类产品占据领导地位，其推出的在线退火冷镦钢产品，性能达到离线退火的水平。

　　离线软化退火和球化退火工艺：35K钢线材的离线软化退火需12~15ｈ，SCM435钢线材的离线球化退火需25~40ｈ。结合线材热机轧制工艺术，可以大大缩短在线退火的时间。马钢已开发出部分免退火冷镦钢产品，但和国外相比还有差距，在轧后控冷工艺上还需进一步研究。试验表明：离线软化退火加热到690℃保温40min左右即可达到软化效果，图5为SCM435线材在线退火和离线退火的组织对比。作者认为，在冷镦钢轧后 控 冷工艺上利用热集卷加退火炉工艺可以实现在线热处理达到软化退火效果，通过试验可确定退火时间来控制炉子长度和数量从而实现产量和生产节奏的匹配。

　　3.2　预应力钢绞线等高碳钢

　　PC钢丝及高强桥粱用钢等高碳钢，不仅需要在冶炼环节减少夹杂物和控制元素含量，其最终产品组织也至关重要，通常需要良好的拉拔性能和高强度，组织为索氏体组织。为得到这种组织就需要高的冷却速率来减少铁素体的析出，从而得到单一的珠光体组织，同时使珠光体在较低温度范围形成得到索氏体组织。基于此，高强度预应力钢绞线的轧后控冷工艺关键是实现较高的冷却速率，风冷线的前几台风机风量加大、数量增多都是增大冷却速率的有效手段，因此有钢厂采用大风量风机，每段数量从2台增加到3台，取得了较好的效果。增加水雾、增加冷气降低空气温度等能提高热交换效率的方案都是能有效提高冷却速率的方案。DLP工艺也是生产高端钢丝及钢绞线的有效工艺，现在最高端的产品就是采用DLP工艺生产的，日本钢铁企业对此技术严格保密。

　　4、一种新的冷却工艺布置

　　由上述控冷方案和典型钢种的轧后控冷工艺来看，冷镦钢需要缓冷，而高碳需要快冷，斯太尔摩延迟冷却工艺只能满足中低端产品的生产要求，且风机冷却能力受限，加大风机功率又会增加能耗。DLP和EDC工艺适合高碳钢等拉丝材生产，热集卷工艺适合冷镦钢、不锈钢的生产。通常热集卷布置在风冷线中间，吐丝机出口风冷线输入段后布置热集卷就无法布置风机，因此不适合快冷钢种的生产。为此作者提出一种新的设计方案，即散卷采用转弯辊道输出，在旁边设热集卷，生产快冷钢种时横移带有垂直风机的替换辊道来实现热集卷和快速风冷的结合。并且可以在后面集成DLP或EDC设施，采用整体框架横移替换，可以满足多种钢种的轧后控冷需求。

　　5、结语

　　控轧控冷技术是高速线材发展的主要标志，通过引进关键设备和模型，我国在轧线上的控轧控冷已实现温度闭环控制，同时热机轧制工艺得到充分发展，达到或接近国际先进水平；但轧后控冷工艺与国际一流厂家相尚有差距。需重视并加大轧后控冷工艺的研究，由于各钢种需要的工艺不同，轧后控冷也不可能由一种形式满足所有产品生产的需求，应综合考虑，在吸收、消化国内外各工艺特点的基础上走出企业自己的轧后控冷技术之路，以提高产品质量，降低生产成本。

来源：冶金技术网