CN115074520B - 一种控制极薄宽冷轧外板板形的方法 - Google Patents

一种控制极薄宽冷轧外板板形的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种控制极薄宽冷轧外板板形的方法，包括以下步骤：取2～3卷钢种、规格、力学性能与待制备的极薄宽冷轧外板相近的带钢作为前导料，使所述前导料依次通过开卷机、焊机、清洗段、入口活套、连退炉、出口活套、平整机、涂油机和卷取机。降低所述连退炉内加热段、保温段、缓冷段、快冷段、过时效段、终冷段张力；稳定所述连退炉内各段温度。导入待制备的极薄宽冷轧外板，带钢速度为170～180mpm。该方法工艺设备要求低，成材率高，可有效解决该类带钢在冷轧连退生产时，产生的炉内断带和瓢曲等问题。

Description

一种控制极薄宽冷轧外板板形的方法
技术领域
本发明属于钢材制造技术领域，具体涉及一种连续退火炉控制极薄宽冷轧外板板形的方法。
背景技术
随着汽车工业的不断发展，节能环保成了汽车制造的主旋律。为完成“碳中和”与“碳达峰”的既定目标，降低燃油消耗和减少废气排放是国内外汽车厂的重要工作。其中，行之有效的措施之一就是减轻汽车自身的重量。世界各国不仅大力发展先进高强钢，诸如门板、发动机盖板、顶盖等用于汽车外板的超深冲类钢，同样进行着减薄处理。常规车型的冷轧外板件减薄对原材料生产的影响不大，但是对于SUV类和商用车型来说，个别外板零部件的减薄对原材料的生产提出了极高的要求。
极薄宽(规格：0.65mm*1825mm)冷轧带钢的生产一直困扰着各企业，尤其是对于超深冲汽车外板件来说，除了要保证良好的冲压性能，表面质量的好坏也直接影响汽车外观。作为国内某知名车企的一款车型零部件，钢种为DC06，厚度为0.65mm，宽度为1825mm。该类产品在冷轧连退工序生产时，属于极限规格甚至超大纲，板形和表面质量控制是技术瓶颈。该规格极薄宽冷轧带钢在连续退火炉内从“热”转“冷”过程中，受限于自身薄宽比和炉辊热凸度的影响，通常产生的板形缺陷为瓢曲，严重时会发生连退炉内断带。目前，国内鲜有钢铁企业可以批量稳定生产并供货该类钢种、规格的带钢。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明的主要目的是提供一种在冷轧连退工序中有效控制极薄宽冷轧汽车外板板形和表面质量的方法。该方法工艺设备要求低，成材率高，可有效解决该类带钢在冷轧连退生产时，产生的炉内断带和瓢曲等问题。
具体方案如下：
一种控制极薄宽冷轧外板板形的方法，包括以下步骤：
S1、取2～3卷钢种、规格、力学性能与待制备的极薄宽冷轧外板相近的带钢作为前导料，使所述前导料依次通过开卷机、焊机、清洗段、入口活套、连退炉、出口活套、平整机、涂油机和卷取机；
S2、降低所述连退炉内加热段、保温段、缓冷段、快冷段、过时效段、终冷段张力；稳定所述连退炉内各段温度；
S3、导入待制备的极薄宽冷轧外板，带钢速度为170～180mpm。
进一步地，步骤S2中所述连退炉内各段张力具体分布为：加热段、保温段、缓冷段：2～5N/mm2；快冷段：4～9N/mm2；过时效段、终冷段：3～8N/mm2。
进一步地，步骤S2中所述连退炉内各段温度具体分布为：保温段：800℃～820℃；缓冷段：660℃～680℃；快冷段：350℃～380℃；过时效段：330℃～270℃。
进一步地，所述缓冷段装置如下：所述缓冷段装置由一个5垂直道次的炉室构成，还包含沿垂直道次上、中、下三段布置的电加热装置。通过开启缓冷段中电加热保温装置，将缓冷段中各分区温度控制在合理的范围内，保证带钢横向及厚度方向的温度到达均匀，避免带钢温差过大产生瓢曲风险。
优选地，所述电加热装置为壁挂式，电加热装置材质为80Ni20Cr，通过晶闸管系统进行电流传递，以安装在上、中、下三段中间的热电偶反馈进行调节。
优选地，所述上、中两段加热装置设置在所述带钢出口方向的炉壁上，所述下段加热装置有两个，分别设置在操作侧和传动侧的炉壁上。
进一步地，所述电加热装置上、中、下三段温度设定范围为500℃～580℃
优选地，所述电加热装置上、中、下三段温度设定分别为580±10℃、560±10℃、500±10℃。
进一步地，所述缓冷段带钢的冷却是通过布置在平行带钢板宽方向两侧的开槽冷却管，向带钢上下表面进行吹扫冷却保护气体实现，整个区域开槽管嘴共计60对，优化的管材布置避免了极薄宽料与外倾角的接触，同时也保证了该区域带钢整个宽度范围内的冷却均匀性。两台循环风机分别布置在操作侧和传动侧，所述风机功率控制在10％～40％。实际生产过程中，可依据工艺模型结合炉内ITV通过调整缓冷段风机功率和电加热温度来控制板形。
上述控制极薄宽冷轧外板板形的方法仅对制备工艺中的核心参数进行了限定，该方法还包括开卷、焊接、清洗、入口活套、出口活套、平整、涂油和卷取等常规步骤，其工艺步骤按现有技术公开的方式进行，满足工艺要求即可。
本发明的有益效果为：
①本发明方法利用缓冷段中对电加热保温装置上、中、下三段的合理布置，将缓冷段中各分区温度控制在合理的范围内，保证带钢横向及厚度方向的温度到达均匀，避免带钢温差过大产生瓢曲风险。
②本发明方法缓冷段带钢的冷却是通过布置在平行带钢板宽方向两侧的开槽冷却管，向带钢上下表面进行吹扫冷却保护气体实现。通过对开槽管嘴的数量以及管材布置的优化，避免了极薄宽料与外倾角的接触，同时也保证了该区域带钢整个宽度范围内的冷却均匀性。
③本发明方法工艺设备要求低，成材率高，采用本发明方法生产的极薄宽冷轧带钢属极限规格产品，在线合格率可由使用前的不到10％提高到稳定在70％以上水平。
附图说明
图1为本发明缓冷段装置示意图。
附图标识：1-带钢，2-炉辊，3-上段加热装置，4中段加热装置，5下段加热装置，6-缓冷段出口
具体实施方式
下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
下述实施例中所述试验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
以冷轧超深冲IF钢，厚度0.65mm、宽度1825mm为例。为突出专利效果，分别以试制阶段作为对比例1、优化阶段作为对比例2、固化阶段作为实施例1。三组实施例的化学成分相近，热轧工艺相同，连退工序工艺参数略有不同，最终进行板形和表面质量进行对比。
相关成分、工艺信息及力学性能见表1～4：
表1主要化学成分：
编号 C Si Mn Als Ti Nb O N
对比例1 0.0017 0.008 0.11 0.051 0.043 0.0053 0.0015 0.0019
对比例2 0.0016 0.01 0.12 0.055 0.04 0.005 0.0034 0.0018
实施例1 0.0012 0.005 0.11 0.044 0.036 0.004 0.0027 0.0017
表2退火工艺：
表3缓冷段电加热装置参数
编号 电加热1区(℃) 电加热2区(℃) 电加热3区(℃)
对比例1 573 552 484
对比例2 571 557 478
实施例1 585 570 495
表4力学性能和表面质量：
编号 屈服强度(MPa) 抗拉强度(MPa) 伸长率(％) 表面质量
对比例1 164 310 50.5 轻微瓢曲
对比例2 145 307 44 瓢曲
对比例3 158 300 45 表面良好
从实际结果对比我们不难看出，对比例1的带钢经过低温退火，并且缓冷段电加热温度按480-570℃区间控制，实际表面有轻微的冷瓢曲；对比例2的带钢与对比例1的带钢缓冷段电加热工艺参数基本相同，但由于退火保温温度提高了10℃，使保温段与缓冷段温差过大，板面发生肉眼可见的瓢曲，说明薄宽料对此工艺变化较敏感。实施例1的带钢是目前已成熟的工艺，主要是在提高退火温度保证力学性能的前提下，提高缓冷段温度，限制保温段和缓冷段温差幅度，同时，提高缓冷段电加热温度，控制缓冷段内带钢温降过快导致与炉辊出现较大温差，避免了因此而产生的冷瓢曲。
此外，应当理解，虽然本说明书按照各实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (2)

1.一种控制极薄宽冷轧外板板形的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、取2～3卷钢种、规格、力学性能与待制备的极薄宽冷轧外板相近的带钢作为前导料，使所述前导料依次通过开卷机、焊机、清洗段、入口活套、连退炉、出口活套、平整机、涂油机和卷取机；
S2、降低所述连退炉内加热段、保温段、缓冷段、快冷段、过时效段、终冷段张力；稳定所述连退炉内各段温度；
S3、导入待制备的极薄宽冷轧外板，带钢速度为170～180mpm；
所述缓冷段的装置如下：所述缓冷段的装置由一个5垂直道次的炉室构成，还包含沿垂直道次上、中、下三段布置的电加热装置；
所述电加热装置为壁挂式，电加热装置材质为80Ni20Cr，通过晶闸管系统进行电流传递，以安装在上、中、下三段中间的热电偶反馈进行调节；
上、中两段的电加热装置设置在所述带钢出口方向的炉壁上，下段的电加热装置有两个，分别设置在操作侧和传动侧的炉壁上；
所述缓冷段带钢的冷却是通过布置在平行带钢板宽方向两侧的开槽冷却管，向带钢上下表面进行吹扫冷却保护气体实现，两台循环风机分别布置在操作侧和传动侧，所述风机功率控制在10％～40％；
所述极薄宽冷轧外板为冷轧超深冲IF钢，厚度0.65mm、宽度1825mm；
步骤S2中所述连退炉内各段温度具体分布为：保温段：800℃～820℃；缓冷段：660℃～680℃；快冷段：350℃～380℃；过时效段：330℃～270℃；
所述电加热装置上、中、下三段温度设定范围为500℃～580℃。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中所述连退炉内各段张力具体分布为：加热段、保温段、缓冷段：2～5N/mm2；快冷段：4～9N/mm2；过时效段、终冷段：3～8N/mm2。
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