CN110404997A - 一种耐蚀合金-uns n10276的冷轧钢带制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种耐蚀合金‑UNS N10276的冷轧钢带制造方法，由原料退火、原料酸洗、粗轧、带钢退火、修磨、精轧、清洗、成品退火、成品酸洗的生产工序组成。其成品带钢厚度≥1.5～6.0mm、宽度≥600～1219mm，本发明能制造出优异耐腐蚀能力、优良的综合力学性能，及良好的表面质量和板形的耐蚀合金‑UNS N10276的冷轧钢带产品，满足使用要求。且本发明通过国产化应用，打破了国外企业垄断，降低了制造成本，提高了企业的竞争力。
Description
技术领域
本发明涉及金属轧制领域，尤其涉及一种耐蚀合金-UNS N10276的冷轧钢带制造方法。
背景技术
目前，随着能源化工等行业的快速发展，同时也带来了形势日益严峻的环境污染问题，比如中国的二氧化硫排放量居世界首位，二氧化硫污染严重，造成很大经济损失。而二氧化硫的排放尤其以火电厂所产生的二氧化硫污染突出，其占比约50％。为此，火电厂通过采用烟气脱硫技术，降低二氧化硫污染，是较为有效的改善措施。
而现有技术下的烟气脱硫的核心是设置使用烟气脱硫装置，该装置组成复杂，且由于长期处于复杂成分(SO2、SO3、CO2、HCL、HF等，与水结合形成高腐蚀性的硫酸、亚硫酸、盐酸、氢氟酸；或者与石灰反应形成硫酸盐、氯化物和氰化物)的高温烟气中，这些物质在高温环境下对烟气脱硫装置各组件的腐蚀会进一步加重，因此，对于烟气脱硫装置各组件材料的选择非常重要，如吸收塔入口烟道一般采用超级奥体钢S31254或双相不锈钢2205，吸收塔一般采用奥氏体不锈钢317L或双相不锈钢2205，出口烟道一般采用奥氏体不锈钢316L或317L，而对于关键设备之一的烟囱管道，由于硫酸造成的点腐蚀和氰化物引起的局部缝隙腐蚀严重，所以一般采用耐蚀合金UNSN10276作为材料。
上述的耐蚀合金UNS N10276，是一种固溶镍一铬—钼抗腐蚀合金，含有较高的Cr、Ni、Mo等合金元素，在氧化性和还原性介质中都有优良的耐蚀性，具有抗各种形式腐蚀破坏的能力，尤其耐点腐蚀、耐缝隙腐蚀性能优异；兼有很好的力学性能，适宜于电厂烟气脱硫装置，化工制造、造纸等众多领域的苛刻介质环境。
而耐蚀合金UNS N10276的冷轧钢带，要求具有优异的抗点腐蚀、缝隙腐蚀等能力，及优良的综合力学性能及良好的表面质量和板形，但由于耐蚀合金UNS N10276的合金变形抗力大，可加工性能差，生产难度极大，目前，只有部分国外公司具备生产能力，如美国的Haynes公司、欧洲的VM公司及日本的日本冶金等，而我国对耐蚀合金UNSN10276的冷轧钢带的需求量呈迅速增加的态势。但UNS N10276的冷轧钢带，综观国内企业，还未见相关的研发、制造方面的信息，更无相应产品推出，只能依赖进口，由此也形成了国外企业对耐蚀合金UNS N10276的冷轧钢带产品的垄断，大幅度推高了我国企业制造成本，对其推广应用形成制约。
发明内容
综上所述，为了摆脱国外企业对耐蚀合金UNS N10276的垄断地位，本发明提供了一种耐蚀合金-UNS N10276的冷轧钢带制造方法，根据耐蚀合金UNS N10276的材料特性、加工难点及冷轧钢带的质量要求，结合实际装备条件，建立了适合的冷轧制造流程-包括退火、酸洗、修磨、清洗、轧制等，本发明的一种耐蚀合金-UNS N10276的冷轧钢带制造方法，其具体制造方法和步骤如下所述：
1.一种耐蚀合金-UNS N10276的冷轧钢带制造方法，其具体步骤如下所述：
1)原料退火：
该原料退火工序采用无保护气氛的连续退火机炉，退火温度为1050～1200℃、退火速度为5.0～10米/min；
2)原料酸洗：
该原料酸洗工序采用连续酸洗机组，其具体为抛丸+预酸洗+混酸洗组合工艺，其中，抛丸的丸流量为1000～1200kg/min、抛丸速度为65～78m/s，预酸洗采用H2SO4酸洗工艺：其预酸洗浓度为250～350g/l、预酸洗温度为65～100℃，而混酸洗则采用HNO3+HF的酸洗工艺，其HNO3浓度为100～200g/l、HF浓度为20～50g/l、温度为50～70℃，预酸洗和混酸洗时的带钢行走速度为8.0～15.0米/min，该步骤最大程度清除原料的表面氧化铁皮；
3)粗轧：
经过步骤1)和2)的原料采用多轧程轧制策略进行粗轧，将原料粗轧制成钢带，其具体为，采用高精度20辊轧机或4辊及以上的多辊轧机进行轧制，其中，轧辊表面粗糙度Ra：0.3-0.6μm，粗轧轧制变形率为20～65％；
该步骤根据耐蚀合金-UNS N10276合金材料特性和最终产品技术质量要求，采用多轧程轧制策略，轧辊选择有利于消除钢带表面细小缺陷，而多轧程粗轧轧制策略克服了合金变形抗力大、可加工性能差的问题，稳定轧制出所需的厚度规格。
4)钢带退火：
该钢带退火工序采用无保护气氛的连续退火机炉，其退火温度为1000～1180℃、退火速度为5.0～15米/min，将钢带进行充分软化，克服耐蚀合金-UNS N10276的高变形抗力；
5)修磨：
该修磨工序采用湿式砂带修磨法，通过机组配置的3组共6个机架磨头同时对钢带两面进行修磨，清除表面缺陷，提高表面质量水平，其中，机架磨头的砂带的选型为80～150目，磨削功率为20～40％，且磨削速度5～15米/min；
6)精轧：
经过步骤4)和步骤5)完成了粗轧和修磨的钢带，进一步采用精轧工序用于成品轧制，其具体为，采用高精度20辊轧机进行轧制，其中，轧辊表面粗糙度Ra：0.10～0.3μm，成品轧制变形率为20～50％；
该步骤根据UNS N10276合金的材料特性和产品质量特征，设计出精轧的轧制策略，克服该合金变形抗力大、可加工性能差的难题，稳定轧制出所需的厚度规格，获得满足工艺生产要求及所需强度等性能的产品。
7)清洗：
该清洗工序对步骤6)精轧后的钢带进行清洗，去除钢带表面残余轧制油，提高清洁度，防止成品退火时钢带表面渗碳，提高钢带耐腐蚀能力，清洗工艺其具体为：采用碱液喷淋→碱液刷洗→水刷洗→水喷淋的组合清洗工艺，其中，碱液电导率：20～40ms/cm，碱液温度：50～70℃，在水刷洗阶段的水电导率<200us/cm，水温度为50～70℃，而在水喷淋阶段的水温度为40～65℃；
8)成品退火：
该成品退火工序采用无保护气氛的连续退火机炉，其退火温度为1000～1180℃、退火速度为5.0～15米/min；
通过该成品退火工序可获得所需力学性能和组织及良好板形的钢带。
9)成品酸洗：
该成品酸洗工序采用连续酸洗机组，其具体为抛丸+预酸洗+混酸洗组合工艺，其中，抛丸的丸流量为400～700kg/min；抛丸速度为50～70m/s，预酸洗采用H2SO4电解酸洗工艺，其中，预酸洗浓度220～330g/l、温度70～95℃、电流密度500～800A/m2，而混酸洗则采用了HNO3+HF的酸洗工艺，其中，HNO3的浓度为120～180g/l、HF浓度为20～40g/l，温度为55-70℃，预酸洗和混酸洗时的带钢行走速度为7.0～12.0米/min，该步骤可最大程度清除表面氧化铁皮，获得适合的表面状态，至此，耐蚀合金-UNS N10276的冷轧钢带制造结束，获得了成品钢带。
根据本发明的一种耐蚀合金-UNS N10276的冷轧钢带制造方法，其特征在于，所述的步骤1)原料退火中的连续退火机炉的机组配备有板形矫直机构，改善热轧原料的板形缺陷并疏松钢卷表面氧化层。
根据本发明的一种耐蚀合金-UNS N10276的冷轧钢带制造方法，其特征在于，所述的步骤6)精轧的高精度20辊轧机配备有高精度AGC厚度自动控制系统和板形控制系统，保证产品厚度和板形精度。
根据本发明的一种耐蚀合金-UNS N10276的冷轧钢带制造方法，其特征在于，所述的步骤8)成品退火中的连续退火机炉配备有板形矫直机构，获得良好的板形。
根据本发明的一种耐蚀合金-UNS N10276的冷轧钢带制造方法，其特征在于，所述的成品钢带其厚度≥1.5～6.0mm，宽度≥600～1219mm。
使用本发明的一种耐蚀合金-UNS N10276的冷轧钢带制造方法获得了如下有益效果：
1.本发明的一种耐蚀合金-UNS N10276的冷轧钢带制造方法，能制造出优异耐腐蚀(点腐蚀和缝隙腐蚀等)能力、优良的综合力学性能，及良好的表面质量和板形的耐蚀合金-UNS N10276的冷轧钢带产品，能满足火电厂烟气脱硫装置和其它具有苛刻腐蚀介质环境的化工制造、造纸等领域的使用要求；
2.本发明的一种耐蚀合金-UNS N10276的冷轧钢带制造方法，通过国产化应用，打破了国外企业垄断，降低了制造成本，提高了企业的竞争力。
具体实施方式
下面以实施例对本发明的一种耐蚀合金-UNS N10276的冷轧钢带制造方法做进一步的描述。
1.一种耐蚀合金-UNS N10276的冷轧钢带制造方法，其具体步骤如下所述：
1)原料退火：
该原料退火工序采用无保护气氛的连续退火机炉，退火温度为1050～1200℃、退火速度为5.0～10米/min；
2)原料酸洗：
该原料酸洗工序采用连续酸洗机组，其具体为抛丸+预酸洗+混酸洗组合工艺，其中，抛丸的丸流量为1000～1200kg/min、抛丸速度为65～78m/s，预酸洗采用H2SO4酸洗工艺：其预酸洗浓度为250～350g/l、预酸洗温度为65～100℃，而混酸洗则采用HNO3+HF的酸洗工艺，其HNO3浓度为100～200g/l、HF浓度为20～50g/l、温度为50～70℃，预酸洗和混酸洗时的带钢行走速度为8.0～15.0米/min，该步骤最大程度清除原料的表面氧化铁皮；
3)粗轧：
经过步骤1)和2)的原料采用多轧程轧制策略进行粗轧，将原料粗轧制成钢带，其具体为，采用高精度20辊轧机或4辊及以上的多辊轧机进行轧制，其中，轧辊表面粗糙度Ra：0.3-0.6μm，粗轧轧制变形率为20～65％；
该步骤根据耐蚀合金-UNS N10276合金材料特性和最终产品技术质量要求，采用多轧程轧制策略，轧辊选择有利于消除钢带表面细小缺陷，而多轧程粗轧轧制策略克服了合金变形抗力大、可加工性能差的问题，稳定轧制出所需的厚度规格。
4)钢带退火：
该钢带退火工序采用无保护气氛的连续退火机炉，其退火温度为1000～1180℃、退火速度为5.0～15米/min，将钢带进行充分软化，克服耐蚀合金-UNS N10276的高变形抗力；
5)修磨：
该修磨工序采用湿式砂带修磨法，通过机组配置的3组共6个机架磨头同时对钢带两面进行修磨，清除表面缺陷，提高表面质量水平，其中，机架磨头的砂带的选型为80～150目，磨削功率为20～40％，且磨削速度5～15米/min；
6)精轧：
经过步骤4)和步骤5)完成了粗轧和修磨的钢带，进一步采用精轧工序用于成品轧制，其具体为，采用高精度20辊轧机进行轧制，其中，轧辊表面粗糙度Ra：0.10～0.3μm，成品轧制变形率为20～50％；
该步骤根据UNS N10276合金的材料特性和产品质量特征，设计出精轧的轧制策略，克服该合金变形抗力大、可加工性能差的难题，稳定轧制出所需的厚度规格，获得满足工艺生产要求及所需强度等性能的产品。
7)清洗：
该清洗工序对步骤6)精轧后的钢带进行清洗，去除钢带表面残余轧制油，提高清洁度，防止成品退火时钢带表面渗碳，提高钢带耐腐蚀能力，清洗工艺其具体为：采用碱液喷淋→碱液刷洗→水刷洗→水喷淋的组合清洗工艺，其中，碱液电导率：20～40ms/cm，碱液温度：50～70℃，在水刷洗阶段的水电导率<200us/cm，水温度为50～70℃，而在水喷淋阶段的水温度为40～65℃；
8)成品退火：
该成品退火工序采用无保护气氛的连续退火机炉，其退火温度为1000～1180℃、退火速度为5.0～15米/min；
通过该成品退火工序可获得所需力学性能和组织及良好板形的钢带。
9)成品酸洗：
该成品酸洗工序采用连续酸洗机组，其具体为抛丸+预酸洗+混酸洗组合工艺，其中，抛丸的丸流量为400～700kg/min；抛丸速度为50～70m/s，预酸洗采用H2SO4电解酸洗工艺，其中，预酸洗浓度220～330g/l、温度70～95℃、电流密度500～800A/m2，而混酸洗则采用了HNO3+HF的酸洗工艺，其中，HNO3的浓度为120～180g/l、HF浓度为20～40g/l，温度为55-70℃，预酸洗和混酸洗时的带钢行走速度为7.0～12.0米/min，该步骤可最大程度清除表面氧化铁皮，获得适合的表面状态，至此，耐蚀合金-UNS N10276的冷轧钢带制造结束，获得了成品钢带。
步骤1)原料退火中的连续退火机炉的机组配备有板形矫直机构，改善热轧原料的板形缺陷并疏松钢卷表面氧化层。
步骤6)精轧的高精度20辊轧机配备有高精度AGC厚度自动控制系统和板形控制系统，保证产品厚度和板形精度。
步骤8)成品退火中的连续退火机炉配备有板形矫直机构，获得良好的板形。
成品钢带其厚度≥1.5～6.0mm，宽度≥600～1219mm。
实施例1，
制造规格为1.5*1000mm的耐蚀合金-UNS N10276的冷轧钢带，如下：
1、原料退火：温度1120℃、速度5.0米/min。
2、原料酸洗：
2.1、抛丸工艺：丸流量1050kg/min；抛丸速度68m/s。
2.2、H2SO4酸洗工艺：浓度280g/l；温度85℃。
2.3、混酸洗酸洗工艺：HNO3浓度130g/l；HF浓度25g/l；温度60℃。
2.4、酸洗速度：8.0米/min。
3、粗轧：
3.1、轧辊表面粗糙度Ra：0.35μm。
3.2、轧制变形率50％。
4、钢带退火：退火温度1090℃、速度12米/min。
5、修磨：
5.1、砂带的选型80目；
5.2、磨削功率25％；
5.3、磨削速度8米/min。
6、精轧：
6.1、成品轧制变形率35％。
6.2、轧辊表面粗糙度Ra：0.15μm。
7、清洗：
7.1、碱液电导率30ms/cm，碱液温度55度。
7.2、水刷洗段，水电导率<200us/cm。水温度60度。
7.3、水喷淋段，水温度60度。
8、成品退火：退火温度1090℃、速度12米/min。
9、成品酸洗：
9.1、抛丸工艺：丸流量500kg/min；抛丸速度55m/s。
9.2、H2SO4电解酸洗工艺：浓度220g/l；温度85℃。电流密度700A/m2。
9.3、混酸洗酸洗工艺：HNO3浓度125g/l；HF浓度30g/l；温度60℃。
9.4、酸洗速度：12.0米/min。
实施例2，
制造规格为3.0*1100mm的耐蚀合金-UNS N10276的冷轧钢带，如下：
1、原料退火：温度1160℃、速度7.0米/min。
2、原料酸洗：
2.1、抛丸工艺：丸流量1100kg/min；抛丸速度65m/s。
2.2、H2SO4酸洗工艺：浓度260g/l；温度80℃。
2.3、混酸洗酸洗工艺：HNO3浓度135g/l；HF浓度35g/l；温度65℃。
2.4、酸洗速度：10.0米/min。
3、粗轧：
3.1、轧辊表面粗糙度Ra：0.45μm。
3.2、轧制变形率45％。
4、钢带退火：退火温度1150℃、速度10米/min。
5、修磨：
5.1、砂带的选型100目；
5.2、磨削功率30％；
5.3、磨削速度10米/min。
6、精轧：
6.1、成品轧制变形率40％。
6.2、轧辊表面粗糙度Ra：0.18μm。
7、清洗：
7.1、碱液电导率35ms/cm，碱液温度60度。
7.2、水刷洗段，水电导率<200us/cm。水温度60度。
7.3、水喷淋段，水温度60度。
8、成品退火：退火温度1150℃、速度10米/min。
9、成品酸洗：
9.1、抛丸工艺：丸流量600kg/min；抛丸速度65m/s。
9.2、H2SO4电解酸洗工艺：浓度270g/l；温度80℃。电流密度750A/m2。
9.3、混酸洗酸洗工艺：HNO3浓度135g/l；HF浓度32g/l；温度65℃。
9.4、酸洗速度：10.0米/min。
实施例3，
制造规格为5.0*1000mm的耐蚀合金-UNS N10276的冷轧钢带，如下：
请注意，该实施例由于成品厚度较厚，故采用一轧程生产，不需要粗轧和钢带退火工序。
1、原料退火：温度1180℃、速度6.0米/min。
2、原料酸洗：
2.1、抛丸工艺：丸流量1150kg/min；抛丸速度75m/s。
2.2、H2SO4酸洗工艺：浓度320g/l；温度85℃。
2.3、混酸洗酸洗工艺：HNO3浓度145g/l；HF浓度45g/l；温度60℃。
2.4、酸洗速度：9.0米/min。
3、修磨：
3.1、砂带的选型120目；
3.2、磨削功率35％；
3.3、磨削速度10米/min。
4、轧制：
4.1、成品轧制变形率25％。
4.2、轧辊表面粗糙度Ra：0.20μm。
5、清洗：
5.1、碱液电导率30ms/cm，碱液温度55度。
5.2、水刷洗段，水电导率<200us/cm。水温度65度。
5.3、水喷淋段，水温度65度。
6、成品退火：退火温度1180℃、速度5米/min。
7、成品酸洗：
7.1、抛丸工艺：丸流量650kg/min；抛丸速度65m/s。
7.2、H2SO4电解酸洗工艺：浓度250g/l；温度85℃。电流密度700A/m2。
7.3、混酸洗酸洗工艺：HNO3浓度140g/l；HF浓度35g/l；温度65℃。
7.4、酸洗速度：6.0米/min。
表1，各实施例的成品钢带的参数统计表
由上述表1可以看出，本发明的一种耐蚀合金-UNS N10276的冷轧钢带制造方法的产品性能均符合要求且稳定。
本发明的一种耐蚀合金-UNS N10276的冷轧钢带制造方法，能制造出优异耐腐蚀(点腐蚀和缝隙腐蚀等)能力、优良的综合力学性能，及良好的表面质量和板形的耐蚀合金-UNS N10276的冷轧钢带产品，能满足火电厂烟气脱硫装置和其它具有苛刻腐蚀介质环境的化工制造、造纸等领域的使用要求。且本发明的一种耐蚀合金-UNS N10276的冷轧钢带制造方法，通过国产化应用，打破了国外企业垄断，降低了制造成本，提高了企业的竞争力。
Claims (5)
1.一种耐蚀合金-UNS N10276的冷轧钢带制造方法，其具体步骤如下所述：
1)原料退火：
该原料退火工序采用无保护气氛的连续退火机炉，退火温度为1050～1200℃、退火速度为5.0～10米/min；
2)原料酸洗：
该原料酸洗工序采用连续酸洗机组，其具体为抛丸+预酸洗+混酸洗组合工艺，其中，抛丸的丸流量为1000～1200kg/min、抛丸速度为65～78m/s，预酸洗采用H2SO4酸洗工艺：其预酸洗浓度为250～350g/l、预酸洗温度为65～100℃，而混酸洗则采用HNO3+HF的酸洗工艺，其HNO3浓度为100～200g/l、HF浓度为20～50g/l、温度为50～70℃，预酸洗和混酸洗时的带钢行走速度为8.0～15.0米/min，该步骤最大程度清除原料的表面氧化铁皮；
3)粗轧：
经过步骤1)和2)的原料采用多轧程轧制策略进行粗轧，将原料粗轧制成钢带，其具体为，采用高精度20辊轧机或4辊及以上的多辊轧机进行轧制，其中，轧辊表面粗糙度Ra：0.3-0.6μm，粗轧轧制变形率为20～65％；
4)钢带退火：
该钢带退火工序采用无保护气氛的连续退火机炉，其退火温度为1000～1180℃、退火速度为5.0～15米/min，将钢带进行充分软化，克服耐蚀合金-UNS N10276的高变形抗力；
5)修磨：
该修磨工序采用湿式砂带修磨法，通过机组配置的3组共6个机架磨头同时对钢带两面进行修磨，清除表面缺陷，提高表面质量水平，其中，机架磨头的砂带的选型为80～150目，磨削功率为20～40％，且磨削速度5～15米/min；
6)精轧：
经过步骤4)和步骤5)完成了粗轧和修磨的钢带，进一步采用精轧工序用于成品轧制，其具体为，采用高精度20辊轧机进行轧制，其中，轧辊表面粗糙度Ra：0.10～0.3μm，成品轧制变形率为20～50％；
7)清洗：
该清洗工序对步骤6)精轧后的钢带进行清洗，去除钢带表面残余轧制油，提高清洁度，防止成品退火时钢带表面渗碳，提高钢带耐腐蚀能力，清洗工艺其具体为：采用碱液喷淋→碱液刷洗→水刷洗→水喷淋的组合清洗工艺，其中，碱液电导率：20～40ms/cm，碱液温度：50～70℃，在水刷洗阶段的水电导率<200us/cm，水温度为50～70℃，而在水喷淋阶段的水温度为40～65℃；
8)成品退火：
该成品退火工序采用无保护气氛的连续退火机炉，其退火温度为1000～1180℃、退火速度为5.0～15米/min；
9)成品酸洗：
该成品酸洗工序采用连续酸洗机组，其具体为抛丸+预酸洗+混酸洗组合工艺，其中，抛丸的丸流量为400～700kg/min；抛丸速度为50～70m/s，预酸洗采用H2SO4电解酸洗工艺，其中，预酸洗浓度220～330g/l、温度70～95℃、电流密度500～800A/m2，而混酸洗则采用了HNO3+HF的酸洗工艺，其中，HNO3的浓度为120～180g/l、HF浓度为20～40g/l，温度为55-70℃，预酸洗和混酸洗时的带钢行走速度为7.0～12.0米/min，该步骤可最大程度清除表面氧化铁皮，获得适合的表面状态，至此，耐蚀合金-UNS N10276的冷轧钢带制造结束，获得了成品钢带。
2.如权利要求1所述的一种耐蚀合金-UNS N10276的冷轧钢带制造方法，其特征在于，所述的步骤1)原料退火中的连续退火机炉的机组配备有板形矫直机构，改善热轧原料的板形缺陷并疏松钢卷表面氧化层。
3.如权利要求1所述的一种耐蚀合金-UNS N10276的冷轧钢带制造方法，其特征在于，所述的步骤6)精轧的高精度20辊轧机配备有高精度AGC厚度自动控制系统和板形控制系统，保证产品厚度和板形精度。
4.如权利要求1所述的一种耐蚀合金-UNS N10276的冷轧钢带制造方法，其特征在于，所述的步骤8)成品退火中的连续退火机炉配备有板形矫直机构，获得良好的板形。
5.如权利要求1所述的一种耐蚀合金-UNS N10276的冷轧钢带制造方法，其特征在于，所述的成品钢带其厚度≥1.5～6.0mm，宽度≥600～1219mm。
Priority Applications (1)
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