Entwicklung einer Walzen-Abschreckmaschine für hochfeste Kohlenstoff-Mittel- und Grobbleche
1 Projekthintergrund
Um die Güte von Mittel- und Grobblechprodukten und die Produktionskapazität von Wärmebehandlungsprodukten zu verbessern, die Mittel zur Entwicklung und Produktion neuer Stahlsorten zu erweitern, die Arten von Mittel- und Grobblechprodukten zu erweitern und den Entwicklungsanforderungen einer Serie gerecht zu werden von hochwertigen Kohlenstoffstahl-Medium- und Grobblech-Neuprodukten und Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit des neuen Stahlkerns. Als Kernausrüstung der neuen Wärmebehandlungslinie von Xingang spielt die Walzenhärtemaschine für mittlere und schwere Bleche eine Schlüsselrolle für Erfolg oder Misserfolg.
Tatsächlich bestanden viele inländische Stahlunternehmen immer noch auf dem Einführungskonzept, als die Xinsteel Corporation die Projektentscheidung traf. Der Grund dafür war, dass es immer noch Bedenken hinsichtlich der inländischen unabhängigen geistigen Eigentumsrechte an der Walzenhärteausrüstung gab: Lingang 3200-mm-Walzenhärtevorrichtung, hauptsächlich für die Herstellung von Edelstahlplatten, ob die inländische Abschreckausrüstung für den Kohlenstoffstahl-Abschreckprozess gefährdet ist .
Nach sorgfältiger Prüfung wird davon ausgegangen, dass die heimische wissenschaftliche Forschung und technische Stärke in der Abschreck- und Kühltechnologie sowie der Prozessentwicklung für mittel- und dicke Bleche stark ist. Verfügen Sie über Entwicklungsfähigkeiten. Zu diesem Zweck wurde basierend auf dem inländischen unabhängig die erste inländische moderne Wärmebehandlungs-Abschrecklinie für mittlere und grobe 3800-mm-Platten integriert.
2 Technische Parameter und Hauptmerkmale
Die effektive Abschreckbreite der Walzenabschreckmaschine beträgt 3800 mm und die Länge beträgt etwa 25500 mm. Es besteht aus einem Erkennungsrolltisch, einem festen Rahmen, einem beweglichen Oberrahmen, einem Förderrolltisch, einem Hebemechanismus, einem Wassersprühkühlsystem und einer hinteren Spülvorrichtung. Die Abschreckkühlzone der Abschreckmaschine besteht aus einer Hochdruck-Abschreckzone und einer Niederdruck-Abschreckzone. Es ist mit einem Abschreckdüsensystem mit den unabhängigen geistigen Eigentumsrechten meines Landes und einem Abschreckprozessautomatisierungssystem der ersten und zweiten Ebene ausgestattet.
Die Parameter des Abschreckmodus können je nach Stahltyp und Spezifikationen ausgewählt werden, um die automatische Steuerung der Prozessparameter wie Walzenspalt, Wasservolumen, Walzengeschwindigkeit sowie des Abschreck- und Kühlprozesses zu realisieren. Um den Anforderungen der Dickblechprodukte von Xingang gerecht zu werden (Spezifikationen für dicke Blechlängen bis zu 18000 mm), beträgt die Länge der für die Rollenabschreckmaschine ausgelegten Niederdruck-Abschreckzone außerdem etwa 20,000 mm mit 4 Abschreckkühlabschnitten. Das ist das aktuelle Inland
Die Walzen-Abschreckmaschine mit der längsten Abschreckzone kann die Anforderungen der Abschreckproduktion von breiten und dicken Blechprodukten mit einer Dicke von 6 mm bis 100 mm (maximal 120 mm), einer Breite von 1500 mm bis 3600 mm und einer Länge von 3000 mm bis 18000 mm erfüllen.
2.1 Kühltechnologie für die Gleichmäßigkeit dünner und breiter Stahlbleche Die Formkontrolle des Abschreckprozesses mitteldicker Bleche ist ein sehr wichtiges Thema bei der praktischen Anwendung des Abschreckprozesses der Walzenabschreckmaschine.
Die Form der Platte nach dem Abschrecken ist ein direkter Ausdruck der Gleichmäßigkeit der Abkühlung der Stahlplatte während des Abschreckprozesses und sie ist auch eine makroskopische Manifestation der umfassenden Wirkung der inneren Spannung der Stahlplatte während des Abschreckprozesses. Insbesondere bei extrem dünnen abgeschreckten Stahlblechen ist die Empfindlichkeit gegenüber Abschreckprozessparametern extrem hoch. Daher ist es äußerst wichtig, die Rationalität und Stabilität jedes Prozessparameters sicherzustellen.
Die Härte der Martensitschicht nach dem Abschrecken des Stahlblechs ist sehr hoch, was die Streckgrenze des Stahlblechs erheblich erhöht. Wenn die Plattenform nach dem Abschrecken zu schlecht ist, ist eine Korrektur schwierig. Und je breiter die Stahlplatte ist, desto dünner ist die Dicke, desto schwieriger ist es, die Gleichmäßigkeit der Kühlung in Breitenrichtung zu steuern, und desto schwieriger ist es, die Form des Abschreckprozesses zu steuern.
Je höher die Anforderungen an die Kühlgleichmäßigkeit von Abschreckanlagen sind, insbesondere die Gleichmäßigkeit der Strömungsverteilung in Breitenrichtung des Abschreckwassersprühsystems und die Kontrollmittel für die Breite der Kühlgleichmäßigkeit, sind wichtige technische Aspekte, die vollständig berücksichtigt werden müssen den Designprozess.
Daher wird die im Inland entwickelte Schlitzdüse übernommen und die Technologie zur Strömungszonensteuerung in Breitenrichtung der Stahlplatte angewendet. Das heißt, durch eine wirksame Steuerung der Strömungsverteilung des Abschrecksystems. Durch die hochpräzise und stabile Steuerungstechnologie der Abkühlgeschwindigkeit der Ober- und Unterseite wird die Temperaturgleichmäßigkeitssteuerung der extrem dünnen vergüteten Stahlplatte in Breitenrichtung realisiert. 2.2 Härteschichttiefe einer dicken Stahlplatte nach dem Abschrecken.
Bei dicken Blechen besteht der Schlüssel zum Abschreckprozess darin, sicherzustellen, dass eine angemessene Blechhärteschichttiefe erreicht wird. Die Tiefe der gehärteten Schicht der Plattenabschreckung hängt von der Härtbarkeit des Stahls, der Querschnittsgröße, den Kühleigenschaften des Abschreckmediums und der Kühlkapazität der Abschreckausrüstung ab.
Die Härtbarkeit ist eine Eigenschaft von Stahl. Unter der Voraussetzung, dass das Abschreckmedium bestimmt ist, ist die Kühlkapazität der Abschreckanlage eine wichtige äußere Bedingung für das Abschrecken der Stahlplatte, die sich in der Abkühlgeschwindigkeit des Abschreckprozesses der Stahlplatte widerspiegelt.
Der Abschreckprozess besteht aus dem Wärmeaustauschprozess zwischen dem Abschreckmedium und der Oberfläche der abgeschreckten Stahlplatte und dem Wärmeübertragungsprozess von der Innenseite des Stahls zur Oberfläche. Ersteres ist der Prozess, bei dem das Abschreckmedium der Oberfläche der Stahlplatte Wärme entzieht und die Wärme im Medium nach außen diffundiert. Letzteres ist der Prozess, bei dem Wärme von der Innenseite der Stahlplatte an die Oberfläche diffundiert.
Aus diesem Grund werden auf der Grundlage der theoretischen Berechnung des Temperaturfelds und früherer Arbeitserfahrungen wichtige Prozessdesignparameter wie angemessene Wasservolumenparameter und die Drehzahl des Walzenantriebsmotors vorgeschlagen.
3 Herstellung von vergüteten Blechen aus hochfestem Kohlenstoffstahl
Die Ausrüstung begann im Februar 2009 mit der ersten Phase der Fehlerbehebung des Abschreckprozesses. Seit April 2009 wurde der Abschreckprozess auf Stahlplatten mit mehreren Spezifikationen von 12 mm bis 50 mm, wie 07MnNiMoVDR, XGQ690E, XGCF62 usw., debuggt. Während der Entwicklung und Debugging des Abschreckprozesses von Xingangs hochwertigen vergüteten Blechen wie verschleißfesten Stahlserien, hochfesten Baustahlserien und Druckbehälterstahl. Der Abschreckprozess der Walzenabschreckmaschine war für die Eigenschaften neuer Stahlprodukte geeignet erfolgreich entwickelt.
Nach dem Abschrecken haben die gemessenen Blecheigenschaften (einschließlich Härte und Gleichmäßigkeit in Oberflächen- und Dickenrichtung) und Ebenheit sowie andere Indikatoren den nationalen Standard und das physikalische Niveau ähnlicher importierter Geräte erreicht oder überschritten.
Insbesondere muss darauf hingewiesen werden, dass die erfolgreiche Entwicklung des Rollenabschreckmaschinenprojekts der Abschreckprozess für dünne Bleche mit einer Dicke von 6 mm bis 10 mm ist, der im In- und Ausland eine wichtige symbolische Bedeutung hat. Der Grund liegt im Abschreckprozess von niedriglegierten hochfesten Stahlblechen mit einer Dicke von 6 mm bis 10 mm. Aufgrund der geringen Dicke des Blechs werden während des Abschreckvorgangs äußerst hohe Anforderungen an die Gleichmäßigkeit des Abschreckens und Abkühlens gestellt.
Die Kontrolle der Plattenform des Abschreckprozesses ist sehr schwierig. Es gehört zur ultimativen Prozesstechnologie der Plattenabschreckproduktion. Es weist extrem hohe Prozessschwierigkeiten auf und ist ein anerkanntes zentrales technisches Problem im Wärmebehandlungsprozess von niedriglegierten, hochfesten dünnen Blechen. Der Untersuchung zufolge können ähnliche importierte Geräte, die von inländischen Unternehmen ausgestattet werden, tatsächlich nur die Produktion von Spezifikationen über 12 mm Dicke erreichen.
Aufgrund des schwierigen Abschreckprozesses von dünnen, niedriglegierten, hochfesten Stahlblechprodukten ist der Lieferpreis für hochfeste, dünne Blechprodukte sehr hoch. Derzeit können nur ein oder zwei ausländische Hersteller wie Schweden eine kontinuierliche und stabile Produktion und Versorgung weltweit erreichen.
Sie haben eine Monopolstellung und erhebliche Marktaussichten. Der von der Xingang Company entwickelte Abschreckprozess für dünnwandige verschleißfeste Stahlblechprodukte hat nach dem Abschrecken eine gute Form und kann problemlos eine kontinuierliche und stabile Produktion des Abschreckprozesses für niedriglegierte hochfeste Stahlbleche mit einer Dicke von 6 mm erreichen ~10mm.
Nach dem Abschrecken entsprechen die gemessenen Eigenschaften des Blechs (einschließlich Härte und Gleichmäßigkeit in Oberflächen- und Dickenrichtung) und die Ebenheit alle dem nationalen Standard und dem physikalischen Niveau ähnlicher importierter Produkte oder sind sogar besser, und es weist eine hohe Wettbewerbsfähigkeit auf dem Markt im In- und Ausland auf . Es bietet wichtige technologische Unterstützung für Unternehmen, um den serialisierten Lieferbedarf der Produktspezifikationen für niedriglegierte hochfeste Stahlbleche zu erfüllen, und legt gleichzeitig eine solide Ausrüstungsgrundlage für die Entwicklung hochwertiger serialisierter Wärmebehandlungsprodukte der Xingang Company.
4 Hauptinnovationen
Bei der Umsetzung des 3800-mm-Walzenhärtemaschinenprojekts haben wir die folgenden inländischen Bestleistungen bei ähnlichen Ausrüstungsprojekten erzielt:
(1) Verwirklichung der kontinuierlichen und stabilen Produktion des inländischen Abschreckprozesses für dünnste (6 mm dicke) niedriglegierte hochfeste Stahlbleche. Der Abschreckprozess von niedriglegierten hochfesten Stahlblechen ist die ultimative Prozesstechnologie des Blechabschreckens, und ähnliche importierte Geräte erreichen tatsächlich nur die Produktion von Spezifikationen über 12 mm Dicke. Beim Abschreckprozess von 6 mm bis 10 mm dicken Blechen ist es aufgrund der dünnen Blechdicke schwierig, die Plattenform während des Abschreckprozesses zu kontrollieren.
Die Kontrolle der Plattenform nach dem Abschrecken gilt als ein zentrales technisches Problem. Mit der 3800-mm-Walzen-Abschreckmaschine von Xingang wurde die kontinuierliche und stabile Produktion des Abschreckprozesses von niedriglegierten hochfesten Stahlplatten mit einer Dicke von 6 mm bis 10 mm erfolgreich realisiert. Große technologische Durchbrüche haben eine erhebliche Bedeutung für die technische Demonstration.
(2) Der Debugging-Zyklus des Löschprozesses ist der kürzeste. Vom Abschluss der Geräteinstallation bis zum Abschluss des Abschreckprozesses, der Inbetriebnahme und Inbetriebnahme von hochwertigen Blechprodukten wie Druckbehältern, niedriglegiertem verschleißfestem Stahl und hochfesten Baustahlserien beträgt die tatsächliche effektive Inbetriebnahmezeit nur etwa 45 Tage.
(3) Die Menge an Platten, die zum Debuggen des Abschreckprozesses verwendet werden, ist am geringsten. Nach der Installation der Ausrüstung wird das Debuggen des Abschreckprozesses für hochwertige Kohlenstoffstahlplatten wie den neuen Stahldruckbehälter, niedriglegierten verschleißfesten Stahl und hochfeste Baustahlserien abgeschlossen. Für Spezifikationen über 16 mm Dicke werden 1 bis 2 Inbetriebnahmeplatinen verwendet, um das Debugging des Abschreckprozesses abzuschließen; Obwohl der Abschreckprozess für dünne Bleche mit einer Dicke von weniger als 16 mm sehr schwierig ist, sind im Durchschnitt nur 6 bis 8 Kommissionierungsplatinen erforderlich, um die Inbetriebnahme des Abschreckprozesses abzuschließen. Nach dem Abschrecken ist die Plattenform gut.
(4) Das Projekt hat den kürzesten Umsetzungszyklus und die schnellste Wirkung. Gemäß dem Umsetzungszyklus ähnlicher inländischer Projekte erfordern importierte Geräte aus dem Ausland in der Regel einen 18-Monats-Zyklus. Allerdings dauerte es bei diesem Projekt weniger als 11 Monate von der Vertragsunterzeichnung bis zum Testlauf unter Hitzebelastung und der Probeproduktion, und die erste Charge von Vertragsplattenprodukten wurde geliefert, was einen Rekord für die schnellste Produktion ähnlicher Ausrüstung in China aufstellte. Angesichts der schwierigen wirtschaftlichen Lage der Eisen- und Stahlunternehmen hat es so schnell wie möglich wirtschaftliche Vorteile für die Unternehmen geschaffen, die von unschätzbarem Wert sind.
Tatsächlich besteht die größte Bedeutung des 3800-mm-Walzenabschreckmaschinenprojekts des Dickblech-Wärmebehandlungsprojekts darin, die Zweifel inländischer Stahlunternehmen an heimischen Walzenabschreckanlagen vollständig auszuräumen und zur Förderung und Anwendung wichtiger inländischer Schlüsselprozessanlagen beizutragen. Ein Demonstrationsprojekt zum Bau einer hochmodernen Wärmebehandlungslinie für Mittel- und Grobbleche.
Derzeit sind die Ausrüstung und das Prozess-Debugging der 3800-mm-Walzen-Abschreckmaschine für das Wärmebehandlungsprojekt von Xingangs dickem Blech erfolgreich abgeschlossen. Die offizielle Lieferung des neuen Stahls an die Produktion und den Einsatz zeigt, dass das Niveau der Breit- und Grobblech-Wärmebehandlungs- und Abschreckprozessausrüstung meines Landes ein neues Stadium erreicht hat.
Dies zeigt, dass die Entwicklungskapazitäten für die Wärmebehandlungslinie für Breit- und Grobblech-Härtemaschinen und die Entwicklungsstufe der Abschreckprozesstechnologie meines Landes das international fortgeschrittene Niveau erreicht haben und eine solide Grundlage für inländische Stahlunternehmen gelegt haben, um hochwertige Medien mit hoher Wertschöpfung zu erzielen und Grobblechproduktion mit geringeren Anlagenkosten.
(Quelle: Wärmebehandlung)