CN113664037B - 一种高表面清洁性冷轧if钢的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高表面清洁性冷轧IF钢的生产方法，包括以下步骤：1热轧IF钢卷开卷焊接后拉矫破鳞；2将钢卷拉开的带钢进行连续浅槽紊流盐酸酸洗；3提前12小时添加酸洗缓蚀剂；4酸洗后的带钢漂洗、烘干；5五机架连轧，F1～F4机架采用小粗糙度工作辊大压下，F5机架采用大粗糙度工作辊轻平整；6连轧后得到的冷硬钢卷进入清洗机组强力清洗；7电解清洗后的带钢漂洗、烘干；8清洗机组出口活套的入口处，每5卷测量带钢表面清洁性；9采用氢气浓度5～7％的氮氢混合保护气体连续退火，平整、切边及涂油后卷取，得到成品钢卷；本发明生产全过程成熟稳定、综合制造成本低廉；冷轧IF钢带钢在清洗段出口的表面反射率达到92％以上。
Description
技术领域
本发明涉及金属材料加工技术领域，具体涉及一种高表面清洁性冷轧IF钢的生产方法。
背景技术
公知的，冷轧IF钢(无间隙原子钢)具有优异的深冲成型和非时效性能，被广泛应用于汽车、家电等制造行业。尤其被制成乘用车翼子板、冰箱门板等高等级可视外观件时，冷轧IF钢更是表面质量要求最严苛的冷轧产品。
作为表面质量的主要衡量指标，冷轧IF钢的表面清洁性通常以清洗后的带钢表面反射率来表征：表面反射率越高，表明带钢表面残油、残铁总量越少，即带钢表面清洁性越好，在后续的退火过程中，经带钢带入退火炉内的杂物越少，成品带钢产生的硌印、暗印、色差等缺陷就会越少。通常情况下，为满足高端汽车及家电外板用钢客户的加工要求，清洗后带钢表面反射率不得低于90％；为满足汽车及家电内板用钢客户的加工要求，清洗后带钢表面反射率不得低于85％。
CN 111014315 A公开了一种提高轧硬卷带钢表面反射率的方法，该专利方法的核心是，通过在酸轧F1-F4机架采用乳化液轧制、在F5末机架采用乳化液和清洗液混合剂对带钢清洗，该方法仅针对半成品的轧硬卷生产，需要钢铁企业改造现行主流的乳化液系统，并在F4和F5机架间增设隔板，同时还需要采购专用清洗液、定时大量排放乳化液，生产成本明显增加。因此，该生产方法不能完全满足高清洁性冷轧IF钢的生产要求。
CN 111438186 A公开了一种五连轧机带钢的制备方法，该专利方法是通过在酸轧机组根据轧辊个数、轧辊粗糙度、乳化液浓度、磁分离设备的开启个数、磁分离设备的运行时间、撇油器的开启个数以及撇油器的运行时间等7个参数，实时调整轧制时带钢的表面反射率。该方法需要精确预测各参数与反射率之间的拟合关系，鉴于轧钢实际生产过程难以持续稳定，因此实际操作中难度较大，且该方法仅针对半成品的轧硬卷生产，调整的关键参数也不足，不能稳定满足高清洁性冷轧IF钢的生产要求。
CN 107597861 A公开了一种用于提升冷轧带钢的清洗效果的方法及装置，该专利方法是通过在清洗机组稳定研磨刷辊与带钢压力值，提高宽规格冷轧带钢的清洗质量。该方法为退火工序的常规操作，在酸轧原料清洁性不良时，难以明显提升退火后成品带钢的清洁性，且大接触压力下刷辊消耗会急剧上升，成本上也不能满足高清洁性冷轧IF钢的生产要求。
因此，迫切需要设计一种高表面清洁性冷轧IF钢的生产方法，以解决现有高表面清洁性冷轧IF钢生产不稳定和成本高的问题。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种高表面清洁性冷轧IF钢的生产方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高表面清洁性冷轧IF钢的生产方法，包括以下步骤：
(1)热轧IF钢卷开卷焊接后拉矫破鳞；
(2)将钢卷拉开的带钢进行连续浅槽紊流盐酸酸洗；
(3)所述的连续浅槽紊流盐酸酸洗工艺中，提前12小时添加酸洗缓蚀剂，浓度2～3‰；
(4)酸洗后的带钢漂洗、烘干，出口漂洗水电导率≤15us/cm；
(5)五机架连轧，F1～F4机架采用小粗糙度工作辊大压下，F5机架采用大粗糙度工作辊轻平整；
(6)所述的五机架连轧工艺中，F1～F5机架乳化液箱皂化值≥160mgKOH/g、ESI在40～60％、温度55～59℃，F1～F4机架对应大乳化液箱浓度1.5～3.5％、F5机架对应小乳化液箱浓度0.6～1.2％；
(7)所述的高表面清洁性冷轧IF钢生产前，F1～F5机架工作辊全部更换，并以15～20卷普通料过渡生产；
(8)连轧后得到的冷硬钢卷进入清洗机组强力清洗；
(9)电解清洗后的带钢漂洗、烘干，出口漂洗水电导率≤12us/cm；
(10)清洗机组出口活套的入口处，每5卷测量带钢表面清洁性，表面反射率≥92％；
(11)采用氢气浓度5～7％的氮氢混合保护气体连续退火，平整、切边及涂油后卷取，得到目标成品钢卷。
具体的是，所述步骤(1)中拉矫的延伸率为1.2～2.5％，1#弯曲辊插入深度为25～38mm，2#弯曲辊插入深度为20～32mm，矫直辊插入深度为10～15mm。
具体的是，所述步骤(2)中酸洗的温度75～85℃，3#酸槽游离酸浓度160～195g/L，酸洗速度以不产生过酸洗或欠酸洗为宜。
具体的是，所述步骤(5)中F1～F4机架的粗糙度分别为0.70～0.80um、0.75～0.85um、0.55～0.65um、0.50～0.60um，F5机架的粗糙度3.00～3.30um、平整延伸率2.5～3.5％。
具体的是，所述步骤(7)中普通料过渡生产的第一卷过渡料开始，乳化液真空平床过滤器设定每2min开启5s，撇油器及磁分离器常开。
具体的是，所述步骤(8)中清洗机组的喷洗及刷洗段碱液电导率45～55ms/cm、温度75～82℃，电解段碱液电导率55～65ms/cm、温度80～85℃、刷辊电流为无负载电流+2.5～4.0A，喷洗、刷洗及电解段液碱铁含量≤500ppm，油含量≤2500ppm。
本发明具有以下有益效果：
本发明设计的高表面清洁性冷轧IF钢的生产方法依托常规酸轧、连续退火生产线，在无需酸轧工序大量排放乳化液、补油补水的前提下，提供了一种生产全过程成熟稳定、综合制造成本低廉的高表面清洁性冷轧IF钢的生产方法；冷轧IF钢带钢在清洗段出口的表面反射率可稳定达到92％以上，且退火后表面无暗印、硌伤、色差等顽固缺陷，完全满足了高端家电及汽车用钢客户对冷轧深冲成型钢板的表面质量要求；本发明经济效益和品牌效益显著，非常适合在国内主流钢铁企业推广应用。
附图说明
图1是高表面清洁性冷轧IF钢的生产工艺流程示意图。
具体实施方式
以下将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地进一步详细的说明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的理论基础为：
工艺设计中，在酸轧机组利用15～20卷普通料过渡生产，提前调整机组状态，重点是依靠小粗糙度轧辊、平床过滤器等乳化液过滤系统提前清洁乳化液，过程中由普通过渡料带走大量新辊铁粉、残油；生产高表面清洁性冷轧IF钢期间，利用合理的拉矫破鳞及酸洗工艺，避免带钢欠酸洗或过酸洗，同时利用较高的乳化液浓度、温度和皂化值、适中的ESI指标控制综合提升轧制润滑能力，减少铁粉生成量；在清洗机组利用有效碱液及漂洗水的综合控制，高效去除冷硬卷表面残留的铁油杂质；在退火机组利用较高氢气浓度的混合气体进一步提高成品带钢的表面光亮度和清洁度。
一种高表面清洁性冷轧IF钢的生产方法，包括以下步骤：
(1)热轧IF钢卷开卷焊接后拉矫破鳞，拉矫延伸率1.2～2.5％，1#、2#弯曲辊及矫直辊插入深度分别为25～38mm、20～32mm及10～15mm；
(2)将所述带钢进行连续浅槽紊流盐酸酸洗，酸洗温度75～85℃，3#酸槽游离酸浓度160～195g/L，酸洗速度以不产生过酸洗或欠酸洗为宜；
(3)所述的连续浅槽紊流盐酸酸洗工艺中，添加提前12小时添加酸洗缓蚀剂，浓度2～3‰；
(4)酸洗后的带钢漂洗、烘干，出口漂洗水电导率≤15us/cm；
(5)五机架连轧，F1～F4机架采用小粗糙度工作辊大压下，粗糙度分别为0.70～0.80um、0.75～0.85um、0.55～0.65um、0.50～0.60um；F5机架采用大粗糙度工作辊轻平整，粗糙度3.00～3.30um、平整延伸率2.5～3.5％；
(6)所述的五机架连轧工艺中，F1～F5机架乳化液箱皂化值≥160mgKOH/g、ESI在40～60％、温度55～59℃，F1～F4机架对应大乳化液箱浓度1.5～3.5％、F5机架对应小乳化液箱浓度0.6～1.2％；
(7)所述的高表面清洁性冷轧IF钢生产前，F1～F5机架工作辊全部更换，并以15～20卷普通料过渡生产；第一卷过渡料开始，乳化液真空平床过滤器设定每2min开启5s，撇油器及磁分离器常开；
(8)连轧后得到的冷硬钢卷进入清洗机组强力清洗，喷洗及刷洗段碱液电导率45～55ms/cm、温度75～82℃，电解段碱液电导率55～65ms/cm、温度80～85℃、刷辊电流为无负载电流+2.5～4.0A，喷洗、刷洗及电解段液碱铁含量≤500ppm，油含量≤2500ppm；
(9)电解清洗后的带钢漂洗、烘干，出口漂洗水电导率≤12us/cm；
(10)清洗机组出口活套的入口处，每5卷测量带钢表面清洁性，表面反射率≥92％；
(11)采用氢气浓度5～7％的氮氢混合保护气体连续退火，平整、切边及涂油后卷取，得到目标成品钢卷。
以下通过具体实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1
本实施例1中，一次排产目标IF钢共500吨，冷轧成品带钢厚度0.65～0.80mm、宽度1450～1780mm；批量产出的带钢均具有良好的表面清洁性，清洗后其表面反射率92.2～93.1％，成品带钢全部满足高端汽车及家电外板用钢客户的使用要求。
实施例1的生产步骤如下：
(1)热轧IF钢卷开卷焊接后拉矫破鳞，拉矫延伸率1.7～1.9％，1#、2#弯曲辊及矫直辊插入深度分别为30mm、23mm及11mm；
(2)将所述带钢进行连续浅槽紊流盐酸酸洗，酸洗温度80～82℃，3#酸槽游离酸浓度179g/L，酸洗速度120m/min，表面无欠酸洗或过酸洗；
(3)所述的连续浅槽紊流盐酸酸洗工艺中，提前12小时添加酸洗缓蚀剂，浓度2‰；
(4)酸洗后的带钢漂洗、烘干，出口漂洗水电导率7.2us/cm；
(5)五机架连轧，F1～F4机架采用小粗糙度工作辊大压下，粗糙度分别为0.70/0.75um、0.82/0.85um、0.58/0.59um、0.54/0.52um；F5机架采用大粗糙度工作辊轻平整，粗糙度3.02/3.11um、平整延伸率3.0％；
(6)所述的五机架连轧工艺中，F1～F5机架乳化液箱皂化值174mgKOH/g、ESI在58％、温度56～57℃，F1～F4机架对应大乳化液箱浓度2.28％、F5机架对应小乳化液箱浓度0.92％；
(7)所述的高表面清洁性冷轧IF钢生产前，F1～F5机架工作辊全部更换，并以20卷普通料过渡生产；第一卷过渡料开始，乳化液真空平床过滤器设定每2min开启5s，撇油器及磁分离器常开；
(8)连轧后得到的冷硬钢卷进入清洗机组强力清洗，喷洗及刷洗段碱液电导率52ms/cm、温度77～78℃，电解段碱液电导率59ms/cm、温度80～82℃、刷辊电流为无负载电流+2.5A，喷洗、刷洗及电解段液碱铁含量322ppm，油含量2400ppm；
(9)电解清洗后的带钢漂洗、烘干，出口漂洗水电导率8.3us/cm；
(10)清洗机组出口活套的入口处，每5卷测量带钢表面清洁性，表面反射率92.2～93.1％；
(11)采用氢气浓度5.5～6.2％的氮氢混合保护气体连续退火，平整、切边及涂油后卷取，得到目标成品钢卷。
实施例2
本实施例2中，一次排产目标IF钢共500吨，冷轧成品带钢厚度0.65～0.80mm、宽度1550～1850mm；批量产出的带钢均具有良好的表面清洁性，清洗后其表面反射率92.0～92.6％，成品带钢全部满足高端汽车及家电外板用钢客户的使用要求。
实施例2的生产步骤如下：
(1)热轧IF钢卷开卷焊接后拉矫破鳞，拉矫延伸率1.5～1.8％，1#、2#弯曲辊及矫直辊插入深度分别为28mm、21.5mm及12mm；
(2)将所述带钢进行连续浅槽紊流盐酸酸洗，酸洗温度80～82℃，3#酸槽游离酸浓度169g/L，酸洗速度140m/min，表面无欠酸洗或过酸洗；
(3)所述的连续浅槽紊流盐酸酸洗工艺中，提前12小时添加酸洗缓蚀剂，浓度2.5‰；
(4)酸洗后的带钢漂洗、烘干，出口漂洗水电导率6.5us/cm；
(5)五机架连轧，F1～F4机架采用小粗糙度工作辊大压下，粗糙度分别为0.76/0.74um、0.79/0.79um、0.56/0.57um、0.54/0.54um；F5机架采用大粗糙度工作辊轻平整，粗糙度3.21/3.17um、平整延伸率3.0％；
(6)所述的五机架连轧工艺中，F1～F5机架乳化液箱皂化值168mgKOH/g、ESI在60％、温度57～58℃，F1～F4机架对应大乳化液箱浓度2.81％、F5机架对应小乳化液箱浓度1.02％；
(7)所述的高表面清洁性冷轧IF钢生产前，F1～F5机架工作辊全部更换，并以20卷普通料过渡生产；第一卷过渡料开始，乳化液真空平床过滤器设定每2min开启5s，撇油器及磁分离器常开；
(8)连轧后得到的冷硬钢卷进入清洗机组强力清洗，喷洗及刷洗段碱液电导率54ms/cm、温度76～78℃，电解段碱液电导率62ms/cm、温度81～83℃、刷辊电流为无负载电流+3.0A，喷洗、刷洗及电解段液碱铁含量259ppm，油含量2300ppm；
(9)电解清洗后的带钢漂洗、烘干，出口漂洗水电导率9.1us/cm；
(10)清洗机组出口活套的入口处，每5卷测量带钢表面清洁性，表面反射率92.0～92.6％；
(11)采用氢气浓度5.2～6.1％的氮氢混合保护气体连续退火，平整、切边及涂油后卷取，得到目标成品钢卷。
实施例3
本实施例3中，一次排产目标IF钢共500吨，冷轧成品带钢厚度0.65～0.80mm、宽度1000～1500mm；批量产出的带钢均具有良好的表面清洁性，清洗后其表面反射率92.2～93.0％，成品带钢全部满足高端汽车及家电外板用钢客户的使用要求。
实施例3的生产步骤如下：
(1)热轧IF钢卷开卷焊接后拉矫破鳞，拉矫延伸率1.5～2.0％，1#、2#弯曲辊及矫直辊插入深度分别为30mm、23mm及11mm；
(2)将所述带钢进行连续浅槽紊流盐酸酸洗，酸洗温度75～78℃，3#酸槽游离酸浓度190g/L，酸洗速度150m/min，表面无欠酸洗或过酸洗；
(3)所述的连续浅槽紊流盐酸酸洗工艺中，提前12小时添加酸洗缓蚀剂，浓度3‰；
(4)酸洗后的带钢漂洗、烘干，出口漂洗水电导率10.1us/cm；
(5)五机架连轧，F1～F4机架采用小粗糙度工作辊大压下，粗糙度分别为0.79/0.76um、0.79/0.80um、0.56/0.55um、0.52/0.52um；F5机架采用大粗糙度工作辊轻平整，粗糙度3.28/3.17um、平整延伸率3.2％；
(6)所述的五机架连轧工艺中，F1～F5机架乳化液箱皂化值168mgKOH/g、ESI在57％、温度58～59℃，F1～F4机架对应大乳化液箱浓度2.57％、F5机架对应小乳化液箱浓度0.91％；
(7)所述的高表面清洁性冷轧IF钢生产前，F1～F5机架工作辊全部更换，并以18卷普通料过渡生产；第一卷过渡料开始，乳化液真空平床过滤器设定每2min开启5s，撇油器及磁分离器常开；
(8)连轧后得到的冷硬钢卷进入清洗机组强力清洗，喷洗及刷洗段碱液电导率49ms/cm、温度77～78℃，电解段碱液电导率61ms/cm、温度81～82℃、刷辊电流为无负载电流+2.5A，喷洗、刷洗及电解段液碱铁含量240ppm，油含量2300ppm；
(9)电解清洗后的带钢漂洗、烘干，出口漂洗水电导率6.5us/cm；
(10)清洗机组出口活套的入口处，每5卷测量带钢表面清洁性，表面反射率92.2～93.0％；
(11)采用氢气浓度5.0～6.6％的氮氢混合保护气体连续退火，平整、切边及涂油后卷取，得到目标成品钢卷。
对比实施例
本对比实施例中，一次排产目标IF钢共500吨，冷轧成品带钢厚度0.65～0.80mm、宽度1450～1650mm；批量产出的带钢表面清洁性相对不良，清洗后其表面反射率86.2～88.7％，成品带钢普遍存在不同程度的不规则纵向色差，不能满足高端汽车及家电外板用钢客户的使用要求，最终共有335吨降级改判为普通内板销售。
对比实施例的生产步骤如下：
(1)热轧IF钢卷开卷焊接后拉矫破鳞，拉矫延伸率1.7～1.9％，1#、2#弯曲辊及矫直辊插入深度分别为30mm、23mm及11mm；
(2)将所述带钢进行连续浅槽紊流盐酸酸洗，酸洗温度81～82℃，3#酸槽游离酸浓度182g/L，酸洗速度120m/min，表面无欠酸洗或过酸洗；
(3)所述的连续浅槽紊流盐酸酸洗工艺中，提前12小时添加酸洗缓蚀剂，浓度2‰；
(4)酸洗后的带钢漂洗、烘干，出口漂洗水电导率6.9us/cm；
(5)五机架连轧，F1～F4机架采用正常粗糙度工作辊压下，粗糙度分别为0.82/0.85um、0.97/0.98um、0.76/0.75um、0.67/0.65um；F5机架采用大粗糙度工作辊轻平整，粗糙度3.25/3.28um、平整延伸率3.0％；
(6)所述的五机架连轧工艺中，F1～F5机架乳化液箱皂化值172mgKOH/g、ESI在57％、温度58～59℃，F1～F4机架对应大乳化液箱浓度2.32％、F5机架对应小乳化液箱浓度0.54％；
(7)所述的高表面清洁性冷轧IF钢生产前，F1～F5机架工作辊全部更换，未安排过渡料直接生产，乳化液真空平床过滤器设定每5min开启5s，撇油器设定每180min开启60min，磁分离器设定每60min开启10min；
(8)连轧后得到的冷硬钢卷进入清洗机组强力清洗，喷洗及刷洗段碱液电导率54ms/cm、温度80～81℃，电解段碱液电导率62ms/cm、温度81～82℃、刷辊电流为无负载电流+3.0A，喷洗、刷洗及电解段液碱铁含量1020ppm，油含量4900ppm；
(9)电解清洗后的带钢漂洗、烘干，出口漂洗水电导率6.9us/cm；
(10)清洗机组出口活套的入口处，每5卷测量带钢表面清洁性，表面反射率86.2～88.7％；
(11)采用氢气浓度5.6～6.4％的氮氢混合保护气体连续退火，平整、切边及涂油后卷取，得到成品钢卷。
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 (5)
1.一种高表面清洁性冷轧IF钢的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)热轧IF钢卷开卷焊接后拉矫破鳞，拉矫的延伸率为1.2～2.5％，1#弯曲辊插入深度为25～38mm，2#弯曲辊插入深度为20～32mm，矫直辊插入深度为10～15mm；
(2)将钢卷拉开的带钢进行连续浅槽紊流盐酸酸洗；
(3)所述的连续浅槽紊流盐酸酸洗工艺中，提前12小时添加酸洗缓蚀剂，浓度2～3‰；
(4)酸洗后的带钢漂洗、烘干，出口漂洗水电导率≤15us/cm；
(5)五机架连轧，F1～F4机架采用小粗糙度工作辊大压下，F5机架采用大粗糙度工作辊轻平整；
(6)所述的五机架连轧工艺中，F1～F5机架乳化液箱皂化值≥160mgKOH/g、ESI在40～60％、温度55～59℃，F1～F4机架对应大乳化液箱浓度1.5～3.5％、F5机架对应小乳化液箱浓度0.6～1.2％；
(7)所述的高表面清洁性冷轧IF钢生产前，F1～F5机架工作辊全部更换，并以15～20卷普通料过渡生产；
(8)连轧后得到的冷硬钢卷进入清洗机组强力清洗；
(9)电解清洗后的带钢漂洗、烘干，出口漂洗水电导率≤12us/cm；
(10)清洗机组出口活套的入口处，每5卷测量带钢表面清洁性，表面反射率≥92％；
(11)采用氢气浓度5～7％的氮氢混合保护气体连续退火，平整、切边及涂油后卷取，得到目标成品钢卷。
2.根据权利要求1所述的高表面清洁性冷轧IF钢的生产方法，其特征在于，所述步骤(2)中酸洗的温度75～85℃，3#酸槽游离酸浓度160～195g/L，酸洗速度以不产生过酸洗或欠酸洗为宜。
3.根据权利要求1所述的高表面清洁性冷轧IF钢的生产方法，其特征在于，所述步骤(5)中F1～F4机架的粗糙度分别为0.70～0.80um、0.75～0.85um、0.55～0.65um、0.50～0.60um，F5机架的粗糙度3.00～3.30um、平整延伸率2.5～3.5％。
4.根据权利要求1所述的高表面清洁性冷轧IF钢的生产方法，其特征在于，所述步骤(7)中普通料过渡生产的第一卷过渡料开始，乳化液真空平床过滤器设定每2min开启5s，撇油器及磁分离器常开。
5.根据权利要求1所述的高表面清洁性冷轧IF钢的生产方法，其特征在于，所述步骤(8)中清洗机组的喷洗及刷洗段碱液电导率45～55ms/cm、温度75～82℃，电解段碱液电导率55～65ms/cm、温度80～85℃、刷辊电流为无负载电流+2.5～4.0A，喷洗、刷洗及电解段液碱铁含量≤500ppm，油含量≤2500ppm。
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