CN104785521A

CN104785521A - 410s铁素体不锈钢轧制方法及其系统

Info

Publication number: CN104785521A
Application number: CN201510188236.7A
Authority: CN
Inventors: 陈培敦; 王学军; 亓海燕; 李志平; 李锋
Original assignee: Shandong Taishan Steel Group
Current assignee: Shandong Taishan Steel Group
Priority date: 2015-04-21
Filing date: 2015-04-21
Publication date: 2015-07-22

Abstract

本发明公开了一种410S铁素体不锈钢轧制方法，包括：1）加热，将410S铁素体不锈钢板坯先通过多段步进梁式加热炉加热，驻炉时间180-240分钟，出炉温度1140-1160℃，炉内的残氧量3.0%-5.0%；2）粗轧制，加热后的板坯经板坯除鳞机除鳞处理后进入四辊粗轧机轧制7道次形成中间坯，粗轧每道次压下率为18-30%；3）轧制中间产品，中间坯经飞剪切头尾后进入炉卷轧机轧制3道次形成中间产品，炉卷轧机每道次压下率32-49%，卷取炉温度1110-1140℃；4）精轧制，将中间产品依次进入精轧机组连续轧制至成品厚度；精轧制每道次压下率为12～28%；5）冷却成品。本发明同时还公开了410S铁素体不锈钢轧制系统。采用该工艺方法，生产效率高，产品质量稳定，钢带头尾厚度偏差较小。

Description

410S铁素体不锈钢轧制方法及其系统

技术领域

本发明涉及一种低铬含量的410S（06Cr13）铁素体不锈钢轧制方法及其系统。

背景技术

410S（06Cr13）不锈钢成本低廉，价格稳定，并且具有许多独特的特点和优势，能够在多领域中替代奥氏体不锈钢。与奥氏体不锈钢相比，铁素体不锈钢镍含量少，主要原料是铬和铁，为强化某些特殊性能，一些铁素体不锈钢还含有其他合金元素，如钼等。同时铁素体不锈钢不仅拥有昂贵的奥氏体不锈钢大多数力学性能和耐蚀性能，还在一些性能上优于奥氏体，特别在成型性、耐蚀性、抗氧化性上表现出色，广泛应用于汽车、家电、五金、餐具等诸多领域。

表1 410S化学成分

通过检索可知，目前有多种关于410S不锈钢的轧制方法，其原理大多都是不锈钢钢坯经过加热后进行连续轧制，或应用炉卷轧机单独进行轧制。申请人的不锈钢轧钢厂原来采用炉卷轧机进行410S不锈钢的轧制，但该工艺方法效率低下，产品质量不稳定，尤其是钢带头尾厚度偏差较大。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种410S铁素体不锈钢轧制方法及其系统，采用该工艺方法，生产效率高，产品质量稳定，钢带头尾厚度偏差较小，产品能满足客户的要求，并具有较强的市场竞争力。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种410S铁素体不锈钢轧制系统，包括由前至后依次配合设置的多段步进梁式加热炉、板坯除鳞机、四辊粗轧机、飞剪、炉卷轧机、精轧机组、加强型层流冷却装置和卷取机，所述精轧机组为三组前后依次设置的精轧机。

所述多段步进梁式加热炉为2台，粗轧机为1台，炉卷轧机1台，卷取机2台。

所述炉卷轧机卷取炉上置入炉卷活套。

一种410S铁素体不锈钢轧制方法，包括以下步骤：

1）加热，将合格的410S铁素体不锈钢板坯先通过多段步进梁式加热炉加热，所述板坯厚度为180-200mm，加热过程中控制所述板坯的驻炉时间、出炉温度和炉内的残氧量，驻炉时间控制在180-240分钟，出炉温度控制在1140-1160℃，炉内的残氧量按体积比控制在3.0%-5.0%；

2）粗轧制，将步骤1）加热后的板坯经板坯除鳞机除鳞处理后进入四辊粗轧机轧制7道次形成中间坯，中间坯厚度控制在26-32mm，粗轧每道次压下率为18-30%；

3）轧制中间产品，将步骤2）的中间坯经飞剪切头尾后进入炉卷轧机轧制3道次形成中间产品，炉卷轧机每道次压下率32-49%，卷取炉温度控制在1110-1140℃；

4）精轧制，将步骤3）的中间产品依次进入精轧机组连续轧制至成品厚度；精轧制每道次压下率为12～28%；

5）冷却成品，再经加强型层流冷却装置冷却为成品，最后进入卷取机卷取后打包。

所述步骤1）中板坯在多段步进梁式加热炉内的驻炉时间：210分钟，炉内为弱氧化气氛，按体积比残氧量3.7%，出炉温度1152℃。

所述步骤2）中板坯除鳞压力23.7-24Mpa。

所述步骤2）中四辊粗轧机轧制7道次的压下率分别为：第1道次，20.3%；第2道次，25.7%；第3道次，28%；第4道次，27.3%；第5道次，26.6%；第6道次，26%；第7道次，20.2%。

所述步骤2）中，中间坯厚度26.9-32mm。

所述步骤3）中，炉卷轧机轧制3道次的压下率分别为：第1道次，32.5%；第2道次，38.5%；第3道次，48.3%。

所述步骤3）中，中间产品厚度7.0-8.6mm。

所述步骤4）中精轧机组为三组，分别为F1、F2和F3，即精轧制为F1-F3共3道次，F1-F3道次压下率分别为：F1压下率25.4%；F2压下率22.6%；F3压下率14.6%。

所述步骤5）中，卷取机卷取温度为720～780℃。

本发明中的加强型层流冷装置是现有设备，在市场中可以购买到，在此不再赘述。

本发明将不锈钢轧钢厂原来单一的炉卷轧机改造为“炉卷+连续精轧”的模式，效果明显。采用“炉卷+连续精轧”的方法，产品能满足客户的要求，将具有较强的市场竞争力。

炉卷轧线配备采用“2+1+4+2”的工艺配置，即2台多段步进梁式加热炉、1台粗轧机、4台炉卷精轧机（1炉卷轧机+F1-F3精轧机）、2台卷取机，使各工序产能匹配可以达到100%，并且，炉卷精轧机可根据规格品种任意选择轧制道次，提高了生产效率，降低了能耗。

在炉卷轧机后增加F1-F3精轧机组，使生产工艺更加合理，通过手动自动倾斜调整防跑偏技术、炉卷稳定性轧制操作技术、炉卷精轧张力操作控制技术，彻底解决了炉卷轧机稳定性问题及生产过程中炉卷轧机和连轧机、炉卷轧机和热卷取炉之间的工艺控制和过程匹配问题。

在国内成套设备中置入引进设备，解决国产设备技术瓶颈问题。即在炉卷轧机卷取炉上置入炉卷活套，成功解决了卷曲炉卷曲张力波动对厚度、宽度、板型控制的不良影响，炉卷活套响应速度达到10ms。在炉卷轧机置入CVC系统，精轧机为国内企业制造的机械设备，，精轧机控制系统中有CVC辊型曲线模型，弯窜辊调节参数，用于自动控制，轴向移动距离为±150mm，其辊缝凸度调节范围可达0.4mm，与弯辊装置配合使用，可扩大板形调节范围，调节量可达0.8mm左右，能充分满足板带材截面形状和平直度要求。此外，对CVC辊型曲线进行了优化：利用现场数据，建立并回归CVC plus曲线的数学模型及参数，结合PCFC板形控制模型，实现了最先进的板形控制CVC Plus技术在国产轧机上成功应用。

建立了一套符合该全新生产线的过程控制参数和完整的技术数据，实现了全线物料跟踪及轧钢自动控制。优化集成了“炉卷+连轧”生产线工艺自动化控制和数学模型控制精度，并且自学习。

通过增加在炉卷轧机后增加F1-F3精轧机后，生产工艺更加合理，炉卷轧机轧制道次减少后，钢带在卷取炉内的氧化大大减少，经F1-F3连续轧制后，钢带不但头尾质量厚度偏差减少，且轧制效率提高，板形质量整体改善明显。

附图说明

图1是本发明轧制工艺系统图；

其中1、多段步进梁式加热炉；2、板坯除鳞机；3、四辊粗轧机；4、飞剪；5、炉卷轧机；6、精轧机组；7、加强型层流冷装置；8、卷取机。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。如图1所示，410S铁素体不锈钢轧制系统，包括由前至后依次配合设置的多段步进梁式加热炉1、板坯除鳞机2、四辊粗轧机3、飞剪4、炉卷轧机5、精轧机组6、加强型层流冷却装置7和卷取机8，所述精轧机组为三组前后依次设置的精轧机。所述多段步进梁式加热炉为2台，粗轧机为1台，炉卷轧机1台，卷取机2台。所述炉卷轧机的卷取炉上置入炉卷活套。实施例1：

待轧板坯规格（厚度*宽度*长度）：200×1525×10000mm，轧制成品规格（厚度*宽度）：3.5×1520mm。

按以下方法轧制：

钢坯在多段步进梁式加热炉1内的驻炉时间：210分钟（冷坯装炉），炉内为弱氧化气氛，按体积比残氧量3.7%，出炉温度1152℃，加热后的板坯经板坯除鳞机2除鳞处理后进入四辊粗轧机3轧制7道次形成中间坯，板坯除鳞压力23.75Mpa。

四辊粗轧机3轧制7道次压下率：第1道次，20.3%；第2道次，25.7%；第3道次，28%；第4道次，27.3%；第5道次，26.6%；第6道次，26%；第7道次，20.2%，中间坯厚度26.9mm。

中间坯经飞剪4切头尾后进入炉卷轧机5轧制3道次。炉卷轧机5的3道次压下率：第1道次，32.5%；第2道次，38.5%；第3道次，48.3%，中间产品厚度7.1mm，卷取炉温度控制在1110℃，随后进入F1-F3精轧机组6。

F1-F3道次压下率：F1压下率25.4%；F2压下率22.6%；F3压下率14.6%，成品规格厚度3.5mm，再经加强型层流冷却装置7冷却为成品，卷取温度770℃由卷取机8进行卷取打包。

实施例2：

待轧板坯规格（厚度*宽度*长度）：200×1530×10000mm，轧制成品规格（厚度*宽度）：3.7×1520mm。

按以下方法轧制：

钢坯在多段步进梁式加热炉1内的驻炉时间：215分钟（冷坯装炉），炉内为弱氧化气氛，按体积比残氧量4.1%，出炉温度1150℃，加热后的板坯经板坯除鳞机2除鳞处理后进入四辊粗轧机3轧制7道次形成中间坯，板坯除鳞压力24 Mpa。

四辊粗轧机3轧制7道次压下率：第1道次，19%；第2道次，25%；第3道次，27%；第4道次，26%；第5道次，25%；第6道次，26%；第7道次，20%，中间坯厚度29mm。

中间坯经飞剪4切头尾后进入炉卷轧机5轧制3道次。炉卷轧机5的3道次压下率：第1道次，35%；第2道次，40%；第3道次，38%，中间产品厚度7mm，卷取炉温度控制在1125℃，随后进入F1-F3精轧机组6。

F1-F3道次压下率：F1压下率24%；F2压下率17%；F3压下率16%，成品规格厚度3.7mm，再经加强型层流冷却装置7冷却为成品，卷取温度740℃由卷取机8进行卷取打包。

实施例3：

待轧板坯规格（厚度*宽度*长度）：200×1250×10800mm，轧制成品规格（厚度*宽度）：4.95×1240mm。

按以下方法轧制：

钢坯在多段步进梁式加热炉1内的驻炉时间：240分钟（冷坯装炉），炉内为弱氧化气氛，按体积比残氧量5.0%，出炉温度1155℃，加热后的板坯经板坯除鳞机2除鳞处理后进入四辊粗轧机3轧制7道次形成中间坯，板坯除鳞压力23.7Mpa。

四辊粗轧机3轧制7道次压下率：第1道次，18%；第2道次，23%；第3道次，26%；第4道次，25%；第5道次，24%；第6道次，24%；第7道次，22%，中间坯厚度32mm。

中间坯经飞剪4切头尾后进入炉卷轧机5轧制3道次。炉卷轧机5的3道次压下率：第1道次，37%；第2道次，38%；第3道次，32%，中间产品厚度8.6mm，卷取炉温度控制在1140℃，随后进入F1-F3精轧机组6。

F1-F3道次压下率：F1压下率20%；F2压下率15%；F3压下率16%，成品规格厚度4.95mm，再经加强型层流冷却装置7冷却为成品，卷取温度775℃由卷取机8进行卷取打包。

热轧黑皮卷（未退火）主要性能及外形参数对比

性能及板型	断后延伸率 A/%	硬度 HRB	凸度 um	楔形 um	综合判定
						实例1	22	85	16	25	合格
实例2	22	83	13	28	合格
						实例3	21	80	18	17	合格

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims

1.一种410S铁素体不锈钢轧制方法，其特征是，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的410S铁素体不锈钢轧制方法，其特征是，所述步骤1）中板坯在多段步进梁式加热炉内的驻炉时间：210分钟，炉内为弱氧化气氛，按体积比残氧量3.7%，出炉温度1152℃。

3.如权利要求1所述的410S铁素体不锈钢轧制方法，其特征是，所述步骤2）中板坯除鳞压力23.7-24Mpa。

4.如权利要求1所述的410S铁素体不锈钢轧制方法，其特征是，所述步骤2）中四辊粗轧机轧制7道次的压下率分别为：第1道次，20.3%；第2道次，25.7%；第3道次，28%；第4道次，27.3%；第5道次，26.6%；第6道次，26%；第7道次，20.2%。

5.如权利要求1所述的410S铁素体不锈钢轧制方法，其特征是，所述步骤2）中，中间坯厚度26.9-32mm。

6.如权利要求1所述的410S铁素体不锈钢轧制方法，其特征是，所述步骤3）中，炉卷轧机轧制3道次的压下率分别为：第1道次，32.5%；第2道次，38.5%；第3道次，48.3%。

7.如权利要求1所述的410S铁素体不锈钢轧制方法，其特征是，所述步骤3）中，中间产品厚度7.0-8.6mm。

8.如权利要求1所述的410S铁素体不锈钢轧制方法，其特征是，所述步骤4）中精轧机组为三组，分别为F1、F2和F3，即精轧制为F1-F3共3道次，F1-F3道次压下率分别为：F1压下率25.4%；F2压下率22.6%；F3压下率14.6%。

9.如权利要求1所述的410S铁素体不锈钢轧制方法，其特征是，所述步骤5）中卷取机卷取温度为720～780℃。

10.一种410S铁素体不锈钢轧制系统，其特征是，包括由前至后依次配合设置的多段步进梁式加热炉、板坯除鳞机、四辊粗轧机、飞剪、炉卷轧机、精轧机组、加强型层流冷却装置和卷取机，所述精轧机组为三组前后依次设置的精轧机；所述多段步进梁式加热炉为2台，粗轧机为1台，炉卷轧机1台，卷取机2台；所述炉卷轧机卷取炉上置入炉卷活套。