CN116162854B - 防止宽幅铁铬铝合金热轧钢卷退火炉内断带的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防止宽幅铁铬铝合金热轧钢卷退火炉内断带的方法，包括：在铁铬铝合金中添加0.05％～0.25％的Nb和/或0.05％～0.60％的Ti；发生炉外断带时，停止钢带运行，在小于20秒的时间内将退火炉降温到600℃～720℃并将炉内钢带的温度保持在该范围内；处理炉外断带时，利用电磁感应加热装置在小于30秒的时间内将已酸洗钢带加热到80℃～120℃，然后电磁感应加热装置持续加热使钢带温度保持在该范围内；炉外断带处理完毕后，在小于20秒的时间内将退火炉从600℃～720℃快速升温到退火热处理目标温度，将过线速度提升到目标过线速度，并当炉内钢带到达漂洗段出口时，电磁感应加热装置停止加热。本发明能够有效防止处理炉外断带过程中退火炉内的断带，确保钢卷顺利完成连续退火酸洗处理。

Description

防止宽幅铁铬铝合金热轧钢卷退火炉内断带的方法
技术领域
本发明属于铁铬铝合金生产技术领域，更具体地涉及一种防止宽幅铁铬铝合金热轧钢卷退火炉内断带的方法。
背景技术
铁铬铝合金是铁素体组织的电热合金材料，主要牌号有GB/T 1234、ASTM B 603或其它标准规定的电热合金铁铬铝牌号，例如1Cr13Al4、0Cr21A15、0Cr21Al6、0Cr25A15和OCr27A17Mo2等钢种，广泛地应用于电热、环保、核电等领域。
铁铬铝合金热轧钢卷须经连续退火酸洗处理，以确保产品的内部组织和机械性能满足使用要求。宽幅(宽度300mm～2150mm)铁铬铝合金热轧钢卷在连续退火酸洗线进行处理时，容易在退火炉之外的生产线上发生断带(即炉外断带)，当发生炉外断带时，需要停止生产线的运行来处理断带，但生产线停止后滞留于退火炉内的热卷钢带因长时间高温加热而使得晶粒粗化，例如当晶粒粗化达到60μm以上时，退火炉内钢带在张力作用下极易发生断带(即退火炉内断带)，从而会造成钢卷报废。此外，因炉外断带而停止生产线的运行以处理断带时，生产线上已酸洗后的钢带会因温度降低而极易发生低温脆断事故，影响退火酸洗线的连续运行，进一步增加生产线停运时间，增加了退火炉内断带的发生风险。
因此，研发一种防止宽幅铁铬铝合金热轧钢卷退火炉内断带的方法，用于在连续退火酸洗线发生炉外断带而需紧急处理时，有效防止发生退火炉内断带事故，确保宽幅铁铬铝合金热轧钢卷顺利完成连续退火酸洗处理，成为本领域亟需解决的技术问题。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种防止宽幅铁铬铝合金热轧钢卷退火炉内断带的方法，包括：
(1)铁铬铝合金成分控制：在铁铬铝合金中按质量百分比添加0.05％～0.25％的Nb和/或0.05％～0.60％的Ti；
(2)炉外断带处理前的退火炉温度控制：当铁铬铝合金热轧钢卷以退火热处理目标温度和目标过线速度在连续退火酸洗线上进行退火酸洗处理过程中发生炉外断带时，停止钢带运行，在小于20秒的时间内将退火炉快速降温到600℃～720℃，并将滞留于退火炉内的钢带的温度保持在600℃～720℃的范围内，然后再处理炉外断带；
(3)已酸洗钢带的温度控制：处理炉外断带时，利用设置在连续退火酸洗线漂洗段出口的电磁感应加热装置，在小于30秒的时间内将生产线上已酸洗钢带加热到80℃～120℃，然后电磁感应加热装置持续加热使得钢带温度保持在80℃～120℃的范围内；
(4)炉外断带处理后的退火炉温度控制：炉外断带处理完毕后，在小于20秒的时间内将退火炉从600℃～720℃快速升温到退火热处理目标温度，同时将过线速度提升达到目标过线速度，并且当退火炉内钢带到达漂洗段出口时，电磁感应加热装置停止加热。
作为一种具体实施方式，在本发明的防止宽幅铁铬铝合金热轧钢卷退火炉内断带的方法中，所述铁铬铝合金热轧钢卷的规格为宽度300mm～2150mm、厚度1.5mm～6.0mm，铁铬铝合金的牌号为1Cr13Al4、0Cr21Al5、0Cr21Al6、0Cr25A15和OCr27A17Mo2。
作为一种具体实施方式，本发明的防止宽幅铁铬铝合金热轧钢卷退火炉内断带的方法应用于牌号为0Cr21Al6、规格为宽度1100mm、厚度2.8mm的铁铬铝合金热轧钢卷，所述方法包括：
(1)在铁铬铝合金中按质量百分比添加0.09％的Nb和0.15％的Ti，铁铬铝合金的化学成分按质量百分比为：C含量0.009％、Si含量0.20％、Mn含量0.12％、Al含量5.54％、Cr含量19.79％、La含量0.05％、P含量0.020％、S含量0.001％、Ti含量0.15％、Nb含量0.09％，其余为Fe及其它不可避免的杂质；
(2)当0Cr21Al6铁铬铝合金热轧钢卷以880℃的退火温度和13米/分钟的过线速度在连续退火酸洗线上进行退火酸洗处理过程中发生炉外断带时，停止钢带运行，在12秒内将退火炉快速降温到660℃，并将滞留于退火炉内的钢带的温度保持在600℃～720℃的范围内，然后再处理炉外断带；
(3)处理炉外断带时，利用电磁感应加热装置在8秒内将生产线上已酸洗钢带加热到85℃，然后电磁感应加热装置持续加热使得钢带温度保持在80℃～120℃的范围内；
(4)炉外断带处理完毕后，在13秒内将退火炉从660℃快速升温到880℃，同时将过线速度提升到13米/分钟，并且当退火炉内钢带到达漂洗段出口时，电磁感应加热装置停止加热。
作为一种具体实施方式，本发明的防止宽幅铁铬铝合金热轧钢卷退火炉内断带的方法应用于牌号为1Cr13Al4、规格为宽度2050mm、厚度2.5mm的铁铬铝合金热轧钢卷，所述方法包括：
(1)在铁铬铝合金中按质量百分比添加0.42％的Ti，铁铬铝合金的化学成分按质量百分比为：C含量0.008％、Si含量0.35％、Mn含量0.08％、Al含量4.58％、Cr含量13.86％、P含量0.012％、S含量0.001％、Ti含量0.42％，其余为Fe及其它不可避免的杂质；
(2)当1Cr13Al4铁铬铝合金热轧钢卷以760℃的退火温度和15米/分钟的过线速度在连续退火酸洗线上进行退火酸洗处理过程中发生炉外断带时，停止钢带运行，在9秒内将退火炉快速降温到650℃，并将滞留于退火炉内的钢带的温度保持在600℃～720℃的范围内，然后再处理炉外断带；
(3)处理炉外断带时，利用电磁感应加热装置在7秒内将生产线上已酸洗钢带加热到85℃，然后电磁感应加热装置持续加热使得钢带温度保持在80℃～120℃的范围内；
(4)炉外断带处理完毕后，在10秒内将退火炉从650℃快速升温到760℃，同时将过线速度提升到15米/分钟，并且当退火炉内钢带到达漂洗段出口时，电磁感应加热装置停止加热。
本发明的防止宽幅铁铬铝合金热轧钢卷退火炉内断带的方法具有如下优点和有益效果：能够有效避免晶粒粗化断带及低温脆断，从而防止处理炉外断带过程中退火炉内的断带，确保宽幅铁铬铝合金热轧钢卷顺利完成连续退火酸洗处理，产品质量满足下工序轧制要求。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的防止宽幅铁铬铝合金热轧钢卷退火炉内断带的方法中，所述“宽幅”指铁铬铝合金热轧钢卷的宽度规格为300mm～2150mm。
本发明的防止宽幅铁铬铝合金热轧钢卷退火炉内断带的方法包括：
(1)铁铬铝合金成分控制：在铁铬铝合金中按质量百分比添加0.05％～0.25％的Nb和/或0.05％～0.60％的Ti，即添加0.05％～0.25％的Nb及0.05％～0.60％的Ti中的一种或两种。
(2)炉外断带处理前的退火炉温度控制：当铁铬铝合金热轧钢卷以退火热处理目标温度和目标过线速度在连续退火酸洗线上进行退火酸洗处理过程中发生炉外断带时，停止钢带运行，并在小于20秒的时间内将退火炉快速降温到600℃～720℃，使得滞留于退火炉内的钢带温度保持在600℃～720℃的范围内，然后再处理炉外断带。
(3)已酸洗钢带的温度控制：处理炉外断带时，利用设置在连续退火酸洗线漂洗段出口的电磁感应加热装置，在小于30秒的时间内将生产线上已酸洗钢带加热到80℃～120℃，然后电磁感应加热装置持续加热使得钢带温度保持在80℃～120℃的范围内。
(4)炉外断带处理后的退火炉温度控制：炉外断带处理完毕后，在小于20秒的时间内将退火炉从600℃～720℃快速升温到退火热处理目标温度，同时将过线速度提升达到目标过线速度，并且当退火炉内钢带到达漂洗段出口时，电磁感应加热装置停止加热。
如本领域技术人员所知的，铁铬铝合金热轧钢卷连续退火酸洗的退火热处理目标温度一般为750℃～1000℃，目标过线速度按照具体退火炉长度进行设定，本文不再就此展开赘述。
在本发明的防止宽幅铁铬铝合金热轧钢卷退火炉内断带的方法中，通过在铁铬铝合金中加入一定含量的Nb和/或Ti，以及发生炉外断带时将退火炉快速降温到600℃～720℃，由于Nb和Ti元素具有提高材料再结晶温度的功效，使得材料晶粒在600℃～720℃的温度下极其缓慢长大，确保在8小时内不会造成晶粒粗化至60μm以上，从而有效防止退火炉内钢带在张力作用下发生断带，避免钢卷报废；通过在处理炉外断带时对漂洗段出口的热卷钢带进行加热，能够避免低温脆断，从而有效缩短生产线停运时间，降低退火炉内断带的发生风险。
经实际生产验证，本发明的防止宽幅铁铬铝合金热轧钢卷退火炉内断带的方法适用于牌号为1Cr13Al4、0Cr21Al5、0Cr21Al6、0Cr25A15和OCr27A17Mo2等的铁铬铝合金热轧钢卷，铁铬铝合金热轧钢卷规格为宽度300mm～2150mm、厚度1.5mm～6.0mm。
以下结合具体实施例说明本发明的防止宽幅铁铬铝合金热轧钢卷退火炉内断带的方法。
实施例1
本发明实施例1的防止宽幅铁铬铝合金热轧钢卷退火炉内断带的方法应用于牌号为0Cr21Al6的铁铬铝合金热轧钢卷，其规格为宽度1100mm、厚度2.8mm，实施例1的防止宽幅铁铬铝合金热轧钢卷退火炉内断带的方法包括：
(1)在铁铬铝合金中按质量百分比添加0.09％的Nb和0.15％的Ti，铁铬铝合金的化学成分按质量百分比为：C含量0.009％、Si含量0.20％、Mn含量0.12％、Al含量5.54％、Cr含量19.79％、La含量0.05％、P含量0.020％、S含量0.001％、Ti含量0.15％、Nb含量0.09％，其余为Fe及其它不可避免的杂质。
(2)当0Cr21Al6铁铬铝合金热轧钢卷以880℃的退火温度和13米/分钟的过线速度在连续退火酸洗线上进行退火酸洗处理过程中发生炉外断带时，停止钢带运行，在12秒内将退火炉快速降温到660℃，并将滞留于退火炉内的钢带的温度保持在600℃～720℃的范围内，然后再处理炉外断带。
(3)处理炉外断带时，利用设置在连续退火酸洗线漂洗段出口的电磁感应加热装置，在8秒内将生产线上已酸洗钢带加热到85℃，然后电磁感应加热装置持续加热使得钢带温度保持在80℃～120℃的范围内。
(4)炉外断带处理完毕后，在13秒内将退火炉从660℃快速升温到880℃，同时将过线速度提升到13米/分钟，并且当退火炉内钢带到达漂洗段出口时，电磁感应加热装置停止加热。
利用本发明实施例1的防止宽幅铁铬铝合金热轧钢卷退火炉内断带的方法，炉内钢带的晶粒尺寸在25μm～50μm，未发生晶粒粗化断带，而且由于线上已酸洗钢带被持续加热保温，未发生低温脆断，断带处理后的宽幅铁铬铝合金热轧钢卷顺利完成连续退火酸洗处理，产品质量满足后续工序要求。
实施例2
本发明实施例2的防止宽幅铁铬铝合金热轧钢卷退火炉内断带的方法应用于牌号为1Cr13Al4的铁铬铝合金热轧钢卷，其规格为宽度2050mm、厚度2.5mm，实施例2的防止宽幅铁铬铝合金热轧钢卷退火炉内断带的方法包括：
(1)在铁铬铝合金中按质量百分比添加0.42％的Ti，铁铬铝合金的化学成分按质量百分比为：C含量0.008％、Si含量0.35％、Mn含量0.08％、Al含量4.58％、Cr含量13.86％、P含量0.012％、S含量0.001％、Ti含量0.42％，其余为Fe及其它不可避免的杂质。
(2)当1Cr13Al4铁铬铝合金热轧钢卷以760℃的退火温度和15米/分钟的过线速度在连续退火酸洗线上进行退火酸洗处理过程中发生炉外断带时，停止钢带运行，在9秒内将退火炉快速降温到650℃，并将滞留于退火炉内的钢带的温度保持在600℃～720℃的范围内，然后再处理炉外断带。
(3)处理炉外断带时，利用设置在连续退火酸洗线漂洗段出口的电磁感应加热装置，在7秒内将生产线上已酸洗钢带加热到85℃，然后电磁感应加热装置持续加热使得钢带温度保持在80℃～120℃的范围内。
(4)炉外断带处理完毕后，在10秒内将退火炉从650℃快速升温到760℃，同时将过线速度提升到15米/分钟，并且当退火炉内钢带到达漂洗段出口时，电磁感应加热装置停止加热。
利用本发明实施例2的防止宽幅铁铬铝合金热轧钢卷退火炉内断带的方法，炉内钢带的晶粒尺寸在20μm～50μm，未发生晶粒粗化断带，而且由于线上已酸洗钢带被持续加热保温，未发生低温脆断，断带处理后的宽幅铁铬铝合金热轧钢卷顺利完成连续退火酸洗处理，挽回钢卷报废的损失，且产品质量满足后续工序要求。
综上所述，本发明的防止宽幅铁铬铝合金热轧钢卷退火炉内断带的方法能够有效避免晶粒粗化断带及低温脆断，从而防止处理炉外断带过程中退火炉内的断带，确保宽幅铁铬铝合金热轧钢卷顺利完成连续退火酸洗处理，产品质量满足下工序轧制要求。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。
还需要说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的范围。

Claims (4)

1.一种防止宽幅铁铬铝合金热轧钢卷退火炉内断带的方法，其特征在于，包括：
(1)铁铬铝合金成分控制：在铁铬铝合金中按质量百分比添加0.05％～0.25％的Nb和/或0.05％～0.60％的Ti；
(2)炉外断带处理前的退火炉温度控制：当铁铬铝合金热轧钢卷以退火热处理目标温度和目标过线速度在连续退火酸洗线上进行退火酸洗处理过程中发生炉外断带时，停止钢带运行，在小于20秒的时间内将退火炉快速降温到600℃～720℃，并将滞留于退火炉内的钢带的温度保持在600℃～720℃的范围内，然后再处理炉外断带；
(3)已酸洗钢带的温度控制：处理炉外断带时，利用设置在连续退火酸洗线漂洗段出口的电磁感应加热装置，在小于30秒的时间内将生产线上已酸洗钢带加热到80℃～120℃，然后电磁感应加热装置持续加热使得钢带温度保持在80℃～120℃的范围内；
(4)炉外断带处理后的退火炉温度控制：炉外断带处理完毕后，在小于20秒的时间内将退火炉从600℃～720℃快速升温到退火热处理目标温度，同时将过线速度提升达到目标过线速度，并且当退火炉内钢带到达漂洗段出口时，电磁感应加热装置停止加热。
2.如权利要求1所述的防止宽幅铁铬铝合金热轧钢卷退火炉内断带的方法，其特征在于，所述铁铬铝合金热轧钢卷的规格为宽度300mm～2150mm、厚度1.5mm～6.0mm，铁铬铝合金的牌号为1Cr13Al4、0Cr21Al5、0Cr21Al6、0Cr25A15和OCr27A17Mo2。
3.如权利要求1所述的防止宽幅铁铬铝合金热轧钢卷退火炉内断带的方法，其应用于牌号为0Cr21Al6、规格为宽度1100mm、厚度2.8mm的铁铬铝合金热轧钢卷，其特征在于，所述方法包括：
(1)在铁铬铝合金中按质量百分比添加0.09％的Nb和0.15％的Ti，铁铬铝合金的化学成分按质量百分比为：C含量0.009％、Si含量0.20％、Mn含量0.12％、Al含量5.54％、Cr含量19.79％、La含量0.05％、P含量0.020％、S含量0.001％、Ti含量0.15％、Nb含量0.09％，其余为Fe及其它不可避免的杂质；
(2)当0Cr21Al6铁铬铝合金热轧钢卷以880℃的退火温度和13米/分钟的过线速度在连续退火酸洗线上进行退火酸洗处理过程中发生炉外断带时，停止钢带运行，在12秒内将退火炉快速降温到660℃，并将滞留于退火炉内的钢带的温度保持在600℃～720℃的范围内，然后再处理炉外断带；
(3)处理炉外断带时，利用电磁感应加热装置在8秒内将生产线上已酸洗钢带加热到85℃，然后电磁感应加热装置持续加热使得钢带温度保持在80℃～120℃的范围内；
(4)炉外断带处理完毕后，在13秒内将退火炉从660℃快速升温到880℃，同时将过线速度提升到13米/分钟，并且当退火炉内钢带到达漂洗段出口时，电磁感应加热装置停止加热。
4.如权利要求1所述的防止宽幅铁铬铝合金热轧钢卷退火炉内断带的方法，其应用于牌号为1Cr13Al4、规格为宽度2050mm、厚度2.5mm的铁铬铝合金热轧钢卷，其特征在于，所述方法包括：
(1)在铁铬铝合金中按质量百分比添加0.42％的Ti，铁铬铝合金的化学成分按质量百分比为：C含量0.008％、Si含量0.35％、Mn含量0.08％、Al含量4.58％、Cr含量13.86％、P含量0.012％、S含量0.001％、Ti含量0.42％，其余为Fe及其它不可避免的杂质；
(2)当1Cr13Al4铁铬铝合金热轧钢卷以760℃的退火温度和15米/分钟的过线速度在连续退火酸洗线上进行退火酸洗处理过程中发生炉外断带时，停止钢带运行，在9秒内将退火炉快速降温到650℃，并将滞留于退火炉内的钢带的温度保持在600℃～720℃的范围内，然后再处理炉外断带；
(3)处理炉外断带时，利用电磁感应加热装置在7秒内将生产线上已酸洗钢带加热到85℃，然后电磁感应加热装置持续加热使得钢带温度保持在80℃～120℃的范围内；
(4)炉外断带处理完毕后，在10秒内将退火炉从650℃快速升温到760℃，同时将过线速度提升到15米/分钟，并且当退火炉内钢带到达漂洗段出口时，电磁感应加热装置停止加热。
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