CN101967543A - 一种低碳铝镇静钢铸坯的热轧加热方法 - Google Patents

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佘广夫
方淑芳
吕敬东
邱敏
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Abstract

本发明属于热轧带钢生产技术领域，特别涉及一种低碳铝镇静钢铸坯的热轧加热方法。本发明所要解决的技术问题是提供一种低碳铝镇静钢铸坯的热轧加热方法，该热轧加热方法加热温度低、加热时间短。本发明解决上述技术问题的技术方案是：加热炉预热段温度1050～1150℃、加热段温度1185～1230℃，均热段温度1160～1200℃；加热炉加热时间为135～147min。采用本发明方法加热低碳铝镇静钢铸坯，可提高低碳铝镇静钢加热温度均匀性，满足轧制工艺要求，并使低碳铝镇静钢铸坯的加热温度平均降低40℃，实现低温加热，加热时间平均减少10分钟，提高加热炉产量和加热质量、降低加热炉燃耗，取得增产保质和节能降耗的综合效果。

Description

一种低碳铝镇静钢铸坯的热轧加热方法
技术领域
本发明属于热轧带钢生产技术领域，特别涉及一种低碳铝镇静钢铸坯的热轧加热方法。
背景技术
随着国家产业政策的调整，电工钢应用及生产规模逐渐增大。其中因要求的无取向电工钢的加热温度较低(一般为1120～1160℃)，与一般热轧带钢的加热温度1200～1250℃差异很大。为避免同一加热炉内高温钢和低温钢同时加热所造成的困难，可采用在高温钢和低温钢之间留空位的方法，然而此法将降低加热炉生产率，减少经济效益。采用在高温钢和低温钢之间编排过渡材的方法很好地解决了此问题，所述的过渡材为低碳铝镇静钢，这种低碳铝镇静钢主要指一般冲压用热镀锌钢板和钢带(代表钢种有DX51D+Z，DX52D+Z)和一般用冷轧钢板和钢带(St12，St13)等钢种。
现有技术中低碳铝镇静钢为获得好的冲压性能，除要求几何尺寸外，更重要的是要执行“三高一低”的工艺制度。“三高一低”的实质就是要求在热连轧的全过程中，保证AlN在钢种呈均匀的过饱和固溶状态。关于AlN的析出、溶解温度和时间，许多资料都有介绍。钢坯在加热时，钢中AlN在加热到600℃时，AlN开始析出。温度继续升高，析出增加，到900℃时达到最高点，到1000℃时AlN大部分溶解，到1200℃时全部溶解。为保证AlN均匀地全部溶解，加长加热时间也是必要的。一般加热时间应大于2.5h，以保证AlN充分溶解。同时，要求粗轧开轧温度不小于1150℃，并要求连轧开轧温度为1000℃，同时要保证终轧温度在Ar3以上(860～890℃)，轧完后急冷到600℃以下开始卷取。
目前低碳铝镇静钢铸坯出炉温度为1190～1230℃，冷装时的最短加热时间≥155min，热装铸坯加热总时间为≥145min。加热后热连轧粗轧轧制6道次。
钢坯的加热温度要求高和加热时间要求长所造成的危害很大，主要表现在以下方面：
(1)造成大量的能源(主要为燃料)浪费。
(2)造成严重的氧化烧损、降低成材率，并使炉底积渣严重，缩短炉子运行周期。
(3)造成带钢表面氧化铁皮去除难度加大，影响产品质量。
(4)长期承受高温热负荷的加热炉高温区内衬耐火材料剥落严重，寿命缩短，不仅增大了维检费用，而且降低了炉子作业率。
因此，为满足无取向电工钢的需求，同时保证低碳铝镇静钢的产品性能，实现节能降耗、取得更大效益，急需一种新的低碳铝镇静钢加热方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种低碳铝镇静钢铸坯的热轧加热方法，该热轧加热方法加热温度低、加热时间短。
本发明解决上述技术问题的技术方案是：加热炉预热段温度1050～1150℃、加热段温度1185～1230℃，均热段温度1160～1200℃；加热炉加热时间为135～147min。
进一步的，本发明方法铸坯的出炉温度为1163～1193℃。
冷装(300℃以下)低碳铝镇静钢铸坯时，加热炉加热时间为138～147min。热装低碳铝镇静钢铸坯时，加热炉加热时间为135～145min。
进一步的，加热后热连轧粗轧轧制5道次，使低碳铝镇静钢铸坯终轧温度满足850～890℃的控制要求。
通过减少热连轧粗轧轧制道次(由原工艺轧制6道次改为轧制5道次)，从而减少中间坯温降损失，确保低碳铝镇静钢终轧温度，并使产品性能保持稳定。
本发明的有益效果是：
本发明方法提高了加热炉预热段的热负荷和温度，同时适当降低了均热段和加热段的热负荷，加热炉各段的加热温度更接近，使得加热炉热负荷得到优化。
本发明低碳铝镇静钢铸坯的加热温度平均降低40℃，实现了低温加热。由于加热温度越低铸坯的均匀性越好，因此采用本发明方法后，铸坯的均匀性得到了提高。
加热时间平均减少10min，以提高加热炉产量和加热质量、降低加热炉燃耗、减少氧化烧损、延长加热炉运行周期，同时减少加热炉单位产量的CO2和NOx的排放量，取得增产保质和节能降耗等综合效果。
通过减少热连轧粗轧轧制道次，减少中间坯温降损失，确保低碳铝镇静钢终轧温度，并使产品性能保持稳定。根据测定，将热连轧粗轧轧制道次由6道次减为5道次，可使低碳铝镇静钢的终轧温度同比提高30℃，不仅有效保证低碳铝镇静钢的轧制工艺需求，而且为降低低碳铝镇静钢加热温度，实现低温加热创造条件。
应用本方法生产的低碳铝镇静钢具有表面质量良好、力学性能稳定。
具体实施方式
实施例一
热轧钢卷号为1～6的钢卷，钢质St12，其化学成分含量见表1，轧制规格3.25×1050mm，铸坯为冷装炉，铸坯出炉温度1170～1193℃(平均1181.5℃)，加热总时间140～142min，预热段、加热段和均热段的炉温及加热总时间见表2，加热后热连轧粗轧轧制5道次，低碳铝镇静钢终轧温度为868～887℃，成品性能见表3。
表1
Figure BDA0000032014900000031
表2
Figure BDA0000032014900000032
表3
Figure BDA0000032014900000033
从表2和表3可以看出，实施例一热轧钢卷号为1～6的钢卷，其出炉时的加热温度控制在1170～1193℃之间(平均1181.5℃)，加热总时间140～142min，产品性能完全满足标准要求。实施例一与原方法相比，加热温度平均降低19.5℃，加热时间减少13～15min。达到了既保证产品质量和性能要求，又实现节能降耗的目的。
实施例二
热轧钢卷号为7～11的钢卷，钢质DX51D+Z，其化学成分含量见表4，轧制规格2.5×1050mm，铸坯为冷装炉，铸坯出炉温度1163～1168℃(平均1165.5℃)，加热时间140～147min，预热段、加热段和均热段的炉温及加热总时间见表5，加热后热连轧粗轧轧制5道次，低碳铝镇静钢终轧温度为853～869℃，成品性能见表6。
表4
Figure BDA0000032014900000041
表5
Figure BDA0000032014900000042
表6
Figure BDA0000032014900000051
从表5和表6可以看出，实施例二热轧钢卷号为7～11的钢卷，其出炉时的加热温度控制在1163～1168℃(平均1165.5℃)，加热总时间140～147min，跟踪产品性能也完全满足标准要求。实施例二与原方法相比，加热温度平均降低44.5℃，加热时间减少8～15min。
实施例三
热轧钢卷号为12～18的钢卷，钢质St13，其化学成分含量见表7，轧制规格3.25×1050mm，铸坯为575～615℃热装炉，铸坯出炉温度1167～1188℃(平均1176.8℃)，加热总时间137～143min，预热段、加热段和均热段的炉温及加热总时间见表8，加热后热连轧粗轧轧制5道次，低碳铝镇静钢终轧温度为871～890℃，成品性能见表9。
表7
Figure BDA0000032014900000052
表8
表9
Figure BDA0000032014900000062
从表8和表9可以看出，实施例一热轧钢卷号为12～18的钢卷，其出炉时的加热温度控制在1167～1188℃(平均1176.8℃)，加热总时间137～143min，本批次两个取样卷的产品性能满足标准要求。实施例三与原方法相比，加热温度平均降低43.2℃，加热时间减少2～8min。同样达到了既保证产品质量和性能要求，又实现节能降耗的目的。
实施效果：
①提高加热炉产能
测试结果表明，目前热轧加热炉冷装产量可以稳定达到290t/h，600℃热装产量达到325t/h，分别比设计水平提高9.4％和4.8％，达到了提高加热炉产能的目的。
②减少氧化烧损、提高热轧成材率
钢的氧化速度随着加热温度的升高而加快，加热温度越高，时间越长，氧化烧损越严重。因此，本方法的应用可减少板坯氧化烧损、提高成材率。
③降低加热工序燃料消耗
本方法的研究与应用，大幅度降低了加热炉燃耗，节能效果十分明显。现场测试证明，钢坯加热温度每降低10℃，减少加热炉燃耗4～7％。即采用本方法加热低碳铝镇静钢，其加热炉燃耗比现有方法减少约20％，具有显著的节能降耗效果。目前每月生产无取向电工钢6000～10000吨，每批次生产约400吨，每月生产15～25批次，每批次前后编排低碳铝镇静钢4炉约480吨，即每年按本方法生产低碳铝镇静钢86400～144000吨。按此计算每年创造的增产、节能、降耗综合经济效益共计271.5万元。
④产品质量可得到有效保证
采用本方法加热低碳铝镇静钢约10万吨，跟踪产品性能保持稳定，与常规工艺相比几无差异。总之，应用本方法生产的低碳铝镇静钢具有表面质量良好、力学性能稳定的特点。
⑤环保效益
通过本方法的应用，在实现增产保质、节能降耗的同时，大幅度减少了加热炉单位产量的CO2和NOx的排放量，因此，具有良好的环保效益和社会效益。

Claims (5)

1.低碳铝镇静钢铸坯的热轧加热方法，其特征在于：加热炉预热段温度1050～1150℃、加热段温度1185～1230℃，均热段温度1160～1200℃；加热炉加热时间为135～147min。
2.根据权利要求1所述的低碳铝镇静钢铸坯的热轧加热方法，其特征在于：铸坯的出炉温度为1163～1193℃。
3.根据权利要求2所述的低碳铝镇静钢铸坯的热轧加热方法，其特征在于：冷装低碳铝镇静钢铸坯时，加热炉加热时间为138～147min。
4.根据权利要求2所述的低碳铝镇静钢铸坯的热轧加热方法，其特征在于：热装低碳铝镇静钢铸坯时，加热炉加热时间为135～145min。
5.根据权利要求1～4任一项所述的低碳铝镇静钢铸坯的热轧加热方法，其特征在于：加热后热连轧粗轧轧制5道次，使低碳铝镇静钢铸坯终轧温度满足850～890℃。
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