CN103801580B - 一种兼顾板形的镀锌全硬板冷轧边裂控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及了一种兼顾板形的镀锌全硬板冷轧边裂控制方法。各工序控制的工艺参数为：热轧成品宽度尺寸偏差控制在0～15mm之间；热轧终轧温度控制在870～890℃之间；控制热轧带钢边部温降，两侧除距边部15mm以内区域外，边部无混晶及变形组织；热轧成品凸度控制为20～40μm；冷轧酸洗总切边量为15～30mm，碎边量控制在0～1mm之间；可逆式单机架冷轧前几道次板形目标曲线采用微双边浪控制模式或弱微中浪控制模式，末道次采用后工序所需板形目标控制模式。本发明的有益效果是：有效地解决了镀锌全硬板冷轧边裂问题，同时冷轧后板形满足半退火镀锌工序的要求，经多道工序间协调控制降低了各子工序的生产难度。

Description

一种兼顾板形的镀锌全硬板冷轧边裂控制方法

技术领域

本发明属于材料加工工程技术领域，涉及了一种兼顾板形的镀锌全硬板冷轧边裂控制方法。

背景技术

镀锌全硬板，也称FH板(Full Hard)，其镀锌时采用半退火工艺，退火温度控制在550℃左右，退火后强度与硬度均较高。目前镀锌全硬板广泛应用于汽车制造业、家电行业及建筑行业等。它的生产工艺复杂，涉及炼钢、连铸、热轧、冷轧、退火、镀锌及涂层等多道工序。

全硬板冷轧边裂缺陷是在冷轧轧制过程中发生的，具体指带钢边缘沿长度方向单侧或两侧出现破裂，呈锯齿状、比较密集、肉眼清晰可见且有明显手感，图1、图2分别为冷轧边裂缺陷的宏观照片与微观金相照片。边裂缺陷直接影响带钢的外观质量，涂镀后依旧可见，严重时需做切除处理，从而降低成材率。冷轧轧制过程中边裂缺陷严重时还会造成断带等重大事故，影响冷轧生产稳定性及生产效率。

冷轧边裂缺陷的影响因素很多，涉及炼钢-连铸-热轧-冷轧-镀锌等多道工序。到目前为止，国内外相关专家与学者针对冷轧边裂问题作了大量研究，影响冷轧边裂的因素主要包括：

(1)化学成份与炼钢工艺波动，导致铸坯出现角部横裂、气泡和夹杂物等；

(2)热轧板坯加热不均、过热及过烧，导致板坯性能与韧性变差；

(3)热轧终轧温度及卷取温度设置不合理、边部温降过快，导致带钢边部出现如图3所示的混晶现象及变形组织；

(4)热轧成品卷边缘机械损伤；

(5)冷轧酸洗切边不良；

(6)冷轧轧制规程设定不合理，如压下率过大、大张力轧制或边部张应力集中等。

针对冷轧边裂缺陷的控制，主要研究成果有：

(1)2010年8月，梅山钢铁股份有限公司齐喜爱等发表的论文“冷轧产品边裂成因分析及控制”，提出改进措施：根据钢种实际炼钢水平，确定合理的终轧温度；热轧层冷时采用U形冷却方式，增强带钢全长性能均匀性；优化酸洗切边质量及冷轧负荷分配工艺。

(2)2011年10月，河北唐钢公司王健等发表的论文“SPHC冷轧板带边裂原因分析”，提出改进措施：通过提高终轧温度、降低卷取温度、调整轧辊冷却水量等，降低板宽方向的温度差，改善板带边部混晶现象。

(3)2010年1月，宁波钢铁公司罗石念等申请的发明专利“一种防止低碳冷轧极薄带钢产生边裂的制造方法”,提出优化冶炼、热轧与冷轧工艺，关键在于酸洗不切边，冷轧前热卷原料保持圆弧状边缘。

基于上述研究成果，针对镀锌全硬板冷轧边裂问题的控制，结合生产实际情况，主要存在以下几个问题：

(1)热轧成品边部混晶及变形组织不可避免，只能通过冷轧前酸洗切边去除，否则会导致冷轧过程中产生发边裂，引起生产事故。

(2)冷轧酸洗切边的总量不能起过30mm，否则会影响到冷轧用户的成材率问题，这一点对于‘微利时代的钢铁行业’特别重要。

(3)镀锌全硬板采取半退火工艺，对冷轧后成品板形要求非常高，因控制边裂调整冷轧轧制工艺，但不能影响板形控制。

针对上述问题，本发明基于从炼钢->连铸->热轧->酸洗切边->单机架冷轧->镀锌过程中半退火全工序对镀锌全硬板生产做了大量跟踪及实验，经多道工序间协调控制，兼顾冷轧成品板形，提出了解决镀锌全硬板冷轧边裂的控制方法。

(1)控制边部混晶与变形组织区域长度大小，通过优化热轧温度制度与调整影响带钢边部温度的设备，改善热轧带钢边部温降实现。大量实验结果表明：边部混晶与变形组织区域长度单侧可控制在距边部15mm以内。

(2)根据冷轧酸洗最大切边量的限制及边部混晶与变形组织区域长度的可控范围，合理设置热轧带钢宽度偏差。

(3)调整冷轧工艺控制边裂时须兼顾冷轧板形，目前全硬板冷轧时各道次板形目标均采用微中间浪控制模式(如图4所示)，在该板形控制目标模式下，带钢中部受压应力，边部受拉应力，如图5所示。从轧制稳定性来讲，边部受拉，使得带钢不易跑偏，轧制稳定性好。但从对边部质量的影响来讲，边部受拉应力，当原料边部质量或组织性能不良时，带钢边部易失稳变形、产生边裂缺陷。因此，可逆式单机架冷轧前几道次板形目标可采用微双边浪控制模式(如图6所示)或弱微中浪控制模式(减小板形目标幅值)，让边部所受张应力减小(如图7所示)，抑制边裂发生；末道次板形目标采用后工序所需板形目标控制模式，以满足后工序对冷轧成品板形的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种兼顾板形的镀锌全硬板冷轧边裂控制方法。

本发明的工艺流程为：炼钢->连铸->热轧->酸洗切边->单机架冷轧->镀锌，镀锌过程中采用半退火；各工序的工艺参数控制如下：

(1)热轧成品宽度尺寸偏差控制在0～15mm之间；

(2)热轧终轧温度控制在860～890℃之间；

(3)控制热轧带钢边部温降，两侧除距边部15mm以内区域外，边部无混晶及变形组织；

(4)热轧成品凸度控制为20～40μm；

(5)冷轧酸洗总切边量为15～30mm，碎边量控制在0～1mm之间；

(6)可逆式单机架冷轧总轧制道次数为5时，1-4道次板形目标曲线均采用微双边浪控制模式或弱微中浪控制模式，第5道次采用后工序所需板形目标的控制模式；可逆式单机架冷轧总轧制道次数为7时，1-5道次板形目标曲线均采用微双边浪控制模式，第6-7道次采用后工序所需板形目标的控制模式。

本发明的特点是：无须对现有设备进行改进，实现容易，特别是经多道工序间协调控制降低了各子工序的生产难度。

本发明的有益效果是：有效地解决了冷轧半退火镀锌基板的边裂问题，同时冷轧后板形满足半退火镀锌工序的要求，经多道工序间协调控制降低了各子工序的生产难度，具有良好的经济效益和社会效益。

附图说明

图1带钢边裂宏观照片

图2带钢边裂微观金相照片

图3热轧原料边部混晶现象及变形组织(距边部20mm处)

图4微中浪板形目标曲线

图5微中浪板形目标对应张应力分布

图6微双边浪板形目标曲线

图7微双边浪板形目标对应张应力分布

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明。

实施例1：

批量生产15卷成品规格为0.33mm*915mm的镀锌全硬板，热轧原料规格为2.5mm*930mm，相关工艺参数为：

(1)热轧：宽度尺寸偏差为0～15mm；终轧温度为870～890℃；轧制时粗轧区与精轧区的侧喷水装置关闭；目标凸度控制为20～40μm。

(2)冷轧：酸洗切边量为15～30mm；轧制总道次数为5；前4道次板形目标采用微双边浪控制，幅值增益为1IU；第5道次板形目标采用弱微中浪控制，幅值增益为3IU。15卷冷轧轧硬卷均无边裂缺陷，板形满足后道工序要求。

实施例2：

批量生产12卷成品规格为0.31mm*915mm的镀锌全硬板，热轧原料规格为2.3mm*930mm，相关工艺参数为：

(1)热轧：宽度尺寸偏差为0～15mm；终轧温度为870～890℃；轧制时粗轧区与精轧区的侧喷水装置关闭；目标凸度控制为20～40μm。

(2)冷轧：酸洗切边量为15～30mm；轧制总道次数为5；前4道次板形目标采用弱微中浪控制，幅值增益为2IU；第5道次板形目标采用微中浪控制，幅值增益为5IU。12卷冷轧轧硬卷均无边裂缺陷，板形满足后道工序要求。

实施例3：

批量生产12卷成品规格为0.26mm*915mm的镀锌全硬板，热轧原料规格为2.0mm*930mm，相关工艺参数为：

(1)热轧：宽度尺寸偏差为0～15mm；终轧温度为870～890℃；轧制时粗轧区与精轧区的侧喷水装置关闭；目标凸度控制为20～40μm。

(2)冷轧：酸洗切边量为15～30mm；轧制总道次数为7；前5道次板形目标采用微双边浪控制，幅值增益为1IU；第6、7道次板形目标采用微中浪控制，幅值增益为4IU。12卷冷轧轧硬卷均无边裂缺陷，板形满足后道工序要求。

对比实施例

批量生产15卷成品规格为0.33mm*915mm的镀锌全硬板，热轧原料规格为2.5mm*930mm，相关工艺参数为：

(1)热轧：宽度尺寸偏差为0～15mm；终轧温度为830～860℃；轧制时粗轧区与精轧区的侧喷水装置开启；目标凸度控制为30～50μm。

(2)冷轧：酸洗切边量为15～30mm；轧制总道次数为5；5个道次板形目标均采用微中浪控制，幅值增益为5IU。15卷轧硬卷中有12卷发生边裂，缺陷发生率为80％。

Claims (1)

1.一种兼顾板形的镀锌全硬板冷轧边裂控制方法，工艺流程为：炼钢->连铸->热轧->酸洗切边->单机架冷轧->镀锌，镀锌过程中采用半退火；其特征在于，各工序的工艺参数控制如下：

(1)热轧成品宽度尺寸偏差控制在0～15mm之间；

(2)热轧终轧温度控制在870～890℃之间；

(3)控制热轧带钢边部温降，两侧除距边部15mm以内区域外，边部无混晶及变形组织；

(4)热轧成品凸度控制为20～40μm；

(5)冷轧酸洗总切边量为15～30mm，碎边量控制在0～1mm之间；

(6)可逆式单机架冷轧总轧制道次数为5时，1-4道次板形目标曲线均采用微双边浪控制模式或弱微中浪控制模式，第5道次采用后工序所需板形目标的控制模式；可逆式单机架冷轧总轧制道次数为7时，1-5道次板形目标曲线均采用微双边浪控制模式，第6-7道次采用后工序所需板形目标的控制模式。