CN104438421B - 一种光辊冷轧带钢罩式退火粘结的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及了一种光辊冷轧带钢罩式退火粘结的控制方法。关键技术包括:将Mn控制在0.20-0.23%,无需进行超低S、P控制,冶炼时C、Si、Al等易于命中目标成分,且不添加任何贵重合金元素;热轧轧制计划安排在轧辊服役期前期;热轧凸度范围为20~30μm、楔形小于15μm;热轧原料卷本体与头尾浪形分别控制在16mm/m、20mm/m以内;热轧卷取温度范围为580~600℃;冷轧清洗线卷取电流为190A-210A;罩式退火采取空冷方式,温度降至45℃以下进行平整。有效解决了使用光辊冷轧造成带钢罩式退火产生粘结的问题,同时降低了使用毛辊控制粘结而产生的轧辊消耗和乳化液消耗,具有良好的经济效益。
Description
技术领域
本发明属于材料加工工程技术领域,涉及一种光辊冷轧带钢罩式退火粘结的控制方法。
背景技术
冷轧低碳退火带钢主要用于化工、染料、油类等包装用桶,对表面质量要求很高。该类带钢在罩式退火时长时间高温下容易焊合在一起,开卷时产生很大的开卷张力,产生粘结,轻者形成弯月状或马蹄状凹印,重者形成撕裂变形。粘结缺陷严重影响产品表面质量,造成产品降级或成为废品。为了减少罩式退火产生的粘结缺陷,目前采取的措施是采用毛辊轧制。毛辊粗糙度一般在1.0μm到10μm之间,毛辊轧制能够最有效的减少罩式退火产生的粘结缺陷,但它以增加带钢表面粗糙度、降低表面质量为代价。同时毛辊轧制产生的轧辊消耗及乳化液消耗均很大,增加生产成本。
目前,冷轧低碳带钢罩式退火粘结的控制措施较多,但多数是通过增加轧辊粗糙度来控制退火粘结。2010年10月,涟源钢铁集团公司刘文发表的论文“CSP冷轧基板罩式炉退火粘结研究”,提出采用毛辊轧制(粗糙度3.5±0.5μm);根据厚度不同,设置不同的乳化液浓度。该方法能够减少退火粘结发生的概率,但粗糙度的增加,极大增加了轧辊及乳化液消耗。同时,设置不同的乳化液浓度导致乳化液更换频繁,不利于机械化大生产,降低了生产效率。2007年2月,武汉科技大学,曾文峰等发表的论文“冷轧钢卷退火粘结缺陷的分析”,提出第5机架采用毛化辊,粗糙度为1.5-1.8以上,其余机架采用光辊轧制。该方法还是靠增加轧辊粗糙度来控制退火粘结。
以上研究大都采用提高轧辊粗糙度的方式来控制粘结,而在光辊(粗糙度小于0.5μm)轧制下如何控制退火粘结的研究极少。
发明内容
本发明提供了一种光辊冷轧带钢罩式退火粘结的控制方法,在使用极低粗糙度的光辊轧制下,不改造现有设备、不改变工艺流程、不增加生产成本,利用现有设备对工艺流程进行了优化,降低了带钢退火产生的粘结缺陷的概率,提高了带钢表面质量。
本发明的工艺流程为:冶炼->连铸->热轧->酸洗->单机架冷轧->清洗->罩式退火->冷轧平整->重卷,各工序的工艺参数控制如下:
(1)冶炼工序制成钢的主要化学成分(按重量%):0.032-0.06%C,≤0.03%Si,0.20-0.23%Mn,0.02-0.05%Al,≤0.02%P,≤0.015%S,其余为Fe及不可避免杂质;
(2)热轧轧制计划安排在轧辊服役期前期;
(3)热轧凸度范围为20~30μm、楔形小于15μm;
(4)热轧原料卷本体与头尾浪形分别控制在16mm/m、20mm/m以内;
(5)热轧卷取温度范围为580~600℃;
(6)冷轧清洗线卷取电流为190A-210A;
(7)罩式退火采取空冷方式,温度降至45℃以下进行平整。
粘结的产生不是由单个因素决定的,而是各个工序累加造成的。带钢表面粗糙度低、强度硬度低、板形不良、存在局部高低点、卷取张力过大、温降过快等均会增加粘结的概率。任何一个因素的增加或是减少,都有可能使粘结的趋势增加或减少。光辊轧制能够有效降低生产成本,降低带钢表面粗糙度,提高带钢表面质量。但是极低的带钢表面粗糙度也增加了带钢退火粘结发生的概率,使得对产生粘结的其他因素要求更加严格。
本发明化学成分简单易控,无需进行超低S、P控制,冶炼时C、Si、Al等易于命中目标成分,且不添加任何贵重合金元素,将Mn控制在0.20-0.23%,能够得到足够的带钢强度,冶炼成本低;热轧轧制计划安排在轧辊服役期前期,可以减少因轧辊过度磨损造成的带钢板形不良,降低带钢的局部高低点;控制热轧凸度、楔形及头尾浪形在一定范围内,可降低冷轧板形调节压力,提高冷轧板平直度;热轧卷取温度控制在580~600℃,能够获得合适的带钢强度和表面硬度;冷轧清洗线卷取电流为190A-210A,降低了卷取张力对粘结的影响,同时又不至因张力过低造成冷轧卷形不良;罩式退火采取空冷方式,温度降至45℃以下进行平整,降低带钢温降产生的应力。通过采取上述措施,有效的降低了带钢产生粘结的概率,图1和图2分别为扫描电镜下无缺陷和粘结缺陷部位表面形貌显微图。
本发明无需对现有设备进行改进,容易实现,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。与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:有效解决了使用光辊冷轧造成罩式退火粘结的问题,降低了冷轧带钢表面粗糙度,提高了带钢表面质量;同时光辊代替毛辊,减小了轧辊磨损,降低了轧辊消耗,提高轧辊使用寿命及轧制公里数,而且能够有效降低乳化液消耗,具有良好的经济和社会效益。
附图说明:
图1扫描电镜下无缺陷部位表面形貌显微图;
图2扫描电镜下粘结部位表面形貌显微图。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
实施例1
批量生产11卷成品规格为0.9mm*915mm的低碳带钢,相关工艺参数为:
(1)冶炼化学成分(重量)C0.042%,Si0.02%,Mn0.20%,Als0.035%,P0.014%,S0.006%,其余为Fe;
(2)热轧轧制计划安排在轧辊服役期前期;
(3)热轧凸度范围为25±5μm、楔形小于15μm;
(4)热轧原料卷本体与头尾浪形分别控制在16mm/m、20mm/m以内;
(5)热轧卷取目标温度为580℃;
(6)冷轧清洗线卷取电流为190A;
(7)罩式退火采取空冷方式,平整时钢卷温度为35~45℃。
实施结果:11卷均未发生粘结,合格率100%。
实施例2
批量生产15卷成品规格为1.0mm*920mm的低碳带钢,相关工艺参数为:
(1)冶炼化学成分(重量)C0.035%,Si0.02%,Mn0.21%,Als0.036%,P0.014%,S0.007%,其余为Fe。
(2)热轧轧制计划安排在轧辊服役期前期;
(3)热轧凸度范围为25±5μm、楔形小于15μm;
(4)热轧原料卷本体与头尾浪形分别控制在16mm/m、20mm/m以内;
(5)热轧卷取目标温度为590℃;
(6)冷轧清洗线卷取电流为200A;
(7)罩式退火采取空冷方式,平整时钢卷温度控制在45℃以下。
实施结果:13卷未发生粘结,合格率86.7%。
实施例3
批量生产17卷成品规格为1.0mm*920mm的低碳带钢,相关工艺参数为:
(1)冶炼化学成分(重量)C0.038%,Si0.02%,Mn0.22%,Als0.027%,P0.012%,S0.011%,其余为Fe。
(2)热轧轧制计划安排在轧辊服役期前期;
(3)热轧凸度范围为25±5μm、楔形小于15μm;
(4)热轧原料卷本体与头尾浪形分别控制在16mm/m、20mm/m以内;
(5)热轧卷取目标温度为600℃;
(6)冷轧清洗线卷取电流为210A;
(7)罩式退火采取空冷方式,平整时钢卷温度控制在45℃以下。
实施结果:14卷未发生粘结,合格率82.4%。
对比实施例
批量生产15卷成品规格为0.9mm*915mm的低碳带钢,相关工艺参数为:
(1)冶炼:钢的化学成分(重量)C0.041%,Si0.02%,Mn0.18%,Als0.032%,P0.014%,S0.012%,其余为Fe。
(2)热轧轧制计划安排在轧辊服役期中后期;
(3)热轧凸度范围为25±5μm、楔形小于15μm;
(4)热轧原料卷本体与头尾浪形分别控制在16mm/m、20mm/m以内;
(5)热轧卷取目标温度为630℃;
(6)冷轧清洗线卷取电流为220A;
(7)罩式退火采取风冷方式,平整时钢卷温度控制在60℃以下。
实施结果:10卷发生粘结,合格率33.3%。
Claims (1)
1.一种光辊冷轧带钢罩式退火粘结的控制方法,工艺流程为:冶炼->连铸->热轧->酸洗->单机架冷轧->清洗->罩式退火->冷轧平整->重卷,特征在于:
(1)冶炼工序制成钢的主要化学成分(按重量%):0.032-0.06%C,≤0.03%Si,0.20-0.23%Mn,0.02-0.05%Al,≤0.02%P,≤0.015%S,其余为Fe及不可避免杂质;
(2)热轧轧制计划安排在轧辊服役期前期;
(3)热轧凸度范围为20~30μm、楔形小于15μm;
(4)热轧原料卷本体与头尾浪形分别控制在16mm/m、20mm/m以内;
(5)热轧卷取温度范围为580~600℃;
(6)冷轧清洗线卷取电流为190A-210A;
(7)罩式退火采取空冷方式,温度降至45℃以下进行平整。
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