一种精准调控70级帘线钢吐丝温度的方法
阅读说明：本技术 一种精准调控70级帘线钢吐丝温度的方法 (Method for accurately regulating and controlling spinning temperature of 70-grade cord steel ) 是由 林辉 田军利 郭磊 崔柏伟 沈金龙 叶途明 陈剑飞 于 2021-06-25 设计创作，主要内容包括：本发明涉及精准调控70级帘线钢吐丝温度的方法,包括：炉膛压力为10pa～15pa；加热一段、加热二段、均热段炉膛温度分别为940℃～980℃、1040℃～1090℃、1030℃～1070℃；加热一段、加热二段、均热段K值分别为0.7～0.9、0.8～1.0、0.7～0.9；均热段时间为25min～30min,钢坯出炉温度为980℃～1020℃；将吐丝前控制水箱阀门开启的检测点向主轧机方向前移12m～15m；头部不冷延时0.4S～0.6S,头部不冷长度为0.8m～1m,尾部不冷超前0.3S～0.5S,尾部不冷段长度为0.6m～1m。吐丝温度波动在目标±15℃以内,从而保证盘条的性能稳定性。(The invention relates to a method for accurately regulating and controlling the spinning temperature of 70-grade cord steel, which comprises the following steps: the pressure of the hearth is 10pa to 15 pa; the furnace temperatures of the first heating section, the second heating section and the soaking section are 940-980 ℃, 1040-1090 ℃ and 1030-1070 ℃ respectively; the K values of the first heating section, the second heating section and the soaking section are 0.7-0.9, 0.8-1.0 and 0.7-0.9 respectively; the soaking period is 25 min-30 min, and the discharging temperature of the steel billet is 980-1020 ℃; moving a detection point for controlling the opening of a water tank valve before spinning forward 12 m-15 m towards the direction of a main rolling mill; the head is not cooled for 0.4S-0.6S, the head is not cooled for 0.8 m-1 m, the tail is not cooled for 0.3S-0.5S, and the tail is not cooled for 0.6 m-1 m. The spinning temperature fluctuation is within +/-15 ℃ of a target, so that the performance stability of the wire rod is ensured.)
技术领域
本发明涉及高速线材帘线钢生产过程中吐丝温度的控制，属于钢铁冶金生产制造领域，尤其涉及一种精准调控70级帘线钢吐丝温度的方法。
背景技术
汽车轮胎用帘线钢，是生产轮胎支撑骨架—钢帘线的最重要原料，一般是将规格帘线钢盘条除鳞后进行粗拉，然后热处理后镀铜、镀锌，再次拉拔至0.15-0.38mm之间，进行捻股。由于拉拔过程中的变形量很大，故对盘条的内部质量及性能稳定性、均匀性要求很严格，如果盘条通条性、均匀性差，产品在下游拉拔过程中就会存在断丝问题，从而产生质量异议，产品要求晶粒度控制在9-11级，抗拉强度1030-1090MPa，面缩率≥40％。
影响帘线钢的内部性能均匀性的原因有：出炉温度波动、吐丝温度(终轧温度)波动、控冷速度变化等，这些因素中终轧温度、吐丝温度决定了线材的各种显微组织转变的关键，也就决定了帘线钢的使用性能，同时出炉温度波动也会导致盘条温差无法及时消除，影响水箱对吐丝温度的调节，所以吐丝温度的波动将导致盘条晶粒度大小偏差、盘条通条性能强度波动超标等问题。
所以通过精准调控70级帘线钢盘条吐丝温度，稳定吐丝温度的波动范围，对保证产品组织及性能均匀性，满足下游用户拉拔使用的效果，具有非常实际的现实意义。
发明内容
本发明在于提供一种能够精准控制70级帘线钢盘条吐丝温度的方法，使实际生产过程中控制吐丝温度波动在目标±15℃以内，保证盘条的性能稳定性，实现70级帘线钢盘条微观组织均匀、性能稳定，控制产品在拉拔过程中的断丝问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种精准调控70级帘线钢吐丝温度的方法，包括：
加热炉分段炉温:
炉膛压力为10pa～15pa；
加热一段炉膛温度为940℃～980℃,加热二段温度为1040℃～1090℃,均热段温度为1030℃～1070℃；
加热一段空气燃烧K值为0.7～0.9,加热二段空气燃烧K值为0.8～1.0,均热段空气燃烧K值为0.7～0.9；
均热段时间为25min～30min，以使钢坯出炉温度为980℃～1020℃；
调整钢头不冷段长度：
增加吐丝机前水箱功能块，并将吐丝前控制水箱阀门开启的检测点向主轧机方向前移12m～15m；
设定吐丝机前水箱头尾不冷段开关为OFF，设定吐丝机前水箱头部不冷延时0.4S～0.6S，头部不冷长度为0.8m～1m，设定吐丝机前水箱尾部不冷超前0.3S～0.5S，尾部不冷段长度为0.6m～1m。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，加热一段炉膛温度为950℃～970℃,加热二段温度为1050℃～1080℃,均热段温度为1050℃～1065℃。
进一步，调整均热段时间为28min～30min，以使钢坯出炉温度为1000℃～1020℃。
本发明的有益效果为：
1)实际生产过程中控制吐丝温度波动在目标±15℃以内，从而保证盘条的性能稳定性；
2)在现有的生产条件下，不必对生产设备和工艺流程进行较大改动即可进行生产，产品质量满足了帘线钢性能的要求；
3)通过上述工艺过程控制，有效实现了70级帘线钢盘条吐丝温度的精准控制，满足相关标准和需求，可形成批量稳定供货；
4)实际投用过程中，70级帘线钢盘条吐丝温度稳定受控制，实现70级帘线钢盘条微观组织均匀、性能稳定，体现了技术方案的成熟性和可靠性；
5)该方法简便易行，易于操作，实用性强。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
钢坯出炉温度波动控制范围目标为±20℃，由于加热炉加热能力比轧制线低，因此采用较为快速的加热方式，实际生产过程中温度波动范围为±40℃，对于钢坯头尾温度波动范围更大，达到±50℃以上。
吐丝温度波动控制范围目标为±15℃，生产过程中受加热出炉温度的波动及轧线水箱控制系统水量波动的影响而出现吐丝温度波动范围为±20℃，最终导致盘条通条性能波动大。
一种精准调控70级帘线钢吐丝温度的方法，为防止局部过烧或过热，炉膛压力控制在10pa～15pa，保证炉内微正压；
为设计科学的炉膛温度，加热一段炉膛温度按照940℃～980℃控制，加热一段炉膛温度优选950℃～970℃；加热二段温度按照1040℃～1090℃，加热二段温度优选1050℃～1080℃；均热段温度按照1030℃～1070℃，均热段温度优选1050℃～1065℃；
为控制炉内气氛，加热一段空气燃烧K值按照0.7～0.9控制，加热二段空气燃烧K值按照0.8～1.0控制，均热段空气燃烧K值按照0.7～0.9控制；
为控制加热效果，通过调整加热炉步距及步进周期调整均热段时间按照25分钟-30分钟控制，均热段时间优选28分钟-30分钟，通过延长钢坯均热段时间，充分实现钢坯通条温度的均匀性，确保钢坯出炉实际温度在980℃～1020℃，进一步优选出炉实际温度在1000℃～1020℃，从而减少轧线水箱调节温度难度，利于吐丝温度的稳定精准控制；
通过增加吐丝机前水箱功能块，完成水箱分流阀的开关的时间延迟计算，将吐丝前控制水箱阀门开启的检测点向主轧机方向前移12m～15m，以保证热金属检测仪识别到红坯后，水箱流量调节阀门具备充足的反应时间，实现钢头、钢尾不冷段的精准调控；
设定吐丝机前水箱头尾不冷段开关为OFF；设定吐丝机前水箱EV Com OnDelay(头部不冷延时)参数为0.4S～0.6S,头部不冷长度为0.8m～1m和EV Com OffDelay(尾部不冷超前)参数为0.3S～0.5S，尾部不冷段长度为0.6m～1m。
本发明中主要工艺的作用及机理：
本发明之所以控制炉膛压力，是由于炉压大小及其分布是组织火焰形状、调整温度场及控制炉内气氛的重要手段，它影响钢坯的加热速度和加热质量。炉压一般采取微正压设定，这样的目的是既不形成冒火严重，又可以有效的防止吸冷风，使得高温炉气将钢坯紧紧地包裹起来，防止低温气流的干扰。
本发明之所以控制炉膛温度，是由于炉膛温度是炉内燃烧特性的一个重要参数，钢坯从冷态加热到所需的温度，整个加热过程分四个段：预热段、一加热段、二加热段和均热段，要实现钢坯目标出炉温度，就需要对加热过程的四个段每段的炉膛温度做出精准控制，才能确保出炉钢坯温度的均匀性和精准性。
本发明之所以控制炉内气氛，是由于在确保加热炉炉内燃烧充分的情况下，控制过程系数越小越好，煤气和空气混合燃烧对钢坯加热过程中，空气燃烧K值越低，使炉膛呈相对“贫氧”，不利于煤气充分燃烧，能源消耗不经济，空气燃烧K值越高，使炉膛呈相对“富氧”，炉内呈现强氧化性气氛，增加了钢坯加热过程中炉生铁皮生成的速度，增大了氧化烧损，因此，需摸索一个合理的空气燃烧K值范围。
本发明之所以控制各段加热时间，是由于钢坯从冷态加热到所需的温度，整个加热过程分四个段：预热段、一加热段、二加热段和均热段，要实现钢坯目标出炉温度，就需要对加热过程的四个段每段的加热时间做出精准控制，更重要的是，要想实现出炉钢坯温度的均匀性和精准性，钢坯在均热段需停留足够的时间，使得钢坯从二加热段的相对高温向均热段相对低温的转化更充分，才能确保出炉钢坯温度的均匀性和精准性，从源头减少轧线水箱调节温度难度，利于吐丝温度的稳定精准控制。
本发明之所以控制钢头不冷段长度，是由于水箱头部设定不冷段是减少帘线钢生产过程中出现事故和挂线等问题的重要手段，但不冷段长度的设定的合理性影响水箱的调节反馈时间，如果不冷段长度设定过长，水箱调节流量至吐丝温度达标的时间越长，温度波动也就越大，为合理设定不冷段长度，保证吐丝温度的精准控制。
在轧制规格70级帘线钢时进行运用，具体实施如下：
表1为各实施例加热温度控制
表2为各实施例水箱各参数设定
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
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