CN108546808A - 提高耐硫酸露点腐蚀钢板表面质量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高耐硫酸露点腐蚀钢板表面质量的方法，其包括加热、轧制和冷却工序；所述加热工序：进入加热炉之前，在板坯表面喷涂耐火涂料；板坯出炉表面温度控制在980～1180℃。本方法采用板坯入炉前的表面处理技术，改善了除鳞效果，有效的降低了耐硫酸露点腐蚀钢板在加热过程中板坯表面Cu、Fe元素的选择性氧化；低温加热技术改善了钢板表面形成液态富Cu相，并沿奥氏体晶界的渗透，防止了钢板表面裂纹的产生，减少钢板表面修磨工序，提高成材率，有效提高钢板表面质量。本方法可以有效地改善耐硫酸露点腐蚀钢板的表面裂纹缺陷，提高板材表面质量，无需在钢板成分中加入较贵重的Ni元素，具有表面质量好、成本低、工艺简单等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢板表面质量控制方法，尤其是一种提高耐硫酸露点腐蚀钢板表面质量的方法。
背景技术
耐硫酸露点腐蚀钢板是在钢中加入了少量的铜、磷、铬、镍等元素，使钢材在锈层和基体之间形成一层约50～100um厚的致密且与基体金属粘附性好的非晶态尖晶石型氧化物膜，由于这层致密氧化物膜的存在，阻止了大气中的氧和水向钢铁基体渗入，减缓了锈蚀向钢铁材料内部发展，从而大大提高了钢铁材料的耐腐蚀性能。
钢材在高温加热时，如果炉内残存有氧化铜，氧化铜在高温下还原为自由铜，熔融的铜原子沿钢材组织的晶界扩展，削弱了晶粒间的作用力。铜的强度和熔点都比钢低很多，高温下铜在钢中沿晶界渗透扩散，同时，由于铜比铁难以氧化，当钢中含铜量大于0.2％(质量百分比)时，将钢加热到1100～1200℃，氧化性气体与钢坯发生氧化反应随着钢坯表面氧化铁皮的不断形成，钢坯表层的铁含量逐渐降低，铜含量相对增加，直至超过其在铁中的固溶度。铜在鳞皮下富集，在高温下形成熔融的铜层并侵蚀钢坯晶界，逐渐沿晶界扩散，产生微裂纹，类似过烧样龟裂状裂纹缺陷或密集分布的麻点状表面缺陷。
国内解决耐硫酸露点腐蚀用钢铸坯表面裂纹问题主要是加入一定含量的Ni元素，减少Cu元素的富集。但是Ni价格昂贵，生产成本将大大增加，不利于发展绿色、节约的理念。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种成本低、效果好的提高耐硫酸露点腐蚀钢板表面质量的方法。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：其包括加热、轧制和冷却工序；所述加热工序：进入加热炉之前，在板坯表面喷涂耐火涂料；板坯出炉表面温度控制在980～1180℃。
本发明所述加热工序中，加热速度控制在6～8min/cm，加热时间控制在35min及以上。
本发明所述加热工序：预热段加热温度≤970℃，空燃比1～1.2；一加热段加热温度1000～1080℃，空燃比1～1.1；二加热段加热温度1180～1220℃，空燃比0.8～0.9；均热段加热温度1160～1200℃，空燃比0.7～0.8。
本发明所述轧制工序：粗轧道次压下率≥15%，精轧道次压下率≥10%。
本发明所述冷却工序：钢板先层流冷却，然后再进行堆冷。所述冷却工序中，层流冷却过程的终冷温度控制在630～750℃。所述冷却工序中，所述冷却工序中，堆冷过程的开始温度为300～600℃，结束温度为20～100℃。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明采用板坯入炉前的表面处理技术，改善了除鳞效果，有效的降低了耐硫酸露点腐蚀钢板在加热过程中板坯表面Cu、Fe元素的选择性氧化；合理控制出炉表面温度的低温加热技术改善了钢板表面形成液态富Cu相，并沿奥氏体晶界的渗透，防止了钢板表面裂纹的产生，减少钢板表面修磨工序，提高成材率，有效提高钢板表面质量。本发明可以有效地改善耐硫酸露点腐蚀钢板的表面裂纹缺陷，提高板材表面质量，无需在钢板成分中加入较贵重的Ni元素，具有表面质量好、成本低、工艺简单等特点。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是实施例1中钢坯喷涂效果图；
图2是传统工艺进行生产所得钢板抛丸后的表面质量图；
图3是实施例1生产所得钢板抛丸后的表面质量图；
图4是实施例1部分涂有涂层时生产所得钢板抛丸后的表面质量图；
图5是实施例2生产所得钢板抛丸后的表面质量图；
图6是实施例3生产所得钢板抛丸后的表面质量图；
图7是实施例4生产所得钢板抛丸后的表面质量图；
图8是实施例5生产所得钢板抛丸后的表面质量图；
图9是实施例6生产所得钢板抛丸后的表面质量图。
具体实施方式
本提高耐硫酸露点腐蚀钢板表面质量的方法包括加热、轧制和冷却工序；各工序的具体工艺如下所述：
（1）加热工序：进入加热炉之前，在板坯表面喷涂耐火涂料，所述耐火涂料可采用中间包涂料，最好为硅镁质涂料；喷涂工具采用毛刷或压力泵。硅镁质涂料与水混合、搅拌20分钟以上直至搅拌均匀、笤帚清理铸坯表面至干净、均匀喷涂或用毛刷刷至均匀。涂层要求为：涂层厚度0.2～0.3mm、单位面积用量0.3～0.4KG/m2、喷涂温度（钢板）100～250℃。喷涂后静置15分钟及以上后板坯放入加热炉加热，加热速度控制在6～8min/cm，加热时间控制在35min及以上；加热至板坯表面温度980～1180℃出炉。加热炉各段的加热温度（炉温）与空燃比控制见表1。
表1：加热温度与空燃比
喷涂耐火材料主要作用是隔绝空气，降低氧原子的传递，选择时需要注意：1、确保不污染板坯表面，即不能带来影响质量、影响生产的负面因素；2、能够加入溶剂稀释，保证有一定的粘度，喷涂到钢板表面并且在吊运过程中不脱落。
（2）轧制工序：低温轧制，以充分细化晶粒，二次开轧温度（精轧开轧温度）控制在860～950℃，终轧温度控制在790～830℃；单道次压下率采用先大后小的控制方法，粗轧道次压下率≥15%，精轧道次压下率≥10%。
（3）冷却工序：钢板先层流冷却，利用细晶强化和相变强化相结合的机制，实现产品最终组织性能的要求，终冷温度控制在630～750℃。自然降温到堆冷开始温度。然后进行堆冷，利用余温，尽可能地使钢板芯部的过冷奥氏体由非扩散型或半扩散型相变过渡至半扩散型或扩散型相变，减少硬脆组织，降低开裂倾向，堆冷过程的开始温度控制在300～600℃，堆冷结束温度为20～100℃，堆冷用时12～72h。
实施例1：本提高耐硫酸露点腐蚀钢板表面质量的方法具体工艺如下所述。
（1）将铸坯表面清理干净，硅镁质涂料均匀喷在铸坯表面，涂层厚度0.25mm、单位面积用量0.32KG/m2，喷涂温度200℃，喷涂后静置15分钟后装炉，喷涂效果见图1。加热速度控制在8min/cm，加热时间控制在40min；出炉时板坯表面温度1100℃；加热温度与空燃比控制：预热段加热温度970℃，空燃比1；一加热段加热温度1000℃，空燃比1；二加热段加热温度1180℃，空燃比0.8；均热段加热温度1160℃，空燃比0.7。
（2）粗轧道次压下率15%，精轧道次压下率10%；二次开轧温度控制在860℃，终轧温度控制在790℃。
（3）层流冷却的终冷温度控制在630℃，堆冷开始温度350℃，结束温度为100℃，堆冷时间12h。
本实施例所得耐硫酸露点腐蚀钢板的表面质量见图3，相同钢板采用未喷涂涂层的传统工艺进行生产时的表面质量见图2，图4为板材一半涂有涂层（右半部）、另一侧未涂涂层（左半部）时生产结果的表面质量图。由图2、图3和图4可见，本方法有效地改善了除鳞效果、防止了钢板表面裂纹的产生，有效提高钢板表面质量。
实施例2：本提高耐硫酸露点腐蚀钢板表面质量的方法具体工艺如下所述。
（1）将铸坯表面清理干净，硅镁质涂料均匀喷在铸坯表面，涂层厚度0.3mm、单位面积用量0.4KG/m2，喷涂温度150℃，喷涂后静置20分钟后装炉。加热速度控制在6min/cm，加热时间控制在38min；出炉时板坯表面温度1180℃；加热温度与空燃比控制：预热段加热温度965℃，空燃比1.2；一加热段加热温度1080℃，空燃比1.1；二加热段加热温度1220℃，空燃比0.9；均热段加热温度1200℃，空燃比0.8。
（2）粗轧道次压下率16%，精轧道次压下率11%，二次开轧温度控制在950℃，终轧温度控制在830℃。
（3）层流冷却的终冷温度控制在750℃，堆冷温度控制在600℃，结束温度为80℃，堆冷时间50h。
本实施例所得耐硫酸露点腐蚀钢板的表面质量见图5。由图5可见，本方法有效地改善了除鳞效果、防止了钢板表面裂纹的产生，有效提高钢板表面质量。
实施例3：本提高耐硫酸露点腐蚀钢板表面质量的方法具体工艺如下所述。
（1）将铸坯表面清理干净，硅镁质涂料均匀涂在铸坯表面，涂层厚度0.2mm、单位面积用量0.3KG/m2，喷涂温度250℃，喷涂后静置18分钟后装炉。加热速度控制在8min/cm，加热时间控制在35min；出炉时板坯表面温度980℃；加热温度与空燃比控制：预热段加热温度960℃，空燃比1.1；一加热段加热温度1050℃，空燃比1.1；二加热段加热温度1200℃，空燃比0.85；均热段加热温度1180℃，空燃比0.75。
（2）粗轧道次压下率16%，精轧道次压下率10%，二次开轧温度控制在900℃，终轧温度控制在810℃。
（3）层流冷却的终冷温度控制在650℃，堆冷温度控制在400℃，结束温度为60℃，堆冷时间20h。
本实施例所得耐硫酸露点腐蚀钢板的表面质量见图6。由图6可见，本方法有效地改善了除鳞效果、防止了钢板表面裂纹的产生，有效提高钢板表面质量。
实施例4：本提高耐硫酸露点腐蚀钢板表面质量的方法具体工艺如下所述。
（1）将铸坯表面清理干净，硅镁质涂料均匀喷在铸坯表面，涂层厚度0.28mm、单位面积用量0.35KG/m2，喷涂温度100℃，喷涂后静置22分钟后装炉。加热速度控制在7min/cm，加热时间控制在40min；出炉时板坯表面温度1130℃；加热温度与空燃比控制：预热段加热温度960℃，空燃比1；一加热段加热温度1050℃，空燃比1；二加热段加热温度1190℃，空燃比0.8；均热段加热温度1190℃，空燃比0.7。
（2）粗轧道次压下率15%，精轧道次压下率10%，二次开轧温度控制在880℃，终轧温度控制在800℃。
（3）层流冷却的终冷温度控制在680℃，堆冷温度控制在500℃，结束温度为70℃，堆冷时间24h。
本实施例所得耐硫酸露点腐蚀钢板的表面质量见图7。由图7可见，本方法有效地改善了除鳞效果、防止了钢板表面裂纹的产生，有效提高钢板表面质量。
实施例5：本提高耐硫酸露点腐蚀钢板表面质量的方法具体工艺如下所述。
（1）将铸坯表面清理干净，镁质中间包涂料均匀涂在铸坯表面，涂层厚度0.23mm、单位面积用量0.32KG/m2，喷涂温度180℃，喷涂后静置30分钟后装炉。加热速度控制在8min/cm，加热时间控制在37min；出炉时板坯表面温度1110℃；加热温度与空燃比控制：预热段加热温度955℃，空燃比1.1；一加热段加热温度1075℃，空燃比1.05；二加热段加热温度1210℃，空燃比0.85；均热段加热温度1190℃，空燃比0.75。
（2）粗轧道次压下率17%，精轧道次压下率10%，二次开轧温度控制在870℃，终轧温度控制在800℃。
（3）层流冷却的终冷温度控制在745℃，堆冷温度控制在300℃，结束温度为20℃，堆冷时间72h。
本实施例所得耐硫酸露点腐蚀钢板的表面质量见图8。由图8可见，本方法有效地改善了除鳞效果、防止了钢板表面裂纹的产生，有效提高钢板表面质量。
实施例6：本提高耐硫酸露点腐蚀钢板表面质量的方法具体工艺如下所述。
（1）将铸坯表面清理干净，铝硅质中间包涂料均匀涂在铸坯表面，涂层厚度0.26mm、单位面积用量0.37KG/m2，喷涂温度230℃，喷涂后静置24分钟后装炉。加热速度控制在6.5min/cm，加热时间控制在42min；出炉时板坯表面温度1150℃；加热温度与空燃比控制：预热段加热温度968℃，空燃比1.2；一加热段加热温度1070℃，空燃比1.1；二加热段加热温度1200℃，空燃比0.9；均热段加热温度1180℃，空燃比0.8。
（2）粗轧道次压下率15%，精轧道次压下率11%，二次开轧温度控制在940℃，终轧温度控制在820℃。
（3）层流冷却的终冷温度控制在655℃，堆冷温度控制在375℃，结束温度为80℃，堆冷时间36h。
本实施例所得耐硫酸露点腐蚀钢板的表面质量见图9。由图9可见，本方法有效地改善了除鳞效果、防止了钢板表面裂纹的产生，有效提高钢板表面质量。
Claims (7)
1.一种提高耐硫酸露点腐蚀钢板表面质量的方法，其特征在于：其包括加热、轧制和冷却工序；所述加热工序：进入加热炉之前，在板坯表面喷涂耐火涂料；板坯出炉表面温度控制在980～1180℃。
2.根据权利要求1所述的提高耐硫酸露点腐蚀钢板表面质量的方法，其特征在于：所述加热工序中，加热速度控制在6～8min/cm，加热时间控制在35min及以上。
3.根据权利要求1所述的提高耐硫酸露点腐蚀钢板表面质量的方法，其特征在于，所述加热工序：预热段加热温度≤970℃，空燃比1～1.2；一加热段加热温度1000～1080℃，空燃比1～1.1；二加热段加热温度1180～1220℃，空燃比0.8～0.9；均热段加热温度1160～1200℃，空燃比0.7～0.8。
4.根据权利要求1所述的提高耐硫酸露点腐蚀钢板表面质量的方法，其特征在于，所述轧制工序：粗轧道次压下率≥15%，精轧道次压下率≥10%。
5.根据权利要求1－4任意一项所述的提高耐硫酸露点腐蚀钢板表面质量的方法，其特征在于，所述冷却工序：钢板先层流冷却，然后再进行堆冷。
6.根据权利要求5所述的提高耐硫酸露点腐蚀钢板表面质量的方法，其特征在于：所述冷却工序中，层流冷却过程的终冷温度控制在630～750℃。
7.根据权利要求5所述的提高耐硫酸露点腐蚀钢板表面质量的方法，其特征在于：所述冷却工序中，堆冷过程的开始温度为300～600℃，结束温度为20～100℃。
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Denomination of invention: Methods for improving the surface quality of sulfuric acid dew point corrosion resistant steel plates Granted publication date: 20200605 Pledgee: Bank of Cangzhou Limited by Share Ltd. Yutian branch Pledgor: TANGSHAN HEAVY PLATE CO.,LTD.|TANGSHAN IRON&STEEL GROUP Co.,Ltd.|HBIS COMPANY LIMITED TANGSHAN BRANCH Registration number: Y2024980001649 |
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