CN113877963B - 一种热轧控硅带钢表面氧化铁皮压入的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及轧钢技术领域，具体涉及一种热轧控硅带钢表面氧化铁皮压入的控制方法，包括炼钢→连铸→板坯加热→一次除鳞→粗轧→二次除鳞→精轧→层流冷却→卷取工序，本发明从控硅热轧带钢易生氧化铁皮机理入手，对板坯加热、粗轧、精轧各工序关键点采取了有效控制手段，其应用性较为广泛；在不改变现有工艺流程、不增加生产成本的前提下，有效降低了控硅热轧带钢氧化铁皮缺陷卷发生概率，提高了带钢成材率。
Description
技术领域
本发明涉及轧钢技术领域，具体涉及一种热轧控硅带钢表面氧化铁皮压入的控制方法。
背景技术
热轧带钢具有广泛的用途，在整个钢铁行业中占据极为重要的位置。钢铁企业在进行钢种开发的过程中，会依据下游客户用途针对性地进行成分设计。针对部分对延展性要求较高的品种系列，如冷轧基料、部分酸洗板及外贸材(SPHT)等，往往控制Si含量在0.03％以下。而Si元素在高温下会在带钢表面形成一层SiO2薄膜，能有效阻止带钢进一步氧化，提升带钢抗氧化性能，因此对于控硅系列钢种来说，在热轧生产过程中更易发生氧化，造成氧化铁皮压入缺陷，进而造成判次降级，影响成材率，增加了工序成本。
目前控制热轧带钢表面氧化铁皮缺陷的研究较多，多数是通过维护或优化带钢除鳞设备，调整除鳞时序以及工艺参数调整，进行氧化铁皮控制。多数研究针对或应用的范围往往只局限于某一品种系列，如对针对冷轧基料(SPHC)或针对热轧酸洗板等，均未针对低硅系列钢种易产生氧化铁皮这一特性提出一种系统的控制方法，推广性受限。专利公开号为CN102896161A的专利申请，公布了一种含硼冷轧用钢热轧氧化铁皮的去除方法，主要控制控制氧化铁皮生长厚度，并调整粗轧两侧辊缝差、精轧轧钢加速度等参数，消除压入的氧化铁皮缺陷，该种控制方法考虑到硼元素对氧化铁皮的影响，针对的主要是含硼的冷轧用钢。专利公开号为CN104190722A的专利申请，提供一种SPHC热轧带钢头部氧化铁皮缺陷的控制方法，主要通过采取控制控制加热、粗轧出口温度及终轧温度，调整除鳞时序及飞剪后带钢减速延迟时间，并调整中间坯厚度等措施，消除氧化铁皮缺陷，该种控制方法针对的主要是SPHC钢种头部氧化铁皮控制。宝钢股份热轧厂孙彤彤等发表论文“低碳软钢薄规格酸洗板氧化铁皮缺陷改善实践”，主要通过优化轧制计划编排原则、加热工艺、粗轧温度、轧辊材质等工艺参数，控制轧辊氧化膜剥落，进而消除氧化铁皮压入缺陷，该控制方法主要针对薄规格酸洗板。因此，针对低硅系列钢种易产生氧化铁皮这一特性提出一种系统的控制方法十分必要。
发明内容
针对热轧控硅带钢表面氧化铁皮压入的问题，本发明提供一种热轧控硅带钢表面氧化铁皮压入的控制方法，通过调整轧线各工序工艺控制标准，在不进行设备改造的前提下，利用现有设备和工艺流程，降低热轧控硅带钢表面氧化铁皮发生的概率，增加成材率，降低降级改判损失。
本发明提供一种热轧控硅带钢表面氧化铁皮压入的控制方法，包括如下步骤：炼钢→连铸→板坯加热→一次除鳞→粗轧→二次除鳞→精轧→层流冷却→卷取；
其中，
板坯加热工序中，控制蓄热步进梁式加热炉三加炉膛温度为1200～1250℃，均热炉膛温度为1200～1240℃，控制三加炉膛温度较均热炉膛温度高10～20℃。因控硅系列钢种更易氧化，降低加热高温炉段(即三加炉膛、均热炉膛)温度可降低氧化速率，减薄炉生氧化铁皮厚度，有利于提升炉后除鳞效果；因氧化铁皮与板坯热膨胀系数存在差异，控制均热炉膛温度低于三加炉膛10～20℃，可促使炉生氧化铁皮与基体产生剥离，同样有利于提升炉后除鳞效果。
板坯加热工序中，设定在炉时间下限要求，当入炉温度≤200℃时，在炉时间≥180min；当200℃＜入炉温度≤300℃时，在炉时间≥160min；当300℃＜入炉温度≤400℃时，在炉时间≥140min；当400℃＜入炉温度≤500℃，在炉时间≥130min；当入炉温度＞500℃时，在炉时间≥120min。该工序设置在炉时间下限主要目的是为避免加热炉大火快烧，导致板坯表面温度过高，氧化铁皮过厚。
一次除鳞工序温度和粗轧工序终轧温度≤1050℃。降低炉后一次除鳞温度及粗轧终轧温度，可降低板坯氧化铁皮在粗轧轧制过程中的产生速率，减少粗轧区域产生的氧化铁皮压入。
精轧工序控制精轧入口温度≤1010℃。可降低板坯氧化铁皮在精轧轧轧制过程中的产生速率，减少精轧区域产生的氧化铁皮压入。
精轧工序中增开F1、F2机架间冷却水，F1压下率为45～55％，优选50％。轧制后带钢表面会进一步返温，开机架冷却水后，可进一步降低带钢表面温度，减少后续轧制制过程中氧化铁皮的生成。
本发明基于低硅钢种易生氧化铁皮特性，通过优化加热、粗轧、精轧各工序工艺参数控制，达到降低氧化铁皮压入缺陷的目的。在板坯加热工序通过降低加热温度，控制三加炉膛温度与均热炉膛温度，并根据板坯入炉温度设置加热在炉时间下限，实现控制炉生氧化铁皮产生厚度，提高炉后除鳞效果的目的。在粗轧工序通过控制炉后除鳞温度、粗轧入口温度及粗轧终轧温度，降低粗轧区域氧化铁皮产生速率，达到控制氧化铁皮在粗轧区域压入的目的。在精轧工序，不采用热卷箱而是采用直通模式轧制，同时控制精轧入口温度、加开精轧机架间冷却水，降低带钢表面温度，达到控制精轧区域产生氧化铁皮的目的。
本发明的有益效果在于，
本发明从控硅热轧带钢易生氧化铁皮机理入手，对加热、粗轧、精轧各工序关键控制点采取了有效控制手段，其应用性较为广泛；在不改变现有工艺流程、不增加生产成本的前提下，有效降低了控硅热轧带钢氧化铁皮缺陷卷发生概率，提高带钢成材率。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明。
本发明提供的热轧控硅带钢表面氧化铁皮压入的控制方法，基于工艺流程：炼钢→连铸→板坯加热→一次除鳞→粗轧→二次除鳞→精轧→层流冷却→卷取，通过优化加热、粗轧、精轧各工序工艺参数控制，达到降低氧化铁皮压入缺陷的目的。
实施例1
利用本发明所涉及到的方法及控制措施在1580mm热轧生产线上进行了SPHC钢的轧制，轧制规格为3.0mm*1120mm，3.5mm*1130mm两种规格，入炉温度310℃，共计123卷。相关控制工艺参数为：
控制三加炉膛温度范围1220℃，均热炉膛温度范围1210℃，三加炉膛与均热炉膛温差控制在10℃；
在炉时间为140min；
炉后除鳞温度及粗轧终轧温度控制在1005℃；
精轧入口温度控制980℃；
精轧工序中增开F1、F2机架间冷却水，F1压下率为50％；
实际开卷检查表面质量，2卷存在轻微氧化铁皮缺陷，缺陷率为1.6％。因缺陷轻微，实际正常放行，改判降级率0％。
实施例2
利用本发明所涉及到的方法及控制措施在某1580mm热轧生产线上进行了SPHT钢的轧制，轧制规格为3.05/3.15/3.25/3.9mm*1219mm，四种规格，入炉温度180℃，共计78卷。相关控制工艺参数为：
控制三加炉膛温度范围1250℃，均热炉膛温度范围1230℃，三加炉膛与均热炉膛温差控制在20℃；
在炉时间为180min；
炉后除鳞温度及粗轧终轧温度控制在997℃；
精轧入口温度控制在978℃；
精轧工序中增开F1、F2机架间冷却水，F1压下率为50％。
实际开卷检查表面质量，1卷存在轻微氧化铁皮缺陷，缺陷率为1.3％。因缺陷轻微，实际正常放行，改判降级率0％。
对比例1
在某1580mm热轧生产线批量生产热轧生产线上进行了SPHT钢的轧制，流程为：炼钢→连铸→板坯加热→一次除鳞→热卷→粗轧→二次除鳞→精轧→层流冷却→卷取；3.05/3.15/3.25/3.9mm*1219mm，四种规格，入炉温度≤200℃，共计56卷，三加炉膛温度范围1270℃，均热炉膛温度范围1260℃，粗轧出口温度均值为1050℃，精轧入口温度1010℃，未开机架间冷却水，检查表面质量发现缺陷卷，13卷，缺陷比例23.2％，因缺陷判次6卷，改判降级率10.7％。
对比例2
在某1580mm热轧生产线批量生产热轧生产线上进行了SPHC钢的轧制，流程为：炼钢→连铸→板坯加热→一次除鳞→粗轧→二次除鳞→精轧→层流冷却→卷取；2.75/3.0*1250mm，两种规格，共计48卷，无需设定在炉时间下限要求，三加炉膛温度范围1220℃，均热炉膛温度范围1210℃，采用直通模式轧制，粗轧出口温度均值为1040℃，精轧入口温度1005℃，精轧工序中增开F1、F2机架间冷却水，F1压下率为50％，检查表面质量发现缺陷卷10卷，缺陷比例20.8％，因缺陷判次4卷，判次率8.3％。
本发明从控硅热轧带钢易生氧化铁皮机理入手，对加热、粗轧、精轧各工序关键控制点采取了有效控制手段，其应用性较为广泛；在不改变现有工艺流程，在不增加生产成本的情况下，有效降低了控硅热轧带钢氧化铁皮缺陷卷发生概率，提高带钢成材率。
并且，在实际应用过程中，其中加热、粗轧、精轧各工序控制措施均能够成为单独有效的控制手段，即若受工况限制无法对发明内容进行全部实施，亦能产生一定效果，例如在加热、粗轧区域措施无法应用的前提下，单独采用加开机架冷却水等措施，同样能起到改善氧化铁皮压入的作用。再例如，在精轧无法采用加开机架冷却水的情况下，轧线出现氧化铁皮压入缺陷，可采用停轧保温，将炉膛温度降低至本发明要求的范围内，亦可起到改善氧化铁皮压入的效果。
尽管通过优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种热轧控硅带钢表面氧化铁皮压入的控制方法，包括如下步骤：炼钢→连铸→板坯加热→一次除鳞→粗轧→二次除鳞→精轧→层流冷却→卷取，其特征在于，
板坯加热工序中，设定在炉时间下限要求，当入炉温度≤200℃时，在炉时间≥180min；当200℃＜入炉温度≤300℃时，在炉时间≥160min；当300℃＜入炉温度≤400℃时，在炉时间≥140min；当400℃＜入炉温度≤500℃，在炉时间≥130min；当入炉温度＞500℃时，在炉时间≥120min；
板坯加热工序中，控制蓄热步进梁式加热炉三加炉膛温度为1200～1250℃，均热炉膛温度为1200～1240℃，控制三加炉膛温度较均热炉膛温度高10～20℃；
精轧工序中，增开F1、F2机架间冷却水，精轧工序F1压下率为45～55％。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，一次除鳞工序中控制除磷温度≤1050℃。
3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，粗轧工序中控制终轧温度≤1050℃。
4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，精轧工序中控制精轧入口温度≤1010℃。
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