T-CISA 455-2024 細(xì)晶粒棒線材控軋控冷技術(shù)規(guī)范

CCSH04CISATechnicalrequirementsforcontrolledrollingandcontrolledcoolingprocessoffinegrainwirerodsandbars2024-11-01發(fā)布中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會發(fā)布I本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會提出。本文件由全國鋼標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會（SAC/TC183）歸口。本文件起草單位：中鋼設(shè)備有限公司、冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院、建龍西林鋼鐵有限公司、山西建邦鋼鐵集團(tuán)有限公司、北京科技大學(xué)。本文件主要起草人：唐發(fā)啟、馬斌、方針正、董紅衛(wèi)、趙晶晶、張俊義、趙銘、李懷柱、夏云峰、余偉、趙興通、李波、趙森林、劉敏、黃良、何巍巍、彭定軍。1T/CISA455—2024細(xì)晶粒棒線材控軋控冷技術(shù)規(guī)范本文件規(guī)定了建筑用細(xì)晶粒棒線材控制軋制-控制冷卻（以下簡稱控軋控冷）技術(shù)的一般要求、原理與流程、設(shè)備要求、生產(chǎn)工藝要求、坯料成分要求、安裝調(diào)試與運(yùn)行維護(hù)。本文件適用于可減量最終產(chǎn)品中合金含量的建筑用棒線材軋制生產(chǎn)線的建設(shè)或改造。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB1499.1鋼筋混凝土用鋼，第1部分：熱軋光圓鋼筋GB1499.2鋼筋混凝土用鋼，第2部分：熱軋帶肋鋼筋GB50410型鋼軋鋼工程設(shè)計規(guī)范GB/T50436線材軋鋼工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)JB/T5000.10重型機(jī)械通用技術(shù)條件裝配3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1控制軋制controlledrolling在熱軋過程中通過對金屬加熱制度、變形制度和溫度制度的合理控制，使熱塑性變形和固態(tài)相變結(jié)合，以獲得細(xì)小晶粒組織，使鋼材具有優(yōu)異的綜合力學(xué)性能的軋制工藝。3.2控制冷卻controlledcooling通過控制軋后鋼材的冷卻終止溫度，以達(dá)到改善鋼材組織和性能的冷卻工藝。3.3熱機(jī)軋制thermo-mechanicalcontrolprocess(TMCP)將軋件最終變形溫度控制在非穩(wěn)態(tài)奧氏體區(qū)鐵素體開始轉(zhuǎn)變的趨勢區(qū)間（Ac3~Ar3）內(nèi)，在一定變形速率下施加合適的變形量工況下進(jìn)行的熱加工過程。3.42T/CISA455—2024模塊軋機(jī)blockstand一種用于軋制棒線材產(chǎn)品的高速無扭軋機(jī)。注：模塊軋機(jī)用以區(qū)別于傳統(tǒng)集體傳動的高速無扭軋機(jī)機(jī)組。機(jī)組采用一拖二傳動或單獨(dú)傳動，相鄰機(jī)架互成90°3.5免加熱直接軋制directrollingwithoutheating不經(jīng)過加熱爐加熱，將連鑄后帶有余熱的鑄坯直接送入軋線，或經(jīng)過適當(dāng)補(bǔ)熱后送入軋線進(jìn)行軋制的工藝。4一般要求4.1控軋控冷生產(chǎn)線的工藝及裝備應(yīng)符合棒線材常規(guī)生產(chǎn)工藝流程及裝備要求。4.2新建棒線材生產(chǎn)線和現(xiàn)有棒線材生產(chǎn)線技術(shù)改造時，應(yīng)增加控軋控冷工藝流程環(huán)節(jié)，為開發(fā)生產(chǎn)細(xì)晶粒棒線材產(chǎn)品創(chuàng)造條件。4.3制定控軋控冷工藝時，應(yīng)綜合考慮坯料化學(xué)成分設(shè)計、各機(jī)組軋制溫度制度、精軋機(jī)組變形程度、設(shè)備選型、力能參數(shù)確定以及工藝生產(chǎn)線平面布置等多方面因素。4.4軋制后最終產(chǎn)品的金相組織、表面質(zhì)量、目標(biāo)力學(xué)性能、目標(biāo)疲勞性能、目標(biāo)焊接性能均應(yīng)滿足GB1499.1和GB1499.2的要求，實(shí)際晶粒度應(yīng)在9級以上。5原理與流程5.1原理通過控制軋件進(jìn)入精軋機(jī)組的軋制溫度以及控制軋件在精軋機(jī)組內(nèi)的變形量，進(jìn)一步控制軋件軋后溫度，實(shí)現(xiàn)細(xì)化軋件晶粒組織，從而使最終產(chǎn)品達(dá)到所要求的力學(xué)性能。5.2工藝流程5.2.1控軋控冷區(qū)段內(nèi)的精軋模塊機(jī)組應(yīng)分組布置。5.2.2棒材精軋模塊機(jī)組可選擇4+2或2+4布置，在車間長度允許的情況下也可選擇2+2+2布置。每組模塊軋機(jī)前均應(yīng)布置由水冷箱和水冷后均勻軋件芯部和表面溫度差的回復(fù)段組成的冷卻單元，保證控軋要求的溫度范圍。典型的4+2布置示意圖見圖1，2+2+2布置示意圖見圖2。5.2.3線材精軋模塊機(jī)組可選擇8+2布置，也可選擇6+2+2布置或6+4布置，每組模塊軋機(jī)前均應(yīng)布置由水冷箱和水冷后均勻軋件芯部和表面溫度差的回復(fù)段組成的冷卻單元，保證控軋要求的溫度范圍。典型的8+2布置示意圖見圖3，典型的6+2+2布置示意圖見圖4。圖1典型的4+2布置示意圖3T/CISA455—2024圖2典型的2+2+2布置示意圖圖3典型的8+2布置示意圖圖4典型的6+2+2布置示意圖6設(shè)備要求6.1上料區(qū)、加熱爐區(qū)、粗軋機(jī)區(qū)、中軋機(jī)區(qū)以及預(yù)精軋機(jī)區(qū)、軋后冷卻區(qū)及冷卻后精整區(qū)的主要設(shè)備組成及選型應(yīng)滿足GB50410和GB/T50436的相關(guān)規(guī)定。6.2生產(chǎn)直條棒材產(chǎn)品的高速棒材精軋機(jī)組應(yīng)選擇模塊軋機(jī)，分組布置?？蛇x擇一拖二集中傳動，也可選擇單獨(dú)傳動。模塊軋機(jī)的主要性能參數(shù)見表1。6.3生產(chǎn)線材產(chǎn)品的精軋機(jī)組，應(yīng)選擇模塊軋機(jī)，由4機(jī)架組成，分組布置。精軋機(jī)組后應(yīng)配置減定徑機(jī)組，定徑機(jī)組應(yīng)選擇模塊軋機(jī)，由2機(jī)架組成，宜選擇單獨(dú)傳動。6.4生產(chǎn)直徑在25mm~32mm以上直條棒材產(chǎn)品的棒材精軋機(jī)宜選擇加強(qiáng)型的短應(yīng)力線軋機(jī)，分組布置，并使用單獨(dú)傳動。加強(qiáng)型的短應(yīng)力線軋機(jī)主要性能參數(shù)見表2。4T/CISA455—2024表1模塊軋機(jī)主要性能參數(shù)規(guī)格230265290330輥環(huán)直徑（mm）158/144228/207263/242290/270330/300適應(yīng)產(chǎn)品規(guī)格（mm）8~20最大設(shè)計速度（m/s）605050保證速度（m/s）424242最大軋制力（t）33354050最大軋制力矩（t·m）0.30.82.32.8表2加強(qiáng)型的短應(yīng)力線軋機(jī)主要性能參數(shù)軋機(jī)規(guī)格軋輥直徑（mm）輥頸直徑（mm）最大軋制力（t）最大軋制力矩（t·m）最大保證速度（m/s）350++370/33522086.5對于改造的生產(chǎn)線，水箱后配置的回復(fù)段宜選擇圍盤活套過渡，以有效利用車間現(xiàn)有長度。6.6精軋機(jī)組和減定徑機(jī)組前均應(yīng)設(shè)置連續(xù)工作制的回轉(zhuǎn)式切頭及碎斷飛剪機(jī)。6.7模塊軋機(jī)應(yīng)配置專用輥環(huán)更換工具。6.8自動化系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置溫度控制及水冷閉環(huán)控制。6.9模塊軋機(jī)傳動宜選擇交流傳動。6.10各水冷單元內(nèi)水箱之間宜設(shè)置智能夾送裝置。6.11對于升級改造和建設(shè)長度有限的直條棒材軋機(jī)，控軋控冷區(qū)段內(nèi)的水冷單元內(nèi)可布置圍盤活套。圍盤活套前應(yīng)布置智能夾送輥裝置。7生產(chǎn)工藝要求7.1控軋控冷生產(chǎn)工藝應(yīng)滿足GB50410和GB/T50436中的相關(guān)規(guī)定。7.2應(yīng)根據(jù)軋制產(chǎn)品的品種及規(guī)格，制定產(chǎn)品在軋制過程中各區(qū)段合理的軋制溫度制度，除保證在高溫奧氏體再結(jié)晶區(qū)的軋制外，更要實(shí)現(xiàn)在奧氏體未再結(jié)晶區(qū)的軋制，以及在可發(fā)生形變誘導(dǎo)鐵素體相變的低溫區(qū)段內(nèi)的軋制，或在發(fā)生鐵素體相變過程中雙相區(qū)的軋制。未再結(jié)晶區(qū)以及發(fā)生形變誘導(dǎo)鐵素體相變的低溫區(qū)段的控軋溫度通?？刂圃?60℃~820℃范圍內(nèi)。各區(qū)段可參考的典型的溫度制度見附錄A。7.3為保證各個區(qū)段軋制要求的溫度范圍，在進(jìn)入該區(qū)段軋制前，應(yīng)設(shè)置合理的水冷裝置。水冷裝置和水冷后回復(fù)段的長度應(yīng)根據(jù)計算確定，通常在70m~90m范圍內(nèi)。水冷裝置的水壓應(yīng)在0.8MPa~1.2MPa，水溫小于35℃。7.4在奧氏體未再結(jié)晶以及發(fā)生形變誘導(dǎo)鐵素體相變區(qū)段的（含Ac3~Ar3范圍）溫度范圍內(nèi)的軋制，連續(xù)變形量不宜小于35%，且不宜超過60%。7.5終軋后應(yīng)設(shè)置由水冷箱和水冷后均勻軋件芯部和表面溫度差的回復(fù)段組成的冷卻裝置，宜選擇分級水冷的冷卻工藝，抑制變形后晶粒的進(jìn)一步長大。7.6模塊軋機(jī)的潤滑站應(yīng)單獨(dú)設(shè)置。7.7精軋機(jī)區(qū)控制軋制用冷卻水宜單獨(dú)收集處理。7.8新建和改造生產(chǎn)線宜設(shè)置免加熱直接軋制工藝通道。5T/CISA455—20248坯料成分要求連鑄坯料的主要合金元素可按表3中規(guī)定的目標(biāo)成分執(zhí)行。表3不同產(chǎn)品規(guī)格和強(qiáng)度等級所用坯料的化學(xué)成分推薦數(shù)值序號強(qiáng)度等級產(chǎn)品規(guī)格尺寸1400、400E≤10mm0.4~0.5無12mm~25mm0.8~1.20.4~0.5無>25mm0.4~0.6少量2500、500E≤10mm0.5~0.6無12mm~25mm0.5~0.6少量>25mm0.5~0.6適量表4模塊軋機(jī)振動、溫升考核指標(biāo)項(xiàng)目考核指標(biāo)振動值≤4.0mm/s滾動軸承溫升≤40℃油膜軸承溫升≤50℃9安裝調(diào)試與運(yùn)行維護(hù)9.1控軋控冷產(chǎn)線的安全環(huán)保應(yīng)滿足GB50410和GB/T50436中的相關(guān)要求。9.2設(shè)備的安裝、維修、保養(yǎng)應(yīng)符合JB/T5000.10以及圖紙的有關(guān)規(guī)定。9.3應(yīng)進(jìn)行設(shè)備開機(jī)前檢查，并定期對設(shè)備各運(yùn)動件（如軋輥、夾送輥、飛剪剪臂、轉(zhuǎn)轍器等）和各執(zhí)行原件（如氣缸、液壓缸、電機(jī)等）進(jìn)行檢查。9.4應(yīng)定期對軋輥、夾送輥、飛剪剪刃、水冷噴嘴、導(dǎo)槽或?qū)Ч?、圍盤導(dǎo)槽等易耗零部件磨損情況進(jìn)行檢查，不符合要求的要及時更換。9.5應(yīng)對各設(shè)備的參數(shù)，如軋機(jī)輥縫、夾送輥輥縫、飛剪剪刃側(cè)隙、轉(zhuǎn)轍器零位、噴嘴規(guī)格以及各介質(zhì)的壓力、流量、溫度等進(jìn)行定期檢查和調(diào)整。9.6應(yīng)定期檢查水冷裝置、設(shè)備冷卻、潤滑、氣動、液壓和電路中的檢測元件、控制元件，保證各元件的靈敏可靠、參數(shù)正常。9.7運(yùn)轉(zhuǎn)過程中應(yīng)隨時監(jiān)測各種介質(zhì)參數(shù)是否正常，設(shè)備運(yùn)行聲音、震動、溫度是否正常。一旦發(fā)生異常，應(yīng)及時進(jìn)行停機(jī)檢修或更換零部件，保證設(shè)備在正常狀態(tài)下工作。模塊軋機(jī)設(shè)備的振動、溫升應(yīng)滿足表4中的要求。9.8設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)前和運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，應(yīng)確保設(shè)備周邊無雜物，安全設(shè)施到位，避免發(fā)生設(shè)備或人員事故。6T/CISA455—2024控軋控冷各區(qū)段典型溫度制度表表A.12+4布置型式棒材軋機(jī)控軋控冷典型溫度制度鋼種代表牌號規(guī)格開軋溫度精軋機(jī)組一入口精軋機(jī)組二入口冷床入口Φ/mm℃℃℃℃熱軋鋼筋HRB400E950~1050830~850~780~780~850HRB400E950~1050850~870~800~780~850HRB400E20950~1050860~880~830~780~850表A.2線材軋機(jī)控軋控冷典型溫度制度鋼種代表牌號Φ/mm溫度，℃開軋溫度進(jìn)精軋機(jī)組溫度進(jìn)減定徑機(jī)組溫度吐絲溫度熱軋鋼筋HRB400E6.51000~950780~800760~780800~810HRB400E81000~950780~800760~780800~810表A.32+2+2布置型