CN115415938A

CN115415938A - 提高不锈钢带钢表面横向粗糙度均匀性的方法

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Publication number: CN115415938A
Application number: CN202210858293.1A
Authority: CN
Inventors: 王建; 韩勇; 王长明; 雒晓龙
Original assignee: Shanxi Taigang Stainless Steel Co Ltd
Current assignee: Shanxi Taigang Stainless Steel Co Ltd
Priority date: 2022-07-20
Filing date: 2022-07-20
Publication date: 2022-12-02
Anticipated expiration: 2042-07-20
Also published as: CN115415938B

Abstract

本发明属于不锈钢表面处理技术领域，具体涉及一种提高不锈钢带钢表面横向粗糙度均匀性的方法。在抛丸处理过程中采用至少一组A型抛丸机和至少一组B型抛丸机；A型抛丸机的抛头布局为：第一抛头、第二抛头与第三抛头、第四抛头分别位于钢带的两侧；且，所述第一抛头和所述第三抛头到钢带的垂直距离小于所述第二抛头和第四抛头到钢带的垂直距离；B型抛丸机的抛头布局为：第一抛头、第二抛头与第三抛头、第四抛头分别位于钢带的两侧；且，所述第一抛头和所述第三抛头到钢带的垂直距离大于所述第二抛头和第四抛头到钢带的垂直距离。本发明通过采用新型抛丸机布局，可明显降低带钢表面横向粗糙度差距，由差异25.51％降低至5.0％。

Description

提高不锈钢带钢表面横向粗糙度均匀性的方法

技术领域

本发明属于不锈钢表面处理技术领域，具体涉及一种提高不锈钢带钢表面横向粗糙度均匀性的方法。

背景技术

不锈钢带钢按照表面可分为NO.1、2B、2D、BA、NO.4等，NO.1表面的钢带是钢坯经热轧工序轧制成一定厚度的黑皮卷，然后经过热轧酸洗线(破鳞、抛丸、酸洗)去除表面铁鳞得到的成品。

2B、2D、BA、NO.4表面的不锈钢是以NO.1表面不锈钢为原料，经过冷轧和退火酸洗(光亮线)然后采取平整、拉矫、修磨等不同方式得到的表面状态。

热轧酸洗线去除钢板表面铁鳞制得的产品(NO.1表面)一方面可以作为成品供客户使用，另一方面作为冷轧原料板。表面缺陷肉眼可见的有划痕、色差、板型等，再微观方面如表面粗糙度、清洁度等。

通过测量一条不锈钢热轧酸洗线，发现在不锈钢板表面横向(垂直轧制方向)存在粗糙度不均匀的现象，其中差异值可到25.465％。

表面	操作侧/μm	传动侧/μm	差值/μm	差值比例
					上表面	3.21	2.594	0.616	23.75％
下表面	3.491	2.745	0.746	27.18％
					平均			0.681	25.465％

因此，如何解决钢板热轧钢板除鳞后表面粗糙度不均匀的问题是本领域技术人员致力解决的技术问题。

发明内容

为了解决经抛丸酸洗后钢板表面横向粗糙度不均匀的问题，本发明提供了一种提高不锈钢带钢表面横向粗糙度均匀性的方法。

具体的，本发明的提高不锈钢带钢表面横向粗糙度均匀性的方法，在抛丸处理过程中采用至少一组A型抛丸机和至少一组B型抛丸机；

A型抛丸机的抛头布局为：第一抛头、第二抛头与第三抛头、第四抛头分别位于钢带的两侧；且，所述第一抛头和所述第三抛头到钢带的垂直距离小于所述第二抛头和第四抛头到钢带的垂直距离；

B型抛丸机的抛头布局为：第一抛头、第二抛头与第三抛头、第四抛头分别位于钢带的两侧；且，所述第一抛头和所述第三抛头到钢带的垂直距离大于所述第二抛头和第四抛头到钢带的垂直距离。

优选的，所述第一抛头与所述第三抛头到钢带的垂直距离相等，所述第二抛头与所述第四抛头到钢带的垂直距离相等。

优选的，所述第一抛头和所述第二抛头布局的中心距离与所述第二抛头和第四抛头抛头布局的中心距离相等，均为L。

进一步优选的，所述抛头的宽度K与所述中心距离L的关系为：K＜L≤ 2K。

进一步优选的，所述第一抛头和所述第二抛头中叶轮的旋转方向相反；所述第三抛头和第四抛头中叶轮的旋转方向相反。

进一步优选的，抛丸处理过程中抛丸机的台数n为2-6台，所述A型抛丸机与所述B型抛丸机的布局为：

其中：“A”代表A型抛丸机，“B”代表B型抛丸机。

进一步优选的，当抛丸机的台数n＞6台时，所述A型抛丸机与所述B 型抛丸机的布局为A(x)与B(n-x)的任一组合；其中1＜x＜n/2。

进一步优选的，将所述A型抛丸机与所述B型抛丸机的位置互换。

本发明的技术方案具有如下的有益效果：

本发明的提高不锈钢带钢表面横向粗糙度均匀性的方法，通过采用新型抛丸机布局，可明显降低带钢表面横向粗糙度差距，由差异25.51％降低至 5.0％。

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。

图1为采用破鳞机去除钢带表面铁鳞的示意图；

图2为酸洗除磷原理示意图；

图3和图4为现有的AA型抛丸机布局示意图；

图5和图6为本发明的AB新型抛丸机布局示意图。

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。

本文使用的术语“第一”“第二”等不表示任何顺序或重要性，而是用于区别一个要素与另一要素，术语“该”“所述”“一个”和“一种”不表示数量的限制，而是表示存在至少一个所提及的对象。术语“优选的”“更优选的”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。此外，对一个或多个实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本发明的范围之外。

热轧退火酸洗线的步骤包括：焊机→退火炉→破磷机→抛丸机→酸洗→清洗烘干。其目的是去掉热轧及退火过程中在钢带表面形成的铁鳞，即氧化铁皮。由于不锈钢的铁鳞中含有与基体结合更为紧密的氧化铬，造成酸洗困难。因此，为提高酸洗效果，必须在酸洗之前进行预处理，预处理一般采用机械破鳞，这种处理方法主要有2种：一种是喷丸处理；另一种是经过破磷机使带钢反复弯折延伸除鳞处理。

图1为破鳞机去除表面铁鳞的示意图，其原因为带有氧化皮的钢板经过破鳞辊反复弯折，并在前后张力辊作用下使得钢板有一定的变形率，一般为 0.5％-3.0％。

由于破鳞辊同时作用于钢板横向，且工作辊表面粗糙度一致，钢板纵向延伸一致，不会造成钢板的横向表面的差异。

图2示出了酸洗去除铁鳞的原理，带有氧化铁皮的钢带，经过酸槽的硫酸、氢氟酸、硝酸的溶液，酸液与氧化铁皮反应去除铁鳞。由示意图可以看到，钢板上下表面在酸槽中完全侵入到酸液中，从钢板横向的角度来说，酸液对表面铁鳞的去除作业相同，不会造成钢板表面横向粗糙度的差异。

抛丸处理是利用离心力使很小的丸料以很高速度喷射在运行带钢的表面，将动能转化为对工件表面的冲击力，使得氧化皮与基体脱落，从而达到清除表面铁鳞的效果。抛丸清理的质量取决于料仓丸料的粒度混合比、质量、数量、速度和冲击的方向。

丸料从高速旋转的抛头中抛出时，其动能E＝1/2m(2πR*rad/60)²,其中， m为丸料质量；R为抛头半径；Rad为转速。从理论上来讲，当料仓物料混合均匀，抛头转速一致的情况下，丸料从抛头抛出时的动能是一致的。

然而，从抛丸机抛头的布局图图3和图4，可以看出第一抛头(1#)、第三抛头(3#)抛头相比第二抛头(2#)、第四抛头(4#)抛头投射的丸料与钢板的距离要小。发明人通过创造性劳动发现钢板横向测量粗糙度差异与抛丸机抛头布局有对应关系。

针对上述试验结果，本发明提出了一种提高不锈钢带钢表面横向粗糙度均匀性的方法，在抛丸处理过程中采用至少一组A型抛丸机和至少一组B型抛丸机；

优选的，所述第一抛头与所述第三抛头到钢带的垂直距离相等，所述第二抛头与所述第四抛头到钢带的垂直距离相等，借此获得上下两面粗糙度一致的钢带。

优选的，如图6所示，所述第一抛头和所述第二抛头布局的中心距离与所述第三抛头和第四抛头抛头布局的中心距离相等，均为L。

进一步优选的，所述抛头宽度K与相邻抛头中心距离L的关系为：K＜L ≤2K。

若L小于K，所述第一抛头和所述第二抛头抛出击打钢板的丸料会有一部分在同一地方重叠，造成两抛头抛出丸料相互影响。同样适用于第三抛头、第四抛头。

若L越大，所述A型抛丸机第二抛头、第四抛头和B型抛丸机第一抛头、第三抛头抛出的丸料距离钢板越远，抛打效果越差，影响抛丸机效率。

可选的，所述第一抛头和所述第二抛头中叶轮的旋转方向相反；所述第三抛头和第四抛头中叶轮的旋转方向相反。

在一些优选的实施方式中，抛丸处理过程中抛丸机的台数n为2-6台，所述A型抛丸机与所述B型抛丸机的布局为：

其中：“A”代表A型抛丸机，“B”代表B型抛丸机，其中，所述A 型抛丸机与所述B型抛丸机的位置可以互换。

在又一些优选的实施方式中，当抛丸机的台数n＞6台时，所述A型抛丸机与所述B型抛丸机的布局为A(x)与B(n-x)的任一组合；其中1＜x＜n/2。

现有技术中抛丸机的布局为：A型、AA型、AA型、AAA型、AAAA 型、AAAAA型、AAAAAA型；而本发明的抛丸机布局为：AB型、ABA型、 ABAB型、ABABAB型……。经实践，本发明通过将A型抛丸机与B型抛丸机混合使用，可以有效提高不锈钢带钢表面横向粗糙度均匀性。

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。

对比例

在一台A型和一台A型串联的抛丸设备(如图3-4所示)的生产线上。第一抛头和第二抛头、第三抛头和第四抛头布局的中心距离为L，L＝25cm， K为抛头的宽度，实施案例中K＝22cm。

使用的除鳞介质为钢丸化学成分：

项目％	C	Mn	Si	S	P
						钢丸	0.98	0.4	0.45	0.022	0.023

除鳞介质粒度分布：

粒径

0.125mm

0.18mm

0.3mm

0.355mm

0.425mm

0.5mm

0.6mm

0.71mm

占比

0.01％

8.31％

17.31％

20.27％

39.50％

11.99％

2.51％

0.10％

抛丸硬度为46HRC。

抛丸转速：1600转/min，抛头电流100A，测试产品原料为430不锈钢热轧板，厚度为5.0mm。

经抛丸酸洗后测得表面粗糙度如下：钢板横向差异达到25.465％。

实施例

本实施方案在一台A型和一台B型串联的抛丸设备(如图5-6所示)的生产线上。第一抛头和第二抛头、第三抛头和第四抛头布局的中心距离为L， L＝25cm，K为抛头的宽度，实施案例中K＝22cm。

使用的除鳞介质为钢丸化学成分：

项目％	C	Mn	Si	S	P
						钢丸	0.98	0.4	0.45	0.022	0.023

除鳞介质粒度分布：

粒径

0.125mm

0.18mm

0.3mm

0.355mm

0.425mm

0.5mm

0.6mm

0.71mm

占比

0.01％

8.31％

17.31％

20.27％

39.50％

11.99％

2.51％

0.10％

抛丸硬度为46HRC。

抛丸转速：1600转/min，抛头电流100A，测试产品原料为430不锈钢热轧板，厚度为5.0mm。经抛丸酸洗后测得表面粗糙度如下：钢板横向差异为 2.99％。

表面	操作侧平均/μm	传动侧平均/μm	平均差值/μm	差值比例
					上表面	3.025	2.956	0.069	2.33％
下表面	2.964	3.072	0.108	3.64％
					平均	--	--	0.089	2.99％

本发明在上文中已以优选实施例公开，但是本领域的技术人员应理解的是，这些实施例仅用于描绘本发明，而不应理解为限制本发明的范围。应注意的是，凡是与这些实施例等效的变化与置换，均应视为涵盖于本发明的权利要求范围内。因此，本发明的保护范围应当以权利要求书中所界定的范围为准。

Claims

1.一种提高不锈钢带钢表面横向粗糙度均匀性的方法，其特征在于，在抛丸处理过程中采用至少一组A型抛丸机和至少一组B型抛丸机；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一抛头与所述第三抛头到钢带的垂直距离相等，所述第二抛头与所述第四抛头到钢带的垂直距离相等。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一抛头和所述第二抛头布局的中心距离与所述第二抛头和第四抛头抛头布局的中心距离相等，均为L。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述抛头的宽度K与所述中心距离L的关系为：K＜L≤2K。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一抛头和所述第二抛头中叶轮的旋转方向相反；所述第三抛头和第四抛头中叶轮的旋转方向相反。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，抛丸处理过程中抛丸机的台数n为2-6台，所述A型抛丸机与所述B型抛丸机的布局为：

其中：“A”代表A型抛丸机，“B”代表B型抛丸机。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当抛丸机的台数n＞6台时，所述A型抛丸机与所述B型抛丸机的布局为A(x)与B(n-x)的任一组合；其中1＜x＜n/2。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，将所述A型抛丸机与所述B型抛丸机的位置互换。