CN112893467B - 一种控制宽厚钢板边部折叠的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种控制宽厚钢板边部折叠的方法，包括以下步骤：板坯宽度尺寸确定，板坯展宽比小于1.8；板坯边棱清理，对于展宽比大于等于1.8的板坯，对板坯四边棱部进行火焰清理，清理火焰喷嘴位于板坯的上表面，垂直于板坯的边棱，清理火焰喷嘴与板坯的边棱角度在45°±10°范围内，清理速度控制在0.03m～0.05m/S范围内匀速清理，形成边棱部5mm±2mm的圆弧倒角；板坯加热，在板坯加热过程中，根据板坯成份调整并控制均热段炉温；该方法在不对连铸板坯结晶器进行改造，同时不降低轧机道次压下率的条件下，通过板坯边棱形状清理、优化加热工艺参数或者改善钢板轧制展宽比，有效缓解或杜绝因板坯边棱在轧制过程中的边部折叠缺陷，提高钢板的合格率和成材率。

Description

一种控制宽厚钢板边部折叠的方法
技术领域
本发明属于宽厚钢板连铸、轧制生产技术领域，具体涉及一种控制宽厚钢板边部折叠的方法。
背景技术
用于轧制宽厚钢板的连铸厚板坯(下称：板坯)，因其边角部在凝固初期受结晶器边部形状及二维冷却作用，同时在扇形段平整时板坯表面受到辊道压力，板坯边棱部形状均呈现出明显的锐角(非直角)现象(见图1)，且随着板坯的厚度增加，锐角程度越大(即：偏离直角程度越大)。
板坯在加热炉内加热时，受加热炉结构(炉底水管、炉坑)及加热工艺影响，板坯下表面温度一般低于上表面，从而使轧制过程中下表面变形抗力大于上表面；出加热炉后的高温板坯经高压水除鳞后，板坯边棱部温度因为二维散热及接触输送辊道，边棱及下表温度迅速降低(板坯边棱部温度较上表中间位置低50℃左右)，导致边棱部变形抗力大于其他位置，在轧制时因温度低延伸差也会导致裂纹产生。
在钢板展宽轧制过程中，板坯下表接触输送辊道，导致板坯上下表面温度的不一致，上表面的延伸率明显大于下表面，同时板坯两侧厚度方向中间部分温度高于边棱处温度，致使板坯在展宽时产生上下表面的不均匀变形；由于展宽道次的大压下量，宽展后的板坯厚度方向边部一般呈非均匀鼓形，300mm厚规格板坯由于道次压下量，致使变形无法渗透到板坯心部，边部呈现非均匀双鼓型；因板坯边棱部分降温快且低于板坯心位置，展宽过程中板坯宽度方向成为轧件头尾，致使轧制过程中边棱逐渐产生翻边至轧件上下表面。展宽后轧件在旋转90°后进入展长阶段，此时展宽阶段轧件头尾部的翻边变形部位90°旋转后成为钢板边部；在随后的纵轧展长阶段中，轧件两侧边部产生贯穿钢板长度方向的上下表面边部折叠缺陷；并且板坯下表面接触传送辊道导致温度比上表温度低，致使轧制展宽过程中板坯下表面变形抗力大于上表面，从而钢板下表面折叠缺陷程度大于上表面，导致钢板切边量增加。
由于每支钢板轧制后均存在程度不一的边部折叠，严重时边部折叠缺陷距离边部尺寸达到50～80mm，同时因轧制后钢板长度方向中间部分宽度大于钢板头尾处宽度，为保证头尾部分钢板边部折叠缺陷的完全切除，导致钢板宽度尺寸切边量或者改判量增加，不但极大的影响了钢板的合格率和成材率，同时造成产品交付拖延，造成极大的经济效益损失。
发明内容
本发明的目的在于提供一种控制宽厚钢板边部折叠的方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种控制宽厚钢板边部折叠的方法，包括以下步骤：
1)转炉冶炼，Si含量小于0.25％；
2)板坯宽度尺寸确定，根据加热炉水冷金属梁宽度尺寸、板坯成材率确定板坯尺寸，确保板坯展宽比小于1.8，板坯展宽比为钢板宽度与板坯宽度之比；
3)板坯边棱清理，对于宽展比大于等于1.8的板坯，对板坯四边进行火焰清理，清理火焰喷嘴位于板坯的上表面，垂直于板坯的边棱，清理火焰喷嘴与板坯的边棱角度在45°±10°范围内，清理速度控制在0.03m～0.05m/S范围内匀速清理，形成边部5mm±2mm的圆弧倒角；
4)板坯加热，在板坯加热过程中，根据板坯成份调整并控制均热段炉温，普碳钢加热炉均热段炉温控制在1150℃-1200℃，低合金钢均热段炉温控制在1180℃-1220℃，高合金钢均热段炉温控制在1200℃-1240℃，同时保证板坯下表面炉温高于上表面炉温，且高出温度为30℃～50℃；加热时应按照普碳钢、低合金钢、高合金钢或者高合金钢、低合金钢、普碳钢顺序进行过渡，加热炉内过渡料每道不少于5块钢坯；
5)除鳞箱高压除鳞，高压水压力控制在210±10Bar。
具体的是，所述板坯边部折叠的方法还包括KR铁水预处理、脱氧合金化、CAS精炼、LF精炼、RH真空处理、CCM连铸、铸坯切割、轧制、预矫直、矫直、剪切、标识和入库。
本发明具有以下有益效果：该方法在不对连铸板坯结晶器进行改造，同时不改变轧机道次压下率的条件下，通过板坯边棱形状清理、优化加热工艺参数或者改善钢板轧制展宽比，有效缓解或杜绝因板坯边棱在轧制过程中的边部折叠缺陷，提高钢板的合格率和成材率。
附图说明
图1为板坯边棱形状示意图(右侧)。
图2为大压下量展宽后板坯上下边棱处折叠示意图。
图3为图2中的A处。
具体实施方式
现结合附图对本发明作进一步详细的说明。
如图1-3，一种控制宽厚钢板边部折叠的方法的工作原理：通过生产实践发现，板坯通过火焰清理板坯边棱部尖角，将板坯存在的上下表面边棱部尖角改善为圆弧角，同时控制加热炉内板坯加热上下表面温度，将下表面温度较上表面提高30℃～50℃，缓解板坯下表面接触输送辊道降温快的情况；以上措施可以缓解或杜绝宽厚板的折叠缺陷；或者通过控制板坯展宽比(钢板宽度/板坯宽度)，当展宽比大于等于1.8时，将会大大增加对钢板切边量(边部折叠缺陷距边部尺寸由10mm左右迅速增加到50mm以上)；因此，通过火焰清理改善板坯边棱形状、优化加热炉内板坯上下表温度或者控制板坯展宽比，可有效缓解宽厚钢板边部折叠缺陷。
一种控制宽厚钢板边部折叠的方法，包含以下步骤：KR铁水预处理、转炉冶炼、脱氧合金化、CAS精炼、LF精炼、RH真空处理、CCM连铸、铸坯切割、铸坯质量检查、铸坯边角清理、板坯加热、除鳞箱高压除鳞、双机架轧制、机架高压水除鳞、预矫直、矫直、剪切、标识和入库；
1)板坯宽度尺寸确定，板坯冶炼前确认钢板宽度、板坯宽度尺寸，根据加热炉水冷金属梁宽度尺寸、钢板成材率等因素确定板坯尺寸，保证钢板/板坯展宽比小于1.8。
2)板坯边角清理，对于宽展比大于等于1.8的板坯，对板坯四边棱部进行火焰清理，清理火焰喷嘴位于板坯上表面，垂直于板坯边棱，与边棱角度在45°±10°范围内，清理速度控制在0.03m～0.05m/S范围内匀速清理，形成边棱部5mm±2mm的圆弧倒角(倒角尺寸稍大可接受)，清理后边部倒角表面应光滑平整，不得存在毛刺、凹陷及凸起等表面缺陷。
3)板坯加热，在板坯加热过程中，根据板坯成份调整并控制均热段炉温，对于普碳钢加热炉均热段炉温控制在1150℃-1200℃，低合金钢均热段炉温控制在1180℃-1220℃，高合金钢均热段炉温控制在1200℃-1240℃，加热时应按照普碳钢、低合金钢、高合金钢或者高合金钢、低合金钢、普碳钢顺序进行过渡，同时保证板坯下表面炉温较上表面炉温高30℃～50℃,加热炉内过渡板坯每道不少于5块钢坯，防止不同成份的板坯因加热温度的不同，导致加热过程中板坯边部严重氧化、烧损，在轧制过程中因边棱处烧损导致的凹凸不平产生轧制折叠缺陷。
4)除鳞箱高压除鳞，高压水除鳞过程中，应当保证高压水压力控制在210±10Bar的水平，有效去除板坯上表面及边棱部低温处氧化铁皮，防止除鳞不净造成轧制边部折叠缺陷。
5)机架高压水除鳞，为了保证宽度在4000mm左右的钢板生产，应当保证除鳞区宽度在4200mm以上，并且应定期对高压水除鳞情况进行钢板涂漆打击试验，确认除鳞效果，了解机架除鳞喷嘴磨损和变形导致除鳞水干涉情况，及时更换调整喷嘴、喷射角度及各喷嘴除鳞水重叠尺寸。
6)在冶炼过程中，要对钢水中的Si元素含量进行控制，将Si含量控制在0.25％以下，防止Si元素在板坯清理或加热炉内加热过程中，因温度过高产生熔融的铁橄榄石2Fe·SiO，在边棱清理后或加热炉出炉后因温度降低凝固，铁橄榄石容易钉扎在板坯边棱处表面，增加高压水除鳞难度，因边棱处凹凸不平导致除鳞过程中除鳞水对边棱处打击力不均匀，残留的氧化铁皮在展宽轧制中产生轧制折叠缺陷。
本发明在不增加明显资金投入、不对结晶器设备边角改造和不影响道次压下率的情况下，通过宽厚钢板板坯宽度尺寸设计、板坯边棱火焰清理和板坯上下表温度优化，有效控制宽厚钢板边部折叠缺陷，降低宽厚钢板的切边量，提升钢板的合格率和成材率；通过轧制数据统计，可以极大的降低宽规格钢板尺寸改判，将钢板合格率由90％以下提高至98％以上，因降低边部剪切量提升钢板成材率在1％以上。
本发明不局限于上述实施方式，任何人应得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。
本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (1)

1.一种控制宽厚钢板边部折叠的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）转炉冶炼，Si含量小于0.25%；
2）板坯宽度尺寸确定，根据加热炉水冷金属梁宽度尺寸、板坯成材率确定板坯尺寸，确保板坯展宽比小于1.8，板坯展宽比为钢板宽度与板坯宽度之比；
3）板坯边棱清理，对于展宽比大于等于1.8的板坯，对板坯四边棱部进行火焰清理，清理火焰喷嘴位于板坯的上表面，清理火焰喷嘴与板坯的边棱角度在45°±10°范围内，清理速度控制在0.03m/s～0.05m/s范围内匀速清理，形成边部5mm±2mm的圆弧倒角；
4）板坯加热，在板坯加热过程中，根据板坯成份调整并控制均热段炉温，普碳钢加热炉均热段炉温控制在1150℃-1200℃，低合金钢均热段炉温控制在1180℃-1220℃，高合金钢均热段炉温控制在1200℃-1240℃，加热时应按照普碳钢、低合金钢、高合金钢或者高合金钢、低合金钢、普碳钢顺序进行过渡，加热炉内过渡板坯每道不少于5块钢坯；应同时保证板坯下表面炉温高于上表面炉温，且高出温度为30℃～50℃；
5）除鳞箱高压除鳞，高压水压力控制在210±10Bar。
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