棒線材免加熱直接軋制技術(shù)(DROF)是指將連鑄后帶有余熱的鑄坯直接送入軋線進(jìn)行軋制的技術(shù)。采用免加熱工藝時(shí),鋼坯不經(jīng)加熱爐,也無(wú)須補(bǔ)熱,完全省去了加熱爐的燃料消耗,可以大幅度節(jié)省能源,降低二氧化碳排放。
鑄坯切斷后不經(jīng)加熱爐直接軋制,會(huì)遇到軋件頭尾溫差(頭部溫度低、尾部溫度高)偏大的問(wèn)題。
1、原因分析
此溫差是由于連鑄區(qū)鑄坯以拉速運(yùn)行時(shí),頭尾等待時(shí)間不同造成的。鑄坯頭尾溫差可達(dá)每米5-8℃,坯料越長(zhǎng)頭尾溫差越大。這種情況與經(jīng)過(guò)加熱的鑄坯正相反,若經(jīng)過(guò)加熱的鑄坯剛出爐時(shí)其頭尾溫度均勻、對(duì)稱,會(huì)因?yàn)轭^尾咬入軋機(jī)的時(shí)間不同會(huì)出現(xiàn)在咬入瞬間頭部溫度高,尾部溫度低的現(xiàn)象。這兩種相反的作用雖然有一部分互相抵消,但最終結(jié)果仍然是在咬入瞬間直接軋制軋件的頭部溫度低,尾部溫度高。
2、問(wèn)題危害
這種頭低尾高的溫度分布,對(duì)軋件尺寸精度和組織性能的均勻性會(huì)帶來(lái)不利影響,但影響程度不大。據(jù)測(cè)算和現(xiàn)場(chǎng)取樣,對(duì)軋件尺寸的影響在數(shù)十微米數(shù)量級(jí),同時(shí)會(huì)使產(chǎn)品強(qiáng)度波動(dòng)值加大十幾兆帕(多為正偏差),這對(duì)生產(chǎn)普通建筑用鋼來(lái)說(shuō),均在質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的允許范圍內(nèi)。但是對(duì)質(zhì)量要求很高的優(yōu)特鋼線材等產(chǎn)品,還是希望能夠采取措施解決軋件頭尾溫差較大的問(wèn)題。
3、解決措施
可采取的措施有:
1)采用在線可變感應(yīng)補(bǔ)熱方式,通過(guò)溫度反饋控制,頭部多補(bǔ),尾部少補(bǔ)或者不補(bǔ),補(bǔ)熱后獲得全長(zhǎng)較為均勻的溫度分布;
2)采用機(jī)組間變強(qiáng)度加速冷卻,通過(guò)采用從頭到尾逐漸加大水量的方式,控制中軋機(jī)組后部的軋件頭尾溫差;
3)在連鑄區(qū)從切割點(diǎn)到加速輥道之間采用保溫罩,是減少頭尾溫差的一項(xiàng)有效措施;
4)減小切坯長(zhǎng)度,可減小頭尾溫差。例如將12m坯改為6m坯,頭尾溫差立刻減小約一半。這種做法的代價(jià)是會(huì)增加非定尺產(chǎn)品,除非不得已一般不用。