CN110172643B - 一种降低搅拌罐用含Cu钢表面起皮的生产方法 - Google Patents
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Abstract
一种降低搅拌罐用含Cu钢表面起皮的生产方法：经冶炼并浇铸成坯后对铸坯加热；对铸坯进行定宽；粗轧；精轧；层流冷却；卷取。本发明在保证使用性能的前提下，在无需改变用钢成分下，根据含Cu钢的物理冶金性能，通过制定合理的加热制度及轧制工艺，使钢板表面起皮现象大幅降低，获得表面质量良好含Cu搅拌罐用钢，且整个热轧工序控制简单可行，提高产品的合格率到98%以上，还可使生产成本降低200~300元/吨钢。
Description
技术领域
本发明涉及耐磨容器用钢生产方法，具体地指一种能够减少含Cu搅拌罐用钢表面严重起皮缺陷的生产方法。
背景技术
随着国民经济的发展，热轧汽车搅拌罐用钢的需求量越来越大，搅拌罐转动时，罐内水泥、沙石与罐体发生撞击，其应用环境相对恶劣，要求材料具有良好的力学性能、焊接性能、耐磨性能，同时还需要具备一定的耐蚀性能，因此，部分钢企在开发此类产品时，经常添加一定量的Cu元素，来提高材料的耐蚀性能。但是，由于Cu元素固有的冶金特点，易引起带钢表面的缺陷问题。这是由于Cu在加热过程中容易在基体与氧化铁皮的界面形成富集，当温度高于Cu的熔点温度1083℃时，形成的液态富Cu相由氧化铁皮/基体界面向奥氏体晶界侵入，降低晶间结合力，并加速钢材的氧化，进而在连铸或者轧制过程中产生裂纹、起皮等表面质量问题。虽然含Cu搅拌罐用钢具有良好的应用性能，在用户端获得好评，但是在实际生产过程中，经常在整个带钢表面均存在起皮缺陷，造成产品大量的改判，影响合格产品的合同交付周期，阻碍了含Cu搅拌罐用钢的推广应用。因此，减少含Cu搅拌罐钢表面起皮缺陷是本领域亟待解决的技术难点之一。
经检索：
中国专利公开号为CN102247985A的文献，其公开了“一种极限规格搅拌罐用钢热轧生产方法”，其生产流程为：连铸板坯加热→粗除鳞→定宽压力机→粗轧→板卷箱→飞剪→精除鳞→精轧→层流冷却→卷取成钢卷，在热轧工艺过程中控制轧制工艺参数，其中加热出炉温度在1280～1300℃，总在炉时间为170～200min，各段空燃比都相对较高分别为2.4～2.7，1.9～2.1和1.8～2.1，定宽压力机空过，保证中间板坯板型平直，粗轧五道次轧制，粗轧出口温度在1040～1080℃，层流冷却方式采用前端快速冷却+后段精确冷却，卷取温度为510～550℃。
中国专利申请号为201410420788.1的文献，其公开了一种“抗拉强度520MPa级搅拌罐用钢及其生产方法”，介绍了在热轧产线生产搅拌罐用钢的方法，该钢的化学成分按重量百分比计为：C:0.14～0.18％，Si:≤0.15％，Mn:1.20～1.50％，P::≤0.015％，S，≤0.005％，Als:0.020～0.060％，Cu：0.20～0.33％。该钢的生产方法按通常纯净钢工艺进行，包括转炉冶炼、LF炉精炼、连铸、铸坯加热、轧制、层流冷却、卷取、精整的步骤，其中铸坯加热温度1300～1350℃，粗轧结束温度在1060～1100℃，精轧终轧温度在840～900℃。卷取温度为560～620℃。最终生产出下屈服强度≥365MPa、抗拉强度≥520MPa，延伸率能够达到A≥20％，同时表明硬度HV10达到140以上。
日本文献特开平7-242938号公报，介绍了为防止起因于Cu的热脆性，添加于Cu浓度大体等量程度或其以上的Ni是有效的。主要是由于通过添加Ni可以增大奥氏体中Cu的固溶限度，另外Cu富集相的熔点增高，可以抑制Cu在氧化铁皮层与基体界面上出现。从而改善材料的热脆性。
由以上对比文献可知，这些文献存在以下一个或者两个的不足：(1)为了改善含Cu钢表面质量问题，向钢种添加一定量昂贵金属Ni，能够改善材料的热脆性与表面质量，但是钢材成本高，产品竞争力差。(2)文献都是从产品开发的角度来考虑问题，并未考虑含Cu搅拌罐用钢的表面质量问题，为了使含Cu搅拌罐用钢容易轧制，加热温度都比较高，粗轧、精轧的轧制负荷较小，但是带钢表面很容易出现整板面严重的起皮缺陷，产品无法供用户的使用。
发明内容
本发明在于克服现有技术存在的不足，提供一种不需要对成分体系进行重新设计，从而减少含Cu搅拌罐用钢表面严重起皮缺陷，使产品合格率提高至98％以上，且经济易行的搅拌罐用含Cu钢表面起皮的生产方法。
实现上述目的的措施：
一种降低搅拌罐用含Cu钢表面起皮的生产方法，其步骤：
1)经冶炼并浇铸成坯后对铸坯加热：总加热在炉时间控制在180min～210min，且炉内保持正压在10～12Pa；
A、铸坯在预热段在不进行煤气输入加热的条件下停留60～70min；
B、进入加热段进行加热，总加热时间控制在80～100min，其中：
加热一段在空燃比为0.9～1.0下加热40～60min；
加热二段在空燃比为1.15～1.2下加热至1200～1240℃，加热时间控制在40～50min；
C、进行均热，在空燃比为1.0～1.1下均热35～50min，均热温度在1200～1240；
2)对铸坯进行定宽：
当铸坯宽度≤1550mm时，轧制过程采取等宽轧制，无需定宽，板坯仅空过定宽机；
当1550＜铸坯宽度≤1800mm，首先将板坯表面的氧化铁皮去除干净，再按照常规进行定宽；
3)进行粗轧
在经第一轧机常规轧制后，进入第二轧机进行5道次轧制，并在5道次的轧制中全部进行鳞，并控制出口温度在1020～1050℃；
4)粗轧结束随即进行精轧，控制终轧温度在860～880℃；
在精轧阶段：
穿带过程中，润滑油均处于关闭状态；穿带结束并稳定进入精轧时，采用润滑工艺进行轧制；
精轧中各道次的压下率分配依次为：第一道次为30～40％，第二道次为30～40％，第三道次为30～35％，第四道次为20～25％，第五道次为15～20％，第六道次为10～15％，第七道次为5～10％；
当精轧后的带头经过了第7机架时，随即将轧制速度控制在4m/s～6m/s；
5)进行层流冷却，仅采用前段冷却，且冷却到卷取温度；
6)进行卷取，卷取温度在580～620℃。
其在于：所述搅拌罐用含Cu钢的组分及重量百分比含量为：C：0.15～0.20％，Si：0.35～0.45％，Mn：1.4～1.6％，S：≤0.005％，P：≤0.020％，Cu：0.20～0.30％，Als：0.025～0.050％，其余为Fe及不可避免的杂质。
本发明之所以在预热段不输入混合煤气流量，而是通过后段的热辐射给钢坯进行预热，充分利用了热能，降低能源消耗，使生产成本随之降低。
本发明之所以控制加热一段的空燃比在0.9～1.0，是由于一加段需要缓慢加热到目标温度，同时保证铸坯温度均匀。如果空燃比过小，加热效率低，无法达到目标温度；空燃比过大，板坯氧化烧损增大，成材率降低。
本发明之所以控制加热二段空燃比在1.15～1.2下加热至1200～1240℃，加热时间控制在40～50min，是由于加热二段采用短时高温的加热工艺，需要板坯在较短的时间内升到目标温度，缩短板坯在高温下停留时间。如果空燃比较低，板坯达不到目标温度；如果空燃比较高，板坯在高温下停留的时间更长，容易产生表面缺陷。
本发明之所以控制均热段空燃比在1.0～1.1，是由于均热段主要目的是使板坯温度均匀。空燃比过高，将会增大烧损，容易产生表面缺陷；空燃比过低，板坯温度易出现波动，均匀性较差。
本发明之所以控制精轧中各道次的压下率分配依次为：第一道次为30～40％，第二道次为30～40％，第三道次为30～35％，第四道次为20～25％，第五道次为15～20％，第六道次为10～15％，第七道次为5～10％，是由于本搅拌罐用钢采用的是低温轧制，精轧开轧温度较正常轧制低30～50℃，为保证轧制过程顺利和轧后良好的板型，精轧机组F1、F2、F3机架压下率分别较正常轧制大3～5％、3～4％、2～3％。
与现有技术相比，本发明的特点：其在保证使用性能的前提下，并无需改变现有含铜搅拌罐用钢成分的条件下，根据含Cu钢的物理冶金性能，结合热轧产线，通过制定合理的加热制度、严格控制轧线各区域的轧制工艺，大幅降低钢板表面起皮现象，获得表面质量良好含Cu搅拌罐用钢，且整个热轧工序控制简单可行，有效的提高产品的合格率到98％以上，生产成本降低200～300元/吨。
附图说明
图1为本发明生产的W520JG钢卷表面状况图；
图2为本发明之前生产的W520JG钢卷表面状况图；
具体实施方式
下面对本发明予以详细描述：
表1为本发明各实施例组分取值列表；
表2为本发明各实施例及对比例的主要工艺参数列表；
表3为本发明各实施例及对比例关键检测情况列表；
本发明各实施例按照以下步骤生产：
1)经冶炼并浇铸成坯后对铸坯加热：总加热在炉时间控制在180min～210min，且炉内保持正压在10～12Pa；
A、铸坯在预热段在不进行煤气输入加热的条件下停留60～70min；
B、进入加热段进行加热，总加热时间控制在80～100min，其中：
加热一段在空燃比为0.9～1.0下加热40～60min；
加热二段在空燃比为1.15～1.2下加热至1200～1240℃，加热时间控制在40～50min；
C、进行均热，在空燃比为1.0～1.1下均热35～50min，均热温度在1200～1240；
2)对铸坯进行定宽：
当铸坯宽度≤1550mm时，轧制过程采取等宽轧制，无需定宽，板坯仅空过定宽机；
当1550＜铸坯宽度≤1800mm，首先将板坯表面的氧化铁皮去除干净，再按照常规进行定宽；
3)进行粗轧
在经第一轧机常规轧制后，进入第二轧机进行5道次轧制，并在5道次的轧制中全部进行鳞，并控制出口温度在1020～1050℃；
4)粗轧结束随即进行精轧，控制终轧温度在860～880℃；
在精轧阶段：
穿带过程中，润滑油均处于关闭状态；穿带结束并稳定进入精轧时，采用润滑工艺进行轧制；
精轧中各道次的压下率分配依次为：第一道次为30～40％，第二道次为30～40％，第三道次为30～35％，第四道次为20～25％，第五道次为15～20％，第六道次为10～15％，第七道次为5～10％；
当精轧后的带头经过了第7机架时，随即将轧制速度控制在4m/s～6m/s；
5)进行层流冷却，仅采用前段冷却，且冷却到卷取温度；
6)进行卷取，卷取温度在580～620℃。
表1本发明各实施例及对比例化学成分列表(wt％)
表2本发明各实施例及对比例主要工艺参数控制列表
表3为本发明各实施例力学性能检测情况列表
从表3可以看出，本发明在无需改变现有含铜搅拌罐用钢成分的条件下，结合热轧产线，通过制定合理的加热制度、严格控制轧线各区域的轧制工艺，获得了力学性能良好的含Cu搅拌罐用钢，钢板表面起皮无起皮缺陷，有效的提高了产品的合格率到98％以上，生产吨钢成本降低200元，同时保证用户的交期，提高了产品的市场竞争力。
本具体实施方式仅为最佳例举，并非对本发明技术方案的限制性实施。
Claims (2)
1.一种降低搅拌罐用含Cu钢表面起皮的生产方法，其步骤：
1）经冶炼并浇铸成坯后对铸坯加热：总加热在炉时间控制在180min~210min，且炉内保持正压在10~12Pa；
A、铸坯在预热段在不进行煤气输入加热的条件下停留60~70min；
B、进入加热段进行加热，总加热时间控制在80~100min，其中：
加热一段在空燃比为0.9~1.0下加热40~60min；
加热二段在空燃比为1.15~1.2下加热至1200~1240℃，加热时间控制在40~50min；
C、进行均热，在空燃比为1.0~1.1下均热35~50min，均热温度在1200~1240；
2）对铸坯进行定宽：
当铸坯宽度≤1550mm时，轧制过程采取等宽轧制，无需定宽，板坯仅空过定宽机；
当1550＜铸坯宽度≤1800mm，首先将板坯表面的氧化铁皮去除干净，再按照常规进行定宽；
3）进行粗轧
在经第一轧机常规轧制后，进入第二轧机进行5道次轧制，在5道次的轧制中全部进行除鳞，并控制出口温度在1020~1028℃；
4）粗轧结束随即进行精轧，控制终轧温度在860~880℃；
在精轧阶段：
穿带过程中，润滑油均处于关闭状态；穿带结束并稳定进入精轧时，采用润滑工艺进行轧制；
精轧中各道次的压下率分配依次为：第一道次为30~40%，第二道次为30~40%，第三道次为30~35%，第四道次为20~25%，第五道次为15~20%，第六道次为10~15%，第七道次为5~10%；
当精轧后的带头经过了第7机架时，随即将轧制速度控制在4m/s~6m/s；
5）进行层流冷却，仅采用前段冷却，且冷却到卷取温度；
6）进行卷取，卷取温度在580~620℃。
2.如权利要求1所述一种降低搅拌罐用含Cu钢表面起皮的生产方法，其特征在于：所述搅拌罐用含Cu钢的组分及重量百分比含量为：C：0.15~0.20%，Si：0.35~0.45%，Mn：1.4~1.6%，S：≤0.005%，P：≤0.020%，Cu：0.20~0.30%，Als：0.025~0.050%，其余为Fe及不可避免的杂质。
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| CN113020257B (zh) * | 2019-12-09 | 2022-08-12 | 上海梅山钢铁股份有限公司 | 一种消除热轧过程中耐候钢板坯表面翘皮缺陷的方法 |
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2019
- 2019-06-03 CN CN201910477488.XA patent/CN110172643B/zh active Active
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