CN114453430A - 一种防止高磁感取向硅钢冷轧断带的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及钢铁冶炼技术领域,公开了一种防止高磁感取向硅钢冷轧断带的控制方法,针对现有技术中高磁感取向硅钢冷轧时容易出现断裂及氧化等问题,现提出如下方案,其包括以下步骤:步骤一、使用圆盘剪进行切边,切除热轧后钢带可能存在的边部缺陷;步骤二、冷轧前采用罩式炉进行气体保护预热,钢卷预热温度为40~100℃,预热时间为6~18h;步骤三、轧制过程中通过乳化液冷却控制钢带横向温度分布。本发明通过冷轧前切边、钢卷进行气体保护预热和轧制过程中通过控制钢带横向温度分布防止边部张力过大,从而有效避免了钢带在轧制时发生断裂。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁冶炼技术领域,尤其涉及一种防止高磁感取向硅钢冷轧断带的控制方法。
背景技术
在低温高磁感取向硅钢生产流程中冷轧工序一般常用一次冷轧法进行轧制。但由于低温高磁感取向硅钢的Si含量较高(多在3.0~3.5%之间),在室温条件下,变形抗力较大,塑性很差,轧制很困难,因此冷轧前钢带需要预热,如果预热不良冷轧时非常容易断带,造成成材率的降低。目前预热方法主要有水浴加热、蒸汽加热、火焰直接加热和感应加热。其中水浴加热和蒸汽加热由于水的原因,钢带氧化严重表层存在一层疏松的氧化铁皮,一方面降低了冷轧时的剪切力,不利于高斯织构的形成,另一方面氧化铁皮会被压入到刚带中影响钢带的光洁度;火焰直接加热时由于氧气的存在,钢带也会氧化严重;感应加热可以实现预热目的,但需要增加昂贵的感应加热设备。
专利申请号201910612756.4的中国专利文献,其公开了“一种取向硅钢冷轧断带控制方法”,阐述了一种冷轧前预热方法,即在冷轧机前设加热辊通过热传导方式预热钢板,解决低温下物体之间传热效率低问题;为了提高加热效率,将加热辊置于具有加热罩内,加热辊及加热罩均采用通入热蒸气的方式进行加热。该方法在线加热钢带表面氧化不会严重,但需要在线增设专用的预热设备。同时由于冷轧前钢带较厚,采用热传导的方法预热效率很低,需要通过较长的预热时间进行预热,也就需要更低的轧制速度或者更长的预热工艺距离。
专利申请号201010562032.2的中国专利文献,其公开了“一种防止高硅带钢断带的冷轧方法”,阐述了一种预热温度在45℃以上,采用较大压下率、较小张力和控制乳化液流量防止高硅带钢断带的方法。但冷轧断带情况和原料的晶粒尺寸、组织形态以及边部质量都有着直接关系,因此预热温度也应该和原料的特征进行匹配调整,以实现节约能源的情况下最大程度减小断带率。另外较小的张力会使轧制力增加,对设备能力的要求更高。
高磁感取向硅钢冷轧过程中容易断带和常化后的材料晶粒及内应力大小有着直接的关系,原始晶粒越大塑性越差,轧制时容易断带。常化时入水温度越高冷却速率越大,钢带的内应力越大,轧制时越容易断带。因此需要针对不同的常化后原料特征设计相应的预热工艺,才能有效防止冷轧时断带,为此,本方案设计了一种防止高磁感取向硅钢冷轧断带的控制方法。
发明内容
本发明提出的一种防止高磁感取向硅钢冷轧断带的控制方法,解决了现有技术中高磁感取向硅钢冷轧时容易出现断裂和氧化的问题。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种防止高磁感取向硅钢冷轧断带的控制方法,包括以下步骤:
步骤一、使用圆盘剪进行切边,切除热轧后钢带可能存在的边部缺陷;
步骤二、冷轧前采用罩式炉进行气体保护预热,钢卷预热温度为40~100℃,预热时间为6~18h;
步骤三、进行一次冷轧,轧制过程中通过乳化液冷却控制钢带横向温度分布。
优选的,晶粒尺寸为40~60μm时,钢卷预热温度为40~60℃,加热时间为6~8小时;晶粒尺寸为60~80μm时,钢卷预热温度为50~70℃,加热时间为7~9小时;晶粒尺寸为80~100μm时,钢卷预热温度为60~80℃,加热时间为10~12小时;晶粒尺寸>100μm时,钢卷预热温度为70~100℃,加热时间为16~18小时。
优选的,步骤二中罩式炉炉台温度采用两段式加热控制,即首先炉台温度按钢卷目标温度+50℃进行设置,预热进行到总预热时间的一半时,炉台温度按钢卷目标温度+10℃进行设置。
优选的,冷轧前采用罩式炉对钢卷进行预热,预热过程中通入N2,氮气流量为2Nm3/h,一方面预防氧化,另一方面促进炉内气氛流动,从而使钢卷加热均匀。
优选的,冷轧采用5~6道次轧制,1~3道次的道次变形率为35~40%,4~6道次的道次变形率为20~35%。
优选的,采用5道次轧制时,第2~3道次采用时效轧制,采用6道次轧制时,第2~4道次采用时效轧制,时效轧制温度为150~250℃,时效轧制时通过乳化液流量控制带钢横向温度分布,使中部温度≥边部温度同时温差控制在20℃以内。
本发明中:
1、采用保护气体预热,有效防止了钢带表面的氧化问题,避免了冷轧过程中氧化铁皮对剪切力的影响。
2、预热温度和时间根据原料晶粒和组织特征进行对应设计,既减少了断带又尽量减少了能源消耗。
3、采用两段式预热,可有效提高钢卷内外圈的温度均匀性。
4、通过中间温度略大于边部温度的控制,有效防止了由于温度高体积膨胀卷取后导致边部张力变大的现象。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
实施例1
本实施例的一种防止高磁感取向硅钢冷轧断带的控制方法,其生产步骤如下:
原料使用圆盘剪进行切边,切边量为20mm,切除钢带可能存在的边部缺陷。
冷轧前材料的平均晶粒尺寸为73μm;钢卷预热目标温度为60℃,预热时间为8小时;
用罩式炉进行N2气体保护预热,氮气流量为2m3/h。在前4个小时罩式炉炉台温度设置为110℃,随后炉台温度设置为70℃保温4个小时。
冷轧采用5道次,道次压下率分别为39.1%,38.6%,38.4%,33.9%,26.3%,第2道次时效温度目标为160℃,中间温度163℃,边部温度155℃,第3道次时效温度目标为220℃,中间温度215℃,边部温度200℃;
最后,带钢轧制顺利,无断带。
实施例2
本实施例的一种防止高磁感取向硅钢冷轧断带的控制方法,其生产步骤如下:
原料使用圆盘剪进行切边,切边量为26mm,切除钢带可能存在的边部缺陷。
冷轧前材料的平均晶粒尺寸为110μm;钢卷预热目标温度为90℃,预热时间为16小时;
用罩式炉进行N2气体保护预热,氮气流量为2m3/h。在前8个小时罩式炉炉台温度设置为140℃,随后炉台温度设置为100℃保温8个小时。
冷轧采用6道次,道次压下率分别为36.9%,36.6%,35.9%,33.9%,23.1%,14.0%,第2道次时效温度目标为160℃,中间温度161℃,边部温度152℃,第3道次时效温度目标为220℃,中间温度217℃,边部温度205℃;第4道次时效温度目标为220℃,中间温度223℃,边部温度216℃
最后,带钢轧制顺利,无断带。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,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,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种防止高磁感取向硅钢冷轧断带的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一、使用圆盘剪进行切边,切除热轧后钢带可能存在的边部缺陷;
步骤二、冷轧前采用罩式炉进行气体保护预热,钢卷预热温度为40~100℃,预热时间为6~18h;
步骤三、进行一次冷轧,轧制过程中通过乳化液冷却控制钢带横向温度分布。
2.根据权利要求1所述的一种防止高磁感取向硅钢冷轧断带的控制方法,其特征在于,晶粒尺寸为40~60μm时,钢卷预热温度为40~60℃,加热时间为6~8小时;晶粒尺寸为60~80μm时,钢卷预热温度为50~70℃,加热时间为7~9小时;晶粒尺寸为80~100μm时,钢卷预热温度为60~80℃,加热时间为10~12小时;晶粒尺寸>100μm时,钢卷预热温度为70~100℃,加热时间为16~18小时。
3.根据权利要求2所述的一种防止高磁感取向硅钢冷轧断带的控制方法,其特征在于,步骤二中罩式炉炉台温度采用两段式加热控制,即炉台温度按钢卷目标温度+50℃进行设置,加热时间为总预热时间的一半,然后炉台温度按钢卷目标温度+10℃进行设置。
4.根据权利要求3所述的一种防止高磁感取向硅钢冷轧断带的控制方法,其特征在于,步骤二中预热过程中通入N2,氮气流量为2Nm3/h,一方面预防氧化,另一方面促进炉内气氛流动,从而使钢卷加热均匀。
5.根据权利要求1所述的一种防止高磁感取向硅钢冷轧断带的控制方法,其特征在于,冷轧采用5~6道次轧制,1~3道次道次变形率为35~40%,4~6道次道次变形率为20~35%,采用5道次轧制时,第2~3道次采用时效轧制;采用6道次轧制时,第2~4道次采用时效轧制,时效轧制温度为150~250℃;时效轧制时通过乳化液流量控制带钢横向温度分布,使中部温度≥边部温度同时温差控制在20℃以内。
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