Tecnologia de controle de fundição
Tradicionalaço esmaltadousa aço temperado com alumínio e sistemas de composição de aço com ultrabaixo carbono. O aço é relativamente puro e possui poucas partículas de segunda fase, resultando em baixa capacidade de armazenamento de hidrogênio e resistência à incrustação. De acordo com pesquisas bibliográficas, a adição de certos elementos de liga ao aço esmaltado pode melhorar adequadamente o desempenho anti-incrustação da placa de aço, mas ainda não pode atender aos requisitos de conformação complexa; além disso, devido ao alto teor de carbono no aço, os produtos após queima e esmaltagem não conseguem atender aos requisitos. Os produtos de esmalte modernos têm requisitos de alta qualidade para resistência à corrosão, resistência a altas temperaturas e aparência estética. O sistema de composição microligante compósito Ti-SBN (titânio-enxofre-boro-nitrogênio) estudado neste artigo, combinado com o controle da estrutura e propriedades do material, é propício à formação de um grande número de partículas finas bifásicas (a densidade atinge 1020 ~ 1021 partículas/metro quadrado) e maiores A textura forte não apenas melhora muito a capacidade de armazenamento de hidrogênio e a resistência à explosão de escala, mas também é mais propícia à formação de estampagem.
Sistema de composição de microliga composta Ti-SBN
Depois que os átomos de hidrogênio no aço são “presos” pela segunda fase na microestrutura, geralmente é difícil escapar. Este tipo de segunda fase é frequentemente chamada de armadilha irreversível de hidrogênio. O elemento Ti e sua fase precipitada têm a afinidade mais forte com os átomos de hidrogênio, então o Ti é usado principalmente como elemento formador de armadilha de hidrogênio no aço esmalte. Do ponto de vista da conformabilidade da chapa de aço esmaltado, a segunda fase da estrutura tem grande influência na conformabilidade. Além disso, a estabilidade da segunda fase também é o principal fator que afeta as propriedades mecânicas e a resistência à incrustação do aço esmaltado durante o processo de esmaltagem. Portanto, por meio de um processo razoável de projeto e otimização de componentes, a quantidade, a morfologia e a estabilidade da segunda fase na microestrutura podem ser controladas. Este estudo propõe um sistema de composição química de tiras de aço laminadas a frio Ti-SBN com ultrabaixo carbono para esmalte. Com base no design de carbono ultrabaixo, a microliga de Ti é realizada para controlar o conteúdo apropriado de N, B e Mn/S (manganês/enxofre). )Comparar. As características de segregação de B nos limites dos grãos são utilizadas para impedir a solução sólida e a difusão dos átomos de carbono e promover a precipitação de um grande número de partículas finas de cementita dentro dos grãos. B e N combinam-se na cementita fina para formar partículas bifásicas e fases precipitadas compostas, fazendo com que a placa de aço tenha um bom efeito de armazenamento de hidrogênio.
Organização de materiais e tecnologia de controle de desempenho
Com base no sistema de composição de microliga composta de ultrabaixo carbono Ti-SBN, a estrutura do material correspondente e a tecnologia de controle de desempenho são desenvolvidas para resolver a contradição entre a conformabilidade e a resistência à incrustação do aço esmaltado, bem como o principal problema técnico de redução de resistência após a esmaltação . Os fatores do processo têm grande influência no comportamento de penetração do hidrogênio e nas características de armazenamento de hidrogênio do aço. Medidas como aumentar a temperatura de aquecimento, diminuir a temperatura de enrolamento e recozimento de longo prazo em baixa temperatura podem aumentar significativamente o tempo de penetração do hidrogênio na placa de aço; tomar medidas como aumentar a pressão de laminação a frio Medidas como diminuir a taxa, aumentar o tempo de penetração do hidrogênio na chapa de aço e reduzir o coeficiente de difusão do hidrogênio podem obter uma textura mais forte, o que é benéfico para a estampagem. Ao analisar os efeitos dos parâmetros do processo de laminação a quente, processo de laminação a frio, recozimento contínuo e processo de recozimento em sino na resistência à incrustação e nas propriedades mecânicas do aço esmalte, foram determinados o processo de laminação a quente e o processo de recozimento por laminação a frio [7]. Estudos demonstraram que aumentar adequadamente o conteúdo de S, Mn e N e adicionar vestígios de B pode melhorar muito o desempenho do esmalte. Comparada com o aço sem B, a placa continuamente recozida de aço esmalte contendo B obtém uma resistência ao escoamento menor. Embora o índice de endurecimento por deformação (n) tenha diminuído, a taxa de deformação plástica (r) e o alongamento após a fratura são altos e o desempenho geral é excelente. Pesquisas sobre o processo de laminação a quente mostram que quando o tarugo é aquecido a 1200-1250 grau e mantido por mais de 120 minutos, os precipitados grossos no tarugo se dissolvem em partículas de segunda fase. Após múltiplas passagens de laminação, a espessura muda de 23 mm para 4 mm, e o resfriamento da camada. A temperatura de enrolamento é de 680 ~ 750 graus. Durante o processo de enrolamento e resfriamento em alta temperatura, a densidade de discordância no aço diminui, o que conduz à reprecipitação de carbono e nitreto e à agregação e crescimento das partículas da segunda fase no aço. Quando a taxa de redução da laminação a frio é de 80%, as partículas bifásicas maiores precipitadas no material base da laminação a quente são ainda mais trituradas e tornam-se menores. Pesquisas sobre o processo de recozimento contínuo mostram que o recozimento contínuo de curto prazo em alta temperatura é mais propício à obtenção de uma textura mais forte, o que é benéfico para a estampagem; enquanto a "estrutura de granulação fina + perlita degradada em forma de cadeia" e a perlita fina dispersa obtida por isolamento de longo prazo em temperaturas relativamente baixas, as partículas de cimento são mais úteis na redução da taxa de difusão do hidrogênio no aço e na melhoria do desempenho anti-incrustação do aço. aço esmaltado. Durante o processo de recozimento em sino, à medida que a temperatura de recozimento aumenta e o tempo de retenção aumenta, as grandes partículas bifásicas na placa laminada a frio continuam a se decompor e a refinar, e formam parcialmente novos carbonitretos de Ti em altas temperaturas. Após o acabamento, partículas precipitadas com tamanho de 25 a 50 nm são dispersas na laminação a frio, que são carbonitretos de Ti, sulfetos de carbono, sulfeto de manganês, etc. O método de célula eletrolítica dupla foi usado para realizar um teste de resistência à explosão em escala de 0,80 mm. aço esmaltado laminado a frio repuxadoDC03EK,e o valor TH da sensibilidade à explosão anti-incrustação foi obtido como 18,74 min/mm2. De acordo com a experiência geral de testes, quando TH maior ou igual a 6,7 min/mm2, o aço esmaltado tem resistência à explosão de incrustações estável. Além disso, como a composição química adota microligas compostas, a estabilidade térmica da fase de precipitação composta é muito forte e o valor de redução de resistência da placa de aço após a sinterização está dentro de 30 MPa.
Tecnologia de controle preciso para fundição de composição estreita
O alto teor de Ti no sistema de componentes de microliga composto de ultrabaixo carbono Ti-SBN faz com que o aço esmalte laminado a frio seja facilmente acumulado durante o processo de fundição, afetando a produção eficiente e estável. Este é um problema comum na indústria metalúrgica. Um modificador especial de escória no topo da panela é usado, e um processo de aumento de nitrogênio e controle de oxigênio é usado para formar uma relação de correspondência específica entre a quantidade de modificador de escória no topo da panela e a quantidade de sopro de oxigênio de RH (forno de refino de desgaseificação por circulação de vácuo). O esmalte de alto Ti é fundido com aço para acumular fluxo. O problema foi significativamente melhorado. A eficiência de produção da fundição contínua de aço esmaltado laminado a frio foi bastante melhorada e a fundição contínua de 5 fornos pode ser alcançada. A fim de obter um controle preciso e estável de componentes de fundição com teor de carbono extremamente baixo, este projeto conduz pesquisas sistemáticas sobre a carburação RH e as regras de carburação do processo de fundição contínua. Para obter aço fundido puro durante a etapa de fabricação do aço, é necessário controlar rigorosamente o teor de carbono e oxigênio fora do conversor, reduzir a pressão do processo RH e melhorar a qualidade do aço fundido. Além disso, a fim de controlar efetivamente o teor de carbono, no processo real de fundição contínua, o material de revestimento de magnésia é usado como material refratário da camada de trabalho do distribuidor, e escória protetora de carbono ultrabaixo e agente de cobertura alcalina são usados para controlar estritamente. a carbonização do aço fundido durante o processo de lingotamento contínuo. quantidade. Através das medidas acima, a quantidade de carbono adicionado durante o processo de fundição contínua é controlada abaixo de 6×10-6.
Tecnologia e dispositivos de teste de desempenho antiescalonamento
O projeto desenvolveu uma tecnologia e um dispositivo integrados para a medição eletroquímica da permeabilidade ao hidrogênio do aço usado para esmalte, bem como um método experimental de simulação e um método de amostragem para o desempenho de explosão antiescala de revestimento de soldagem iônica com proteção de gás e queima de esmalte de grande porte. placas de aço de tamanho grande. As duas tecnologias de detecção foram aplicadas à resistência real do produto. Ele é usado em conjunto com o teste de desempenho de explosão em escala para estabelecer uma relação quantitativa entre os dados de penetração de hidrogênio e a resistência à explosão em escala da placa de aço e melhorar a precisão da previsão do desempenho de resistência à explosão em escala da placa de aço.
Tecnologia e equipamentos de teste de permeabilidade ao hidrogênio
Tendo em vista a falta de instrumentos especiais para testes de permeabilidade ao hidrogênio metálico eletroquímico de células eletrolíticas duplas, o processo de teste requer a construção temporária de dispositivos experimentais, e o efeito de superfície da amostra e o efeito de limite afetam os resultados do teste. Este projeto desenvolveu de forma independente um testador integrado de permeabilidade ao hidrogênio metálico. Este dispositivo experimental pode realizar funções como pré-tratamento de amostras, medição eletroquímica da permeabilidade ao hidrogênio metálico, aquisição e processamento de dados, etc., formando um dispositivo para medir a permeabilidade ao hidrogênio metálico, que pode medir de forma estável, precisa, sensível e conveniente a velocidade de difusão do hidrogênio, tempo de difusão , O coeficiente de difusão pode atender tanto ao padrão nacional "Método de penetração de hidrogênio para teste de sensibilidade à explosão de escala de placa de aço laminada a frio para esmaltação" (GB / T 29515-2013) quanto ao padrão internacional "Medição de penetração de hidrogênio e determinação de Absorção e migração de hidrogênio em metais usando o "método" de tecnologia eletroquímica (ISO 17081-2014) requisitos de teste. Além disso, este instrumento pode ser usado para estudar o comportamento do hidrogênio em amostras de aço com estados estruturais complexos.
Método experimental para simulação de resistência à explosão em escala de placas de aço de grande porte por esmaltagem e queima
A fim de aumentar a área da área de teste de aço esmaltado, ao mesmo tempo examinar o desempenho anti-incrustação da área da junta soldada da placa de aço e melhorar a precisão da previsão do desempenho anti-incrustação da placa de aço, este estudo projetou um aço esmaltado laminado a frio para o revestimento do aquecedor de água. método de detecção. Pegue duas amostras de inspeção do mesmo lote de placas de aço e use soldagem iônica com proteção de gás para formar uma grande amostra de inspeção com um tamanho de (90 ~ 120) mm × (180 ~ 240) mm. Revestir a superfície externa da grande placa de aço da amostra de inspeção com esmalte, após sinterização e testes alternados cronometrados em câmaras de alta e baixa temperatura, observar se ocorre incrustação nas superfícies superior e inferior de toda a amostra; o princípio é que o hidrogênio produzido pela eletrólise da água no ar por meio da soldagem a arco de plasma se dissolve na zona afetada pelo calor em alta temperatura. Isso considera a capacidade de armazenamento de hidrogênio da própria placa de aço. Este método é usado em conjunto com métodos eletroquímicos para prever com precisão a explosão de materiais. Após um grande número de testes, foi determinado que a amostra padrão de aço esmaltado com 1 mm de espessura atende aos requisitos de resistência à explosão de incrustações quando o tempo de penetração do hidrogênio é superior a 9,5 minutos. Ao mesmo tempo, este estudo desenvolveu um método de amostragem para tiras de aço de laminação contínua a quente, que reduz a intensidade do trabalho de amostragem, melhora o rendimento do produto e acelera o ritmo de produção.
Tecnologia de controle de forma de alta precisão
A nova tecnologia de controle de forma de alta precisão dos processos de laminação a quente e a frio de aço esmaltado desenvolvida pelo projeto usa monitoramento on-line em tempo real de ajuste de folga, centralização de laminação de desbaste e acabamento e controle de correspondência, controle automático de encordoamento de rolo do rolo intermediário do laminador e unidade de recuo de laminação a frio por meio de laminação contínua a quente. A soldagem de sobreposição de tira fina da máquina de solda por volta, o mandril da bobina de laminação a frio sobreposto com uma luva de borracha e a instalação de um dispositivo para reduzir a vibração de trabalho do auxiliar da bobina da laminação a frio alcançaram controle estável do formato da placa do esmaltado acabado aço dentro de 1nm.
Tecnologia de monitoramento on-line em tempo real para correspondência de lacunas em laminadores tandem a quente
As funções da tecnologia de monitoramento on-line em tempo real para lacunas de ajuste do laminador tandem a quente são as seguintes: ① Predefinir a faixa de precisão de controle do tamanho do arco do laminador e do tamanho do assento do rolamento, a faixa de valor normal e a faixa normal do ciclo de medição do arco do laminador e faixa de folga de ajuste do assento do rolamento no sistema de monitoramento on-line; ② Insira e armazene dados originais, incluindo informações sobre assentos de rolamentos e informações sobre arcos de laminação, no sistema de monitoramento on-line; ③ Com base nos dados originais, o sistema de monitoramento on-line calcula e armazena automaticamente a folga correspondente entre o arco do laminador e o assento do rolamento on-line e gera o laminador em tempo real. A folga correspondente entre o arco e o assento do rolamento on-line melhora muito a oportunidade e a precisão do monitoramento.
Laminação contínua a quente, laminação áspera e laminação de acabamento, centralização e tecnologia e dispositivos correspondentes
A tecnologia e dispositivos de centralização e correspondência de laminação de desbaste e laminação de acabamento em laminação contínua a quente incluem principalmente mesas de rolos intermediários e placas de guia laterais. Existem vários rolos de transmissão na mesa de rolos intermediária e duas placas de guia laterais são espaçadas, ou seja, a primeira placa de guia lateral e a segunda placa de guia lateral. A primeira placa guia lateral está localizada no meio da mesa do rolo intermediário e a segunda placa guia lateral está localizada no laminador de acabamento. Em frente à entrada da unidade e entre a primeira placa guia lateral e a unidade de laminação de acabamento. A placa guia lateral inclui uma entrada em forma de trombeta, uma peça de fixação e uma roda guia localizada na intersecção das duas. A roda guia possui um eixo giratório. Este dispositivo não precisa alterar a linha central da unidade de laminação de desbaste, unidade de laminação de acabamento e mesa intermediária de rolos. Corrige o desvio através da placa guia lateral fácil de mover. É simples e fácil de implementar e finalmente atinge o objetivo de combinar a centralização do tarugo intermediário com a centralização da mesa de laminação de acabamento.
Otimização do sistema de laminação do laminador a frio tandem
A otimização do sistema de laminação a frio inclui os seguintes aspectos: ① desenvolver o método de soldagem de tiras finas da máquina de solda por volta da unidade de rebobinamento de laminação a frio; ② melhorar o dispositivo de desnatação de óleo de emulsão de laminação a frio, dispositivo de soldagem de núcleo de bobina dura de laminação a frio e reduzir a laminação a frio O dispositivo que vibra a bobina do laminador; ③ Otimize o sistema de controle de fluxo de purga, o sistema de circulação para remover a cristalização na linha de alimentação do sistema de regeneração de ácido e o sistema integrado de rotulagem de bobinas de aço totalmente automático; ④ Projete a cola sobreposta no eixo central dos grupos patenteados da bobina de laminação a frio, como conjuntos e mostradores, para evitar que os rolos sejam separados do cabeçote do moedor. Através das medidas de otimização acima, o formato da placa do produto acabado é finalmente controlado de forma estável dentro de 1 nm.