CN110317995B - 一种用csp生产表面质量良好的薄规格中碳热轧钢板的方法 - Google Patents

Abstract

一种用CSP生产表面质量良好的薄规格中碳热轧钢板的方法：经精炼并合金化后的钢水化学成分为Q235B中的中碳钢成分；浇铸成坯；对铸坯加热；出炉后采用高压水除鳞；轧制；采用气水雾化冷却方式层流冷却至卷取温度；卷取；冷却至室温。本发明热轧产品厚度为0.8~1.9mm。其主要结合CSP产线，有效解决了在CSP产线生产中碳Q235B容易产生起皮、麻点等表面缺陷。并在保证使用性能的同时，有效解决了钢板在加热过程中氧化铁皮附着力差，在轧制过程中容易出现起皮缺陷、轧辊氧化膜易剥落而导致带钢表面麻点等缺陷的问题，及氧化铁皮均匀性差，去除难的问题；生产成本可降低吨钢40元以上，因表面缺陷造成的改判率降低90%以上。

Description

一种用CSP生产表面质量良好的薄规格中碳热轧钢板的方法

技术领域

本发明涉及一种Q235B钢板的生产方法，确切地属于一种用CSP生产表面质量良好的薄规格中碳热轧钢板的方法。

背景技术

厚度小于2.0mm的薄规格Q235B是目前市场上使用量最大的钢种之一。薄规格Q235B一般采用炼铁→炼钢→连铸→热轧→酸洗→冷轧的方式生产，生产流程长，生产成本高。

采用CSP短流程工艺可直接生产厚度小于2.0mm的薄规格热轧钢板可用于替代传统的冷轧钢板，实现以热代冷，由于省去了酸洗、冷轧等工艺环节，因此采用CSP流程生产的薄规格Q235B可有效的缩短制造流程，降低生产成本。

采用CSP工艺生产薄规格Q235B时可选用低、中碳两种成分体系。低碳Q235B的成分特点是钢中碳含量较低，加入了大量的Si、Mn等合金元素；中碳Q235B其成分特点是碳含量较高，Si、Mn等合金元素较低。与低碳Q235B相比，中碳Q235B的合金成本降低，但是中碳薄规格Q235B生产时由于其氧化铁皮附着力差，表面质量控制难度大，极易出现起皮缺陷，并且热轧过程轧制负荷大，轧辊表面氧化膜容易剥落，造成麻点等表面缺陷，严重影响钢板的表面质量。因此，目前国内外的CSP产线广泛采用的是低碳成分体系的Q235B。为降低生产成本，急需提供一种表面质量良好的薄规格中碳Q235B热轧钢板的生产方法。

经检索，相关文献中提到了一些控制钢板表面质量的方法：

如中国专利申请号为200910232608.6的文献，公开了《一种中厚板表面麻点控制方法》。该文献采取控制钢坯成分以及根据不同成分采用不同加热和除鳞工艺来防止钢板表面产生麻点的。其铸坯化学成分质量百分比为：C0.08～0.20、Si0.13～0.20、Mn0.90～1.60、P≤0.02、S≤0.02、Nb0～0.04、Ti0～0.018、Alt0.02～0.05，其余为Fe和杂质；对于含微合金的钢种，采取降低Si含量、高温加热、高温除鳞和轧后快冷方法；对于不含微合金的钢种，采取降低Si含量、低温加热、低温除鳞和轧后快冷方法，该发明使钢板表面的一次氧化铁皮基本能够清除干净，大大降低了钢板表面麻点的发生率，提高了钢板表面质量。

中国专利申请号为201810909077.9的文献，公开了《一种高表面质量且具有良好焊接性能的热扎钢板及其生产方法》。该文献所述钢板化学成分组成及质量百分含量如下：C：0.08～0.12％，Si：0.20～0.40％，Mn：1.00～1.50％，Ti：0.04～0.15％，P≤0.015％，S≤0.008％，其余为Fe及不可避免的杂质，同时满足：0.30％≤Ceq≤0.38％，Pcm≤0.20％，其中Ceq和Pcm的计算公式为：Ceq＝C+Mn/6+Si/24+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14,Pcm＝C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B；所述钢板适用于厚度10～100mm厚的钢板，抗拉强度≥510MPa，其表面光洁度好，颜色发青，没有明显凹坑、麻点等缺陷，同时具有良好的焊接性能，特别适用于制作工程机械。

上述专利所针对的对象为厚度大于2.0mm的厚规格工程机械用钢与本专利所述的厚度小于2.0mm的薄规格Q235B所述对象不同，而且上述专利主要针对的是中厚板生产线，本专利主要针对的是CSP产线，两者技术原理和工艺控制要点均不相同。

发明内容

本发明在于克服现有技术存在中碳Q235B表面质量控制难度大，极易出现起皮、麻点的不足，提供一种不仅厚度小于2mm，能以热代冷，且表面质量优良，使生产成本可比现有技术吨钢40元以上，并使因表面缺陷问题造成的改判率降低80％以上的中碳Q235B热轧钢板的方法。

实现上述目的的措施：

一种用CSP生产表面质量良好的薄规格中碳热轧钢板的方法，其步骤：

1)经精炼并合金化后的钢水化学成分为Q235B中的中碳钢成分；

2)浇铸成坯，控制拉速在4.1～5.2m/min，铸坯厚度在52～59mm；

3)对铸坯进行加热，在炉内空燃比系数为1.13～1.38，炉内氧气体积分数为4.9～5.6％下将铸坯加热至1061～1105℃，铸坯在炉时间在42～56min；

4)出炉后采用高压水除鳞，除鳞水压力控制在353～427bar；

5)进行轧制：

第1～4机架总压下控制在73～89％，第1～4机架工作辊表面粗糙度Ra在6.7～8.6μm，各机架均采用压力为237～296bar高压水进行除鳞；

第5～7机架的总压下率控制在11～27％，且该两机架工作辊表面的粗糙度Ra在0.6～1.3μm；

终轧温度控制在763～802℃，第F7机架的出口速度控制在15～21m/s，带钢出口厚度在0.8～1.9mm。

轧制过程中抽钢节奏，即每两块钢坯之间的轧制间隔时间控制在21～53s；

6)采用气水雾化冷却方式层流冷却至卷取温度：其高压空气流量控制在1214～1641Nm³/h，水流量控制在23～48m³/h；

7)进行卷取，卷取温度控制在563～592℃；

8)按照23～65℃/h的冷却速度将钢卷冷却至室温。

其在于：所述Q235B中碳热轧钢板的组分及重量百分比含量在：C：0.145～0.257％，Si：0.11～0.23％，Mn：0.21～0.74％，P：≤0.030％，S：≤0.012％，Al：0.012～0.064％，N：≤0.008％，其余为Fe和不可避免的杂质。

其在于：所述每两块钢坯之间的轧制间隔时间控制在21～46s；

本发明之所以采用薄板坯连铸机进行连铸，并控制铸坯厚度为52～59mm，铸坯拉速控制范围为4.1～5.2m/min。是由于铸坯厚度太薄，会使轧制过程压缩比不够导致成品组织混晶，铸坯厚度太厚，后续轧制能力有限，难以得到薄规格的产品。

本发明之所以控制加热温度1061～1105℃，在炉时间42～56min，炉内空燃比系数为1.13～1.38，炉内氧气体积分数为4.9～5.6％，是由于加热温度低，在炉时间短，会导致轧钢负荷大，难以轧制；加热温度过高，在炉时间长会导致钢板表面氧化严重，铁皮难以去除，导致钢板表面缺陷；炉内空燃比系数低、氧气体积分数低，会形成致密的氧化铁皮结构，导致后续过程难以去除；炉内空燃比系数高、氧气体积分数高，会导致钢板表面氧化烧损严重，影响成材率。

本发明之所以控制轧制过程抽钢节奏，即没两块钢之间的轧制间隔时间在21～53s，是由于抽钢节奏过快会导致轧辊产生的氧化膜迅速增厚而剥落，采用氧化膜剥落的轧辊轧钢会导致钢板表面产生麻点缺陷；抽钢节奏过慢会导致加热炉出现堆钢事故，难以继续生产。

本发明之所以控制第1～4机架总压下率在73～89％；第5～7机架总压下率在11～27％，是由于当第1～4机架轧制压下分配较低时，高温轧制压下率低，再结晶不充分，容易造成成品混晶，当第1～4机架轧制压下分配较高时，轧机负荷大，设备能力无法达到；当第5～7机架轧制压下分配较小时，带钢轧制后的板形难以保证，当第5～7机架轧制压下分配较高时，轧机负荷大，设备能力无法达到。且

控制第1～4机架工作辊表面粗糙度Ra为6.7～8.6μm，第5～7机架工作辊表面粗糙度Ra为0.6～1.3μm，是由于当第1～4机架表面粗糙度较小时，钢板轧制过程表面形成的二次氧化铁皮与基体贴合较好，难以通过机架冷却水去除，导致容易发生氧化铁皮压入缺陷；当第1～4机架表面粗糙度较大时，轧制后的钢板表面粗糙度大，下游机架轧制后难以轧合表面，导致钢板表面粗糙度难以达到使用要求；当第5～7机架表面粗糙度较小时，难以轧合带钢表面，导致钢板表面粗糙度难以达到使用要求；当第5～7机架表面粗糙度较大时，轧制后将大的粗糙度接触轧制遗传至带钢表面，导致产品钢板表面粗糙度难以达到使用要求。

本发明之所以控制卷取结束后以23～65℃/h的速度冷却至室温，是由于冷却速度过快会导致钢板性能难以保证，冷却速度过慢会导致钢板氧化铁皮较厚，难以去除。

与现有技术相比，本发明获得了一种表面质量良好的中碳Q235B热轧钢板，热轧产品厚度为0.8～1.9mm。其主要特点在于结合CSP产线，有效解决了原来在CSP产线生产中碳Q235B容易产生起皮、麻点等表面缺陷的关键技术难题。其在保证使用性能的同时，有效解决了钢板在加热过程中氧化铁皮附着力差，在轧制过程中容易出现起皮缺陷的问题；通过合理的加热、轧制和冷却工艺控制，既有效解决了轧辊氧化膜易剥落，导致带钢表面麻点等缺陷的问题，又解决了氧化铁皮均匀性差，去除难的问题，并使生产成本可比现有技术吨钢40元以上，因表面缺陷造成的改判率降低90％以上。

附图说明

图1为本发明所生产钢板的氧化铁皮情况；

图2为本发明生产钢板的实物图。

具体实施方式

下面对本发明予以详细描述：

表1为本发明各实施例及对比例的组分取值列表；

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)经精炼并合金化后的钢水化学成分为Q235B中的中碳钢成分；

2)浇铸成坯，控制拉速在4.1～5.2m/min，铸坯厚度在52～59mm；

3)对铸坯进行加热，在炉内空燃比系数为1.13～1.38，炉内氧气体积分数为4.9～5.6％下将铸坯加热至1061～1105℃，铸坯在炉时间在42～56min；

4)出炉后采用高压水除鳞，除鳞水压力控制在353～427bar；

5)进行轧制：

第1～4机架总压下控制在73～89％，第1～4机架工作辊表面粗糙度Ra在6.7～8.6μm，各机架均采用压力为237～296bar高压水进行除鳞；

第5～7机架的总压下率控制在11～27％，且该两机架工作辊表面的粗糙度Ra在0.6～1.3μm；

终轧温度控制在763～802℃，第F7机架的出口速度控制在15～21m/s，带钢出口厚度在0.8～1.9mm。

轧制过程中抽钢节奏，即每两块钢坯之间的轧制间隔时间控制在21～53s；

6)采用气水雾化冷却方式层流冷却至卷取温度：其高压空气流量控制在1214～1641Nm³/h，水流量控制在23～48m³/h；

7)进行卷取，卷取温度控制在563～592℃；

8)按照23～65℃/h的冷却速度将钢卷冷却至室温。

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

注：表面缺陷影响区比例的计算方法：用表面缺陷影响区之和除以钢卷的总长度获得缺陷影响区所占比例。影响区之和为所有缺陷的影响区相加，对于超过2米的缺陷，按实际长度计算，对于间隔小于4米的多点缺陷，按连续缺陷计算。

从表3可以看出，本发明在满足钢板性能的前提前下，使钢板的氧化铁皮厚度均匀性显著提高，并使氧化铁皮厚度降低2/3以上,同时是表面缺陷发生率大幅降低，并使因表面缺陷问题造成的改判率降低90％以上。

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)

1.一种用CSP生产表面质量良好的薄规格中碳热轧钢板的方法，其步骤：

1）经精炼并合金化后的钢水化学成分为Q235B中的中碳钢成分；

2）浇铸成坯，控制拉速在4.1~5.2m/min，铸坯厚度在52~59mm；

3）对铸坯进行加热，在炉内空燃比系数为1.13~1.38，炉内氧气体积分数为4.9~5.6%下将铸坯加热至1061~1105℃，铸坯在炉时间在42~56min；

4）出炉后采用高压水除鳞，除鳞水压力控制在353~427bar；

5）进行轧制：

第1~4机架总压下控制在73~89%，第1~4机架工作辊表面粗糙度Ra 在6.7~8.6μm，各机架均采用压力为237~296bar高压水进行除鳞；

第5~7机架的总压下率控制在11~27%，且该三个机架工作辊表面的粗糙度Ra在0.6~1.3μm；

终轧温度控制在763~802℃，第F7机架的出口速度控制在15~21 m/s，带钢出口厚度在0.8~1.9mm；

轧制过程中抽钢节奏，即每两块钢坯之间的轧制间隔时间控制在21~53s；

6）采用气水雾化冷却方式层流冷却至卷取温度：其高压空气流量控制在1214~1641Nm³/h，水流量控制在23~48m³/h；

7）进行卷取，卷取温度控制在563~592℃；

8）按照23~65℃/h的冷却速度将钢卷冷却至室温

所述中碳热轧钢板的组分及重量百分比含量为：C：0.145~0.257%，Si：0.11~0.23%，Mn：0.21~0.74%，P控制在不超过0.03%，S控制在不超过0.012%，Al：0.012~0.064%，N控制在不超过0.008%，其余为Fe及杂质。

2.如权利要求1所述的一种用CSP生产表面质量良好的薄规格中碳热轧钢板的方法，其特征在于：所述每两块钢坯之间的轧制间隔时间控制在21~46s。

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