一种干壁钉钢半成品钢丝的退火工艺
阅读说明：本技术 一种干壁钉钢半成品钢丝的退火工艺 (Annealing process of drywall nail steel semi-finished steel wire ) 是由 高协清 苏振伟 吴春树 左锦中 林俊 万文华 于 2021-08-18 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种干壁钉钢半成品钢丝的退火工艺,使用辊底式连续退火炉来对干壁钉钢半成品钢丝进行全连续退火生产,辊底式连续退火炉进出端都配置真空锁气室,同时使用RX和氮气作为半成品钢丝的保护气体,产品表面脱碳质量可以保证,所以可以采用高加热温度、快辊速的工艺思想。本发明根据辊底式连续退火炉各工艺段长度参数合理设计辊速,平衡加热温度和加热时间、缓冷温度和缓冷时间,既满足了产品质量要求,又提高了产量、降低了综合生产成本。(The invention relates to an annealing process of a drywall nail steel semi-finished steel wire, which uses a roller bottom type continuous annealing furnace to carry out full-continuous annealing production on the drywall nail steel semi-finished steel wire, wherein the inlet end and the outlet end of the roller bottom type continuous annealing furnace are both provided with a vacuum air lock chamber, and RX and nitrogen are used as protective gases of the drywall nail steel wire, so that the decarburization quality of the surface of a product can be ensured, and the technological ideas of high heating temperature and fast roller speed can be adopted. The invention reasonably designs the roller speed according to the length parameters of each process section of the roller-hearth continuous annealing furnace, balances the heating temperature and the heating time, and balances the slow cooling temperature and the slow cooling time, thereby not only meeting the product quality requirement, but also improving the yield and reducing the comprehensive production cost.)
技术领域
本发明涉及退火工艺技术领域，尤其是一种用于干壁钉钢的半成品钢丝的退火工艺。
背景技术
干壁钉系列是整个紧固件产品系中最为重要的大类之一，其主要用于各种石膏板、轻质隔墙和天花板吊顶系列的安装。干壁钉用钢的钢种为SWRCH22A,生产工艺流程为￠6.5mm的热轧盘条在直进式拉丝机上经剥壳、连续拉拔成￠2.3mm～￠5.25mm半成品钢丝、收卷，因加工硬化须进行退火处理以降低钢丝硬度，退火须保证钢丝的硬度、脱碳、球化级别符合相应的技术要求；退火结束后进行酸洗拉拔(拉拔量不超过10％)交紧固件厂生产干壁钉。
目前对于干壁钉钢SWRCH22A的半成品钢丝一般都采用井式退火炉进行退火处理，但井式退火炉装炉量少，产量低；生产时用氮气做保护气体、表面脱碳层深度偏高；硬度波动偏大，所以使用井式退火炉对干壁钉钢SWRCH22A的半成品钢丝进行退火处理，其综合生产成本较高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中之不足，本发明提供一种产品脱碳低、加热温度高、保温段长、产品硬度低的干壁钉钢半成品钢丝的退火工艺，减少生产成本。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种干壁钉钢半成品钢丝的退火工艺，具有以下步骤：
(1)、采用辊底式连续退火炉，将炉区分成11个区域，其中1-3区域的长度分别为4米、4.8米、6.3米，4-7区域的长度均为5.2米，8区的长度为3.4米，9-11区的长度分别为4米、4.8米、6.3米；
(2)、退火炉1-3区域为工艺准备区、4区域设定温度为650℃、5区域设定温度为680℃、6区域设定温度为720℃、7区域设定温度为720℃、8区域设定温度为680℃、9区域设定温度为660℃、10区域设定温度为620℃、11区域设定温度为550℃；
(3)、退火炉前后真空室的真空度不超过0.1mbar；
(4)、退火炉炉内氧势设定1080，保护气氛为RX气体和氮气，RX气体用量25m3/h，RX气体的组成为CO：19-21％；H2：38-42％；CO2：0.25～0.45％，其余为N2；氮气用量60m3/h，纯度≥99.995％；
(5)、采用底盘托架装载钢丝盘卷依次通过退火炉内各工艺区域，辊速为1.85米/小时，完成退火。
所述的半成品钢丝退火硬度后不大于65HRB且同批次半成品钢丝的退火硬度波动范围在5HRB以内；退火后半成品钢丝表面的半脱碳层≤0.10mm，且无存在全脱碳层。
本发明的有益效果是：本发明使用辊底式连续退火炉来对干壁钉钢半成品钢丝进行退火生产，实现全连续生产、辊速快、产量高，成本低；进出端都配置真空锁气室、使用RX和氮气作为半成品钢丝的保护气体，产品脱碳低；加热温度高、保温段长，产品硬度低。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步说明。
实施例1，以￠6.5mm的SWRCH22A拉拔成￠2.78mm半成品钢丝为例说明。
一种干壁钉钢半成品钢丝的退火工艺，具有以下步骤：
(1)、所述钢丝的各组份含量为：C 0.19wt.％、Si 0.03wt.％、Mn 0.82wt.％、S0.08wt.％、P 0.13wt.％、Cr 0.02wt.％、Ni 0.01wt.％、Cu 0.02wt.％、Al 0.042wt.％、N0.0028wt.％、余量为Fe和杂质；
(2)、采用辊底式连续退火炉，炉区分成11个区域，1-3区的长度分别为4米、4.8米、6.3米，4-7区的长度均为5.2米，第8区的长度3.4米，9-11区的长度分别为4米、4.8米、6.3米，辊速为1.85米/小时；
(3)、所述退火炉的1-3区为准备区、4区设定温度为650℃、5区设定温度为680℃、6区设定温度为720℃、7区设定温度为720℃、8区设定温度为680℃、9区设定温度为660℃、10区设定温度为620℃、11区设定温度为550℃；
(4)、退火炉前后真空室的真空度不超过0.1mbar；
(5)、退火炉炉内氧势1080，保护气氛用RX气体，用量25m3/h，RX气体的组成为CO：19-21％；H2：38-42％；CO2：0.35％，其余为N2；氮气用量60m3/h，纯度≥99.995％；
(6)、采用底盘托架装载钢丝盘卷依次通过退火炉内各工艺区域，辊速为1.85米/小时，完成退火。
钢丝从辊底式连续退火炉第11区出来，退火工序结束，依次进入后道的酸洗工序、精抽工序和包装工序，然后入库。
实施例2，以￠6.5mm的SWRCH22A拉拔成￠3.7mm半成品钢丝为例说明。
一种干壁钉钢半成品钢丝的退火工艺，具有以下步骤：
(1)、所述钢丝的各组份含量为：C 0.20wt.％、Si 0.04wt.％、Mn 0.79wt.％、S0.09wt.％、P 0.11wt.％、Cr 0.02wt.％、Ni 0.01wt.％、Cu 0.02wt.％、Al 0.039wt.％、N0.0025wt.％、余量为Fe和杂质；
(2)、采用辊底式连续退火炉，炉区分成11个区域，1-3区的长度分别为4米、4.8米、6.3米，4-7区长度均为5.2米，第8区长度3.4米，9-11区长度分别为4米、4.8米、6.3米，辊速为1.85米/小时；
(3)、所述退火炉的1-3区为准备区、4区设定温度为650℃、5区设定温度为680℃、6区设定温度为720℃、7区设定温度为720℃、8区设定温度为680℃、9区设定温度为660℃、10区设定温度为620℃、11区设定温度为550℃；
(4)、退火炉前后真空室的真空度不超过0.1mbar；
(5)、退火炉炉内氧势1080，保护气氛用RX气体，用量25m3/h，RX气体的组成为CO：19-21％；H2：38-42％；CO2：0.35％，其余为N2；氮气用量60m3/h，纯度≥99.995％；
(6)、采用底盘托架装载钢丝盘卷依次通过退火炉内各工艺区域，辊速为1.85米/小时，完成退火。
钢丝从辊底式连续退火炉第11区出来，退火工序结束，依次进入后道的酸洗工序、精抽工序和包装工序，然后入库。
实施例3，以￠6.5mm的SWRCH22A拉拔成￠4.6mm半成品钢丝为例说明。
一种干壁钉钢半成品钢丝的退火工艺，具有以下步骤：
(1)、所述钢丝的各组份含量为：C 0.19wt.％、Si 0.04wt.％、Mn 0.83wt.％、S0.09wt.％、P 0.12wt.％、Cr 0.02wt.％、Ni 0.01wt.％、Cu 0.02wt.％、Al 0.04wt.％、N0.0030wt.％、余量为Fe和杂质；
(2)、采用辊底式连续退火炉，炉区分成11个区域，1-3区的长度分别为4米、4.8米、6.3米，4-7区长度均为5.2米，第8区长度3.4米，9-11区长度分别为4米、4.8米、6.3米，辊速为1.85米/小时；
(3)、所述退火炉的1-3区为准备区、4区设定温度为650℃、5区设定温度为680℃、6区设定温度为720℃、7区设定温度为720℃、8区设定温度为680℃、9区设定温度为660℃、10区设定温度为620℃、11区设定温度为550℃；
(4)、退火炉前后真空室的真空度不超过0.1mbar；
(5)、退火炉炉内氧势1080，保护气氛用RX气体，用量25m3/h，RX气体的组成为CO：19-21％；H2：38-42％；CO2：0.35％，其余为N2；氮气用量60m3/h，纯度≥99.995％。
(6)、采用底盘托架装载钢丝盘卷依次通过退火炉内各工艺区域，辊速为1.85米/小时，完成退火。
钢丝从辊底式连续退火炉第11区出来，退火工序结束，依次进入后道的酸洗工序、精抽工序和包装工序，然后入库。
对比例1
以￠6.5mm的SWRCH22A拉拔成￠3.7mm半成品钢丝，使用井式炉退火的生产为例说明，其退火工艺包括以下步骤：
(1)、所述钢丝的各组份含量为：C 0.19wt.％、Si 0.04wt.％、Mn 0.83wt.％、S0.09wt.％、P 0.12wt.％、Cr 0.02wt.％、Ni 0.01wt.％、Cu 0.02wt.％、Al 0.04wt.％、N0.0030wt.％、余量为Fe和杂质；
(2)、使用φ3800mm井式炉退火，装炉量30吨，退火工艺：加热到580℃，恒温60分钟后升温到660℃，再恒温60分钟后升温到700℃，恒温300分钟后开始降温；退火周期22小时；
(3)、退火所用的保护气体为氮气，用量60m3/h，纯度≥99.995％。
上述实施例1、实施例2、实施例3与对比例1质量检测数据比较如表1。
表1
由表1可见，采用辊底式连续退火炉退火生产的半成品钢丝的质量明显优于用井式炉退火生产的半成品钢丝质量。
本发明实施例1、实施例2、实施例3采用辊底式连续退火炉，辊速为1.85米/小时，每110分钟进出一个底盘托架。每个底盘托架装载8柱直径850mm重量2.2吨的钢丝盘卷，按此计算，每天产量为2.2吨/柱×8×24×60/110＝230.4吨；而井式炉退火周期为22小时，加上辅助时间，需要24小时，即每天只能生产30吨。
本发明实施例1、实施例2、实施例3与对比例1生产成本比较如下表2：
表2
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
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