CN102101124A

CN102101124A - 一种消除热轧带钢边部缺陷的生产方法

Info

Publication number: CN102101124A
Application number: CN2009102487567A
Authority: CN
Inventors: 郭晓波; 钟莉莉; 张洪峰; 关菊; 史乃安
Original assignee: Angang Steel Co Ltd
Current assignee: Angang Steel Co Ltd
Priority date: 2009-12-22
Filing date: 2009-12-22
Publication date: 2011-06-22
Anticipated expiration: 2029-12-22
Also published as: CN102101124B

Abstract

本发明公开一种消除热轧带钢边部缺陷的生产方法，工艺流程为：铁水脱硫→转炉冶炼→炉外精炼→中薄板坯连铸→加热→粗轧→精轧→层流冷却→卷取。其特点为，连铸采用立弯式中薄板坯连铸机，连铸机拉坯速度1.5～4.0m/min；连铸二冷区域安装边部遮蔽挡板或关闭连铸机水平段边部喷嘴；热轧粗轧工艺采用间断侧压和间断除鳞方法，粗轧立辊采用箱形孔型。本发明的优点及效果为：连铸坯在矫直段避开低温脆性区，消除边角部横裂纹；避免热轧带钢边角部与粗轧立辊接触时温降过快，改善边角部塑性。本发明可以消除热轧带钢边部缺陷，节约能源30％。

Description

一种消除热轧带钢边部缺陷的生产方法

技术领域

本发明属于轧钢技术领域，涉及一种消除热轧带钢边部缺陷的生产方法，尤其是用于中薄板坯连铸连轧工艺消除带钢边部缺陷的生产方法。

背景技术

ASP是鞍钢拥有自主知识产权的中薄板坯连铸连轧生产线，该生产线采用100～170mm厚度连铸坯，以其加热时间、轧制周期短而显示出节能降耗的优势，工序成本低于常规热连轧生产线。但是，在产品质量控制方面，中薄板坯有以下三个不利因素：一是由于取消了下线清理工序，连铸坯直接热装进炉加热，容易使连铸坯表面缺陷带到成品中；二是生产含铌钢时，由于连铸坯中Nb元素的细微碳、氮化物析出会导致铸坯脆性提高，易使铸坯产生边角部横向裂纹，而中薄板坯在连铸过程中拉速比常规铸坯快，铸坯较薄，在生产过程中边角部比常规厚板坯的温降大，加上中薄板坯的热连轧生产中没有边部加热装置，极易引起钢的塑性降低，从而增加表面裂纹发生率。三是连铸坯加热时间比常规热轧流程短，炉生氧化铁皮薄，连铸坯表面上的微裂纹不容易烧掉，这些都会导致最终产品质量下降，给企业带来经济损失。国内外在研究和解决钢板表面缺陷方面做了一些工作，如美国内陆公司H.Thomas Tsai博士在管材钩状裂纹的特点及应对措施方面进行过研究(2007中国钢铁年会论文集，P195-P202)；国内的李镇提出了适当减小二冷水强度，可消除连铸坯角部横裂纹的观点(“连铸板坯角部横向裂纹产生的原因及预防措施”，鞍钢技术，2001年第 5期)等，但上述研究仅限于使用常规厚板坯的热轧生产，并且采用的是减少二冷水整体水量方法，既连铸坯宽度方向上的水流密度是常量，由于减少二冷水量受连铸坯凝固点温度的限制，很难解决连铸坯边角部温降快的问题。另外，ASP中薄板坯连铸连轧有其特殊性，不能完全引用借鉴国内外现有相关领域的研究结果，需要一种适合其工艺特点的生产控制方法。

ASP中薄板坯连铸连轧生产线在生产含Nb钢过程中经常出现边部缺陷，常见的热轧带钢边部缺陷有两类，一类称之为“舌状”缺陷，缺陷有张开的，有闭合的，根部与带钢本体相连，这种缺陷形态不规则，在板面上随机出现；另一类称之为“线状”缺陷，缺陷形态规则，通卷断续分布。两类缺陷都分布在距钢板边缘5～35mm区域，钢板上、下表面均可产生，以上表面为重。上述边部缺陷是影响ASP中薄板坯连铸连轧生产的关键技术问题，因此，在中薄板坯连铸连轧生产线上消除热轧带钢边部缺陷具有极其重要的意义。

发明内容

本发明公开一种消除热轧带钢边部缺陷的生产方法，以解决中薄板坯连铸连轧生产线在生产含Nb钢过程中经常出现的边部缺陷问题。

本发明的工艺流程为：铁水脱硫→转炉冶炼→炉外精炼→中薄板坯连铸→加热→粗轧→精轧→层流冷却→卷取，其特点为，连铸二冷区域安装边部遮蔽档板或关闭连铸机水平段边部喷嘴，粗轧时采用间断侧压和间断除鳞，粗轧立辊采用底部为平直的箱形孔型。

本发明的具体工艺特点有，

a.连铸采用立弯式中薄板板坯连铸机中，连铸机拉坯速度1.5～4.0m/min；

b.边部“舌状”缺陷是由于连铸坯边角部横裂纹经轧制后残留在钢板边部，连铸坯边角部横裂纹的产生原因与对应位置冷却强度相对过大有关。为了消除连铸坯边角部横裂纹，本发明采取了改变连铸坯宽度方向水流密度的方法来减少连铸坯边角部冷却水量，具体为在连铸二冷区域安装边部遮蔽档板或关闭连铸机水平段边部喷嘴，档板位置距离铸坯宽度方向两个边部200～350mm，保证连铸坯宽度方向冷却水水流密度是变量，边角部冷却水量比中部水量减少10～15％，提高连铸坯边角部温度50～80℃；

c.连铸坯厚度范围100～170mm，宽度范围900～2000mm；

d.连铸坯直接热装，连铸坯加热温度1150℃～1300℃，连铸坯在加热炉内停留50～150min；

e.边部“线状”缺陷是由于粗轧过程中带钢边角部传热快、温度低而造成金属延伸不均，在侧面金属向表面翻平变形过程中，形成折叠，压入钢板表面所致。本发明为了消除热轧带钢边部“线状”缺陷，采取了粗轧过程间断侧压和间断除鳞方法，避免热轧带钢不均匀变形剧烈和边角部与立辊接触时温降过快，提高热轧轧件边角部温度30～50℃，改善边角部塑性，使变形均匀，不产生边部“线状”缺陷。为了避免由于减少除鳞道次而影响钢板表面除鳞效果，在实施间断除鳞时，要保证粗轧之前除鳞水压力达到18Mpa以上。具体实施方法为：粗轧第一、三道次，或者是一、三、五道次实施立辊侧压；第一道次的立辊侧压量为10～20mm，第三道次的立辊侧压量为5～15mm，第五道次的立辊侧压量为2～10mm。在粗轧立辊侧压时关闭除鳞水，不侧压时打开除鳞水，每一道次的总除鳞水流量小于270m³/h；

f.为了减少轧制时侧面金属向表面翻平流动量，本发明把粗轧机立辊加工出带有侧壁斜度的孔型，利用粗轧立辊孔型侧壁斜度的夹持作用限制轧件的展宽，减少轧件侧面金属向表面翻平流动量，靠立辊孔型的槽底圆角使轧件角部变得圆钝，改善轧件角部传热条件，消除轧件边部缺陷。具体为底部为平直的箱形孔型，箱型孔型高度h＝70～80mm，箱型孔型侧壁斜度ψ＝12～15％，箱型孔型内圆弧R＝25～30mm，箱型孔型外圆弧r＝5～10mm，箱型孔型槽底宽度B＝铸坯高度+5mm。

本发明适用于生产化学成分为C≤0.18％，Si≤0.35％，Mn≤1.70％，P≤0.015％，S≤0.015％，含Nb或者是含Nb、V、Ti等微量元素、采用中薄板坯连铸连轧工艺方法生产热轧钢带所产生边部缺陷的消除。

发明的优点及效果为：

1.采用100～170mm中等厚度连铸坯进行直接热装，可以节约能源30％。

2.连铸二冷区域安装边部遮蔽档板，或者是关闭连铸机水平段边部喷嘴的方法，可以提高连铸坯边角部温度50～80℃，使连铸坯在矫直段避开低温脆性区，消除边角部横裂纹。

3.粗轧生产过程采用间断侧压和间断除鳞方法，可以避免热轧带钢边角部与立辊接触时温降过快，提高热轧轧件边角部温度30～50℃，改善边角部塑性，使变形均匀，不产生边部缺陷。

4.采用粗轧立辊孔型，利用立辊孔型侧壁斜度的夹持作用限制轧件的展宽，减少轧件侧面金属向表面翻平流动量，靠粗轧立辊孔型的槽底圆角使轧件角部变得圆钝，使轧件角部在变形过程中不易产生“线状”缺陷。

5.此项发明适用于中薄板坯连铸连轧工艺条件下生产含Nb或者是含Nb、V、Ti等微量元素的热轧带钢时消除钢板边部缺陷。

附图说明

附图为本发明粗轧立辊箱形孔型示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明。

1.生产工艺路线：

铁水脱硫→转炉冶炼→炉外精炼→中薄板坯连铸→直接热装→加热→粗轧→精轧→层流冷却→卷取，其特点为：

a.连铸采用立弯式中薄板板坯连铸机，连铸机拉坯速度1.5～4.0m/min；

b.连铸二冷区域安装边部遮蔽档板或关闭连铸机水平段边部喷嘴；

c.铸坯厚度范围100～170mm，宽度范围900～2000mm；

d.铸坯直接热装，铸坯加热温度1150℃～1300℃，铸坯在加热炉内停留50～150min；

e.热轧粗轧工艺采用间断侧压和间断除鳞方法；

f.粗轧立辊采用底部为平直的箱形孔型。

2.成分控制例(Wt，％)

本发明适用于生产化学成分为C≤0.18％，Si≤0.35％，Mn≤1.70％，P≤0.015％，S≤0.015％，及含Nb或者是含Nb、V、Ti等微量元素、采用中薄板坯连铸连轧方法生产的钢带所产生的边部缺陷的消除。

钢号	C	Si	Mn	P	S	Nb	V	Ti
									实例1	0.06	0.22	1.64	0.015	0.006	0.035	0.035	0.015
实例2	0.07	0.20	1.28	0.011	0.007	0.028	-	0.012
									实例3	0.09	0.18	1.30	0.012	0.009	0.032	0.01	0.020

3.按照实施例成分对应的生产出的铸坯尺寸及成品尺寸如下：

	铸坯规格，mm	成品规格，mm
			实例1	135×1525	6.2×1503
实例2	170×1645	8.0×1610
			实例3	170×1615	6.8×1586

4.连铸工艺

按照实施例成分对应的连铸生产工艺如下：实例1连铸机拉坯速度2.5m/min，连铸机二次冷却水量271.94m³/h，在连铸机水平段末段安装1组遮蔽档板，两个档板距离连铸坯边部280mm，不关闭连铸机水平段末段边部喷嘴。

实例2连铸机拉坯速度1.75m/min，连铸机二次冷却水量232.88m³/h，关闭连铸机水平段末段两个边部喷嘴。

实例3连铸机拉坯速度1.75m/min，连铸机二次冷却水量228.68m³/h，关闭连铸机水平段末段两个边部喷嘴。

5.加热工艺

按照实施例成分对应的加热生产工艺如下：连铸坯直接热装，实例1、实例2、实例3连铸坯加热温度1150～1300℃，实例1在加热炉内停留100min，实例2、实例3在加热炉内停留120min。

6.热轧粗轧工艺

按照实施例成分对应的热轧粗轧生产工艺如下：实例1的立辊辊缝值和侧压量为：第一道次立辊辊缝1508mm，侧压量17mm；第三道次立辊辊缝1503mm，侧压量5mm。实例2的立辊辊缝值和侧压量为：第一道次立辊辊缝1625mm，侧压量20mm；第三道次立辊辊缝1617mm，侧压量8mm；第五道次立辊辊缝1610mm，侧压量7。实例3的立辊辊缝值和侧压量为：第一道次立辊辊缝1598mm，侧压量17mm；第三道次立辊辊缝1590mm，侧压量8mm；第五道次立辊辊缝1586mm，侧压量4mm。

热轧粗轧实行立辊侧压时关闭除鳞水。

热轧粗轧时实施立辊孔型，其中，ψ＝15％，R＝15mm，r＝5mm，h＝75mm。实例1中B＝140mm；实例2、3中B＝175mm。

7.热轧精轧、层流冷却、卷取工艺同常规热连轧生产方法。

Claims

1.一种消除热轧带钢边部缺陷的生产方法，工艺流程为：铁水脱硫→转炉冶炼→炉外精炼→中薄板坯连铸→加热→粗轧→精轧→层流冷却→卷取，其特征在于，

a.连铸采用立弯式中薄板坯连铸机，连铸机拉坯速度1.5～4.0m/min；

b.连铸机二次冷却水量200～300m³/h，连铸二冷区域安装边部遮蔽档板或关闭连铸机水平段边部喷嘴；

c.连铸坯厚度范围100～170mm，宽度范围900～2000mm；

e.热轧粗轧工艺采用间断侧压和间断除鳞方法；

f.粗轧立辊采用底部为平直的箱形孔型。

2.根据权利要求1所述的一种消除热轧带钢边部缺陷的生产方法，其特征在于，所述边部遮蔽档板位置距离连铸坯宽度方向两个边部200～350mm。

3.根据权利要求1所述的一种消除热轧带钢边部缺陷的生产方法，其特征在于，所述热轧粗轧工艺间断侧压和间断冷却方法为：第一、三道次，或者是第一、三、五道次轧制时实施立辊侧压，最大侧压量小于20mm，在粗轧立辊实施侧压时关闭除鳞水，不侧压时打开除鳞水，打开除鳞水时，每一道次的总除鳞水流量小于270m³/h。

4.根据权利要求1所述的一种消除热轧带钢边部缺陷的生产方法，其特征在于，所述粗轧立辊配置底部为平直的箱形孔型，箱型孔型高度h＝70～80mm，箱型孔型侧壁斜度ψ＝12～1 5％，箱型孔型内圆弧R＝25～30mm，箱型孔型外圆弧r＝5～10mm，箱型孔型槽底宽度B＝铸坯高度+5mm。