钢帘线的发展和生产工艺现状

钢帘线的发展和生产工艺现状钢丝帘线，俗称钢帘线，是橡胶制品尤其是汽车子午胎理想的骨架材料。帘线钢是优质硬线钢的精品，是超洁净钢的代表产品和钢铁企业线材生产水平的标志性产品，也是商用钢中强度最高的钢。它在生产中对冶炼、轧制、加工等每个环节都有特殊的要求，是不折不扣的全过程精品钢材。生产帘线钢技术含量极高，被誉为“线材中的极品”、“线材皇冠上的明珠”。一般来说，钢帘线需要拉到Φ0.38mm以下，拉的越细，生产难度越大。因此能拉到的最小线径是衡量一个钢厂帘线钢生产水平的重要标准。我国钢厂帘线钢大多能拉到Φ0.22mm左右，只有武钢、兴澄特钢等少数几家试拉Φ0.175mm成功。目前，据我所知，我国可以生产帘线钢的钢厂主要有：宝钢、武钢、鞍钢、首钢、沙钢、青钢、邢钢、兴澄特钢等。欧洲、巴西等一些钢厂拉到Φ0.15mm没有问题。而日本神户则可以拉到Φ0.08mm以下，Φ0.08mm，这是一个非常可怕的数字。我们人类的头发一般直径在Φ0.18mm左右，也就是说，神户拉的钢帘线要比我们头发细一半以上。拉到如此细丝，任何稍大尺寸的硬性夹杂、偏析、非常规组织、内部及表面缺陷都可能是致命的，都可能造成断丝，可见生产难度之高。帘线钢盘条对化学成分、偏析、脱碳层、晶粒度、组织、表面质量、内部缺陷等都有非常严格的要求，近乎苛刻。化学成分元素C

Mn

Si

P

S

Ti

Al

Ni/Cu

Mo/Co

Cr含量0.15-0.3

≤0.012

≤0.008

≤0.002

≤0.005

≤0.007

≤0.002

≤0.005这个只是基本指标，各厂内控虽各不相同，但要比基本标准严格的多。我国大多钢厂在C、O、Mn、Si等成分的控制上一般没有问题，但在S、P、Al、Ti等成分的控制上虽然能达到基本标准，但控制水平大多偏低，这也是制约我国帘线钢水平上一个台阶的重要因素。夹杂物：塑性夹杂A类、C类≤1级，脆性夹杂B类、D类≤0.5级组织：盘条中的金相组织索氏体率大于85%，不应有马氏体、贝氏体、网状渗碳体等有害组织。晶粒度：大于8级脱碳层：小于0.08mm碳偏析：中心碳偏析小于3级表面质量：压痕、麻面等深度或高度小于0.1mm，氧化皮重量在0.4-0.8%下面就帘线钢质量最重要的偏析和夹杂两个方面展开讨论由于帘线钢是高碳钢，因此中心碳偏析的控制极其重要。高的碳偏析会在盘条中心生成网状碳化物，在钢帘线的拉拔和捻股过程中引起断丝。在这个方面，世界上有两种路线，一种是以日本神户、新日铁、韩国浦项为首的大方坯路线。由于大方坯是开坯两火成材，且钢材变形比较大，因此在偏析的控制上具有先天的优势，但成本较高。另一种是以欧洲为首的小方坯路线，采用的是低过热度、二冷强冷加末端搅拌技术，虽然与大方坯相比有一定差距，也能较好的控制偏析，基本满足Φ0.15mm以上级别钢帘线生产要求。由于小方坯是一火成材，相对大方坯节约了成本，因此具有价格优势。但是，由压下量较小，一火成材加热温度较低，在拉到Φ0.15mm以下级别遇到了瓶颈。因此，如果生产最高级别的钢帘线，大方坯是一个趋势。宝钢曾一度认为小方坯无法生产帘线钢，因此采用的是模铸，后见国内小方坯生产帘线钢成功，顺此又有小方坯投产生产帘线钢。目前，我国采用大方坯路线有鞍钢、兴澄，采用小方坯路线的有沙钢、邢钢、青钢、首钢等。控制C偏析，一般要求过热度低于30℃。兴澄引进日本住友中间包电磁感应加热技术，温度能控制在正负3℃，使用效果较好。大方坯一般是采用弱冷加轻压下技术。小方坯一般是采用二冷强冷加末端搅拌技术，通过控制过热度、拉速、二冷水比水量及电磁搅拌强度，来达到控制碳中心偏析的目的。通过控制参数，碳中心偏析率能达到1.05%以下。下面谈一下夹杂物的问题帘线钢的生产对冶炼过程及工艺具有特殊的要求，因为在生产钢帘线过程中，要将Φ5.5mm盘条拉成Φ0.38mm以下的细丝，线材长度增至原来的1000多倍，截面积缩至0.07%，接近拉拔工艺的极限，而后还要经高速双捻机合股成线。因此要求钢材须有极高的洁净度，对钢中夹杂物的尺寸、数量及形状可变形性要求很高。有一种说法，认为夹杂物的尺寸要控制在钢帘线成品线径的1/5以下，我认为这种说法太宽泛了，如果把钢帘线拉到Φ0.2mm以下，脆性夹杂物必须控制在5μ以下。如一、滔外来顶夹杂聚。步由于隔外来原夹杂欠尺寸旋通常环较大拘，因予此要溉严格钓控制陷。一个是保脑证耐谨材的遇质量弱，即盛耐浸丙蚀程胜度；须二要睡控制拘连浇漫炉数厌，一隙般要饭控制剩在佣15林炉以办下怎二、刺内生距夹杂抛首先强，尽史可能学的要劲控制垃Al虫2O喉3梁、府Ti俭N纲等脆成性夹盐杂。只控制锣这两销类夹贤杂，素一需痒要从弄原料圣入手骂，因光此帘虚线都校是使砌用硅第锰脱层氧，微而不肚能使钞用铝才脱氧默。出其次牌，耐隶材的券选用接也很纸重要拍。钢糕包材任料必气须为驱无铝泰材质狡，国垮内一秧般都故采用副的镁杏钙材膨质（奇国外推用什茂么材宰质我剑不太傅清楚攀，有席谁知轻道可椅以交缠流一贯下）锋。韩暗国钢烛厂甚及至所救使用柜的中盾间包核塞棒冠、长帅水口腰及浸拼入式早水口烟都为迹不含莫铝质包。一并般要由求钢践中酸眼溶铝补含量蛾在般6P老Pm饺以下蛋。日福本帘角线钢搬酸溶放铝含睛量在钻3P闯Pm蝶以下史，白Ti举在喊5p浓pm段以下漂。国删内武壳钢在纱这方荣面做庆的较皂好，假从铁余水和选脱氧碍剂入流手（奖用的倾是电搭解锰嘱），粒铝和陡钛均重能控鄙制在霸5p养pm堡以下局。挂帘线中钢中酒复合吨夹杂般一类撕为硅袄锰脱筑氧产紧物翠Mn谊O-导Si岛O2吗-A颗l2头O3挽系、益另一溉类为拦精炼涨渣造被成的丘Ca盾O-烘Si雹O2继-A加l2穿O3奥系。餐对于莲这两柔类夹区杂，常一是慨要通杯过设拼置合扰适软较吹参汤数、脸优化嚼中间兔包及灭结晶狗器流俭场，数使其衰上浮办去除沃。二况是对邪于没盐有去顺除的此夹杂暖物，蹈把其菠控制惰在三觉元相毫图中觉的低毙熔点茄区（混见图哥），搅使其介在轧勇制过自程中槐能很舞好的默随钢煎基体丢变形锐并轧箭碎。碧帖要求密夹杂姥物中榨Al杆2O督3泰含量隆为禁15本%-若25改%捎，在淹此含胸量下抓，夹施杂物亭的不皆变形阻指数绒达到广最小点值。野把夹存杂物墓控制行在低饲熔点往区，记有两何个要按点，拾一是蛙精炼禁渣碱世度控颂制在窄1是左右奇，二熄是精艰炼渣木中并Al祝2O辞3蹈含量醉控制昏在稍8%撇左右讯。射另外迹，需旁要控骑制精护炼渣咽中的既氧化锯镁含市量。男当偷Mg雨O肤含量咳为暴15厨%~足20删%烛时，递相对笨于辞Ca纠O建－货Si以O江2推－清Al谷2O资3处三元茧系杂阅，相裹图中放低熔索点区议的位卖置发亩生偏驴移，汤这使严原来为处于魂低熔券点区里的夹痒杂处盏偏离猎低熔抗点区牙。欧当夹富杂物悼中芝Mg逼O壤含量驶大于喝20编%争时，布低熔谢点区滤的面年积随摸Mg鼠O波含量敢的增纵大而忧减小规，戏Mg熔O术含量蛙为良30矮%愧时，盖低熔贿点区伶在相晒图中葬基本秘消失惰。消低熔沸点区付夹杂辉物中尺Al狮2O版3露含量捞和不汗变形裂夹杂蜻物指感数之只间的构关系敢帘线叫钢铝姜含量瘦要低犁，浸掏入式搏水口足用什挥么材泻质的由？河镁碳漫材质袄渣中弱Al颠2O脊3殿含量摇和碱句度对拍[A屑l]逃的影催响的渣中摘以及矿夹杂乞物中辉的读Al雪2O谢3苹含量颜之间幻的关艘系披在生劝产钢君帘线受时，缴塑性讯夹杂籍和脆等性夹悠杂一梯般控家制多蹈大合追适？捧？僻在光详镜下鲁观察代，塑采性夹袋杂宽暂度冶5滨微米竟以下司，脆茶性夹舅杂妈3怕微米凤以下离我有帽一个腹大胆考的想夏法，呜为什烦么不奖用高肝铝钢调拉钢理帘线糖呢？珍如果娱铝含延量高酷，钢违液中尽氧的讯活度焦低，覆钢液过比铝嘴镇静玉钢纯膀净欠由于尼三氧局化二牵铝是书脆性蔬夹杂测，对桑钢帘小线拉附拔和李捻股杯过程敲中都势很致抽命，火会造吓成断恐丝，繁因此翁必须奉控制嫩钢中阵酸溶抗铝含葬量。奔通过咐热力管学计宏算可册以得朵出，忧当钢粮中酸帐溶铝誓含量桌达到走6p拜pm肌以上杂时，锐就会例生成众三氧色化二损铝夹加杂。援现在油国内筐能过斗硅锰好脱氧触，也另能把磁总氧纸降到壶很低摸的水易平，挑大概桃能达趣到十学几个产pp构m县帘线棒钢的宿夹杂备物总准量，吉要控赵制在年多少因以内围？乌目前宵，国孟内夹汤杂物枝的统扁计主列要以积金相龙统计边和大宰量电曾解为姥主。董对于队帘线意钢盘军条，坏一般掩采用疮的是勒金相忠统计束的方梢法。呼一般装认为绢帘线滩钢盘截条中拣夹杂筛物（岭硫化厦锰除扭外）绪要控饲制在斯当量眼直径惊3侧个名/m艘m2葡以下给对于瓣钢帘休线钢直，可波采用菠纯净壁钢操络作规拖程以蜘去除饱外来今夹杂颗物。帜原生层夹杂塔物的企控制市对钢金帘线狐钢的宜性能岛极为透重要董，因睬为这池种夹他杂物停会损质害钢祖帘线全钢的肝疲劳干性能长。在心钢帘狮线的渣研究殿开发渡过程巨中，奖对断页丝断墨裂面鸣上出捞现的穿夹杂屑物进绩行了扮观察蔽和分翻析，鱼结果百破碎搭的硬呆质倒Al剑2O翼3歼为主足的夹盒杂物侮。梳象冷Al判2O稼3配型不殊变形圾夹杂度物，域在加仰工过选程中饼会导乓致断宵丝，酱在数扣量上博必须出非常驼少。傅为适坟应上布述要馋求，茧在冶杠炼成唇分上饿控制决相当区严格饺。一甘是钢坡中氧袄含量陶要低喷（要摄求＜哗20构×1浮0-讨6热）；封二是繁Al街so遍l/贩Al昌to蛾t≈蛙1派（至叙少大鸡于等都于岔0.旬95选）；在三是搭夹杂即物变呆形处袭理以雪变为踢易变谅形的懒夹杂茎物。罪上述饶要点恼只有萍在精润选原饭料、诞严格乞的冶叨炼和饱有效珠的精嘱炼，抓包括剃真空滑脱气茎等工锣艺方戴能满并足。快其次离，在忙浇铸造过程摔中，置钢水渗不能皱受到慕污染银]杜。这泄种污输染主货要来针自空恶气氧舒化和截外来咐夹杂枪的混诸入，六后者驻包括呆耐火脖材料限的熔斤损和胖保护俭渣的漠卷入洁。因筋此，扫在浇属铸过湾程中炸采取翠如下处措施味：置(1颠)栗防止未钢包条渣进耽入中域间包嚷（采沿取大愤包下之渣自搬动检压测技促术）逃；薪(2场)众采取协优质累引流含砂（隐自开停率要抖大于凝98瞧%剩）；四(3碗)棍采取们长水致口和桑浸入斤式水鹊口进谢行保席护浇刘铸；恩(4佩)珍防止检吸入幅空气劳；假(5蜂)亮防止航中间技包覆铲盖剂俱和中候包耐恼火材期料污放染钢旋水；傲(6报)助采取跪带垂题直段母的弧菠形连坛铸机扑，降章低拉痕速以烛利夹地杂物做上浮教；渔(7雄)剥采取峡合适课水口贷结构浑，防挖止结壳晶器榆内钢款水卷约渣。泰厂名万孝帖工艺遭流程驱德国猜萨尔肚洋膛高炉傍→则铁水龄预处喝理饰→L长D→药RH餐→T长N后喷粉狭→C白C(静12贷5m他m×麦12抖5m怒m撞、迹14酷0m兰m×矩14生0m插m,欢EM些S孙）纱德国让鲁尔距奥特涨面假BO奋F→渐LF什+V淡D→开CC烫（炕6馆流，员13分0m拘m×杯13戒0m赶m,绒M-花EM学S,珍强制僚冷却干）探英国伪乔冶数敦摧诱怪EA梯F→墓LF悬→C沈C找（温6妹流，母12功0m酒m×经12座0m蹦m照，强疮制冷圆却）余英国肿萨斯霸特拣倚月BO订F→之RH庙→C弊C（怎6流腾，1割50怖mm府×1星50乳mm之,S洞-E蜻MS枪,F将-E驼MS抵强制涂冷却装）倘日本秘神户盯稍明铁水视预处触理→迷转炉热→钢穷包精胀炼→馒RH始→C芦C(棋2流仅,3铸00益mm乒×4申30骡mm接)返宝钢能挥非铁水证预处波理→在LD谢（3理00肢t）员→L凶F→况RH慌→模尺铸好武钢匪烘颠LD椒(1鸟00宰t)刚→曾LF败→V装D→茅LF竖→C忠C(加5流累，2滩00鄙mm塑×2茶00灵mm及,M舞-E扒MS赖)纵鞍钢难瞎恒铁水维预处赏理→户LD台(1急50自t)绩→碑钢包缴精炼堡(合桐成潭悠洗、器喷粉柱、吹饮氩)咏→言模铸括青钢疫衰赚铁水夕预处寒理→林转炉霉→L盐F→败CC择(1饺50踏mm晌×1堆50命mm共)唯除了骑碳的捷偏析课外，谊帘线务钢还饺要注略意硫促磷的历偏析君。纳铸坯赖的质蜡量在皱很大宵程度迷上为驰〔%愁S〕黑所左惭右，乓减少室铁水茂中〔借S〕壮是发桂展连俊铸所座需，台但由乒于炼盟钢脱移硫能连力有趟限，染不能赚达到笨洁净逢钢的卷生产币水平红，高绵炉脱浪硫，够成本沃高，奥经济恶上不坚划算咱，所亡以铁治水预匹处理底成为挥炼钢涨生产诉的一贼个重受要环忌节。泉随着盈炼钢截生产低节奏授的加太快，致脱磷授，脱律硅也暖成为尖铁水举预处倒理的慕一部妈分，阳其目筒的是惰为炼熔钢提三供优虾质钢兄水，办实现退少渣征炼钢窝铁水溜预处纸理的赚目的带是减泡少钢扑中有利害元呜素P规、S县含量郑，通恐过向秋铁水袖添加泛熔剂译进行袍脱硅尾、脱牙磷和狗脱硫钉处理裹。例跃如在供铁水训沟流野槽处陵添加疼烧结娃矿和傍石灰蛛进行奉脱硅慨处理刘；向菠铁水辞罐喷激吹苏创打进各行脱负磷、敲脱硫睬处理粥；向静铁水振罐吹嗽氧、客加入牺铁矿疲或氧互化铁慎皮、蓬石灰楚和萤抓石进马行脱较硅、尽脱磷辟和脱健硫处档理。坚通过汤三脱圾处理仿使入年炉铁劈水的俭硅、手硫和言磷含箩量下苦降。载铁水任脱硫酱方法缺很多卵，如迷德国慎采用床的脱猎硫方沉法中聚较为装成熟桑的有澡两种醉：莱闷茵搅述拌法攻和K额R搅剩拌法纺。目粒前广枝泛采扒用喷室吹（同Ca版O+等Ca嫂C2酒+M渣g）养法，牵可使唱转炉签铁水筑S＜团0.贺01两%。蒸转炉恳提高宜洁净系度的布炼钢愧技术湾（1彼）转醋炉用家钢铁阳料，涂日本览用三腰脱铁齐水在蓄转炉意中进惭行少触渣吹泥炼；添（2府）复端吹工冰艺；报（3妻）挡体渣出辆钢，金用挡食渣球罚、挡缠渣锥艳、气亩动挡斧渣器请；（乘4）塑炉渣翻变质建，转甜炉出边钢或丢钢包腥顶渣灰中加析炉渣向改质留剂，谁还原戒Fe最O并司调整浸顶渣喇成分璃；（助5）枝防止犬增氮旨。扒氧气伸转炉退适合科于冶让炼低陡碳钢茄，但糠也能浆冶炼