CN114210730B - 一种提高不锈钢精密带钢轧制效率的生产方法 - Google Patents

一种提高不锈钢精密带钢轧制效率的生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种提高不锈钢精密带钢轧制效率的生产方法，属于不锈钢生产技术领域。该生产方法包括：第一轧程轧制：采用特定粗糙度和同辊直径差的轧辊对厚度在0.4mm以上的原料钢卷进行至少4个道次的轧制得到中间钢卷；固溶处理：将中间钢卷送入立式光亮连续退火炉进行固溶处理；第二轧程轧制：采用特定粗糙度和同辊直径差的轧辊对固溶处理后的钢卷进行至少3个道次的轧制。本发明的生产方法克服了精密不锈带钢箔材生产中的跑偏、悠卷情况，提升轧机轧制效率，提高轧机产能，缩短精密不锈钢产品生产周期。

Description

一种提高不锈钢精密带钢轧制效率的生产方法
技术领域
本发明涉及不锈钢生产技术领域，具体地，本发明涉及一种提高不锈钢精密带钢轧制效率的生产方法。
背景技术
目前精密不锈钢产品要求多样化，高端产品对产品的表面产品特性要求精细、严格。而现有的不锈钢精密带钢生产处于的常态化生产，由于其厚度薄的产品特性，经常出现跑偏、悠卷等生产故障，轧制效率低，产品交期不稳定。
因此，开发一种高速高效的不锈钢精密带钢的轧制方法，以便克服精密不锈带钢箔材生产中经常出现跑偏、悠卷情况，提升轧机轧制效率，提高轧机产能，缩短精密不锈钢产品交货周期，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种高速高效的不锈钢精密带钢的生产方法。
具体来说，本发明提供了一种不锈钢精密带钢的生产方法，依次包括：
第一轧程轧制：对厚度在0.4mm以上的原料钢卷进行至少4个道次的轧制得到中间钢卷，其中，第1道次使用粗糙度Ra是0.85μm、工作辊同辊直径差在10μm以内的轧辊，第2道次使用粗糙度Ra是0.55~0.65μm、工作辊同辊直径差在10μm以内的轧辊，其余中间道次使用粗糙度Ra是0.45~0.55μm、工作辊同辊直径差在10μm以内的轧辊，成品道次使用粗糙度Ra是0.25~0.35μm、工作辊同辊直径差在10μm以内的轧辊；
固溶处理：将中间钢卷送入立式光亮连续退火炉进行固溶处理；
第二轧程轧制：对固溶处理后的钢卷进行至少3个道次的轧制，其中，成品道次使用粗糙度Ra是0.25~0.45μm、工作辊同辊直径差在3μm以内的轧辊，其余道次使用粗糙度Ra是0.45~0.55μm、工作辊同辊直径差在5μm以内轧辊。
进一步地，所述原料钢卷在重卷机组卷紧卷齐，层间跑偏不大于5mm。
进一步地，所述第一轧程轧制的总变形量＞35%，其中，所述第一轧程轧制的第1道次变形量≤29%，所述第一轧程轧制的中间道次变形量是11~18%，所述第一轧程轧制的成品道次变形量是7~11%。
进一步地，所述第一轧程轧制的第1道次入口单位张力是150~200N/mm2，出口单位张力是185~300N/mm2，所述第一轧程轧制的其余每道次入口单位张力等于上一道次出口单位张力，出口单位张力等于上一道次的出口单位张力增加30~50N/mm2；所述第一轧程轧制的第1道次轧制速度在350 m/min以内，所述第一轧程轧制的中间道次轧制速度是450~600m/min，所述第一轧程轧制的成品道次轧制速度在300m/min以内。
进一步地，所述第一轧程轧制的每一道次的冷却使用轧制油，温度是36~44℃，其中，所述第一轧程轧制的第1道次轧制油冷却流量在720L/min以上，所述第一轧程轧制的中间道次轧制油冷却流量在450L/min以上，所述第一轧程轧制的成品道次轧制油冷却流量在720L/min以上。
进一步地，所述固溶处理是使中间钢卷以30~40m/min的速度通过温度是1020~1150℃的立式光亮连续退火炉在全氢气保护气氛的条件下进行固溶处理，卷取张力设定25~35N/mm2。
进一步地，所述第二轧程轧制的第1道次变形量≤29%，所述第二轧程轧制的中间道次是11~18%，所述第二轧程轧制的成品道次是7~11%。
进一步地，在所述第二轧程轧制的过程中，同板差＜3%。
进一步地，所述第二轧程轧制的第1道次入口单位张力是150~200N/mm2，出口单位张力是200~300N/mm2，所述第二轧程轧制的其余每道次入口单位张力等于上一道次出口单位张力，出口单位张力等于上一道次的出口单位张力增加30~50N/mm2；所述第二轧程轧制的第1道次轧制速度在300 m/min以内，所述第二轧程轧制的中间道次轧制速度在450m/min以上，所述第二轧程轧制的成品道次轧制速度在250m/min以内。
进一步地，所述第二轧程轧制的每一道次的冷却使用轧制油，温度是38~42℃，轧制油冷却流量在100L/min以上。
相比于现有技术，本发明的超平超薄精密带钢的生产方法至少具有如下有益效果：
本发明通过合理安排原料生产，优化同板差控制水平，在轧制时使用具有高精度轧辊，从而使钢带表面平整，层间摩擦力大，克服精密不锈带钢箔材生产中经常出现跑偏、悠卷情况，极大提升轧机轧制效率，提高轧机产能，缩短精密不锈钢产品生产周期。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1是森德威（SUNDWIG）四立柱二十辊轧机辊系的布局图。
图2是304系不锈钢应变量与硬度关系图。
具体实施方式
为了充分了解本发明的目的、特征及功效，通过下述具体实施方式，对本发明作详细说明。本发明的工艺方法除下述内容外，其余均采用本领域的常规方法或装置。下述名词术语除非另有说明，否则均具有本领域技术人员通常理解的含义。
本发明通过了一种高速高效的不锈钢精密带钢的生产方法，以便实现不锈钢带钢表面均匀性一致的精密表面，避免出现跑偏、悠卷情况，提供效率和产能，并且缩短生产周期。
本发明的生产方法在进行轧制时采用了森德威（SUNDWIG）四立柱二十辊轧机，其辊系布局如图1所示。其中，最外层A、B、C、D、E、F、G和H为支撑辊，共8根；I、J、K、L、M和N为第二中间辊，共6根；O、P、Q和R为第一中间辊，共4根；S和T为工作辊，共2根。辊系中，第二中间辊的四个边部辊（即I、K、L、N辊）为驱动辊，另两个第二中间辊为自由辊。
本发明的生产方法在进行轧制时采用了特定粗糙度和精度的轧辊，这主要是指工作辊，即图1中的S和T。在本发明中，工作辊可以是使用外圆磨床生产的。
下面对本发明的不锈钢精密带钢的生产方法进行详细说明。该生产方法依次包括第一轧程轧制、固溶处理和第二轧程轧制，具体如下：
（1）第一轧程轧制
原料钢卷的选择依据最终的成品来确定，具体是，根据成品选取厚度0.4mm以上的原料钢卷，根据硬度制订第一轧程生产厚度，具体可以根据不锈钢应变量与硬度关系图来确定，例如，对于钢种为304、成品厚度为0.2mm、成品宽度为600mm、成品硬度要求270~300Hv的不锈钢，参考图2的304系不锈钢应变量与硬度关系图，根据成品厚度和硬度要求确定中间轧程厚度为0.22mm，并且，为了确保轧制质量优先选用0.6mm原料生产。
对于原料钢卷，需要将原料钢卷在重卷机组卷紧卷齐，层间跑偏（即带钢卷取过程中出现的层间位移）不大于5mm。
在第一轧程轧制的过程中，对轧辊粗糙度和精度、轧制道次、张力、速度等都进行了专门的设计，具体是：
至少进行4个道次的轧制。
第1道次使用粗糙度Ra是0.85μm、工作辊同辊直径差在10μm以内的轧辊，第2道次使用粗糙度Ra是0.55~0.65μm 、工作辊同辊直径差在10μm以内的轧辊，其余中间道次使用粗糙度Ra是0.45~0.55μm 、工作辊同辊直径差在10μm以内的轧辊，成品道次使用粗糙度Ra是0.25~0.35μm 、工作辊同辊直径差在10μm以内的轧辊。
为了保证最终成品的表面粗糙度符合要求，第一轧程轧制的总变形量＞35% ，其中，第1道次变形量≤29% ，中间道次变形量是11~18% ，成品道次变形量是7~11% 。
第1道次入口单位张力是150~200N/mm2，出口单位张力是185~300N/mm2，其余每道次入口单位张力等于上一道次出口单位张力，出口单位张力等于上一道次的出口单位张力增加30~50N/mm2。
第1道次轧制速度在350 m/min以内，中间道次轧制速度是450~600m/min，成品道次轧制速度在300m/min以内，并且成品道次垫纸生产。
每一道次的冷却使用轧制油，温度是36~44℃，其中，第1道次轧制油冷却流量在720L/min以上，中间道次轧制油冷却流量在450L/min以上，成品道次轧制油冷却流量在720L/min以上。
在本发明的方法中，第一轧程轧制通过设计轧制道次分配、轧制张力给定、轧辊用辊粗糙度、轧制油油温和冷却流量等参数，解决了不锈钢精密带钢轧制跑偏对生产速度的影响，实现了轧制速度由之前的200~250m/min大幅提升至300~600m/min，缩短了第一轧程单卷生产时间10%~25%，对于提升轧机轧制效率，提高轧机产能，缩短精密不锈钢产品交货周期等具有良好效果。
（2）固溶处理
使第一轧程冷轧后得到的中间钢卷以30~40m/min的速度通过一个温度在1020~1150℃的立式光亮连续退火炉进行固溶处理，并且立式光亮退火炉的马弗炉罩内为高纯度（99.999%）全氢气保护气体，卷取张力设定25~35N/mm2。
（3）第二轧程轧制，即成品轧程轧制
在进行第二轧程轧制时，需要保证同板差（即，在一块钢板上厚度的偏差，具体是指在同一张钢板上任意两点之间的厚度差值占原料厚度比例的最大值）小于3%，以便能够实现高精度与高速度的轧制生产，因此，根据第一轧程原料同板差测量情况，同板差大于3%或边部存在拐点的钢卷在成品轧程生产之前先上纵切机组，进行切边5~30mm处理。
在第二轧程轧制的过程中，对轧辊粗糙度和精度、轧制道次、张力、速度等都进行了专门的设计，具体是：
至少进行3个道次的轧制。
成品道次使用粗糙度Ra是0.25~0.45μm、工作辊同辊直径差在3μm以内的轧辊，其余道次使用粗糙度Ra是0.45~0.55μm、工作辊同辊直径差在5μm以内的轧辊。
第1道次变形量≤29%，中间道次是11~18%，成品道次是7~11%。
第1道次入口单位张力是150~200N/mm2，出口单位张力是200~300N/mm2，其余每道次入口单位张力等于上一道次出口单位张力，出口单位张力等于上一道次的出口单位张力增加30~50N/mm2。
第1道次轧制速度在300 m/min以内，中间道次轧制速度在450m/min以上，成品道次轧制速度在250m/min以内，并且成品道次垫纸生产。
每一道次的冷却使用轧制油，温度是38~42℃，轧制油冷却流量在100L/min以上。
在本发明的方法中，第二轧程轧制通过设计轧制道次分配、轧制张力给定、轧辊用辊粗糙度、轧制油油温和冷却流量等参数，解决了不锈钢精密带钢轧制跑偏对生产速度的影响，实现了轧制速度由之前的200~250m/min大幅提升至250~450m/min，缩短了第二轧程单卷生产时间8%~15%，对于提升轧机轧制效率，提高轧机产能，缩短精密不锈钢产品交货周期等具有良好效果。
实施例
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
实施例1
本实施例选用厚度为0.6mm、宽度610mm的304冷轧不锈钢卷为原料，最终的成品钢带厚度为0.2mm。
本实施例的生产过程具体如下：
（1）第一轧程轧制
首先对厚度0.6mm的不锈钢冷轧卷原料采用SUNDWIG四立柱二十辊轧机进行第一轧程轧制，轧制时采用英国BP轧制油进行润滑冷却，轧制油的温度为40℃，采用多道次、大压下率的方法。
第一轧程将厚度0.6mm的T304JD-1不锈钢轧制到0.25mm的厚度，轧程轧制表如下：
Figure 104515DEST_PATH_IMAGE001
轧制过程中，每道次更换工作辊，防止钝化膜除不净导致轧辊粘辊问题。
（2）固溶处理
将轧制到厚度的0.25mm的不锈钢进行光亮退火处理，温度1150℃，速度27m/min，氧含量＜10ppm，露点小于-50度。退火后取样检测，晶粒度为7级，可进行成品轧程轧制，退火处理不垫纸。
（3）第二轧程轧制
退火后的厚度0.25mm的不锈钢进行成品轧程轧制。成品轧程轧制表如下：
Figure 618673DEST_PATH_IMAGE002
对本实施例制备的带钢的主要性能进行检测，结果如下：
1）厚度偏差：0.12±0.001mm；
2）平直度：6 IU；
3）表面粗糙度Ra：0.21~0.22μm；
4）轧后钢卷跑偏：≤3mm；
5）表面质量：表面均匀一致，无色差、螺旋纹、落砂印等缺陷，各个方向光泽度均匀，表面粗糙度高、抗划伤能力强。
6）生产效率：提速生产后，两个轧程节约生产时间102min
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的替代、修饰、组合、改变、简化等，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种不锈钢精密带钢的生产方法，其特征在于，依次包括：
第一轧程轧制：对厚度在0.4mm以上的原料钢卷进行至少4个道次的轧制得到中间钢卷，其中，第1道次使用粗糙度Ra是0.85μm、工作辊同辊直径差在10μm以内的轧辊，第2道次使用粗糙度Ra是0.55~0.65μm、工作辊同辊直径差在10μm以内的轧辊，其余中间道次使用粗糙度Ra是0.45~0.55μm、工作辊同辊直径差在10μm以内的轧辊，成品道次使用粗糙度Ra是0.25~0.35μm、工作辊同辊直径差在10μm以内的轧辊；
固溶处理：将中间钢卷送入立式光亮连续退火炉进行固溶处理；
第二轧程轧制：对固溶处理后的钢卷进行至少3个道次的轧制，其中，成品道次使用粗糙度Ra是0.25~0.45μm、工作辊同辊直径差在3μm以内的轧辊，其余道次使用粗糙度Ra是0.45~0.55μm、工作辊同辊直径差在5μm以内的轧辊；
其中，所述第一轧程轧制的第1道次入口单位张力是150~200N/mm2，出口单位张力是185~300N/mm2，所述第一轧程轧制的其余每道次入口单位张力等于上一道次出口单位张力，出口单位张力等于上一道次的出口单位张力增加30~50N/mm2；所述第一轧程轧制的第1道次轧制速度在350 m/min以内，所述第一轧程轧制的中间道次轧制速度是450~600m/min，所述第一轧程轧制的成品道次轧制速度在300m/min以内；
其中，所述第二轧程轧制的第1道次入口单位张力是150~200N/mm2，出口单位张力是200~300N/mm2，所述第二轧程轧制的其余每道次入口单位张力等于上一道次出口单位张力，出口单位张力等于上一道次的出口单位张力增加30~50N/mm2；所述第二轧程轧制的第1道次轧制速度在300 m/min以内，所述第二轧程轧制的中间道次轧制速度在450m/min以上，所述第二轧程轧制的成品道次轧制速度在250m/min以内。
2.根据权利要求1所述的不锈钢精密带钢的生产方法，其特征在于，所述原料钢卷在重卷机组卷紧卷齐，层间跑偏不大于5mm。
3.根据权利要求1所述的不锈钢精密带钢的生产方法，其特征在于，所述第一轧程轧制的总变形量＞35%，其中，所述第一轧程轧制的第1道次变形量≤29%，所述第一轧程轧制的中间道次变形量是11~18%，所述第一轧程轧制的成品道次变形量是7~11%。
4.根据权利要求1所述的不锈钢精密带钢的生产方法，其特征在于，所述第一轧程轧制的每一道次的冷却使用轧制油，温度是36~44℃，其中，所述第一轧程轧制的第1道次轧制油冷却流量在720L/min以上，所述第一轧程轧制的中间道次轧制油冷却流量在450L/min以上，所述第一轧程轧制的成品道次轧制油冷却流量在720L/min以上。
5.根据权利要求1所述的不锈钢精密带钢的生产方法，其特征在于，所述固溶处理是使中间钢卷以30~40m/min的速度通过温度是1020~1150℃的立式光亮连续退火炉在全氢气保护气氛的条件下进行固溶处理，卷取张力设定25~35N/mm2。
6.根据权利要求1所述的不锈钢精密带钢的生产方法，其特征在于，所述第二轧程轧制的第1道次变形量≤29%，所述第二轧程轧制的中间道次是11~18%，所述第二轧程轧制的成品道次是7~11%。
7.根据权利要求1所述的不锈钢精密带钢的生产方法，其特征在于，在所述第二轧程轧制的过程中，同板差＜3%。
8.根据权利要求1所述的不锈钢精密带钢的生产方法，其特征在于，所述第二轧程轧制的每一道次的冷却使用轧制油，温度是38~42℃，轧制油冷却流量在100L/min以上。
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