CN103357656A - 一种大辊径大压下率冷轧极薄带钢的生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大辊径大压下率冷轧极薄带钢的生产工艺，属于冶金技术领域。本发明以厚度为1.8-4.0mm的酸洗热轧卷为原材料，在轧制条件为大工作辊辊径、高抗极压的轧制油的条件下，进行5-7道次轧制成为0.15-0.25mm的极薄带钢；所述轧制速度为500～1250m/min，轧制力为7500～15000KN，压下率为90～93%，成品道次压下率为30～34%。本发明利用金属变形过程中的加工硬化规律，巧妙的利用轧制表、工艺润滑等参数调整，实现了利用大工作辊辊径，使用相同轧制道次，用厚规格原料生产薄规格产品，有效的释放了原料的厚度限制，提高了生产效率和效益。

Description

一种大辊径大压下率冷轧极薄带钢的生产工艺

技术领域

本发明涉及大工作辊辊径条件下使用大压下率生产极薄带钢的生产工艺，属于冶金技术领域。

背景技术

目前，很多钢卷生产企业都有进行冷轧带钢生产，根据成品厚度不同分为薄规格产品和极薄产品。一般厚度0.25～0.5mm的产品称为冷轧极薄规格产品，厚度小于0.25mm称为极薄冷轧板。生产以上产品的冷轧机组均采用一定的辊径对应一定压下率。对于工作辊的直径大于330mm的机组（如单机架六辊UCM轧机），其生产的带钢宽度大于900mm，总压下率不超过89%。使用小辊径尺寸，如廿式辊轧机、十二辊轧机的工作辊尺寸一般小于300mm，可以生产极薄产品。

随着市场压力的不断加大，冷轧生产厂都使用较厚的原料轧制较薄规格成品。廿式辊轧机和十二辊轧机机组工作辊的辊径小于200mm，可以很好的实现极薄产品生产，易将压下率提高至90%以上。现在，国内采用的轧机多采用单机架六辊UCM轧机，该轧机工作辊的辊径设计一般为340mm以上，按照常规轧制规程，提高压下率相当困难，无法实现90%以上压下率。如果强行轧制，会出现成品道次压下率为2%，甚至为0的现象（见下表1所示）。从表中数据可以看出，轧制到最后带钢加工硬化越来越大，硬化程度使得不能继续轧制生产。

表1 单机架六辊UCM轧机实际生产轧制极薄带钢的轧制数据

道次	入口厚度/mm	出口厚度/mm	道次压下率/%	轧制力/KN
					1	2.5	1.63	35	9500
2	1.63	1.11	32	9000
					3	1.11	0.71	35	8600
4	0.71	0.47	34	8900
					5	0.47	0.33	30	10000
6	0.33	0.33	0	17000

发明内容

为了克服现有冷轧机组使用大辊径不能具有大的压下率，克服成品道次无法轧制的缺点，本发明提供了一种大辊径大压下率冷轧极薄带钢的生产工艺，该工艺不但克服大辊径轧制极薄规格产品的零压下率问题，还降低成品道次轧制的轧制力，利用张力策略和高抗极压的轧制油的条件下轧制合格的极薄产品。

本发明的技术方案是：一种大辊径大压下率冷轧极薄带钢的生产工艺，其特征是，以厚度为1.8-4.0mm的酸洗热轧卷为原材料，在轧制条件为大工作辊辊径、高抗极压的轧制油的条件下，进行5-7道次轧制成为0.15-0.25mm的极薄带钢；所述轧制速度为500～1250m/min，轧制力为7500～15000KN，压下率为90～93%，成品道次压下为30～34%。

所述大辊径是指冷轧机机组的工作辊直径大于330mm，轧制带钢宽度大于900mm；所述轧辊的粗糙度Ra为0.5-0.8。

所述高抗极压的轧制油温度控制在50～55℃，浓度控制在2.5～4.0%，皂化值为160～180，末道次轧制时其油膜提供的强度足以提供合适的摩擦系统，保证成品道次轧制力在7500～15000KN，以便适应板形控制要求。

所述成品道次轧制设定：前张力ETen考虑后续工序的使用，设为16～25KN；后张力XTen设定为减小轧制力和顺利轧制，设定为55～85KN。

本发明运用合理的轧制规程对道次压下率、轧制力Fr、弯辊Fb、张力Ten（包括前张力ETen和后张力XTen）以及轧制速度Spd进行优化设定，其最优方案如表2所示。

表2 大压下率的轧制规程

本发明的有益效果是：突破了大工作辊辊径不能轧制极薄规格带钢的常规理论，突破了厚原料的压下率不能太高的常规思想，使用本发明后，可以利用金属变形过程中的加工硬化规律，巧妙的利用轧制表、工艺润滑等参数调整，实现了利用大工作辊辊径，使用相同轧制道次，用厚规格原料生产极薄规格产品，有效的释放了原料的厚度限制，提高了生产效率和效益。

附图说明

图1是原有规程轧制极薄规格11700KN轧制力下的在长度100m-1600m上的厚度曲线；

图2是使用本发明后轧制力11300KN轧制力下的在长度100m-1600m上的厚度曲线。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。

采用单机架六辊UCM轧机工作辊辊径设计一般为340mm以上，按照常规轧制规程，提高压下率相当困难，无法实现90%以上压下率。强行轧制，会出现成品道次压下率为2%，甚至为0的现象（见表1和图1）。从表1和图1可以看出，轧制到最后带钢加工硬化越来越大，硬化程度使得不能继续轧制生产，即使使用轧制力17000KN的轧制力，也丝毫没有压下。

根据冷轧轧制理论的斯通公式，对上述情况给予解释，在使用一定辊径情况下，带钢减极薄的最小厚度可以用式（1）表示：

$h\min =\frac{3.58(K-Q)\mathrm{fD}}{E}---\left(1\right)$

式中：hmin－轧制时的带钢可以轧制的最小轧制厚度；

K－带钢变形抗力；

Q－轧制使用的平均张力；

f－摩擦系数；

D-轧辊直径；

E-轧辊材质弹性模量，常数。

对式（1）中变量进行分析，轧制材质为SPCC，变形抗力K和弹性模量E为常数，机组中轧辊辊径D为340-385mm，变化的只有f和Q。

实施例1：由厚度从2.5mm轧制为0.24mm的极薄带钢

大辊径：工作辊辊径380mm，轧辊辊身长度为1450mm，为从工作辊的粗糙度上有效的减小了摩擦，轧辊的粗糙度Ra为0.5-0.8。

高抗极压的轧制油：轧制油温度控制在50～55℃，浓度控制在3～4%，皂化值为160～180。

利用酸洗后热轧卷进行6道次轧制，在轧制条件为大工作辊辊径、高抗极压的轧制油的条件下将厚规格原料采用合适的极限压下率进行超薄带钢的轧制。运用合理的轧制规程对道次压下率、轧制力、弯辊、张力以及轧制速度进行优化设定。在本实例中给出钢种SPCC，宽度为1000mm，厚度从2.5mm轧制0.24mm的轧制规程（表3），总压下率达90.4%。

表3 大压下率的轧制规程

实施例2：由厚度从2.5mm轧制0.18mm的极薄带钢

大辊径：工作辊辊径380mm，轧辊辊身长度为1450mm，为从工作辊的粗糙度上有效的减小了摩擦，轧辊的粗糙度Ra为0.5-0.8。

高抗极压的轧制油：轧制油温度控制在50～55℃，浓度控制在3～4%，皂化值为160～180。

利用酸洗后热轧卷进行6道次轧制，在轧制条件为大工作辊辊径、高抗极压的轧制油的条件下将厚规格原料采用合适的极限压下率进行超极薄带钢的轧制。运用合理的轧制规程对道次压下率、轧制力、弯辊、张力以及轧制速度进行优化设定。在本实例中给出钢种SPCC，厚度从2.5mm轧制0.18mm的轧制规程（如表1所示），总压下率达92.8%。

Claims (5)

1.一种大辊径大压下率冷轧极薄带钢的生产工艺，其特征是，以厚度为1.8-4.0mm的酸洗热轧卷为原材料，在轧制条件为大工作辊辊径、高抗极压的轧制油的条件下，进行5-7道次轧制成为0.15-0.25mm的极薄带钢；所述轧制速度为500～1250m/min，轧制力为7500～15000KN，压下率为90～93%，成品道次压下为30～34%。

2.如权利要求1所述的大辊径大压下率冷轧极薄带钢的生产工艺，其特征是，所述成品道次轧制设定：前张力ETen为16～25KN；后张力XTen为55～85KN。

3.如权利要求1或2所述的大辊径大压下率冷轧极薄带钢的生产工艺，其特征是，所述高抗极压的轧制油温度控制在50～55℃，浓度控制在2.5～4.0%，皂化值为160～180。

4.如权利要求3所述的大辊径大压下率冷轧极薄带钢的生产工艺，其特征是，所述大工作辊辊径是指冷轧机机组的工作辊直径大于330mm，轧制带钢宽度大于900mm；所述轧辊的粗糙度Ra为0.5-0.8。

5.如权利要求4所述的大辊径大压下率冷轧极薄带钢的生产工艺，其特征是，所述轧制规程为：

其中，总压下率达92.8%。

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