CN116475234A - 表面氧化铁皮缺陷控制方法，及低碳冷成型钢柸 - Google Patents

Abstract

本申请的实施例提供了一种氧化铁皮缺陷的控制方法，所述方法应用于无头轧制工艺产线以生产低碳冷成型钢柸，所述无头轧制工艺产线依次包括连铸工序，加热工序，粗轧工序，精轧工序，层冷工序，以及卷取工序，所述方法包括：在所述连铸工序中，控制连铸板坯的厚度为90mm～115mm，连铸拉速≥4.9m/min；在所述粗轧工序中，设置至少一架粗轧机防剥落水；在所述加热工序中，控制加热炉出钢温度≤1150℃；在所述精轧工序中，设置至少两架精轧机防剥落水；在所述层冷工序中，采用稀疏冷却工艺；在所述卷取工序中，控制卷取温度为540℃～570℃。本申请实施例的技术方案能解决无头轧制工艺产线生产低碳冷成型钢柸时表面氧化铁皮压入的技术问题。

Description

表面氧化铁皮缺陷控制方法，及低碳冷成型钢柸

技术领域

本申请涉及钢铁冶金技术领域，具体而言，涉及一种表面氧化铁皮缺陷的控制方法，以及低碳冷成型钢柸。

背景技术

无头轧制生产工艺作为近几年快速发展的热轧生产技术，其连续不间断轧制大大提高了热连轧生产效率，相比传统半连续热轧生产线，不管在节能降耗方面还是在极薄规格生产方面，都有很明显的优势。但是目前无头轧制生产工艺在生产酸洗类产品过程中最容易出现的质量缺陷就是氧化铁皮，加之酸洗板钢种用户对最终产品的表面质量要求极其苛刻，不允许存在氧化铁皮以及酸洗后残留的凹坑、麻坑等表面缺陷。基于此，如何避免在无头产线生产低碳冷成型钢坯过程中出现氧化铁皮缺陷是亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请的实施例提供了一种表面氧化铁皮缺陷控制方法，及低碳冷成型钢柸，进而在一定程度上能解决在无头产线生产低碳冷成型钢坯过程中出现氧化铁皮缺陷的技术问题，从而提高低碳冷成型钢坯的产品质量，提升客户体验。

本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本申请的实践而习得。

根据本申请实施例的第一方面，提供了一种表面氧化铁皮缺陷控制方法，所述方法应用于无头轧制工艺产线以生产低碳冷成型钢柸，所述无头轧制工艺产线依次包括连铸工序，加热工序，粗轧工序，精轧工序，层冷工序，以及卷取工序，所述方法包括：在所述连铸工序中，控制连铸板坯的厚度为90mm～115mm，连铸拉速≥4.9m/min；在所述加热工序中，控制加热炉出钢温度≤1150℃；在所述粗轧工序中，设置至少一架粗轧机防剥落水；在所述精轧工序中，设置至少两架精轧机防剥落水；在所述层冷工序中，采用稀疏冷却工艺；在所述卷取工序中，控制卷取温度为540℃～570℃。

在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述钢柸的成分包括C，Mn，Si，P，S，以及Fe，其中，C为0.03％～0.05％，Mn为0.1％～0.2％，Si为0.03％～0.05％，P≤0.015％，S≤0.002％，其余为Fe。

在本申请的一些实施例中，基于前述方案，在所述无头轧制工艺产线中设置至少两架轧制润滑，且所述轧制润滑中油水浓度比例≥0.4％。

在本申请的一些实施例中，基于前述方案，在所述精轧工序中，控制精轧入口温度为1080℃～1130℃。

在本申请的一些实施例中，基于前述方案，在所述粗轧工序前设置第一除鳞工序，在所述精轧工序前设置第二除鳞工序，在所述第一除鳞工序和所述第二除鳞工序中，控制高压水除鳞系统压力≥370Bar。

在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述粗轧机防剥落水的水量≥10L/min，以及所述精轧机防剥落水的水量≥10L/min。

在本申请的一些实施例中，基于前述方案，在所述粗轧工序中，控制粗轧机工作辊轧制吨位＜6500吨。

在本申请的一些实施例中，基于前述方案，在所述精轧工序中，精轧机前三架工作辊采用等级达到二级以上的辊面，精轧机后两架工作辊使用新磨削辊。

本申请的技术方案，在启动所述无头轧制工艺产线之前，所述方法还包括轧制工况准备，所述轧制工况准备包括中间辊道打磨，精轧出口板道打磨，以及所述无头轧制工艺产线中各种设备状态的检查。

根据本申请实施例的第二方面，提供了一种低碳冷成型钢柸，所述低碳冷成型钢柸采用本申请实施例的第一方面所述的表面氧化铁皮缺陷的控制方法轧制而成。

由上述技术方案可知，本申请至少具有如下优点和积极效果：

第一方面：在本申请中，通过钢坯的成分以及成分比例控制，板坯厚度范围控制和连铸拉速范围控制，加热炉出钢温度控制、精轧入口温度以及卷取温度控制，轧机工艺水使用标准和轧制润滑使用标准控制，轧辊辊面要求控制等等，从而实现改善表面氧化铁皮缺陷，提升产品质量，满足客户对酸洗类产品的高质量要求。

第二方面：本申请的表面氧化铁皮缺陷的控制方法无需增加产线生产成本，也能解决产线中表面氧化铁皮缺陷，因此提升产品质量的同时也能节约生产成本。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1示出了钢坯存在氧化铁皮缺陷的表面质量示意图；

图2示出了本申请无头轧制工艺产线的示意图；

图3示出了本申请无头轧制工艺的流程示意图；

图4示出了通过本申请技术方案得到的钢柸的表面质量示意图。

具体实施方式

下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本申请，本申请的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本申请，而非限制本申请。

在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。

需要说明的是：在本文中提及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

需要注意的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的对象在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在图示或描述的那些以外的顺序实施。

除非另有特别说明，本申请中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

接下来，将对本申请提出的一种表面氧化铁皮缺陷的控制方法进行详细说明。

本申请的无头轧制生产工艺的工艺特点是，在连铸机生产过程中对铸坯不进行切断，经高压水除鳞后，连续不断地通过精轧机组，以实现无间断、多功能、多钢种及断面的轧制。其带钢的轧制状态为恒张力状态，其几何尺寸的精度会有明显提高，可以大量稳定地生产极薄带钢，最低轧制厚度可达到0.8mm。尤其是在生产冷成型等酸洗类产品方面，可以稳定生产≤1.2mm极薄规格，再经过冷轧酸洗工艺后可以直接外卖，实现“以热代冷”，大大提高了全流程生产效率并明显减少工序生产成本。

但是目前的无头轧制工艺中生产的钢坯会存在表面氧化铁皮缺陷，后续经过酸洗后会存在明显的表面质量缺陷。如图1所示，图1(1)和图1(2)示出的为一种经过无头轧制工艺，经过酸洗后得到的钢坯的表面存在的缺陷示意图。

可以理解，目前的无头轧制工艺中会存在氧化铁皮，降低产品质量，因此本申请的目的在于如何解决无头轧制生产工艺中氧化铁皮产生的技术问题。

本申请的表面氧化铁皮缺陷的控制方法应用于无头轧制工艺产线以生产低碳冷成型钢柸，所述无头轧制工艺产线依次包括连铸工序，加热工序，粗轧工序，

精轧工序，层冷工序，以及卷取工序。具体的，本申请的无头轧制工艺产线中包括的设备如图2所示。

参见图2，示出了本申请无头轧制工艺产线的示意图。

图2中，各个序号分别为：1、薄板柸连铸机；2、连铸除鳞机；3、摆剪(PS)；4、隧道炉；5、火焰切割枪1(TC1)；6、横移车；7、火焰切割枪2(TC2)；8、立辊；9、粗轧前除鳞机；10、粗轧机组；11、切头剪(CS)；12、感应加热器(IH)；13，强冷+精轧前除鳞机；14、精轧机组；15、层流冷却；16、高速飞剪(HSS)；17、卷取机。

可以理解，本申请中的连铸工序中的设备包括薄板柸连铸机，连铸除鳞机等；加热工序中包括感应加热器等；粗轧工序中包括粗轧机组等；精轧工序中包括精轧机组等；卷取工序中包括卷取机等。

需要说明的是，在本申请中，首先会进行炼钢工序，以得到合格的钢水，然后再将合格的钢水转运至无头轧制工艺产线。在所述炼钢工序中得到的合格的钢水成分包括C，Mn，Si，P，S，以及Fe，其中，C为0.03％～0.05％，Mn为0.1％～

0.2％，Si为0.03％～0.05％，P≤0.015％，S≤0.002％，其余为Fe。其中成分是以质量百分比计。

还需要说明的是，所述合格的钢水可能还包括不可避免的杂质。

可以理解，所述合格的钢水成分即最终通过无头轧制工艺产线，生产出的低碳冷成型钢柸的成分。

其中，因为本申请主要用于生产低碳冷成型钢坯，因此将C的含量设置较低。C有固溶强化的作用，起到提升材料强度以及降低材料延伸率的作用，但是C含量过高会使得精轧机的负荷偏重，从而造成精轧机震动，产生轧制板性不稳定的问题；C含量过低容易出现热屈服强度偏低的问题。因此合理的设计C的成分含量能有利于控制炼钢生产节奏，以及控制生产成本。本申请中采用C的含量为0.03％～0.05％。

其中，Mn主要起到固溶强化的作用，可以强化铁素体，在材料强度增加的同时，还不会降低材料塑性。但是Mn的含量设置过高容易使得晶粒粗化，从而降低钢坯的抗腐蚀能力，降低产品质量，因此本申请中采用Mn的含量为0.1％～0.2％。

其中，Si元素可以和Fe元素生成硅酸铁(Fe₂SiO₄)，从而能减小磷酸铁(FePO₄)与表面氧化铁皮的晶粒错配度，抑制氧化铁皮在高温区域的爆皮现象，进而减少中间柸在除鳞后送入轧机之前出现铁皮压入的情况。因此本申请中采用Si的含量为0.03％～0.05％。

在本申请的连铸工序中，控制连铸板坯的厚度为90mm～115mm，连铸拉速≥4.9m/min。

需要说明的是，连铸板柸的厚度控制是依据产线的要求设计。在无头轧制工艺产线中，连铸与轧钢直接刚性连接，所以连铸拉速设置较高，能为轧线提供合适的速度与温度，是稳定性生产的基础。同时合适的连铸拉速的设置能抑制氧化铁皮的生产，从而改善氧化铁皮缺陷。

在本申请的加热工序中，控制加热炉出钢温度≤1150℃。

可以理解，氧化铁皮主要是氧化铁(Fe₂O₃)，四氧化三铁(Fe₃O₄)以及氧化亚铁(FeO)组成。因此，在加热工序中如果温度偏高会使得板坯暴露在空气中，材料中的铁与氧气发生发生，在蒸汽中与水发生反应，从而会生成氧化铁皮。基于此，应当控制加热炉出钢温度较低一些，同时要利于实现轧制要求，因此需要控制加热炉出钢温度在一个合理的范围，本申请采用为≤1150℃。

本申请的无头轧制工艺的具体包括如图3所示的工序。

参见图3，示出了本申请无头轧制工艺的流程示意图。

在本申请的在粗轧工序之前设置第一除鳞工序，在所述第一除鳞工序中控制高压水除鳞系统压力≥370Bar。

需要说明的是，除鳞是去除氧化铁皮的有效手段，在除鳞系统中利用高压水能去除中间柸表面的比较明显的氧化铁皮。可以理解，为了实现好的除鳞效果，在无头轧制产线中需要对第一除鳞工序中的除鳞喷嘴进行检查，避免除鳞喷嘴出现堵塞以及漏水的现象，从而影响除鳞效果。

中间柸经过第一除鳞工序之后需要进入粗轧机组进行粗轧，因为第一除鳞工序到粗轧工序之间还有一段距离，会与空气接触使得可能还会产生氧化铁皮，因此在本申请中，在粗轧工序中，在入口处设置至少一架粗轧机防剥落水，且所述粗轧机防剥落水的水量≥10L/min。

可以理解，设置粗轧机防剥落水能有效抑制氧化铁皮的生成，通过水使得中间柸表面的温度降低，抑制氧化铁皮的二次生产，减少氧化铁皮的压入，降低氧化铁皮剥落困难。

在本申请的粗轧工序中，控制粗轧机工作辊轧制吨位＜6500吨。

在本申请的粗轧工序之后，进入第二除鳞工序，在所述第二除鳞工序中控制高压水除鳞系统压力≥370Bar。

可以理解，通过第二除鳞工序能有效去除板坯表面的氧化铁皮，在无头轧制产线中需要对第二除鳞工序的除鳞喷嘴进行检查，避免除鳞喷嘴出现堵塞以及漏水的现象，从而影响除鳞效果。

在本申请的精轧工序中，在入口处设置至少两架精轧机防剥落水，且所述精轧机防剥落水的水量≥10L/min。

可以理解，设置精轧机防剥落水能有效抑制氧化铁皮的生成，通过水使得中间柸表面的温度降低，抑制氧化铁皮的二次生产，减少氧化铁皮的压入，降低氧化铁皮剥落困难。

在本申请的精轧工序中，控制精轧入口温度为1080℃～1130℃。

在本申请的精轧工序中，精轧机前三架工作辊采用等级达到二级以上的辊面，精轧机后两架工作辊使用新磨削辊。

在一些实施方式中，精轧机前三架工作辊采用高速钢轧辊，因为高速钢轧辊在良好的冷却条件下，辊身表面形成附着力强而致密的氧化膜，这种均匀致密的氧化膜长时间存在而且不脱落，使得高速钢轧辊耐磨性得到显著提高，从而能避免辊面剥落被压入板坯中，减少二次氧化铁皮的产生。

可以理解，因为在精轧工序中前三架工作辊对轧制的影响相对较小，采用二级以上的辊面，可以重复多次上机使用。

需要说明的是，在本申请中，精轧机后两架工作辊对轧制的影响较高，需要每次在使用前对工作辊进行磨削，以除去粗糙表面，即保证每次使用的工作辊为新磨削辊。可以理解，使用新磨削辊能避免辊面剥落，防止二次氧化铁皮，从而提升钢柸质量。

在本申请的层冷工序中，采用稀疏冷却工艺。即在层冷区域采用稀疏冷却工艺，可以抑制表面氧化铁皮的产生，更好的避免氧化铁皮缺陷。

在本申请的卷取工序中，控制卷取温度为540℃～570℃。可以理解，对卷取温度的合理控制能减少氧化铁皮，提升钢柸质量。

在本申请中，在所述无头轧制工艺产线中设置至少两架轧制润滑，且所述轧制润滑中油水浓度比例≥0.4％。

可以理解，可以在粗轧机或者精轧机中设置轧制润滑，从而改善轧机表面质量，使得轧机表面摩擦力减小，辊面质量提升，减少因为辊面粗糙，以及辊面剥落造成的带钢表面的二次氧化铁皮。

在本申请中，在启动所述无头轧制工艺产线之前，所述方法还包括轧制工况准备，所述轧制工况准备包括中间辊道打磨，精轧出口板道打磨，以及所述无头轧制工艺产线中各种设备状态的检查。

可以理解，在整个无头轧制工艺产线中对氧化铁皮产生的因素很多，需要严格要求工艺才能改善氧化铁皮缺陷。在本申请中，在启动无头轧制工艺产线对中间辊道进行打磨，以及精轧出口板道打磨能有效减少辊面粗糙，辊面剥落等原因对氧化铁皮产生的影响。

所述对无头轧制工艺产线中各种设备状态的检查，具体包括但不限于：操作检查除鳞集管和喷嘴状态保证正常；确认高温计等仪表检测正常；检查除尘系统和除尘水是否正常；确认上机轧辊表面和材质正常等等。

通过本申请的表面氧化铁皮缺陷的控制方法能生产一种低碳冷成型钢柸，且该冷成型钢坯的表面氧化铁皮缺陷能被大大改善，具体的，可以参见图4所示。图4示出了通过本申请技术方案得到的钢柸的表面质量示意图。图4(1)为经过本申请技术方案后，再酸洗得到的钢坯的上表面质量示意图；图4(2)为经过本申请技术方案后，再酸洗得到的钢坯的下表面质量示意图。

通过本申请的技术方案，通过钢柸成分及关键工艺点控制，控制带钢在无头轧制过程中氧化铁皮的生成速率和厚度，再通过后道工序酸洗工艺可消除氧化铁皮压入及色差等缺陷问题，大大提高了产品合格率。本申请的技术方法科学简单，经济高效，利用本发明可以在不增加产线生产成本的同时且不影响成品性能的条件下有效解决氧化铁皮缺陷问题。

虽然已参照几个典型实施方式描述了本申请，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本申请能够以多种形式具体实施而不脱离申请的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种表面氧化铁皮缺陷的控制方法，其特征在于，所述方法应用于无头轧制工艺产线以生产低碳冷成型钢柸，所述无头轧制工艺产线依次包括连铸工序，加热工序，粗轧工序，精轧工序，层冷工序，以及卷取工序，所述方法包括：

在所述连铸工序中，控制连铸板坯的厚度为90mm～115mm，连铸拉速≥4.9m/min；

在所述加热工序中，控制加热炉出钢温度≤1150℃；

在所述粗轧工序中，设置至少一架粗轧机防剥落水；

在所述精轧工序中，设置至少两架精轧机防剥落水；

在所述层冷工序中，采用稀疏冷却工艺；

在所述卷取工序中，控制卷取温度为540℃～570℃。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述钢柸的成分包括C，Mn，Si，P，S，以及Fe，其中，C为0.03％～0.05％，Mn为0.1％～0.2％，Si为0.03％～0.05％，P≤0.015％，S≤0.002％，其余为Fe。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述无头轧制工艺产线中设置至少两架轧制润滑，且所述轧制润滑中油水浓度比例≥0.4％。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述精轧工序中，控制精轧入口温度为1080℃～1130℃。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述粗轧工序前设置第一除鳞工序，在所述精轧工序前设置第二除鳞工序，在所述第一除鳞工序和所述第二除鳞工序中，控制高压水除鳞系统压力≥370Bar。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述粗轧机防剥落水的水量≥10L/min，以及所述精轧机防剥落水的水量≥10L/min。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述粗轧工序中，控制粗轧机工作辊轧制吨位＜6500吨。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述精轧工序中，精轧机前三架工作辊采用等级达到二级以上的辊面，精轧机后两架工作辊使用新磨削辊。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在启动所述无头轧制工艺产线之前，所述方法还包括轧制工况准备，所述轧制工况准备包括中间辊道打磨，精轧出口板道打磨，以及所述无头轧制工艺产线中各种设备状态的检查。

10.一种低碳冷成型钢柸，其特征在于，采用如权利要求1-9中任一项所述的表面氧化铁皮缺陷的控制方法轧制而成。