制坯组批与钢坯加热工艺-李东鹏.ppt

制坯组批与钢坯加热工艺,技术组李东鹏2012.12,培训内容,,,,,,,,,,,,,钢铁冶炼钢铁热加工加热炉热工基础,铁标（产品）制坯组批/钢坯加热,制坯组批钢坯加热,工艺培训,基础理论,标准要求,工艺要点,为什么,要什么,怎么办,钢铁冶炼及加工,连铸坯与模铸坯,连铸坯与模铸坯的区别1、连铸坯没有锥度；2、连铸坯不存在冒口；3、连铸坯内部均匀性比模铸坯差，易存在中心疏松、中心缩孔及中心偏析；4、连铸坯以定尺或倍尺供货；5、钢锭需切冒口（缺陷集中），连铸坯需切除端面（表面平整）,冶金缺陷,铸锭内的不均匀性物理不均匀缩孔、疏松、气孔、裂纹化学不均匀偏析结晶不均匀结晶带夹杂（外生与内生）B类氧化铝夹杂应不大于1级；脆性A类硫化物夹杂C类硅酸盐夹杂D类球状氧化物分别不大于3级。,钢的加热转变,铁素体奥氏体塑形变形抗力转变过程1.形核；2.晶粒长大；3.残余碳化物溶解；4.奥氏体成分均匀化,,,铁碳相图,加热转变影响因素,,,,,,,,,,,,,温度,时间,坯料,主要因素温度越高，奥氏体化越充分,与温度配合时间越长，奥氏体化越充分,钢种不同，所需温度时间不同合金元素影响扩散，阻碍奥氏体化,温度,时间,坯料,特定坯料在特定的温度下加热特定的时间加热工艺,加热工艺,晶粒度对机械性能的影响,晶粒度越大晶粒越细小机械性能（韧性、强度、塑形）越好铁标要求晶粒度优于6级,过热与过烧,过热钢的加热温度超过某一温度，或在高温下保温时间过长，从而导致内部组织奥氏体晶粒急剧粗大的现象。过烧当钢料加热到接近熔点时，不仅奥氏体晶粒粗大，而且炉气中的氧化性气体渗入晶粒的边界，使晶间物质，Fe、C、S发生氧化，形成易熔的共晶体，破坏了晶粒间的联系，这种现象称为过烧。,锻轧与热处理可一定程度地改善,报废,传热理论,,钢坯加热过程分析,加热过程分两步炉气与钢坯表面换热（对流与辐射）钢坯从外到里升温（热传导）出炉散热也分两步空气与钢坯表面换热钢坯从外到里降温实际生产过程是加热与散热的结合,环形炉温度控制,反馈控温原理加热测温反馈调整烧嘴加热烧嘴类型、加热能力、控制方法与精度热电偶测温类型、精度、规格、分布、控温热电偶环形炉内的温度是连续的,,,,烧嘴分配,热电偶分布,预热段1只测温热电偶，位于预热段出口顶部中心加热一段、二段、三段各4只热电偶，分布于加热段中间截面顶端并排2只，内外侧各1只均热段4只热电偶，中心截面内外侧各一只，入口、出口顶部各1只控温热电偶选择,环形炉的加热均匀性,实际加热的不均匀性炉气温度不均匀（上下，内外，局部）钢坯各部位加热方式、条件不同钢坯内部存在温差均匀性控制调整烧嘴燃烧状态制定合理的加热工艺（考虑到料温的不均匀）合理利用散热,不可避免，合理控制,氧化皮的生成、危害及控制,生成高温、氧化性气体、扩散、接触、化学反应氧化皮的组成从外到里Fe2O3、Fe3O4、FeO，致密性增大危害火耗、锻件表面质量、热处理、损坏模具刀具控制空燃比、温度、时间,环形炉生产能力与节拍,生产能力80件/小时，41.2吨/小时节拍3分钟转一个工位，共90工位参考钢坯Ф414*490mm，515kg钢坯尺寸，钢种的变化对加热工艺有影响吗生产节拍关系到后边工序生产节拍加热时间改变加热温度,升温速率,升温速率对炉子的影响耐材的热胀冷缩、砌筑结构、氧化皮的侵蚀升温速率对钢坯的影响钢坯表面与内部加热方式不同，导致内外加热速度不同，随着升温速率的提高，表里温差加大。温差导致温度梯度，热胀冷缩程度不同，即产生内部热应力，严重时会导致裂纹。,铁标对制坯的规定,车轮应用切过头的钢锭制造，切头量应足以完全消除钢锭两端影响车轮质量的有害部分。钢锭所有表面不得有影响轧制质量的缺陷。,组批原则,车轮应按批检验，在周期式热处理炉中生产时，每批由同一钢号、同一炉罐号、同一热处理制度的车轮组成。在贯通式连续炉中热处理时可将不同炉罐号的车轮按C1/4Mn当量差不大于0.04，且同一尺寸的车轮组批，但每批车轮个数不得大于250个。按C1/4Mn总含量组批原则进行组批时，不得将不同厂家钢锭或连铸坯组为一批。,铁标对钢坯加热的规定,热成形加热时应防止车轮钢坯过烧、过热。热成形加热温度应不超过1250℃，热加工终止温度控制在850℃-1000℃之间。,铁标对识别标记的规定,所有钢锭、钢坯、切块和车轮必须在每道工序做上明确的标记，以便于交货之前识别每个车轮。如该标记与车轮成品最终标记不同，则此类标记应尽可能浅，在成品车轮上不留痕迹。,制坯组批工艺要点,重量控制质量控制（垂直度、表面质量、低倍组织）组批、堆垛与标识（分组、可追溯性）影响因素1、锯床各系统运行情况2、原材料、设备校准、测量方法3、人（工艺员、操作工、维修工等）,误差控制,钢坯加热工艺要点,料温控制（1050-1250℃、心部温度）料温均匀性控制（炉温均匀性、10℃）钢坯烧损与表面质量控制（8、残氧）影响因素1、环形炉各系统运行情况2、加热工艺曲线（温度与时间）、烧嘴、热电偶、钢坯种类与数量、空燃比等3、人（工艺员、操作工、维修工等）,,ThankYou,,