CN102758070A

CN102758070A - 板带钢在退火过程中改善板形的生产方法

Info

Publication number: CN102758070A
Application number: CN2011101083031A
Authority: CN
Inventors: 卢纪平; 向邦林; 郭万青; 姜全力; 曹圣泉; 范峥明
Original assignee: Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2011-04-28
Filing date: 2011-04-28
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2031-04-28
Also published as: CN102758070B

Abstract

板带钢在退火过程中改善板形的生产方法，其包括如下步骤：1)退火炉包括入口密封室、加热段、板形改善段、均热段、隔离段、缓冷段、快冷段、出口密封室；其中，均热段与缓冷段之间通过隔离段进行有效隔离；2)在含有正炉压的加热段内先对板材完成加热；3)板材完成加热以后进入板形改善段，通过炉内板形矫直装置进行板形改善；4)出板形改善段的板材进入均热段；5)板材进入缓冷段进行缓慢冷却；6)板材进入快冷段快速冷却；7)出快冷段的板材经过出口密封室出退火炉，完成退火及改善板形作业。本发明利用板材在退火过程中的生产特性，以板材连续退火的生产工艺为基础，采用退火过程中改善板形的生产方法，实现退火与板形改善同步完成。

Description

板带钢在退火过程中改善板形的生产方法

技术领域

本发明涉及冷轧连续退火技术，尤其涉及板带钢在退火过程中改善板形的生产方法。

背景技术

冷轧板材的热处理退火工艺主要使用卧式退火炉、立式退火炉以及立式卷罩式炉完成整个退火过程，该生产工艺主要运用于冷轧普板、汽车板以及电工钢等产品；由于用户对板材产品的板形质量要求比较高，特别对带钢边部板形尤其重视；因此，冶金同行对板材热处理退火工艺都非常重视；但是，目前冶金行业均没有提出在退火过程中改善板形的生产方法，所以，热处理退火工序还没有充分发挥其应有的优势。

国内外各冶金企业在改善板形的生产过程中，通常采用先退火再进行改善板形的生产方法；第一种类型采用板材连续退火炉生产，它是在退火炉出口设置大功率的平整机进行板形的改善，并且需要添置许多辅助设备。第二类是立式卷罩式炉退火，退火完成以后，再专门走平整机工序，也就是卷材产品在平整机工序再走一次来完善改善板形的效果。上述生产方法，经济效益较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种板带钢在退火过程中改善板形的生产方法，减少板材在生产过程中的各类负面因素，减少生产性投资，提高生产效率，实现效益最大化。

汽车板和硅钢都是用户在使用过程中对产品板形要求最高的尖端产品，汽车板的板形主要体现其外观的平整度，而硅钢的板形主要是保障其叠片系数。

本发明将板形改善融入于热处理退火工艺，以板材连续退火的生产工艺为基础，并通过退火炉各段生产工艺的参数的优化，可以同时完成热处理退火工艺和板形改善工艺，并能在最大程度上减少设备的投入，避免板材带钢反复走多种工序而产生的各类弊端；该生产方法简单，控制方便，能有效提高机组生产效率。

为达到上述目的，本发明的技术方案是，

板带钢在退火过程中改善板形的生产方法，其包括如下步骤：

1)退火炉包括入口密封室、加热段、板形改善段、均热段、隔离段、缓冷段、快冷段、出口密封室；其中，均热段与缓冷段之间通过隔离段进行有效隔离，完全隔离均热段与缓冷段之间的气氛，避免炉内气氛的相互串动，使前后段的炉内气氛不受影响，从而能够稳定均热段的炉内各项参数；

2)在含有正炉压的加热段内先对板材完成加热：炉压55～65Pa，加热温度750～850℃，加热时间9～17s；炉内气氛：O₂含量＜0.05体积％、H₂2～4体积％、N₂含量＞96体积％；

3)板材完成加热以后进入板形改善段，通过炉内板形矫直装置进行板形改善，同时板形改善段内炉压60～70Pa，加热温度830～850℃，保温时间3～5s，炉内气氛：O₂含量＜0.02体积％、H₂含量3～6体积％、N₂含量＞94体积％；

4)出板形改善段的板材进入均热段，炉压65～75Pa，加热温度830～840℃，保温时间20～36s，炉内气氛：O₂含量＜0.005体积％、H₂含量4～6体积％、N₂含量＞96体积％；

5)板材进入缓冷段进行缓慢冷却，炉压60～70Pa，冷却温度400～450℃，冷却时间22～41s，炉内气氛：O₂含量＜1体积％、H₂含量＜1体积％、N₂含量＞98体积％；

6)板材进入快冷段快速冷却，冷却温度100～150℃，冷却时间8～20s；

7)出快冷段的板材经过出口密封室出退火炉，完成退火及改善板形作业。

进一步，所述的退火炉的入口密封室包括入口密封辊和密封帘，采用将入口密封辊合上，并将密封室内的密封帘下降，与带钢保持2～5mm的距离，并对入口密封室注入一定量的氮气，确保入口密封室的炉压在10～25Pa范围内。炉压不能过高，避免过多的氮气进入加热段。

又，所述的板形改善段内的每套板形矫直装置包括两根支撑辊及位于两者之上的一根压下辊，压下辊行程0～100mm，支撑辊行程0～50mm。在不需要使用的情况下，可以根据来料板形质量进行不同压下行程的调节；支撑辊和压下辊均可以打开脱离带钢，可以避免辊面损坏时对板材表面质量产生的负面影响。

另外，所述的退火炉的出口密封室包括出口密封辊和密封帘；通过注入氮气与外界保持隔离，避免炉外空气进入退火炉，出口密封室的炉压控制为20～35Pa。

本发明对退火炉各段炉压参数设定，主要目的是保持退火炉各段气氛相对稳定，确保板带钢在退火时对板形产生负面影响；同时，通过入口密封和出口密封装置的炉压控制，避免了外界空气进入炉内，杜绝了板带钢表面产生氧化的缺陷。

在板形改善段前的加热温度不能低于750℃，否则压下后的板形改善效果不够明显；同时，根据来料板形缺陷程度来决定板形矫直装置的压下量，达到板形改善的最佳效果。

当板形压下后，板带钢在退火时必须有一个相对较长时间的保温和缓慢冷却的过程，如果均热段的保温时间较短，板带钢将会出现弹性变形，无法达到改善的效果；如果缓冷段的时间较短，也就意味着板带钢在退火时产生了急剧冷却的过程，容易使带钢板形出现瓢曲、中浪等缺陷。

本发明的有益效果

本发明利用板材在退火过程中的生产特性，以板材连续退火的生产工艺为基础，采用退火过程中改善板形的生产方法，实现退火与板形改善同步完成，主要运用于板材连续退火炉生产线。

本发明可以很好的改善来料的不良板形，有效降低L翘、C翘的缺陷程度，并且可以快速降低带钢的边部浪高，完全可以使带钢的急峻度控制在1％以内(急峻度＝浪高/浪距*100％)。

本发明综合了冷轧带钢热处理退火中的基本工艺，并采用各区域之间稳定的参数控制，实现了热处理退火与板形改善同步进行的生产方法，有效提高了连续退火机组的生产效率。

附图说明

图1为本发明一实施例的示意图。

图2为本发明实施例中入口密封室示意图。

图3为本发明实施例中板形改善段示意图。

图4为本发明实施例中隔离段示意图。

图5为本发明实施例中出口密封设备示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

参见图1～图5，本发明的退火炉100包括入口密封室1、加热段2、板形改善段3、均热段4、隔离段5、缓冷段6、快冷段7、出口密封室8，炉辊9。

所述的退火炉的入口密封室1包括入口密封辊11和密封帘12。

所述的板形改善段3内的每套板形矫直装置包括两根支撑辊31、32及位于两者之上的一根压下辊33；在不需要使用的情况下，可以根据来料板形质量进行不同压下行程的调节；支撑辊和压下辊均可以打开脱离带钢10，可以避免辊面损坏时对板材表面质量产生的负面影响。

所述的退火炉的出口密封室8包括出口密封辊81和密封帘82；通过注入氮气与外界保持隔离，避免炉外空气进入退火炉。

在生产某种规格的带钢时，先将入口密封辊合上，保持4mm的间隙，并将密封室内布置的密封帘下降，与带钢保持2mm的距离，然后对密封室注入氮气，保持密封室的炉压在10～25Pa范围内，避免了炉外空气进入退火炉。

实施例1

结合板材厚度的实际情况，采用合适的线速度进行生产，根据生产工艺的需要，将退火炉温度加热至750～790℃，并将炉压控制在65～70Pa，炉内氧含量控制在0.04体积％以内，氢含量控制在2～3％范围内，炉内的氮含量97～98体积％，加热时间控制为9～12秒，这样就完成了在加热段的工作。

将加热好的带钢进行板形矫直，将支撑辊提升到作业通道线位置，然后根据需求将下压辊压下，使带钢在退火过程中的高温状态下完成拉伸矫直变形，使板形更加平整。

带钢板形改善后，必须经过一定时间的保温，因此，在均热段必须保温20～28秒，并在均热段通入氢氮混合气体，必须将氢浓度控制在4～5体积％之间，并把氧的浓度控制在0.004体积％以下，其他均为氮气进行保护。由于均热段的要求相对较高，所以将该区域的炉压必须控制在65Pa～70Pa之间，从而才能有效保持均热段气氛的稳定性。

将隔离段5的升降隔离门51下降，保持与带钢2mm的间隙，避免了均热段的气氛与缓冷段相互串动。

带钢进入缓冷段以后，需要冷却22秒～30秒左右的时间，保持较低的冷却速率，防止板形变化；为了保护带钢表面质量，需要继续对该区域注入氮气，并将炉压控制在60Pa～65Pa之间；同时，也要将氧、氢的含量均控制在1体积％以内。

带钢进入快冷段主要是控制带钢的冷却温度，冷却时间控制在8秒～20秒左右。

在退火炉出口密封室继续注入氮气，并将出口密封辊合上，与带钢保持4mm左右的间距，同时将出口密封室的密封帘下降，保持与带钢之间2mm的间距，确保出口密封室的炉压控制在20Pa～28Pa之间，避免了炉外空气进入退火炉。

实施例2

结合板材厚度的实际情况，采用合适的线速度进行生产，根据生产工艺的需要，将退火炉温度加热至800～850℃，炉压60～64Pa，炉内氧含量0.03体积％以内，氢含量3.5～4％，炉内氮含量96～96.5体积％，加热时间14～17秒，完成了在加热段的工作。

带钢板形改善后在均热段保温30～36秒，并在均热段通入氢氮混合气体，必须将氢浓度控制在5～6体积％之间，并把氧的浓度控制在0.005体积％以下，其他均为氮气进行保护。均热段炉压控制在71Pa～75Pa，有效保持均热段气氛的稳定性。

带钢进入缓冷段以后冷却30秒～41秒左右，防止板形变化；为了保护带钢表面质量，需要继续对该区域注入氮气，炉压控制在66Pa～70Pa之间；同时，也要将氧、氢的含量均控制在1体积％以内。

在退火炉出口密封室继续注入氮气，并将出口密封辊合上，与带钢保持4mm左右的间距，同时将出口密封室的密封帘下降，保持与带钢之间2mm的间距，确保出口密封室的炉压控制在30Pa～35Pa之间，避免了炉外空气进入退火炉。

本发明将连续退火工艺和平整工艺融为一体，可以减少板带钢生产过程中的各类投资，同时又能减少各类废弃物的排放，产生了相应的社会效益。本发明不仅改善了来料的板形，而且在节能减排的同时实现了降本增效，可谓一举多得。本发明方法可应用于其它板带钢的连续退火生产线，在国家大力提倡低碳环保的今天，具备极高的推广价值。

Claims

1.板带钢在退火过程中改善板形的生产方法，其包括如下步骤：

1)退火炉包括入口密封室、加热段、板形改善段、均热段、隔离段、缓冷段、快冷段、出口密封室；其中，均热段与缓冷段之间通过隔离段进行有效隔离，使前后段的炉内气氛不受影响；

2)在含有正炉压的加热段内先对板材完成加热：炉压55～65Pa，加热温度750～850℃，加热时间9～17s，炉内气氛：O₂含量＜0.05体积％、H₂2～4体积％、N₂含量＞96体积％；

2.如权利要求1所述的板带钢在退火过程中改善板形的生产方法，其特征是，所述的退火炉的入口密封室包括入口密封辊和密封帘，采用将入口密封辊合上，并将密封室内的密封帘下降，与带钢保持2～5mm的距离，并对入口密封室注入一定量的氮气，确保入口密封室的炉压在10～25Pa范围内。

3.如权利要求1所述的板带钢在退火过程中改善板形的生产方法，其特征是，所述的板形改善段内的每套板形矫直装置包括两根支撑辊及位于两者之上的一根压下辊，压下辊行程0～100mm，支撑辊行程0～50mm。

4.如权利要求1或2所述的板带钢在退火过程中改善板形的生产方法，其特征是，所述的退火炉的出口密封室包括出口密封辊和密封帘；通过注入氮气与外界保持隔离，避免炉外空气进入退火炉，出口密封室的炉压控制为20～35Pa。