CN105779752A

CN105779752A - 一种薄规格冷轧花边轧硬钢板连续退火生产方法

Info

Publication number: CN105779752A
Application number: CN201410807443.1A
Authority: CN
Inventors: 刘洪�; 王涛; 陈维晋; 曹博蕊; 王海军; 徐烨明
Original assignee: Shanghai Meishan Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Shanghai Meishan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2014-12-23
Filing date: 2014-12-23
Publication date: 2016-07-20
Anticipated expiration: 2034-12-23
Also published as: CN105779752B

Abstract

本发明涉及一种薄规格冷轧花边轧硬钢板连续退火生产方法，解决现有0.17~0.20mm厚冷轧花边轧硬钢板因存在花边板形缺陷用连续退火机组进行退火时难以稳定生产的技术问题。本发明技术方案为，用立式连续退火炉机组对板厚为0.17~0.20mm的冷轧花边轧硬钢板卷进行开卷、清洗、退火、平整、卷取后得到电镀锡基板；清洗段的带钢单位张力为28.05~38.89N/mm²；冷轧花边轧硬钢板卷进入立式连续退火炉机组前5~10分钟，将机组中央段带钢速度降为350~500mpm，退火炉内加热段和均热段的带钢温度降为585~605℃；退火时间为54~79S；均热段带钢单位张力为11.4~15.0N/mm²。

Description

一种薄规格冷轧花边轧硬钢板连续退火生产方法

技术领域

本发明涉及一种冷轧钢板的连续退火生产方法，特别涉及一种薄规格冷轧花边轧硬钢板连续退火生产方法，属于铁基合金技术领域。

背景技术

钢铁企业采用连续退火机组将冷轧后产生加工硬化的带钢进行再结晶退火和平整，完善微观组织，提高带钢的塑性和冲压成型性。然而高速薄带钢连续退火机组由于退火炉内带钢的运行速度较快，对来料带钢板形的敏感度较高，如果来料带钢的板形不良超过一定程度，则非常容易引起带钢跑偏，甚至导致断带事故。这对连续退火机组的产能、成材率、能耗等方面造成很大地损失，并且在处理断带的过程中，操作工人的工作量和安全风险大幅增加。

为了保证连续退火机组的稳定运行，降低带钢跑偏和断带的风险，一种常用的方法是对连续退火机组来料带钢的板形质量进行严格的检查，一旦来料板形不良程度超出连续退火机组的接收标准，则必须将板形不良的钢板卷降级为次品，不能流入连续退火机组进行生产。冷轧花边轧硬钢板是带钢在冷轧酸轧机组产出后边部存在较密集的小碎边浪，该缺陷一般在带钢宽度方向距边部3mm以内，浪距较小，约10~20mm，急骏度较大，一般大于2.5%，该缺陷一般整卷或超出整卷的2/3部分存在，且该缺陷会导致钢卷的端部带钢之间结合不紧密，呈波浪形，目视明显，缺陷程度超出连续退火机组的来料接收标准，连续退火机组不能生产。由于该缺陷从钢板的侧面目视明显，酸轧机组出口质检人员目视即可分辨，质检人员发现该缺陷后对钢板进行封闭降级处理。冷轧轧硬钢板的花边属于较严重的板形不良缺陷，尤其是板厚为0.17~0.20mm的薄规格冷轧轧硬钢板，带钢跑偏和瓢曲的风险更大，不能满足连续退火机组的来料接收标准，需要对其进行降级处理。

连续退火机组对冷轧轧硬钢板卷进行开卷、清洗、退火、平整、卷取后，生产出性能符合要求的电镀锡基板，连续退火机组对冷轧轧硬钢板的再结晶退火，消除冷轧加工硬化，完善微观组织，提高带钢的塑性和冲压成型性。对板形正常的冷轧轧硬钢板在连续退火机组生产过程中，由于带钢板形较好，连续退火机组能够保持高速稳定通板，机组速度一般保持在600mpm以上，均热段带钢温度615±5℃，清洗段张力控制为30.70~43.02N/mm²，连续退火机组张力采用退火炉FAS（FurnaceAutomationSystem）系统自动张力控制，均热段带钢单位张力控制在13.4~16.8N/mm²；冷轧花边轧硬钢板由于板形较差，采用正常板形冷轧轧硬钢板的连续退火生产工艺生产时，带钢在退火炉中极易发生带钢瓢曲，甚至断带，带来更大的运行风险；现有的连续退火生产工艺仅适用于板形正常的冷轧轧硬钢板，使其内部纤维状铁素体发生回复和再结晶，而冷轧花边轧硬钢板在冷轧过程中，带钢受力状态与正常板形冷轧轧硬钢板不同，冷轧后带钢纤维状铁素体组织不均匀，使用现有的连续退火生产工艺不能得到均匀的再结晶组织，影响最终产品性能。

中国专利申请200410017246，公开了一种带钢连续退火过程中防止断带的方法和控制系统，在连续退火机组开卷机与入口活套之间采用非接触方式测量带钢的板形数据，根据测得的板形数据确定工艺参数值，再根据确定的工艺参数值来调整带钢当前的通板速度、张力和纠偏角度；该专利申请仅针对来料带钢存在“潜在的”板形不良，即虽然带钢中存在残余内应力，但不足以引起带钢翘曲的情况，板形不良程度能够满足连退机组的接收标准，重点考虑了连续退火过程中防止断带的控制方法，其不适用于表观的板形不良，即并不适用于薄规格冷轧花边轧硬钢板的生产；该专利的工艺参数仅涉及通板速度和退火炉内的张力，并未提及退火温度和清洗段的工艺参数；并且对于通板速度和炉内张力的工艺参数，该专利并未描述具体控制范围。

中国专利申请201310705097.1，公开了一种CSP基料生产极薄镀锌卷中部起筋控制方法，减轻镀锌线极薄彩涂基料带钢中部起筋，中部窄条浪板形缺陷；该专利的特点在于明确了原料板形技术要求；光整机工作辊微凸度，光整机延伸率0.7%；极薄镀锌卷低降张力卷曲控制；采用错边卷取的方式进行卷曲，消除镀锌彩涂基料中部起筋、中部窄条浪板形质量缺陷；该专利的重点是对来料板形、光整机延伸率和卷取机进行控制，而对退火炉内的工艺参数的控制并未提及，且由于连退机组和镀锌机组的固有差异性；因此，该技术方案并不适用于连续退火机组。

发明内容

申请人通过研究，发现冷轧带钢内部存在外界的残余应力，且该残余应力不均匀且足够大，使带钢局部变形，是产生冷轧轧硬钢板花边缺陷的主要原因。

为了克服现有技术的不足，需要提供一种薄规格冷轧花边轧硬钢板连续退火生产方法，本发明通过采用降低连续退火机组中央段的运行速度和适当的张力控制以防止带钢在连续退火机组中发生跑偏和瓢曲，优化退火炉加热段和均热段带钢温度等退火工艺，使带钢内部的残余应力得到释放，带钢内部的纤维状组织在连续退火过程中能够进行充分回复和再结晶，得到均匀的再结晶组织，用连续退火消除了带钢的花边缺陷。

本发明的目的是提供一种薄规格冷轧花边轧硬钢板连续退火生产方法，解决现有0.17~0.20mm厚冷轧花边轧硬钢板因存在花边板形缺陷用连续退火机组进行退火时难以稳定生产和易跑偏、断带的技术问题。

本发明采用的技术方案是：

一种薄规格冷轧花边轧硬钢板连续退火生产方法，该方法包括：

用立式连续退火炉机组对板厚为0.17~0.20mm的冷轧花边轧硬钢板卷进行开卷、清洗、退火、平整、卷取后得到电镀锡基板；其中，所述冷轧花边轧硬钢板的化学成分重量百分比为：C：0.085%~0.115%，Si≤0.034%，Mn：0.3%~0.5%，P≤0.015%，S≤0.0125%，Cu≤0.05%，Alt：0.025%~0.075%，N：0.004%~0.008%，余量为Fe及不可避免的杂质元素；所述冷轧花边轧硬钢板的屈服强度为400~900MPa，抗拉强度为500~1000MPa，基板硬度HR30T为75~85，基板表面粗糙度Ra0.30~0.50um。

所述的清洗步骤为冷轧花边轧硬钢板在立式连续退火炉机组清洗段的带钢单位张力从无花边板形缺陷时的30.70~43.02N/mm²降为28.05~38.89N/mm²；

所述的退火步骤为冷轧花边轧硬钢板卷进入立式连续退火炉机组前5~10分钟，将立式连续退火炉机组中央段带钢的运行速度从无花边板形缺陷时的600mpm以上降为350~500mpm，同时将立式连续退火炉内加热段和均热段的带钢温度从无花边板形缺陷时的615±5℃降为585~605℃；所述冷轧花边轧硬钢板在立式连续退火炉内均热段的带钢温度为585~605℃，退火时间为54~79S；所述冷轧花边轧硬钢板在立式连续退火炉内均热段的带钢单位张力从无花边板形缺陷时的13.4~16.8N/mm²降为11.4~15.0N/mm²；

所述的平整步骤为双机架四辊湿平整，平整延伸率为0.8%~1.0%。

进一步，所述的立式连续退火炉机组中央段带钢降速和立式连续退火炉降温的步骤为先将立式连续退火炉加热段和均热段的带钢温度降低5℃，待立式连续退火炉炉温稳定后，再降低立式连续退火炉机组中央段速度，每次降低5~30mpm，当速度总共降低50~80mpm后，再一次将立式连续退火炉加热段和均热段的带钢温度降低5℃，如此反复，直至将立式连续退火炉中央段速度调控为350~500mpm，立式连续退火炉加热段、均热段带钢温度调控为585~605℃。

本发明采取的退火工艺制度的理由如下：

1、立式连续退火炉机组清洗段张力设定

由于立式连续退火炉机组清洗段有电解清洗段，电解槽内运行带钢的上下位置均有电极板，而冷轧花边轧硬钢板边部板形不良，如果张力过小，容易造成边部带钢碰撞电极板，造成带钢撕裂；同时，由于带钢板形不良，张力过大容易导致板宽方向钢带受力不均匀，经过清洗段挤干辊时容易造成瓢曲。因此，清洗段带钢单位张力控制在28.05~38.89N/mm²。

2、立式连续退火炉机组中央段带钢降速和立式连续退火炉降温设定

由于冷轧花边轧硬钢板本身存在较严重的板形不良，带钢在立式连续退火炉内容易跑偏和瓢曲，因此，在冷轧花边轧硬钢板进入立式连续退火炉机组之前，机组中央段速度和立式连续退火炉炉温必须保持稳定。然而，当机组降速时，由于带钢在立式连续退火炉内的运行速度瞬间降低，带钢带出的热量减少，而辐射管的加热功率降低需要一定的时间缓冲，因此，在机组速度降低的瞬间及之后的短时间内，立式连续退火炉尤其是高温段的炉温将急剧冲高10~20℃，造成带钢局部受热严重，带钢发生不均匀变形，容易造成带钢瓢曲或跑偏；采用本发明技术方案中降温和降速交替进行的方法，立式连续退火炉炉温波动最小，避免了因立式连续退火炉温度的波动，带钢受热不均匀而造成带钢瓢曲和跑偏。

3、带钢退火温度和退火时间的设定

立式连续退火炉机组退火工艺主要是为了消除冷轧过程中产生的加工硬化，使冷轧硬化的带钢在温度和时间的作用下产生回复和再结晶，并使再结晶晶粒长大到一定的尺寸，使产品性能符合用户的使用需求。同时，由于冷轧花边轧硬钢板边部位置带钢在宽度方向所受内应力不均，经过退火回复和再结晶后，带钢内应力得到释放，带钢组织趋于均匀，花边缺陷得以消除，带钢板形得到改善。因此，综合考虑冷轧花边轧硬钢板的稳定运行和产品性能需求，本发明设定冷轧花边轧硬钢板在立式连续退火炉加热段带钢温度为585~605℃，并在此温度下保温54~79S。

4、立式连续退火炉均热段张力设定

合适的张力保障带钢在立式连续退火炉内稳定通板，如张力过小带钢边部的花边容易引起带钢跑偏；而张力过大，带钢板宽方向上内应力不均匀，容易产生翘曲或起筋。因此，冷轧花边轧硬钢板生产过程中，立式连续退火炉均热段带钢单位张力控制在11.4~15.0N/mm²。

本发明相比现有技术具有如下积极效果：

1、本发明通过对立式连续退火炉机组的速度、张力、退火温度等方面的工艺控制，使得冷轧酸轧机组产生的冷轧花边轧硬钢板能够在立式连续退火炉机组稳定生产，使酸轧机组产出后冷轧轧硬钢板因花边板形缺陷时无需采用降级处理，消除了冷轧轧硬钢板因花边板形缺陷产生的损失。

2、本发明方法实现了冷轧花边轧硬钢板在立式连续退火炉机组稳定生产，冷轧花边轧硬钢板退火后，消除了带钢边部的花边缺陷，带钢板形良好，带钢的性能合格。

3、本发明方法生产工艺简单，在常规的立式连续退火生产线上稍加改进，即可实现薄规格冷轧花边轧硬钢板的生产工艺。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明做进一步说明。

实施例1：

用立式连续退火炉机组对板厚为0.186mm的冷轧花边轧硬钢板卷进行开卷、清洗、退火、平整、卷取后得到电镀锡基板，其中，冷轧花边轧硬钢板的化学成分重量百分比为：C：0.104%，Si：0.0245%，Mn：0.3816%，P：0.0125%，S：0.0024%，Cu：0.0276%，Alt：0.0562%，N：0.0066%，余量为Fe及不可避免的杂质元素；所述冷轧花边轧硬钢板的屈服强度为854MPa，抗拉强度为935MPa，基板硬度HR30T为83，基板表面粗糙度Ra0.45um；

冷轧花边轧硬钢板在立式连续退火炉机组清洗段的带钢单位张力从无花边板形缺陷时的43.02N/mm²控制降为38.80N/mm²；

冷轧花边轧硬钢板进入立式连续退火炉机组前8分钟，将立式连续退火炉机组中央段带钢的运行速度从无花边板形缺陷时的600mpm以上降为500mpm，同时将立式连续退火炉内加热段和均热段的带钢温度从无花边板形缺陷时的615±5℃降为605±5℃；立式连续退火炉机组中央段带钢降速和立式连续退火炉降温的步骤为先将立式连续退火炉加热段和均热段的带钢温度降低5℃，待立式连续退火炉炉温稳定后，再降低立式连续退火炉机组中央段速度，每次降低10mpm，当速度总共降低50mpm后，再一次将立式连续退火炉加热段和均热段的带钢温度降低5℃，如此反复，直至将立式连续退火炉机组中央段速度控制在500mpm，立式连续退火炉加热段和均热段带钢温度控制在605±5℃；冷轧花边轧硬钢板在立式连续退火炉均热段退火时间为54.96S；冷轧花边轧硬钢板在立式连续退火炉均热段的带钢单位张力从无花边板形缺陷时的15.8N/mm²降为14.6N/mm²；

冷轧花边轧硬钢板的平整采用双机架四辊湿平整，平整延伸率控制为1.0%。

冷轧花边轧硬钢板经立式连续退火炉机组产出后，钢板的花边缺陷消除，产品性能符合电镀锡基板性能要求。

实施例2：

用立式连续退火炉机组对板厚为0.171mm冷轧花边轧硬钢板卷进行开卷、清洗、退火、平整、卷取后得到电镀锡基板；其中，冷轧花边轧硬钢板的化学成分重量百分比为：C：0.0976%，Si：0.0137%，Mn：0.3899%，P：0.0138%，S：0.0079%，Cu：0.0219%，Alt：0.0546%，N：0.00608%，余量为Fe及不可避免的杂质元素；所述冷轧花边轧硬钢板的屈服强度为886MPa，抗拉强度为976MPa，基板硬度HR30T为85，基板表面粗糙度0.40um。

冷轧花边轧硬钢板在立式连续退火炉机组清洗段的带钢单位张力从无花边板形缺陷时的43.02N/mm²控制降为35.62N/mm²；

冷轧花边轧硬钢板进入立式连续退火炉机组前10分钟，将立式连续退火炉机组中央段带钢的运行速度从无花边板形缺陷时的600mpm以上降为350mpm，同时将立式连续退火炉内加热段和均热段的带钢温度从无花边板形缺陷时的615±5℃降为585±5℃；立式连续退火炉机组中央段带钢降速和立式连续退火炉降温的步骤为先将立式连续退火炉加热段和均热段的带钢温度降低5℃，待立式连续退火炉炉温稳定后，再降低立式连续退火炉机组中央段速度，每次降低5mpm，当速度总共降低50mpm后，再一次将立式连续退火炉加热段和均热段的带钢温度降低5℃，如此反复，直至将立式连续退火炉机组中央段速度控制在350mpm，立式连续退火炉加热段和均热段带钢温度控制在585±5℃；冷轧花边轧硬钢板在立式连续退火炉均热段退火时间为78.5S；冷轧花边轧硬钢板在立式连续退火炉均热段的带钢单位张力从无花边板形缺陷时的15.4N/mm²降为12.2N/mm²；

冷轧花边轧硬钢板的平整采用双机架四辊湿平整，平整延伸率控制为0.8%。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims

1.一种薄规格冷轧花边轧硬钢板连续退火生产方法，包括：

用立式连续退火炉机组对板厚为0.17~0.20mm的冷轧花边轧硬钢板卷进行开卷、清洗、退火、平整、卷取后得到电镀锡基板；其中，所述冷轧花边轧硬钢板的化学成分重量百分比为：C：0.085%~0.115%，Si≤0.034%，Mn：0.3%~0.5%，P≤0.015%，S≤0.0125%，Cu≤0.05%，Alt：0.025%~0.075%，N：0.004%~0.008%，余量为Fe及不可避免的杂质元素；所述冷轧花边轧硬钢板的屈服强度为400~900MPa，抗拉强度为500~1000MPa，基板硬度HR30T为75~85，基板表面粗糙度Ra0.30~0.50um；

所述的清洗步骤为冷轧花边轧硬钢板在立式连续退火炉机组清洗段的带钢单位张力为28.05~38.89N/mm²；

所述的退火步骤为冷轧花边轧硬钢板卷进入立式连续退火炉机组前5~10分钟，将立式连续退火炉机组中央段带钢的运行速度调控为350~500mpm，同时将立式连续退火炉内加热段和均热段的带钢温度调控为585~605℃；所述冷轧花边轧硬钢板在立式连续退火炉内均热段的带钢温度为585~605℃，退火时间为54~79S；所述冷轧花边轧硬钢板在立式连续退火炉内均热段的带钢单位张力调控为11.4~15.0N/mm²；

2.如权利要求1所述的一种薄规格冷轧花边轧硬钢板连续退火生产方法，其特征是，所述的立式连续退火炉机组中央段带钢降速和立式连续退火炉降温的步骤为先将立式连续退火炉加热段和均热段的带钢温度降低5℃，待退火炉炉温稳定后，再降低立式连续退火炉机组中央段带钢速度，每次降速为5~30mpm，当带钢速度降低达50~80mpm后，再一次将立式连续退火炉加热段和均热段的带钢温度降低5℃，如此反复，直至将立式连续退火炉机组中央段带钢速度调控为350~500mpm，立式连续退火炉加热段、均热段带钢温度调控为585~605℃。