不銹鋼與碳鋼的混合軋制是熱軋不銹鋼帶鋼生產(chǎn)的先進(jìn)技術(shù),是提高不銹鋼表面質(zhì)量和生產(chǎn)率的有效途徑。在國外,發(fā)達(dá)國家的不銹鋼生產(chǎn)大都采用混合軋制方法,如日本的JFE和德國的蒂森廠。但是在國內(nèi),不銹鋼與碳鋼的混合軋制技術(shù)的研究與應(yīng)用都還處于起步階段。寶山鋼鐵公司在2005年首次在國內(nèi)成功實(shí)現(xiàn)了不銹鋼和碳鋼的1780mm混合軋制。
不銹鋼和碳鋼混合軋制的最大好處是能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)能最大化。因?yàn)榧訜釥t在加熱碳鋼時的設(shè)計加熱能力及在加熱不銹鋼時的設(shè)計加熱能力各不相同,而與軋機(jī)平均軋制能力不相匹配,加熱能力大于或小于軋制能力,從而造成產(chǎn)能浪費(fèi)。采用混合軋制時就可以進(jìn)行有效調(diào)配,使加熱能力與軋制能力達(dá)到基本匹配,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能的最大化。此外,在不實(shí)行混合軋制的情況下,加熱爐頻繁切換加熱不銹鋼和碳鋼,也會導(dǎo)致加熱能力的浪費(fèi),并使加熱質(zhì)量受到影響。
此外,混合軋制也有利于產(chǎn)品質(zhì)量的提高。對于鐵素體不銹鋼,軋件和軋輥間容易產(chǎn)生黏著現(xiàn)象,利用一定數(shù)量碳鋼進(jìn)行有效過渡來達(dá)到對輥面的特殊處理,可以提高不銹鋼的表面質(zhì)量;對于奧氏體不銹鋼,高溫下軋制力大且對溫度敏感,采用窄碳鋼的合理插入可以提高生產(chǎn)能力。
軋制條件相近是決定能否實(shí)行混合軋制的主要依據(jù),其中熱狀態(tài)下的硬度差異是一個重要因素,其次是目標(biāo)寬度和目標(biāo)厚度及冷卻溫度的限制。在實(shí)行混合軋制時,鐵素體不銹鋼與奧氏體不銹鋼有很大的差別。對于鐵素體不銹鋼與碳鋼的混合軋制,由于軋制條件相近,鋼種切換時板形控制相對容易;但對于奧氏體不銹鋼與碳鋼的混合軋制,由于兩者軋制負(fù)荷相差較大,板形控制往往難度較大。
因?yàn)殍F素體不銹鋼和碳鋼的軋制條件基本接近,工藝上和模型切換上不存在大的問題。鐵素體不銹鋼在高溫下組織比較穩(wěn)定,表面的氧化控制比較容易,但是該鋼種在1000℃以上時,板坯強(qiáng)度會變得很低,板坯在加熱時頭尾部容易發(fā)生“下塌”。日本JFE采用低溫加熱工藝,以控制加熱溫度為主;而蒂森廠則采用高溫加熱,均熱段快速加熱、快速抽鋼的方式,兩者都是為了避免板坯在加熱過程中發(fā)生“下塌”。在同一個軋制計劃中,鐵素體不銹鋼和碳鋼應(yīng)在不同的加熱爐中加熱,主要是達(dá)到鐵素體不銹鋼快速抽鋼的目的,因此碳鋼和鐵素體不銹鋼的加熱速度、爐溫控制的匹配十分重要。寶鋼的生產(chǎn)實(shí)踐表明,在鐵素體不銹鋼與碳鋼混合軋制時,碳鋼的寬度應(yīng)略大于不銹鋼寬度,這樣可以改善不銹鋼的邊部質(zhì)量。
Cr-Ni奧氏體不銹鋼的加熱特性和碳鋼有較大的區(qū)別,奧氏體不銹鋼導(dǎo)熱不良,因此加熱時間比較長;同時變形抗力大,出爐溫度高,在加熱區(qū)和均熱區(qū)如果超出標(biāo)準(zhǔn)的溫度值是很危險的,會使表面燒損,在熱軋帶鋼和冷軋帶鋼時出現(xiàn)大量的表面缺陷。此外,還容易產(chǎn)生晶格間的氧化,所以必須高度注意對其溫度的上限控制。與鐵素體不銹鋼混合軋制相反,奧氏體不銹鋼與碳鋼混合軋制時,碳鋼的寬度應(yīng)略小于不銹鋼,否則碳鋼的邊部可能出現(xiàn)質(zhì)量問題。(一員)