Technologia kontroli wytapiania
Tradycyjnystal emaliowanawykorzystuje systemy składu stali uspokojonej aluminium i stali o ultraniskiej zawartości węgla. Stal jest stosunkowo czysta i zawiera niewiele cząstek drugiej fazy, co powoduje słabą zdolność magazynowania wodoru i odporność na kamień. Według badań literaturowych dodatek niektórych pierwiastków stopowych do stali emaliowanej może odpowiednio poprawić działanie przeciw osadzaniu się kamienia na płycie stalowej, ale w dalszym ciągu nie jest w stanie spełnić wymagań związanych ze złożonym formowaniem; ponadto, ze względu na dużą zawartość węgla w stali, produkty po wypaleniu i emaliowaniu nie spełniają wymagań. Nowoczesne produkty emaliowane mają wysokie wymagania jakościowe dotyczące odporności na korozję, odporności na wysokie temperatury i estetycznego wyglądu. Badany w tym artykule układ składu mikrostopów kompozytu Ti-SBN (tytan-siarka-bor-azot) w połączeniu z kontrolą struktury i właściwości materiału sprzyja tworzeniu się dużej liczby drobnych cząstek dwufazowych (gęstość sięga 1020 ~ 1021 cząstek/metr kwadratowy) i większe. Mocna tekstura nie tylko znacznie poprawia zdolność magazynowania wodoru i odporność na wybuch kamienia, ale także bardziej sprzyja formowaniu tłoczącemu.
System kompozycji mikrostopów kompozytowych Ti-SBN
Kiedy atomy wodoru w stali zostaną „uwięzione” przez drugą fazę mikrostruktury, zazwyczaj trudno jest z nich uciec. Ten typ drugiej fazy nazywany jest często nieodwracalną pułapką wodorową. Pierwiastek Ti i jego faza wytrącona mają największe powinowactwo z atomami wodoru, dlatego Ti stosuje się głównie jako pierwiastek tworzący pułapkę wodorową w stali emaliowanej. Z punktu widzenia odkształcalności blachy stalowej emaliowanej duży wpływ na odkształcalność ma druga faza struktury. Ponadto stabilność drugiej fazy jest również głównym czynnikiem wpływającym na właściwości mechaniczne i odporność na zgorzelinę stali emaliowanej podczas procesu emaliowania. Dlatego poprzez rozsądne projektowanie komponentów i proces optymalizacji można kontrolować ilość, morfologię i stabilność drugiej fazy w mikrostrukturze. W tym badaniu zaproponowano system składu chemicznego stali walcowanej na zimno Ti-SBN o ultraniskiej zawartości węgla do emalii. W oparciu o konstrukcję o ultraniskiej zawartości węgla, przeprowadza się mikrostopy Ti w celu kontrolowania odpowiedniej zawartości N, B i Mn/S (mangan/siarka). )Porównywać. Właściwości segregacyjne B na granicach ziaren wykorzystuje się do utrudniania tworzenia się roztworu stałego i dyfuzji atomów węgla oraz sprzyjania wytrącaniu się dużej liczby drobnych cząstek cementytu w ziarnach. B i N łączą się w drobnym cementycie, tworząc cząstki dwufazowe i złożone fazy wytrącone, dzięki czemu płyta stalowa ma dobry efekt magazynowania wodoru.
Organizacja materiałów i technologia kontroli wydajności
W oparciu o system kompozycji mikrostopów Ti-SBN o ultraniskiej zawartości węgla, opracowano odpowiednią strukturę materiału i technologię kontroli wydajności, aby rozwiązać sprzeczność między odkształcalnością a odpornością na zgorzelinę stali emaliowanej, a także kluczowy problem techniczny zmniejszenia wytrzymałości po emaliowaniu . Czynniki procesu mają duży wpływ na zachowanie stali w zakresie penetracji wodoru i jego magazynowania. Środki takie jak zwiększanie temperatury ogrzewania, obniżanie temperatury zwijania i długotrwałe wyżarzanie w niskiej temperaturze mogą znacznie wydłużyć czas penetracji wodoru w płycie stalowej; podjęcie działań, takich jak zwiększenie ciśnienia walcowania na zimno. Środki takie, jak obniżenie szybkości, zwiększenie czasu penetracji wodoru w płycie stalowej i zmniejszenie współczynnika dyfuzji wodoru, mogą uzyskać mocniejszą teksturę, co jest korzystne w przypadku formowania tłocznego. Analizując wpływ parametrów procesu walcowania na gorąco, procesu walcowania na zimno, wyżarzania ciągłego i wyżarzania dzwonowego na odporność zgorzeliny i właściwości mechaniczne stali emaliowanej, określono proces walcowania na gorąco i proces wyżarzania na zimno [7]. Badania wykazały, że odpowiednie zwiększenie zawartości S, Mn i N oraz dodanie śladowych ilości B może znacznie poprawić właściwości użytkowe szkliwa. W porównaniu ze stalą niezawierającą B, wyżarzana w sposób ciągły płyta ze stali emaliowanej zawierającej B uzyskuje niższą granicę plastyczności. Chociaż wskaźnik umocnienia odkształceniowego (n) spadł, współczynnik odkształcenia plastycznego (r) i wydłużenie po zerwaniu są wysokie, a ogólna wydajność jest doskonała. Badania procesu walcowania na gorąco pokazują, że po podgrzaniu kęsa do 1200-1250 stopnia i trzymaniu go przez ponad 120 minut, grube osady w kęsie rozpuszczają się w cząstki drugiej fazy. Po wielokrotnych przejściach walcowania grubość zmienia się z 23 mm na 4 mm, a warstwa schładza się. Temperatura zwijania wynosi 680 ~ 750 stopni. Podczas procesu zwijania i chłodzenia w wysokiej temperaturze zmniejsza się gęstość dyslokacji w stali, co sprzyja ponownemu wytrącaniu się węgla i azotków oraz sprzyja agregacji i wzrostowi cząstek drugiej fazy w stali. Gdy stopień redukcji walcowania na zimno wynosi 80%, większe cząstki dwufazowe wytrącone w materiale bazowym do walcowania na gorąco są dalej kruszone i stają się mniejsze. Badania procesu wyżarzania ciągłego wskazują, że krótkotrwałe wyżarzanie ciągłe w wysokiej temperaturze bardziej sprzyja uzyskaniu mocniejszej tekstury, co jest korzystne przy tłoczeniu; podczas gdy „drobnoziarnista struktura + łańcuchopodobny perlit zdegradowany” i drobno zdyspergowany perlit otrzymywany przez długoterminową izolację w stosunkowo niskich temperaturach Cząstki cementytu są bardziej pomocne w zmniejszaniu szybkości dyfuzji wodoru w stali i poprawie działania zapobiegającego osadzaniu się kamienia stal emaliowana. Podczas procesu wyżarzania kielichowego, wraz ze wzrostem temperatury wyżarzania i wydłużaniem się czasu przetrzymywania, duże dwufazowe cząstki w płycie walcowanej na zimno w dalszym ciągu rozkładają się i rafinują, a częściowo tworzą nowe węglikoazotki Ti w wysokich temperaturach. Po wykończeniu w walcowaniu na zimno dysperguje się wydzielone cząstki o wielkości od 25 do 50 nm, którymi są węglikoazotki Ti, siarczki węgla, siarczek manganu itp. Do przeprowadzenia testu odporności na wybuch w skali 0,80 mm zastosowano metodę podwójnego ogniwa elektrolitycznego głęboko tłoczona, walcowana na zimno stal emaliowanaDC03EK,a uzyskana wartość czułości TH na eksplozję zapobiegającą osadzaniu się kamienia wynosiła 18,74 min/mm2. Zgodnie z ogólnym doświadczeniem testowym, gdy TH jest większe lub równe 6,7 min/mm2, stal emaliowana ma stabilną odporność na wybuch. Ponadto, ponieważ skład chemiczny przyjmuje mikrostopy kompozytu, stabilność termiczna fazy wytrącania kompozytu jest bardzo duża, a wartość redukcji wytrzymałości blachy stalowej po spiekaniu mieści się w granicach 30 MPa.
Precyzyjna technologia sterowania dla wytapiania o wąskim składzie
Wysoka zawartość Ti w układzie mikrostopów kompozytu Ti-SBN o ultraniskiej zawartości węgla powoduje, że stal emaliowana walcowana na zimno łatwo gromadzi się podczas procesu odlewania, co wpływa na wydajną i stabilną produkcję. Jest to powszechny problem w przemyśle metalurgicznym. Stosuje się specjalny modyfikator żużla górnego kadzi, a proces zwiększania azotu i kontroli tlenu stosuje się w celu utworzenia specyficznej zależności dopasowania pomiędzy ilością modyfikatora żużla górnego kadzi a ilością RH (pieca rafinacyjnego z odgazowaniem z cyrkulacją próżniową) przedmuchanego tlenem. Emalia High-Ti jest odlewana ze stalą w celu akumulacji przepływu. Problem został znacznie poprawiony. Wydajność produkcji ciągłego odlewania stali emaliowanej walcowanej na zimno została znacznie poprawiona i można uzyskać ciągłe odlewanie w 5 piecach. Aby uzyskać precyzyjną i stabilną kontrolę składników wytapianych o wyjątkowo niskiej zawartości węgla, w ramach tego projektu prowadzone są systematyczne badania nad nawęglaniem RH i zasadami nawęglania w procesie ciągłego odlewania. Aby uzyskać czystą roztopioną stal na etapie wytwarzania stali, należy ściśle kontrolować zawartość węgla i tlenu w konwertorze, obniżyć ciśnienie procesu RH i poprawić jakość roztopionej stali. Ponadto, aby skutecznie kontrolować zawartość węgla, w rzeczywistym procesie ciągłego odlewania jako materiał ogniotrwały warstwy roboczej kadzi pośredniej stosuje się magnezjowy materiał powłokowy, a do ścisłej kontroli stosuje się żużel ochronny o bardzo niskiej zawartości węgla i alkaliczny środek pokrywający karbonizacja roztopionej stali podczas ciągłego procesu odlewania. ilość. Dzięki powyższym środkom ilość węgla dodawanego podczas procesu ciągłego odlewania jest kontrolowana poniżej 6×10-6.
Technologia i urządzenia do testowania wydajności zapobiegającej skalowaniu
W ramach projektu opracowano zintegrowaną technologię i urządzenie do elektrochemicznego pomiaru przepuszczalności wodoru stali stosowanej na emalię, a także eksperymentalną metodę symulacyjną i metodę pobierania próbek w celu sprawdzenia skuteczności przeciwwybuchowej powłok spawalniczych w osłonie gazu jonowego i wypalania emalii dużych -wymiarowe płyty stalowe. Do określenia rzeczywistej odporności produktu zastosowano obie technologie detekcji. Stosuje się go w połączeniu z testem wydajności eksplozji skali w celu ustalenia ilościowej zależności między danymi dotyczącymi penetracji wodoru a odpornością na eksplozję skali blachy stalowej i poprawy dokładności przewidywania odporności na eksplozję skali płyty stalowej.
Technologia i sprzęt do badania przepuszczalności wodoru
Ze względu na brak specjalnych przyrządów do elektrochemicznego badania przepuszczalności wodoru metalicznego w ogniwach podwójnych elektrolitycznych, proces badawczy wymaga tymczasowej budowy urządzeń eksperymentalnych, a na wyniki badań wpływa efekt powierzchni próbki i efekt brzegowy. W ramach tego projektu niezależnie opracowano zintegrowany tester przepuszczalności wodoru metalicznego. To eksperymentalne urządzenie może realizować takie funkcje, jak wstępna obróbka próbki, elektrochemiczny pomiar przepuszczalności metalicznego wodoru, gromadzenie i przetwarzanie danych itp., tworząc urządzenie do pomiaru przepuszczalności metalicznego wodoru, które może stabilnie, dokładnie, czułie i wygodnie mierzyć prędkość dyfuzji wodoru i czas dyfuzji , Współczynnik dyfuzji może spełniać zarówno normę krajową „Metoda penetracji wodoru w badaniu wrażliwości na wybuch skali blachy stalowej walcowanej na zimno do emaliowania” (GB/T29515-2013), jak i normę międzynarodową „Pomiar penetracji wodoru i oznaczanie Wymagania badawcze dotyczące absorpcji i migracji wodoru w metalach przy użyciu metody technologii elektrochemicznej (ISO 17081-2014). Ponadto przyrząd ten może być używany do badania zachowania wodoru na próbkach stali o złożonych stanach strukturalnych.
Eksperymentalna metoda symulacji odporności na wybuch skali wielkogabarytowych płyt stalowych poprzez emaliowanie i wypalanie
Aby zwiększyć powierzchnię obszaru testowego ze stali emaliowanej, jednocześnie badając działanie zapobiegające osadzaniu się kamienia w obszarze złącza spawanego blachy stalowej i poprawiając dokładność przewidywania działania zapobiegającego osadzaniu się kamienia na płycie stalowej, w tym badaniu zaprojektowano walcowana na zimno stal emaliowana na wykładzinę podgrzewacza wody. metoda wykrywania. Pobrać dwie próbki kontrolne z tej samej partii blach stalowych i zastosować spawanie jonowe w osłonie gazu, aby utworzyć dużą próbkę kontrolną o wymiarach (90–120) mm × (180–240) mm. Pokryj zewnętrzną powierzchnię dużej płytki stalowej próbki kontrolnej emalią, po spiekaniu i naprzemiennych testach w komorze o wysokiej i niskiej temperaturze, obserwuj, czy na górnej i dolnej powierzchni całej próbki występuje osad; zasada jest taka, że wodór wytwarzany w wyniku elektrolizy wody w powietrzu podczas spawania łukiem plazmowym rozpuszcza się w strefie wpływu ciepła w wysokiej temperaturze, co uwzględnia zdolność magazynowania wodoru samej blachy stalowej. Metodę tę stosuje się w połączeniu z metodami elektrochemicznymi, aby dokładnie przewidzieć eksplozję materiału. Po dużej liczbie badań stwierdzono, że standardowa próbka stali emaliowanej o grubości 1 mm spełnia wymagania odporności na wybuch kamienia, gdy czas penetracji wodoru przekracza 9,5 minuty. Jednocześnie w tym badaniu opracowano metodę pobierania próbek stali taśmowej do ciągłego walcowania na gorąco, która zmniejsza intensywność pobierania próbek, poprawia wydajność produktu i przyspiesza rytm produkcji.
Technologia precyzyjnej kontroli kształtu
Opracowana w ramach projektu nowa, wysoce precyzyjna technologia kontroli kształtu procesów walcowania na gorąco i na zimno stali emaliowanej wykorzystuje monitorowanie online w czasie rzeczywistym pasowania szczeliny, kontrolę centrowania i dopasowywania walcowania zgrubnego i wykańczającego, automatyczne sterowanie naciąganiem walca środkowego walca walcownia i jednostka odrzutowa do walcowania na zimno poprzez walcowanie ciągłe na gorąco. Zgrzewarka zakładkowa do napawania cienkich taśm, trzpień zwijarki do walcowania na zimno nałożony na gumową tuleję oraz instalacja urządzenia redukującego drgania robocze pomocnika zwijarki do walcowania na zimno pozwoliły uzyskać stabilną kontrolę kształtu płyty gotowej emalii stal w ciągu 1 nm.
Technologia monitorowania online w czasie rzeczywistym w celu dopasowania szczelin w gorących walcarkach tandemowych
Funkcje technologii monitorowania online w czasie rzeczywistym szczelin pasowania walcarki tandemowej na gorąco są następujące: ① Wstępnie ustawiony zakres dokładności kontroli wielkości łuku walcarki i rozmiaru gniazda łożyska, zakres wartości normalnych i zakres normalnego cyklu pomiarowego zakres luzu pasowania łuku walcarki i gniazda łożyska w systemie monitorowania online; ② Wprowadzaj i przechowuj oryginalne dane, w tym informacje o gniazdach łożysk i informacje o łukach walcowni, do systemu monitorowania online; ③ Na podstawie oryginalnych danych system monitorowania online automatycznie oblicza i zapisuje pasujący luz pomiędzy łukiem walcarki a gniazdem łożyska online i przekazuje dane walcarki w czasie rzeczywistym. Dopasowany luz pomiędzy łukiem walcarki a gniazdem łożyska online jest znacznie poprawiany. terminowość i dokładność monitoringu.
Walcowanie ciągłe na gorąco, walcowanie zgrubne i wykańczające, centrowanie oraz dopasowywanie technologii i urządzeń
Do technologii centrowania i dopasowania oraz urządzeń do walcowania zgrubnego i wykańczającego w walcowaniu ciągłym na gorąco zaliczają się głównie samotoki pośrednie i boczne płyty prowadzące. Na środkowym samotoku znajduje się wiele rolek transmisyjnych, a dwie boczne płyty prowadzące są oddalone od siebie, mianowicie pierwsza boczna płyta prowadząca i druga boczna płyta prowadząca. Pierwsza boczna płyta prowadząca znajduje się pośrodku środkowego samotoku, natomiast druga boczna płyta prowadząca znajduje się w walcarce wykańczającej. Przed wejściem do zespołu oraz pomiędzy pierwszą boczną płytą prowadzącą a zespołem walcowania wykańczającego. Boczna płyta prowadząca zawiera wlot w kształcie trąbki, część zaciskową i koło prowadzące umieszczone na ich przecięciu. Koło prowadzące posiada obrotowy wał. Urządzenie to nie wymaga zmiany linii środkowej zespołu walcowania zgrubnego, zespołu walcowania wykańczającego i samotoku pośredniego. Koryguje odchylenie poprzez łatwą do przesuwania boczną płytkę prowadzącą. Jest to proste i łatwe do wdrożenia, a ostatecznie osiąga cel polegający na dopasowaniu centrowania kęsa pośredniego do centrowania stołu do walcowania wykańczającego.
Optymalizacja układu walcowania walcarki zimnej typu tandem
Optymalizacja systemu walcowania w walcowni zimnej obejmuje następujące aspekty: ① opracowanie metody zgrzewania cienkich taśm za pomocą zgrzewarki zakładkowej zespołu przewijającego do walcowania na zimno; ② ulepszyć urządzenie do odpieniania oleju emulsyjnego do walcowania na zimno, urządzenie do zgrzewania twardego rdzenia do walcowania na zimno i zmniejszyć walcowanie na zimno. Urządzenie wibrujące zwijarkę walcarki; ③ Zoptymalizuj system kontroli przepływu oczyszczania, system cyrkulacji w celu usunięcia krystalizacji w linii zasilającej systemu regeneracji kwasu oraz w pełni automatyczny zintegrowany system etykietowania zwojów stali; ④ Zaprojektuj nałożony klej na wał rdzenia opatentowanych grup zwijarki do walcowania na zimno, takich jak zestawy i tarcze, aby zapobiec oddzieleniu się rolek od wrzeciennika szlifierki. Dzięki powyższym środkom optymalizacyjnym kształt płyty gotowego produktu jest ostatecznie stabilnie kontrolowany w ciągu 1 nm.