[发明专利]一种消除碳钢中间坯表面缺陷的方法

说明书

本发明公开了一种消除碳钢中间坯表面缺陷的方法，针对开坯后的中间坯，采用空冷‑保温通道缓冷‑空冷至室温‑抛丸‑磁粉探伤‑缺陷处点修磨处理，开坯后中间坯进行特定温度区间的保温缓冷，充分利用中间坯余热，加速表面氧化皮的形成，降低基体缺陷深度，基体表面缺陷显著减少。且选用三种不同粒度的钢丸进行抛丸可保证探伤前氧化皮的去除，同时降低坯料表面粗糙度，提高探伤的识别率。本发明简化了修磨流程，大幅提高生产效率，降低生产消耗，减少粉尘的产生。

技术领域

本发明属于轧钢生产技术领域，特别涉及一种消除碳钢中间坯表面缺陷的方法。

背景技术

碳钢盘条主要用于生产钢丝等金属制品，其表面质量的好坏直接影响着下游用户拉拔过程中的断丝率和成品服役过程中的可靠性，而盘条表面质量又依赖于坯料的表面状态，因此，提高轧制前坯料的表面质量至关重要。

对于质量要求苛刻的产品，工业生产一般采用二火成材流程，大断面连铸坯开坯后，中间坯不可避免地带有裂纹、划伤、凹坑等缺陷，在轧制时极易造成盘条的表面缺陷(如表面结疤、翘皮及麻坑等)。为保证中间坯的表面质量，坯料通常经抛丸-磁粉探伤后，采用1～2遍的表面机械全修磨处理，清除一定深度的金属层。该流程显著提高了坯料表面质量，但同时也带来几个问题，一是影响生产效率，全修磨过程耗时0.8～1.5小时/单支坯料；二是增加生产成本，包括增加耗电、砂轮消耗、人工成本，且成材率低等；三是污染车间环境，修磨过程产生大量的粉尘进入周围环境，难以有效防护。

专利CN106425759A详述了采用机械砂轮修磨的方法清理弹簧钢表面缺陷，包括抛丸-探伤-全扒皮-倒圆角-二次抛丸-磁粉探伤步骤，流程复杂，生产效率低，对于较深缺陷还需加大修磨量；专利CN104141039A详述了开坯加热、修磨及轧钢加热、轧制及冷却全流程的控制，尤其提出了开坯后钢坯进行2～4mm修磨，修磨量偏大，成材率低，并产生大量的修磨粉尘；专利CN107866700A和CN104057382A详述了修磨工艺和修磨深度的控制方法，并未考虑成本和车间环境污染问题。以上专利所述，提升坯料表面质量的方法仍属于传统的依赖机械清理的方式，并未有效改善或解决以上三个问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种消除碳钢中间坯表面缺陷的方法，针对二火成材工艺流程的开坯后中间坯，采用空冷-保温通道缓冷-空冷至室温-抛丸-磁粉探伤-缺陷处点修磨处理，充分利用中间坯余热加速表面氧化皮的形成，降低基体缺陷深度，并简化了修磨流程，减少修磨时间和坯料修磨量，降低车间环境污染。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种消除碳钢中间坯表面缺陷的方法，包括如下步骤：

(1)开坯轧制后的中间坯处理：对开坯轧制后的中间坯进行空冷-保温通道缓冷-空冷至室温的处理，控制进保温通道的温度为1000±10℃，出保温通道的温度为900±10℃，保温通道中平均冷却速度为2±0.3℃/min；

(2)空冷至室温的中间坯处理：对空冷至室温的中间坯进行抛丸-磁粉探伤-缺陷处点修磨处理。抛丸选用三种不同粒度的钢丸S460、S390和S330进行，钢丸S460、S390和S330的总重量比为(1±0.1)：(3±0.1)：(6±0.2)。

进一步，所述的消除碳钢中间坯表面缺陷的方法中中间坯在探伤过程的移动速度为0.2～0.3m/s。

进一步，所述的消除碳钢中间坯表面缺陷的方法中缺陷处点修磨选用20或24目砂轮。

进一步，所述的消除碳钢中间坯表面缺陷的方法中碳钢开坯轧制的温度为1080～1150℃。

更进一步，所述的消除碳钢中间坯表面缺陷的方法中碳钢开坯轧制后的中间坯尺寸为140×140mm～160×160mm。

本发明中工艺流程及相关参数的选择如下：