CN115007647A - 一种基于连铸连轧产线稳定生产低碳浅冲钢的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于连铸连轧产线稳定生产低碳浅冲钢的方法，属于钢铁生产领域，所述的连轧包括精轧，所述的精轧采用五机架轧制，F5采用异径轧制和轧辊错位轧制；所述的异径轧制为上轧辊辊径＜下轧辊辊径，上轧辊线速度＜下轧辊线速；所述的轧辊错位轧制为下轧辊朝向带钢进入方向错位。与现有技术相比较，本发明通过精轧F5采用异径错位轧制改善带钢变形、组织和性能不均。

Description

一种基于连铸连轧产线稳定生产低碳浅冲钢的方法

技术领域

本发明属于钢铁技术领域，涉及一种精轧F5采用异径错位轧制改善带钢变形、组织和性能不均的轧制方法和工艺。

背景技术

目前连铸连轧产线精轧区域，厚度规格1.2-2.5mm的低碳软钢系列浅冲钢生产累积变形量达不到90％，造成轧件中心变形量小，导致轧件表面和中心的变形、组织和性能不均、轧件残余应力过高等问题，严重影响轧件性能。

通过对现有对称轧制轧件检测，发现其原因在于现有工艺增加了织构组分中不利于冲压变形的{001}立方织构的占比，导致组织中有利于冲压变形的{111}织构占比减少，从而严重影响r值，进而影响轧件冲压性能，造成轧件冲压成型率低。

发明内容

本发明的技术任务是针对以上现有技术的不足，提供一种基于连铸连轧产线稳定生产低碳软钢系列浅冲钢，通过精轧F5采用异径错位轧制改善带钢变形、组织和性能不均。

本发明解决其技术问题的技术方案是：一种基于连铸连轧产线稳定生产低碳浅冲钢的方法，其特征在于：所述的连轧包括精轧，所述的精轧采用五机架轧制，F5采用异径轧制和轧辊错位轧制；所述的异径轧制为上轧辊辊径＜下轧辊辊径，上轧辊线速度＜下轧辊线速；所述的轧辊错位轧制为下轧辊朝向带钢进入方向错位。

进一步，上述的低碳为C≤0.05％钢种。

进一步，上述浅冲是冲压深度不超过30mm深度。

进一步，上述的异径轧制中，上轧辊辊径：下轧辊辊径＝1:1.06～1：1.1。

进一步，上述的异径轧制的转速差在6％-10％之间。

进一步，上述的轧辊错位轧制的错位量为10～15mm。

与现有技术相比较，本发明具有以下突出的有益效果：

1、本发明通过连铸连轧产线精轧F5采用异径轧制结合错位量工艺，使轧件产生强剪切应变，从而增加轧件的总应变，使应变深入到轧件中心，促进形成{111}织构，改善轧件的组织均匀性及提升轧件冲压性能(r值由0.8提升至1.2)；

2、通过设计一种在线投用F5机架，使F5既可以采用新型轧制工艺，又避免偏薄规格穿带废钢风险，可保证精轧穿带稳定；

3、本发明用于生产低碳软钢系列浅冲钢，可进一步拓展浅冲压市场，市场浅冲压钢与普通低碳软钢预估差价30元/吨，按照性能不合改判率1.5％、年产100万吨计算，可增加效益45万元。

附图说明

图1是本发明的在线投用F5机架示意图。

图2是本发明的异径错位轧制示意图。

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。

出于以下详细描述的目的，应该理解的是，除非明确相反地指出，否则本发明可以采取各种替代变型和步骤次序。此外，除了在任何操作实例中或在另外指示的地方以外，所有表示例如说明书和权利要求中使用的成分的量的数字在所有情况下均应理解为由术语“约”修饰。至少，并且不企图限制对权利要求书的范围的相等物的原理的应用，每个数字参数应至少按照报告的有效数字的数量并通过应用普通的舍入技术来理解。

尽管阐述本发明的广泛范围的数值范围和参数是近似值，但具体实例中阐述的数值尽可能精确地报告。然而，任何数值固有地含有某些由其相应测试测量值中所发现的标准差必然造成的误差。

还应理解的是，本文陈述的任何数值范围旨在包含所有其中纳入的子范围。例如，“1到10”的范围旨在包含所有介于(及包含)所陈述的最小值1及所陈述的最大值10之间的子范围，也就是说，具有等于或大于1的最小值及等于或小于10的最大值。

在本申请中，除非另外特别说明，否则单数的使用包含复数并且复数涵盖单数。另外，在本申请中，除非另有明确说明，否则“或”的使用意指“和/或”，即使在某些情况下可以明确地使用“和/或”。进一步地，在本申请中，除非另外特别说明，否则“一个”或“一种”的使用意指“至少一个/种”。例如，“一种”第一材料、“一种”涂料组合物等是指这些项目中的任何项目中的一个或多个项目。

为了更好的进行叙述，以朝向带钢进入方向为前，也即图1、2左向为前，反之为后。需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”、“端”、“侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明申请实施例的限制。

本发明为一种基于连铸连轧产线稳定生产低碳浅冲钢的方法，用于生产低碳软钢系列浅冲钢。所述的低碳软钢系列浅冲钢，具体指的是冲压深度不超过30mm深度的低碳(C≤0.05％)钢种，屈服强度≤260MPa，抗拉强度≤350MPa，延伸率≥38％。

本发明基于连铸连轧产线，所述的连铸连轧产线包括：转炉冶炼→连铸机浇铸→粗轧→感应加热→除鳞→精轧→层流冷却→卷取。

其中精轧采用五机架轧制，F5采用异径轧制和轧辊错位轧制：本发明异径错位轧制，上轧辊线速度＜下轧辊线速，转速差在6％-10％之间，上轧辊辊径＜下轧辊辊径，辊径比1:1.06～1：1.1，下轧辊朝向带钢进入方向错位，上下轧辊错位量为10～15mm。

考虑目前连铸连轧产线F5轧机上/下轧辊采用分齿箱传动，上下轧辊表面线速度基本一致，F5轧辊形式改造，穿带废钢风险大，为保证精轧穿带顺利，精轧采用四机架开浇穿带后，在线投用F5机架。

在线投用F5机架，具体为：开浇4.0/3.5mm规格，精轧穿带采用四机架(即F1-F4机架)，规格过渡至2.5mm规格，下一块钢投用F5机架，压下率调整≤10％。

优化方案中，投用F5机架时，配合4#活套秒流量控制技术及精轧后续设备速度级联技术，所述的技术为轧机一级自动化功能，利用活套检测的压力闭环调整前后轧机的速度，保障机架间物流稳定，为现有技术。

在线投用F5机架，保证张力、速度匹配，通过仪表检测厚度及THC控制技术(一种轧机自带厚度控制技术，根据轧件检测厚度，闭环控制轧机辊缝)，保证厚度符合要求。

本发明方法用于生产1.2-2.5mm厚度规格的低碳软钢系列浅冲钢，下面结合附图对以生产1.8mm产品为例，对本发明做进一步说明。

整体工序为：转炉冶炼→连铸机浇铸→粗轧→感应加热→除鳞→精轧→层流冷却→卷取，其中除了精轧工序外，其他的工艺参数仅为举例，不具有限定意义。

钢水成分限定(wt％)：C≤0.05％，Si≤0.05％，Mn≤0.1％，P≤0.030％，S≤0.0030％；其余为Fe元素和不可避免的杂质。

前期常规轧制：

(1)连铸机以5.0m/min拉速生产105mm×1250mm，温度在950-990℃铸坯。

(2)铸坯经过R1-R2-R3轧制成15mm中间板(980-1010℃),中间板经过感应加热炉加热至1100-1120℃；

(3)中间板经过除鳞后，如图1中1-a所示，精轧穿带采用四机架(即F1-F2-F3-F4机架，F5空过)，轧制成4.0mm带钢；带钢经过层冷冷却至660-680℃后卷取。

异径错位轧制：

(4)在线投用F5机架：

4.0规格逐步下探至2.5mm规格。

规格达到2.5mm的下一卷轧制2.0mm，在2.0mm卷的末尾在线投用F5(如图1中1-b所示)。

具体过程为，距离尾部到达F4轧机中心线前2.2-2.5s时，F5机架压下至设定辊缝h(h＝1.8mm-预测轧制力/轧机刚度)，在1.5-2s内：

①F5的压下率从0增加至10％完成在线投用。

②F4和F5之间在F5轧制力徒增瞬间后按照20-22N/mm²设定，保障F4和F5之间轧件物流稳定。

上述操作的原因在于：F5轧辊辊径及构造改变，存在F5精轧穿带废钢风险，采用四机架4.0/3.5mm规格穿带进钢，然后采取2.5mm规格后在线投用F5，能有效避免废钢风险。

(5)F5机架异径错位轧制：

如图2所示：2a为同步轧制，ω₁＝ω₂，d₁＝d₂；2b为错位轧制，ω₁＜ω₂，d₁＝d₂，S＞0；2c为本发明F5异径错位轧制，ω₁＜ω₂，d₁＜d₂，S＝10～15mm。

其中：ω₁/ω₂分别为上下轧辊线速度(单位：m/s)；d₁/d₂分别为上下轧辊辊径(单位：mm)；S为上下轧辊错位量(单位：mm)。

F5机架上下轧辊采用不同辊径(辊径比1:1.06～1：1.1)，采取按照特定辊径比配辊，来实现上下辊不同线速度。本发明下辊中心靠前，上下轧辊错位量10-15mm，能够在轧件中产生一种“挫动”的作用，增加想要的带钢变形形式，有利于引入取向，更容易咬入轧机，且对轧件的弯曲没有产生明显的影响。优化方案中，原始工作辊窗口尺寸不调整，通过一侧减薄耐磨衬板厚度、一侧增加耐磨衬板厚度(单侧衬板原始厚度20mm)来实现实现上下辊错位量，更节约成本及改造成本。

本发明异径错位轧制引入强剪切应变形成{111}织构，改善轧件的组织均匀性及提升轧件冲压性能。轧制的轧件在厚度方向上的等效应变均高于同步轧制，轧件中部最小的等效应变比同步轧制高13％。

为了更好地比较本申请方法和现有技术，进行了对比试验。

以相同成分钢水来为生产，整体工序为：转炉冶炼→连铸机浇铸→粗轧→感应加热→除鳞→精轧→层流冷却→卷取。

实施例1采用本申请技术，F5机架异径错位轧制，直接生产2.5mm规格。

实施例2-4采用本申请技术，在线投用F5机架+F5机架异径错位轧制，生产1.2-2.5mm厚度规格。

对照组为现有技术，采用F5机架等径同步轧制，生产1.8mm厚度规格。

工艺参数如下：

实施例1～4和对照组所得产品屈服强度≤260MPa，抗拉强度≤350MPa，延伸率≥34％，符合钢种性能要求。

其他性能结果见下表：

实施例	目标规格(mm)	累积变形量(％)	r值	延伸率(％)	冲压成型率(％)
						实施例1	2.5	91.5	1.204	42.1	97.1
实施例2	1.2	92.9	1.225	43.1	98.3
						实施例3	1.8	91.9	1.211	42.3	97.5
实施例4	2.2	91.3	1.201	41.5	96.9
						对照组	1.8	86.3	0.798	37.5	90.3

由上述结果可以看出，使用本发明的实施例1～4通过连铸连轧产线精轧F5采用异径轧制结合错位量工艺，使轧件产生强剪切应变，从而增加轧件的总应变，使应变深入到轧件中心，促进形成{111}织构，改善轧件的组织均匀性及提升轧件冲压性能：累积变形量均大于96％，r值由0.8提升至1.2，延伸率和冲压成型率均明显高于对照组。

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，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 (6)

1.一种基于连铸连轧产线稳定生产低碳浅冲钢的方法，其特征在于：所述的连轧包括精轧，所述的精轧采用五机架轧制，F5采用异径轧制和轧辊错位轧制；所述的异径轧制为上轧辊辊径＜下轧辊辊径，上轧辊线速度＜下轧辊线速；所述的轧辊错位轧制为下轧辊朝向带钢进入方向错位。

2.根据权利要求1所述的基于连铸连轧产线稳定生产低碳浅冲钢的方法，其特征在于：所述的低碳为C≤0.05％钢种。

3.根据权利要求1所述的基于连铸连轧产线稳定生产低碳浅冲钢的方法，其特征在于：所述的浅冲是冲压深度不超过30mm深度。

4.根据权利要求1所述的基于连铸连轧产线稳定生产低碳浅冲钢的方法，其特征在于：所述的异径轧制中，上轧辊辊径：下轧辊辊径＝1:1.06～1：1.1。

5.根据权利要求1所述的基于连铸连轧产线稳定生产低碳浅冲钢的方法，其特征在于：所述的异径轧制的转速差在6％-10％之间。

6.根据权利要求1所述的基于连铸连轧产线稳定生产低碳浅冲钢的方法，其特征在于：所述的轧辊错位轧制的错位量为10～15mm。

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