CN113996656A - 一种低碳低硅板带产线的氧化铁皮控制装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低碳低硅板带产线的氧化铁皮控制装置及方法,属于钢铁生产领域,工艺包括如下步骤:连铸→一次温控调节→粗轧→二次温控调节→IH炉加热→单道次除鳞→三次控温调节→精轧→冷却→卷取得热轧材。本发明采用多点温降,控制各轧制区域轧制温度,抑制表面氧化铁皮生成,以减轻氧化铁皮压入。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁生产领域,特别是一种针对无头轧制板带产线低碳低硅钢种的氧化铁皮控制方法和使用的装置。
背景技术
近年来,连铸连轧产线技术进展迅猛,在板带薄规格轧制方面具有无可比拟的优势。连铸连轧产线在在节能降耗方面具有无可比拟的优势,其为了保证轧线薄规格轧制稳定性,降低轧线热损失,提高板坯能量利用率,导致产线设计中要求轧线无多点除鳞,仅于精轧机组前配置有单道次除鳞(除鳞压力400bar)。
低碳低硅钢种作为酸洗板的主体钢种,带钢变形抗力低,容易导致氧化铁皮压入,是板带轧制行业的一大难题。尤其对短流程产线来讲,连铸机与粗轧机刚性连接,连铸机产生的氧化铁皮薄、粘附性高,直接经粗轧机轧制后,压入至铸坯表面,后续经精轧前单道次除鳞的难度更大。严重氧化铁皮压入制约着成品表面质量,改判率较传统产线更高,酸洗不合格率达5%,终端用户无法使用。
目前,也有主张在连铸机出口再增加一组除鳞以解决氧化铁皮控制不良的问题,甚至如中国发明专利《一种冷轧低碳钢表面白斑缺陷的控制方法》(CN201910334459.8)采用多道次除鳞:预除鳞、粗轧除鳞、精轧除鳞,粗轧除鳞道次≥3次,除鳞系统的水压≥190bar,试图通过热轧过程中对带钢表面氧化铁皮经多道次,大压力的环境下除鳞充分,保证除鳞效果。但是除鳞系统的增多,一是占用投资,二是提高轧线温降,在高拉速下,轧线温度的损耗,尤其是芯部温度的降低,不利于薄规格的稳定轧制。
发明内容
本发明的技术任务是针对以上现有技术的不足,提供一种针对无头轧制板带短流程产线低碳低硅钢种的氧化铁皮控制方法及其设备,解决困扰氧化铁皮压入的问题。
本发明解决其技术问题的技术方案是:一种低碳低硅板带产线的氧化铁皮控制方法,其特征在于:工艺包括如下步骤:连铸→一次温控调节→粗轧→二次温控调节→IH炉加热→单道次除鳞→三次控温调节→精轧→冷却→卷取得热轧材;控制以下参数:
S1、连铸:将钢包炉得到合格的钢水进行连铸,获得70-110mm的铸坯;
S2、一次温控调节:在连铸机出口通过喷淋方式进行温降,将铸坯进粗轧机温度控制在950-1000℃;
S3、粗轧:在粗轧机R1/R2、R2/R3之间进行温降,粗轧机终轧温度控制在960-1000℃;
S4、二次温控调节:在粗轧机出口及转鼓剪处进行多点温降,将IH入口温度控制在880-930℃;
S5、IH炉加热:IH加热10±2s,从IH入口温度850-920℃快速加热到IH出口温度1060-1120℃;
S6、单道次除鳞:除鳞系统压力投用240-380bar;
S7、三次温控调节:在精轧机入口进行多点温降,控制精轧开轧温度960-1030℃;
S8、精轧:五机架精轧,在F1/F2之间、F2/F3之间进行多点温降,控制精轧终轧温度780-860℃;
S9、冷却;
S10、卷取得热轧材。
优化方案中,控制精轧终轧温度820-860℃。
与现有技术相比较,本发明具有以下突出的有益效果:
1、本发明采用多点温降,控制各轧制区域轧制温度,抑制表面氧化铁皮生成,以减轻氧化铁皮压入;
2、无需新增除鳞系统,降低了投资,低成本的解决了短流程产线氧化铁皮压入问题;
3、通过应用本发明技术,酸洗改判率由5%左右降低至0.15%以内,经济效益明显。
附图说明
图1是本发明喷淋装置示意图。
图2是本发明图1的右视图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明进一步说明。除非另作定义,本公开所使用的技术术语或科学术语应当为本发明所属领域具有一般技能的人士所理解的通常意义。
本发明轧制成品厚度0.6-4.0mm。本发明工艺包括如下步骤:连铸→一次温控调节→粗轧→二次温控调节→IH炉加热→单道次除鳞→三次控温调节→精轧→冷却→卷取得热轧材。
S1、连铸
所述的低碳低硅钢种化学成分:C:0.005-0.06%,Si:0.01-0.06%,Mn:0.05-0.30%,S:≤0.012%,P:≤0.025%,Als≤0.050%,Ti≤0.008%,其余余量为Fe及不可避免的杂质。
优化方案中,所述的Si范围为0.03-0.06%,这个范围内既不会影响生产稳定性和产品性能,又可以从成分角度抑制氧化铁皮的鼓泡机制,避免压入,适合于更薄规格的低碳低硅钢板(0.6-1.2mm)。
将钢包炉得到合格的钢水进行连铸,获得70-110mm的铸坯。
S2、一次温控调节
在连铸机出口通过喷淋方式进行温降,将铸坯进粗轧机温度控制在950-1000℃。
具体的硬件设置可以为:在连铸机出口添加一组喷淋装置,所述的喷淋装置如图1-2所示,包括集管1、多个水嘴2和手动球阀3。所述水嘴2安装在的集管1朝向带钢的一侧,二者水路连接。水嘴数量11-21个,喷淋压力10-25bar。优化方案中,所述的水嘴发散面为30°。所述铸坯底面与水嘴的高度不大于220mm。所述的手动球阀3安装在集管1的进水端,通过手动球阀3控制集管1的水量。为了实现防高温保护,所述的集管1包括方形外管和不锈钢内管。优化方案中,每组所述的喷淋装置为两排,分别位于带钢的上方和下方,水嘴朝向带钢方向。
S3、粗轧
在粗轧机R1/R2、R2/R3之间进行温降,粗轧机终轧温度控制在960-1000℃。
具体的硬件设置可以为:在粗轧机R1/R2、R2/R3之间各设置一组喷淋装置,每组所述的喷淋装置为两排,分别位于带钢的上方和下方,水嘴数量11-21个,喷淋压力10-25bar,操作人员可设定水量,保证粗轧出口温度命中,主要抑制轧制温升及铸坯芯部回温,降粗轧机终轧温度控制在960-1000℃。
粗轧区域喷淋装置的目的在于控制进入粗轧各机架轧机的轧制温度,粗轧机出口温度不宜过高,以抑制偏硬的铁皮的生成,降低氧化铁皮的产生及压入量,可以控制连铸机内产生的氧化铁皮压入。
S4、二次温控调节
在粗轧机出口及转鼓剪处进行多点温降,将IH入口温度控制在880-930℃。
具体的硬件设置可以为:粗轧机出口及转股剪处各增加两排喷淋装置,每组所述的喷淋装置为两排,分别位于带钢的上方和下方,水嘴数量11-21个,喷淋压力10-25bar,操作人员可设定水量,小范围调节IH入口温度,主要抑制粗轧至IH炉之间氧化铁皮的生成。
由于连轧连铸产线铸坯心部含热的原因,铸坯表面温度和心部温度差别比较大,心部温度高,不同于传统热连轧,它存在心部返温的过程,所以在R3出口及转鼓剪处加喷淋装置来进行降温。而且水压低(10-20bar),不是传统意义上的除鳞(100-250bar以上)。本发明旨在抑制氧化铁皮的生成,而不是利用高压来将氧化铁皮清除。
S5、IH炉加热
IH加热炉加热,以弥补热损失。IH加热10±2s,从IH入口温度850-920℃快速加热到IH出口温度1060-1120℃。
S6、单道次除鳞
除鳞系统压力投用240-380bar即可,优化方案中为300-380bar。
S7、三次温控调节
在精轧机入口进行多点温降,控制精轧开轧温度960-1030℃。
具体的硬件设置可以为:精轧机入口设置两排喷淋装置,正常生产时,精轧机入口设置两排喷淋装置开启60-100%。
S8、精轧
五机架精轧,在F1/F2之间、F2/F3之间进行多点温降,控制精轧终轧温度780-860℃,优化方案是820-860℃。
具体的硬件设置可以为:在F1/F2之间设置两排喷淋装置,F2/F3之间下表面设置一排喷淋装置,喷淋压力10-25bar。正常生产时,F1/F2之间两排喷淋装置开启10-50%,F2/F3之间下表面一排喷淋装置开启10-30%。
通过各级精轧喷淋装置控制入口温度比传统热连轧低,且精轧过程温降小,以降低氧化铁皮的产生及压入量,可以控制精轧产生的氧化铁皮压入。
S9、冷却
S10、卷取得热轧材
最后获得0.6-4.0mm的热轧卷原料。
为了更好地比较本申请配方和现有技术,进行了对比试验。
实施例1~4以及对比例1~2工艺流程路线为:炼钢→连铸→粗轧→精轧→层流冷却→卷取,后期经酸洗及平整获得终产品。
实施例1~4采用本发明中多点安置喷淋装置进行温降;精轧前单道次除鳞,实施例1~4除鳞压力分别为340bar、320bar、380bar、300bar。
对比例1采用精轧前单道次除鳞,除鳞压力400bar。
对比例2采用多道次除鳞,包括预除鳞、粗轧除鳞、精轧除鳞,除鳞压力≥200bar。实施例1-4和对比例1-2的化学成分(按重量百分比计)如下表所示,余量为铁及不可避免杂质。
项目 | C | Si | Mn | P | S | Alt | Ti |
实施例1 | 0.058 | 0.054 | 0.28 | 0.012 | 0.007 | 0.025 | 0.0023 |
实施例2 | 0.021 | 0.025 | 0.14 | 0.014 | 0.008 | 0.028 | 0.0022 |
实施例3 | 0.035 | 0.059 | 0.05 | 0.009 | 0.010 | 0.035 | 0.0018 |
实施例4 | 0.005 | 0.022 | 0.20 | 0.010 | 0.005 | 0.045 | 0.0035 |
对比例1 | 0.015 | 0.025 | 0.20 | 0.012 | 0.010 | 0.035 | 0.0015 |
对比例2 | 0.035 | 0.026 | 0.20 | 0.012 | 0.010 | 0.035 | 0.0019 |
按照本发明材料成分设计的要求,采用转炉、LF炉、RH炉冶炼,得到所需成分的钢水;钢水经全程吹Ar保护连续浇铸得到70-110mm厚连铸板坯。铸坯经加热后送至热连轧机进行轧制,通过粗轧和精轧连轧机组控制轧制,经层流冷却后进行卷取,层流采用前段冷却,产出厚度为0.6-4.0mm热轧原卷。
热轧主要工艺控制参数见下表。
采用实施例1~4成分体系和工艺技术得到低碳低硅钢,成品表面良好,无纺锤状、弥散胡椒盐及山水画状氧化铁皮压入,对比例1和对比例2,成品表面差,局部存在纺锤状氧化铁皮压入,局部存在山水画状氧化铁皮压入。
各实施例与对比例氧化铁皮压入缺陷改判比例情况见下表。
项目 | 厚度规格(mm) | 氧化铁皮压入缺陷改判比例(%) |
实施例1 | 0.6 | 0.11% |
实施例2 | 1.5 | 0.08% |
实施例3 | 0.6 | 0.14% |
实施例4 | 1.5 | 0.09% |
对比例1 | 1.5 | 3.56% |
对比例2 | 1.5 | 0.09% |
从上表的数据可知,本发明得到低碳低硅钢板具有良好的氧化铁皮控制能力,即使在轧机进钢拉速4.5-5.2m/min的高拉速情况下,也能将酸洗改判率控制在0.15%以内,满足了用户的要求,且薄规格轧制稳定,断面温差控制在30℃以内,中心线偏差±8mm以内。
而对比例1氧化铁皮压入情况严重,成品表面质量差,酸洗改判率达3%以上。
对比例2因为存在多道酸洗,因此氧化铁皮压入情况得到了改善,酸洗改判率0.09%。但占用投资,能源消耗成本比实施例1~4提高了12%,并且轧线温降急骤,在高拉速下,轧线温度的损耗,尤其是芯部温度的降低,造成薄规格轧制的不稳定,断面温差达50℃左右,轧钢中心线跑偏严重达±15mm。并且对比例2的效应更多在于“除鳞”,也就是通过热轧过程中对带钢表面氧化铁皮经多道次,大压力的环境下进行除鳞。而本发明技术在于采用多点温降,控制各轧制区域轧制温度,抑制表面氧化铁皮生成,以减轻氧化铁皮压入,因此本发明技术的成本损耗更低,经济效益明显。
需要说明的是,本发明的特定实施方案已经对本发明进行了详细描述,未提及部分沿用现在有的薄板坯连铸连轧产线相关技术。对于本领域的技术人员来说,在不背离本发明的精神和范围的情况下对它进行的各种显而易见的改变都在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种低碳低硅板带产线的氧化铁皮控制方法,其特征在于:工艺包括如下步骤:连铸→一次温控调节→粗轧→二次温控调节→IH炉加热→单道次除鳞→三次控温调节→精轧→冷却→卷取得热轧材;控制以下参数:
S1、连铸:将钢包炉得到合格的钢水进行连铸,获得70-110mm的铸坯;
S2、一次温控调节:在连铸机出口通过喷淋方式进行温降,将铸坯进粗轧机温度控制在950-1000℃;
S3、粗轧:在粗轧机R1/R2、R2/R3之间进行温降,粗轧机终轧温度控制在960-1000℃;
S4、二次温控调节:在粗轧机出口及转鼓剪处进行多点温降,将IH入口温度控制在880-930℃;
S5、IH炉加热:IH加热10±2s,从IH入口温度850-920℃快速加热到IH出口温度1060-1120℃;
S6、单道次除鳞:除鳞系统压力投用240-380bar;
S7、三次温控调节:在精轧机入口进行多点温降,控制精轧开轧温度960-1030℃;
S8、精轧:五机架精轧,在F1/F2之间、F2/F3之间进行多点温降,控制精轧终轧温度780-860℃;
S9、冷却;
S10、卷取得热轧材。
2.根据权利要求1所述的低碳低硅板带产线的氧化铁皮控制方法,其特征在于:所述精轧中,控制精轧终轧温度820-860℃。
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