DROF工藝中鑄坯頭尾溫差問題及其解決措施

  棒線材免加熱直接軋制技術(DROF)是指將連鑄后帶有余熱的鑄坯直接送入軋線進行軋制的技術。采用免加熱工藝時,鋼坯不經加熱爐,也無須補熱,完全省去了加熱爐的燃料消耗,可以大幅度節省能源,降低二氧化碳排放。

  鑄坯切斷后不經加熱爐直接軋制,會遇到軋件頭尾溫差(頭部溫度低、尾部溫度高)偏大的問題。

  1、原因分析

  此溫差是由于連鑄區鑄坯以拉速運行時,頭尾等待時間不同造成的。鑄坯頭尾溫差可達每米5-8℃,坯料越長頭尾溫差越大。這種情況與經過加熱的鑄坯正相反,若經過加熱的鑄坯剛出爐時其頭尾溫度均勻、對稱,會因為頭尾咬入軋機的時間不同會出現在咬入瞬間頭部溫度高,尾部溫度低的現象。這兩種相反的作用雖然有一部分互相抵消,但最終結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、問題危害

  這種頭低尾高的溫度分布,對軋件尺寸精度和組織性能的均勻性會帶來不利影響,但影響程度不大。據測算和現場取樣,對軋件尺寸的影響在數十微米數量級,同時會使產品強度波動值加大十幾兆帕(多為正偏差),這對生產普通建筑用鋼來說,均在質量標準的允許范圍內。但是對質量要求很高的優特鋼線材等產品,還是希望能夠采取措施解決軋件頭尾溫差較大的問題。

  3、解決措施

  可采取的措施有:

  1)采用在線可變感應補熱方式,通過溫度反饋控制,頭部多補,尾部少補或者不補,補熱后獲得全長較為均勻的溫度分布;
  2)采用機組間變強度加速冷卻,通過采用從頭到尾逐漸加大水量的方式,控制中軋機組后部的軋件頭尾溫差;
  3)在連鑄區從切割點到加速輥道之間采用保溫罩,是減少頭尾溫差的一項有效措施;
  4)減小切坯長度,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。這種做法的代價是會增加非定尺產品,除非不得已一般不用。