一种轴承钢加热脱碳控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106521120A(43)申请公布日2017.03.22(21)申请号201610944313.1(22)申请日2016.10.26(71)申请人南京钢铁股份有限公司地址210000江苏省南京市六合区卸甲甸1号(72)发明人席波(74)专利代理机构南京汇盛专利商标事务所(普通合伙)32238代理人陈扬(51)Int.Cl.C21D3/04(2006.01)C21D3/10(2006.01)C21D1/74(2006.01)C21D11/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种轴承钢加热脱碳控制方法(57)摘要本发明公开了一种轴承钢加热脱碳控制方法，采用侧进侧出的步进梁式加热炉；燃料为高焦混合煤气；采用还原性气氛加热控制脱碳层深度，采用一火生产工艺，原料为GCr15连铸坯，钢坯装炉、钢坯进入预热段、设定预热段、加热段和均热段空燃比、观察加热温度、实际空燃比和残氧显示值是否符合要求、观察换热器前温度是否超温、若出现异常人工干预。本发明解决一火轴承钢需要高温长时间扩散加热，而难以控制脱碳层深度的矛盾；取消剥皮工序，低成本地满足脱碳层不超过0.5%D高要求指标。CN106521120ACN106521120A权利要求书1/1页1.一种轴承钢加热脱碳控制方法，其特征在于该方法要求如下：1）采用侧进侧出的步进梁式加热炉；燃料为高焦混合煤气；加热炉炉膛分为不供热段和供热段，供热段沿炉长方向分为预热段、加热一二段和均热一二段；加热炉的参数包括：各段加热温度、加热时间、各段空燃比、炉膛压力、煤气流量、残氧值、换热器前温度、掺冷风机风门开度；2）轴承钢采用一火生产工艺，原料为GCr15连铸坯，采用弱氧化性甚至还原性气氛脱碳，实施步骤如下：(1)GCr15连铸坯装炉，不供热段：600～950℃、预热段：850～1050℃、加热一段：1160～1210℃、加热二段：1220±20℃、均热一段：1220±20℃、均热二段：1200±20℃；空燃比按2.4~2.6设定；(2)当GCr15坯料从不供热段步进到预热段时，预热段空燃比按2.2设定，且加热一段至均热二段也按2.2设定；(3)当GCr15坯料按一定加热时间进入各区段时，各段分别按目标温度进行设定，以便自动燃烧控制；平均步进节奏约130秒；（4）观察炉膛压力，控制在+15Pa~+30Pa之间，防止吸入冷风；（5）观察各段温度、煤气流量、残氧值变化情况；空燃比降低后，升温会有一定难度，需要调高煤气流量，主动供热；残氧值会不断降低，直到0.01%；（6）观察炉膛尾部是否有冒火现象，及换热器前温度，最高不能超过650℃，若不断上升并靠近620℃，就应打开掺冷风机，以保证换热器安全运行；因为空燃比降低后，炉膛内有未完全燃烧的煤气将随烟气流到炉膛尾部和烟道里，在炉尾和烟道里与装炉侧吸入的冷风发生燃烧，从而对换热器管组造成损伤，降低其使用寿命；（7）当GCr15坯料步进到炉前，后面区段的空燃比即可恢复理论燃烧的正常值。2.根据权利要求1所述的轴承钢加热脱碳控制方法，其特征在于：步骤（3）中，各段目标温度是，预热段880℃、加热一段1180℃、加热二段和均热一段1215℃、均热二段1195℃。3.根据权利要求1所述的轴承钢加热脱碳控制方法，其特征在于：步骤1）中，步进梁式加热炉中，供热段炉顶为全平炉顶结构，热回收段炉顶为压下结构，在各供热段之间设炉顶隔墙；各区段均有空燃比设定值和实际值显示，理论空燃比约为2.5，残氧取样点位于换热器前总烟道内，在烟道内设置金属管状换热器。2CN106521120A说明书1/4页一种轴承钢加热脱碳控制方法技术领域[0001]本发明属于特殊钢加热工艺领域，涉及一种采用还原性气氛进行加热控制脱碳层深度的技术，具体地说是一种轴承钢加热脱碳控制方法。背景技术[0002]轴承钢钢材的脱碳层是一项重要的技术指标，脱碳层深度直接影响到轴承的耐磨性能和使用寿命。钢材的脱碳层主要取决于钢坯加热工艺的控制，也可以采用特殊的涂层防护技术（需要增加较多成本）。国家标准GB/T18254中明确要求，根据规格不同，脱碳层深度要求不同，一般在1.2%D~2.0%D范围内，该要求采用普通加热工艺较易达到。但由于激烈的市场竞争，现在用户要求越来越高，只要有一定市场品牌影响力的轴承生产用户，都已要求总脱碳层深度达到0.8%D~1.0%D，有的甚至要求不超过0.5%D。[0003]一般控制脱碳层深度的工艺为：加热时采用低温快速加热方法，若遇到轧机非计划停车，钢坯不允许在炉内停留，应捞炉后重新装炉生产，若检测脱碳层不能满足技术要求，则要对钢材进行剥皮处理后，才能合格入库。该工艺的不足之处：(1)对一火轴承钢需要在炉内