CN109295295A - 抑制连续退火炉炉辊结瘤的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抑制连续退火炉炉辊结瘤的方法，其采用酸洗轧制联合机组和连续退火机组，所述方法工艺为：所述酸洗轧制联合机组中采用5机架连轧机组；所述连轧机组中至少F1～F3的工作辊进行镀Cr处理，镀Cr后轧辊硬度不低于900Hv；F1工作辊粗糙度控制在0.3～1.3微米，F2～F4工作辊的粗糙度控制在≤1.1微米，F5机架工作辊的粗糙度控制在2.0～5.0微米。本方法不涉及修改炉辊涂层成分，通过对两个工序过程各个参数的控制，从而抑制炉辊结瘤，达到了延长退火炉炉辊使用寿命的目的。采用本方法后可以达到抑制发生连续退火炉的炉辊结瘤问题，在使用相同材质炉辊的条件下至少延长炉辊两倍的使用周期，达到推迟连续退火炉因亮点导致的开炉检修的效果。

Description

抑制连续退火炉炉辊结瘤的方法
技术领域
本发明涉及连续退火带钢生产领域，尤其是一种抑制连续退火炉炉辊结瘤的方法。
背景技术
连续退火炉在退火过程中，不可避免的会发生炉辊结瘤的问题，一但发生炉辊结瘤问题，将导致冷轧带钢表面产生微小的压坑，降低连续退火所生产的冷轧产品表面质量等级。目前抑制连续退火炉炉辊结瘤的方法主要是采用抗结瘤涂层的炉辊，主流的涂层主要成分有成分：Co 35～65％，Cr 20～30％，Ta 10～20％，Al 5～10％，Y 2～5％，部分涂层还含有B等元素，采用爆炸法喷涂形成金属陶瓷材料。其原理是降低高温状态下带钢表面的Fe、Mn等元素与炉辊的亲和力，避免在连续退火炉内形成的FeO，MnO，碳粉等氧化物沾粘到炉辊表面，达到避免炉辊结瘤的目的。一旦炉辊结瘤问题发生且影响到产品表面质量，必须停炉检修，打开连续退火炉，用磨石或者砂纸将炉辊表面的结瘤打磨干净，重新关闭炉膛才能生产，由于停炉检修至少需要停产5天时间，对产量和利润损失较大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种效果好的抑制连续退火炉炉辊结瘤的方法。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：其采用酸洗轧制联合机组和连续退火机组，所述方法工艺为：（1）所述酸洗轧制联合机组中采用5机架连轧机组；所述连轧机组中至少F1～F3的工作辊进行镀Cr处理，镀Cr后轧辊硬度不低于900Hv；F1工作辊粗糙度控制在0.3～1.3微米，F2～F4工作辊的粗糙度控制在≤1.1微米，F5机架工作辊的粗糙度控制在2.0～5.0微米；
（2）所述连轧机组中，F1机架乳化液中的油浓度按照4～6%控制， F2～F4机架的油浓度按照2～5%控制，F5机架的油浓度按照0.5～2.5%控制；F1～F4机架乳化液中的铁粉≤500ppm、F5机架乳化液中的铁粉含量≤300ppm；F1乳化液流量控制在2000～8000L/min，F2～F4乳化液流量控制在1000～7000 L/min，F5机架乳化液流量控制在500～6000L/min；乳化液温度控制在30～70℃；乳化液pH值应控制在5～7.5；
（3）所述续退火机组中设有清洗设备，包括喷淋段、刷洗段、电解清洗段、漂洗段和烘干段；漂洗段与烘干段之间有挤干辊阻隔；采用下述重量配比的碱液：氢氧化钠60～80%、原硅酸钠10～20%、乳化剂5%～10%，余量为脱盐水；所述喷淋段具备至少4个道次，所喷淋的碱液温度控制在70～90℃，碱液浓度控制在1～5%；所述刷洗段布置不少于4根刷辊，碱液温度控制在70～90℃；所述电解清洗段布置有至少4个电解槽，电解槽内的碱液浓度控制在2～7%，碱液温度控制在70～90℃，电解槽内电极板的电流密度控制在200～800A/m2；所述漂洗段应至少采用三级漂洗，漂洗温度控制在70～90℃，漂洗水采用脱盐水，第一级漂洗段脱盐水电导率控制在≤50μs，第二级漂洗段脱盐水电导率控制在≤30μs，第三级漂洗段脱盐水电导率控制在≤20μs。
本发明所述步骤（2）中，F1～F4每个机架的轧辊前后都有喷洒乳化液的喷嘴，F5机架前有喷洒乳化液的喷嘴；每个喷嘴以90～170°喷出碱液，喷嘴角度与带钢呈45°。
本发明所述步骤（3）烘干段中，烘干后带钢温度控制在≥110℃。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明不涉及修改炉辊涂层成分，通过对两个工序过程各个参数的控制，提供了一种抑制形成炉辊结瘤的方法，达到了延长退火炉炉辊使用寿命的目的；其优点在于钢铁企业掌握要点后通过自身技术力量即可完成相关技术整改，避免了复杂的技术投入和高昂的研发投入。采用本发明后可以达到抑制发生连续退火炉的炉辊结瘤问题，在使用相同材质炉辊的条件下至少延长炉辊两倍的使用周期，达到推迟连续退火炉因亮点导致的开炉检修的效果。
具体实施方式
本抑制连续退火炉炉辊结瘤的方法采用下述的酸洗轧制联合机组和连续退火机组。本方法通过减少带钢表面残余Fe粉、Mn粉、碳粉，使得降低连续退火过程中形成炉辊结瘤的物质减少，以达到抑制连续退火炉中结瘤的形成的目的。通过控制两个关键成品的反射率，以达到带钢表面残余Fe粉、Mn粉、碳粉的目的。两个关键成品分别是冷轧轧制后冷硬成品和清洗后成品。为控制反射率，本方法采用下述工艺。
1、酸洗轧制联合机组：冷轧机组为5机架连轧机组。轧机采用乳化液达到轧制润滑的效果，冷轧生产线具备监测乳化液皂化值，乳化液温度的设备，应具备监和调配各个冷轧机架控乳化液中油浓度的功能，乳化液供应系统应具备乳化液回收，过滤杂质的功能。轧机为4辊或者6辊轧机。产线具备检测轧制后带钢反射率的仪器，满足符合国家标准GB/T13452.3-92、GB9270-88、GB5211.17-88对该仪器的规定。
带钢进入冷轧机组前应先进行过酸洗，带钢表面应呈白色或微棕黄色，轧制前带钢表面不应含有热轧带钢表面的氧化铁皮。为了降低所述冷硬带钢表面的Fe粉、Mn粉、碳粉，本方法采用带钢反射率来反映带钢表面Fe粉、Mn粉、碳粉的含量。本方法提出冷轧轧制后冷硬带钢的反射率应达到70%以上。为了达到本方法所述的冷轧轧制后冷硬成品反射率的目的，轧制应满足如下的工艺过程控制。
（1.1）酸轧机组至少F1～F3的工作辊应进行镀Cr处理，Cr层厚度不少于1.5微米。如果要达到更好的酸轧成品反射率，工作辊镀Cr数量应大于等于三个机架，F1～F3这前三个机架的工作轧辊是影响带钢成品反射率的主要机架。所述F1～F3机架的序号满足带钢进入轧机的先后顺序，最先轧制带钢的机架编号为F1，以此类推，F5为最后一架轧制带钢的机架。
（1.2）轧辊镀Cr后，轧辊表面硬度值提高。镀Cr前轧辊维氏硬度不应低于800Hv，镀Cr后轧辊硬度不应低于900Hv。较高的轧辊硬度有利于避免轧辊表面应轧制摩擦产生的铁粉沾粘在带钢表面，从而降低带钢表面的铁粉含量。
（1.3）F1工作辊粗糙度应控制在0.3～1.3微米的范围内，F2～F4工作辊的粗糙度应控制在≤1.1微米的范围内，F5机架工作辊的粗糙度应控制在2.0～5.0微米的范围内。F1机架控制粗糙度范围的原理是避免轧辊粗糙度过低轧制咬钢打滑，同时避免轧辊粗糙度过高导致轧制磨擦过程中产生过量铁粉，降低冷硬成品反射率。F2～F4轧辊尽量控制较低的粗糙度，以最大限度降低因轧制磨擦生产的铁粉。F5机架含有控制带钢粗糙度的功能，粗糙度应控制在本方法所述范围内。
（1.4）按照上述（1.1）～（1.3）所述，F1机架工作辊轧制公里数应≤300公里，F2～F4机架工作辊轧制公里数应≤400公里，F5工作辊轧制公里数应≤250公里；以避免应超公里数轧制造成轧辊磨损以后，轧辊粗糙度超出控制范围，导致大量铁粉沾粘在冷硬带钢表面，进而降低冷硬带钢的反射率。
（1.5）F1机架乳化液中的乳化油浓度按照4～6wt%控制，以配合（1.3）条款所述F1的粗糙度控制，F2～F4机架的油浓度按照2～5%控制，以配合（1.3）条款所述F2～F4的粗糙度控制。F5机架的油浓度按照0.5～2.5%控制，以配合（1.3）条款所述F5的粗糙度控制，只有乳化液浓度的油浓度和各个机架相互匹配才能达到提高成品反射率的目的。
（1.6）乳化液的皂化值应≥150KOH，当生产过程中皂化值低于这个值时，应及时更换或添加新乳化液。
（1.7）F1～F4机架乳化液中的铁粉应≤500ppm、F5机架乳化液中的铁粉含量应≤300ppm。
（1.8）F1～F4每个机架的轧辊前后应有喷洒乳化液的喷嘴，F5机架前应有喷洒乳化液的喷嘴。喷嘴以90～170°喷出碱液，最好为以120°喷出碱液，所述的夹角是俯瞰条件下与带钢运行方向的夹角；喷嘴之间的并排方向间隔以重叠喷出碱液角度的2/3为最佳，喷嘴角度与带钢呈45°，喷嘴朝向轧辊与带钢接触位置，所述的夹角是水平观察条件下预带钢运行方向的夹角。
（1.9）F1乳化液流量控制在2000～8000L/min，F2～F4乳化液流量控制在1000～7000L/min，F5机架乳化液流量控制在500～6000L/min。
（1.10）乳化液温度应控制在30～70℃的范围内。
（1.11）乳化液PH值应控制在5～7.5的范围内。
通过控制上述工艺参数均在要求范围内，从而保证成品冷硬带钢的反射率达到70%以上。
2、连续退火机组：退火机组包含清洗设备，清洗设备包括喷淋、刷洗、电解清洗、漂洗、烘干的功能。清洗段刷辊不少于12支，刷辊对辊为橡胶辊，清洗段应具备碱液回收过滤再生功能。清洗段与漂洗段之间应由挤干辊阻隔碱液进入漂洗段，漂洗段至少为3级漂洗，漂洗段与烘干段之间应有挤干辊阻隔。清洗段具备检测碱液和漂洗水的温度、电导率、温度的功能。连续退火炉炉辊的主要成分为：Co 35～65％，Cr 20～30％，Ta 10～20％，Al 5～10％，Y 2～5％；部分涂层还含有B等元素的金属陶瓷表面的炉辊，退火温度控制在1000℃以下，包含退火均热、缓冷、快冷、时效的功能。连续退火的工艺控制如下所述。
（2.1）连退喷淋段应具备至少4个道次，每个道次长度为10～15m，喷淋段一个向下道次和一个向上道次组成一组。喷淋段不应少于两组。
（2.2）喷淋段与地面成垂直布置，喷淋段将一定温度的碱液喷淋到带钢表面，依靠喷淋紊流和重力作用，碱液将带钢表面残余的Fe粉、Mn粉、碳粉以及冷轧过程中粘附的轧制乳化液清洗离开带钢。
（2.3）喷淋段喷嘴与带钢运行方向反向呈45°布置，所述的夹角是水平观察条件下预带钢运行方向的夹角。每个道次布置至少4～8组喷嘴，每组喷嘴在道次上均匀间隔。喷嘴以90°～170°喷出碱液，所述的夹角是俯瞰条件下与带钢运行方向的夹角；喷嘴之间并排方向的间隔以重叠喷出碱液角度的2/3为最佳。每组喷嘴横向喷淋长度应大于等于带钢宽度。
（2.4）碱液配方为（wt）：氢氧化钠60～80%、原硅酸钠10～20%、乳化剂5%～10%，余量为脱盐水。
（2.5）喷淋段的碱液浓度控制在1～5wt%的范围内。
（2.6）喷淋段碱液温度控制在70～90℃的范围内，避免碱液沸腾或温度过低，影响清洗效果。
（2.7）刷洗段应布置在喷淋段后，或位于两个喷淋段之间，或位于喷淋段和电解段之间。刷洗段数量不应少于3段。

Claims (3)

1.一种抑制连续退火炉炉辊结瘤的方法，其采用酸洗轧制联合机组和连续退火机组，其特征在于，所述方法工艺为：（1）所述酸洗轧制联合机组中采用5机架连轧机组；所述连轧机组中至少F1～F3的工作辊进行镀Cr处理，镀Cr后轧辊硬度不低于900Hv；F1工作辊粗糙度控制在0.3～1.3微米，F2～F4工作辊的粗糙度控制在≤1.1微米，F5机架工作辊的粗糙度控制在2.0～5.0微米；
（2）所述连轧机组中，F1机架乳化液中的油浓度按照4～6%控制， F2～F4机架的油浓度按照2～5%控制，F5机架的油浓度按照0.5～2.5%控制；F1～F4机架乳化液中的铁粉≤500ppm、F5机架乳化液中的铁粉含量≤300ppm；F1乳化液流量控制在2000～8000L/min，F2～F4乳化液流量控制在1000～7000 L/min，F5机架乳化液流量控制在500～6000L/min；乳化液温度控制在30～70℃；乳化液pH值应控制在5～7.5；
（3）所述续退火机组中设有清洗设备，包括喷淋段、刷洗段、电解清洗段、漂洗段和烘干段；漂洗段与烘干段之间有挤干辊阻隔；采用下述重量配比的碱液：氢氧化钠60～80%、原硅酸钠10～20%、乳化剂5%～10%，余量为脱盐水；所述喷淋段具备至少4个道次，所喷淋的碱液温度控制在70～90℃，碱液浓度控制在1～5%；所述刷洗段布置不少于4根刷辊，碱液温度控制在70～90℃，碱液浓度控制在1～5wt%；所述电解清洗段布置有至少4个电解槽，电解槽内的碱液浓度控制在2～7%，碱液温度控制在70～90℃，电解槽内电极板的电流密度控制在200～800A/m2；所述漂洗段应至少采用三级漂洗，漂洗温度控制在70～90℃，漂洗水采用脱盐水，第一级漂洗段脱盐水电导率控制在≤50μs，第二级漂洗段脱盐水电导率控制在≤30μs，第三级漂洗段脱盐水电导率控制在≤20μs。
2.根据权利要求1所述的抑制连续退火炉炉辊结瘤的方法，其特征在于：所述步骤（2）中，F1～F4每个机架的轧辊前后都有喷洒乳化液的喷嘴，F5机架前有喷洒乳化液的喷嘴；每个喷嘴以90～170°喷出碱液，喷嘴角度与带钢呈45°。
3.根据权利要求1或2所述的抑制连续退火炉炉辊结瘤的方法，其特征在于：所述步骤（3）烘干段中，烘干后带钢温度控制在≥110℃。
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