CN117206324B - 一种稀土低温Hi-B钢热轧卷的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种稀土低温Hi‑B钢热轧卷的生产方法，涉及金属材料轧制中稀土低温Hi‑B钢的轧制工艺技术领域，包括材料的化学元素含量设计、热轧加热工艺和轧制工艺控制方法，生产出合格的热轧原料卷，该方法发明材料的化学元素含量设计思路、相应的热轧加热工艺和轧制工艺，得到较优的成品磁性能，降低加工成本，加入稀土Ce有利降低铁损，加入稀土La有利于提高磁感，通过升降气缸下降从动副辊的高度，增大与驱动主辊之间的间距，从而避免轧辊受力过大而损坏，同时辅助辊安装在从动副辊的上方，使得辅助辊与从动副辊高度平齐，同步升降，通过两个辅助导向轮能够对轧制钢材进行导向和限位，避免轧制钢材偏移喂错料，造成驱动主辊和从动副辊受力不均而损坏。
Description
技术领域
本发明涉及金属材料轧制中稀土低温Hi-B钢的轧制工艺技术领域，具体为一种稀土低温Hi-B钢热轧卷的生产方法。
背景技术
低温Hi-B钢具有磁感强度高，铁损低的特点，主要应用于变压器铁心。低温主要体现在热轧加热温度介于1000~1200℃之间时，可以降低加热炉能耗并延长加热炉使用周期，降低Hi-B钢热轧卷的生产难度。Hi-B钢化学成分中加入稀土元素后，稀土易与硫元素结合，将影响抑制剂的形成规律和组成，在热轧工序需要制定相应的热轧工艺控制固有抑制剂的尺寸和分布，并得到有益的热轧板组织和织构。稀土在普通钢种的影响和工业应用已经广泛研究和应用，稀土元素La和Ce元素在Hi-B钢热轧加热和轧制工艺未见相关报道和技术创新，因此本发明开发稀土元素La和Ce在低温Hi-B钢热轧过程中加热和轧制工艺参数和控制方法，为稀土Hi-B钢的全流程开发提供支撑。
另外传统的轧机在加工轧制作业时存在造成轧辊断裂的问题，而轧辊断裂的原因主要由于缠辊、喂错孔、多条轧制变形量过大；或轧制温度过低，使变形抗力增加，轧制力超过了轧辊的强度极限。
发明内容
本发明的目的在于提供一种稀土低温Hi-B钢热轧卷的生产方法，以解决背景技术中提到的技术问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种稀土低温Hi-B钢热轧卷的生产方法，方法包括材料的化学元素含量设计、热轧加热工艺和轧制工艺控制方法，具体生产流程为铁水→转炉→RH精炼→铸机→热轧→常化→冷轧→脱碳渗氮→涂覆MgO和高温退火→拉伸平整。
作为本发明进一步的方案：所述材料的化学元素含量设计为：C 0.15~0.48%；Si3.00~3.30%；Mn 0.05~0.20%；P 0.005~0.035%；S 0.002~0.020%；Als 0.010~0.035%；N0.0060~0.0120%；Sn 0.02~0.07%；Ce 0.0010~0.0030%：La 0.0010~0.0030%，其余为Fe及不可避免的夹杂，质量分数共计为100%。
作为本发明进一步的方案：所述热轧加热工艺中连铸坯装炉温度保证在350℃以上，避免加热炉内断坯事故；加热炉各段末温度按照以下执行：预热段末温度800~950℃，一加段末温度950~1000℃，二加段末温度1000~1080℃，均热段和出钢温度1060~1080℃，总在炉时间≥200min。
作为本发明进一步的方案：所述轧制工艺控制方法是指铸坯出炉后使用除鳞机去除表面氧化铁皮，粗轧采用4道次轧制，压下量分别为50~60mm、50~55mm、45~55mm、45~50mm，中间坯厚度控制40~50mm，粗轧出口温度880~1000℃，中间坯在精轧前使用热卷箱，保证中间坯温度稳定在1000℃以上并控制头尾温度差小于10℃，精轧穿带速度大于11m/s，前两机架压下率要求分别大于50%，轧机只开轧辊冷却水，其余水全部关闭；终轧温度达到950~980℃，层冷采用前段冷却，卷取温度500~550℃。
作为本发明进一步的方案：所述轧机包括底板，所述底板的顶端垂直固定安装两个并列设置的立柱，两个所述立柱之间转动安装驱动主辊，所述底板的上方设置有辅助轧钢机构，所述辅助轧钢机构包括两个升降气缸，两个所述升降气缸分别嵌入固定安装在对应立柱内，两个所述升降气缸的输出端均安装升降杆，两个所述升降杆的顶端均安装升降头，两个所述升降头之间转动安装从动副辊。
作为本发明进一步的方案：两个所述升降头与对应升降杆之间均固定安装压力传感器，两个所述升降头相向一侧均转动安装转动轴，所述从动副辊的两端分别与对应的转动轴固定连接。
作为本发明进一步的方案：两个所述立柱一侧设置有辅助进料机构，所述辅助进料机构包括两个轴座，两个所述轴座外环壁均垂直固定连接固定杆，两个所述固定杆的末端均伸入至对应立柱内，且分别垂直固定安装在对应升降头一侧。
作为本发明进一步的方案：两个所述轴座之间转动安装辅助辊，所述辅助辊与从动副辊高度平齐设计，并且所述辅助辊的外环壁嵌入固定安装两个温度传感器，两个所述温度传感器的外径与辅助辊的外径一致。
作为本发明进一步的方案：两个所述固定杆的顶端均垂直固定安装辅助推料机构，两个所述辅助推料机构均包括固定座，两个所述固定座分别垂直固定安装在对应固定杆的顶端，两个所述固定座相远离一侧均垂直固定安装伸缩气缸，两个所述伸缩气缸的输出端固定安装有安装座，两个所述安装座的两相对内侧壁之间均转动安装辅助导向轮。
作为本发明进一步的方案：两个所述立柱相向一侧均开设有第一滑槽，两个所述立柱同向一侧均开设有第二滑槽，两个所述转动轴贯穿对应第一滑槽且均与从动副辊固定连接，两个所述固定杆分别滑动贯穿对应的第二滑槽。
本发明的有益效果：
首先，本发明提供一种稀土低温Hi-B钢热轧卷的生产方法，通过材料的化学元素含量设计、相应的热轧加热工艺和轧制工艺，得到较优的成品磁性能，同时本发明加工成本低于比较例，加入稀土Ce有利降低铁损，加入稀土La有利于提高磁感；
其次，在从动副辊一侧设置高度平齐的辅助辊，通过辅助辊能够使得被从动副辊和驱动主辊轧制的钢板材保持平行，也就是使得喂料角度平稳不倾斜，进而不容易造成轧辊受力不均而断裂，同时在支撑从动副辊的升降气缸输出轴上安装压力传感器，通过压力传感器能够实时监测升降气缸输出轴受力程度，从而避免升降气缸受力过大而损坏，当压力传感器监测到压力达到阙值后，通过升降气缸下降从动副辊的高度，增大与驱动主辊之间的间距，从而避免轧辊受力过大而损坏，同时辅助辊安装在从动副辊的上方，使得辅助辊与从动副辊高度平齐，同步升降；
最后，在辅助辊的上方安装可以对向伸缩并且可以旋转的辅助导向轮，通过两个辅助导向轮能够对轧制钢材进行导向和限位，避免轧制钢材偏移喂错料，造成驱动主辊和从动副辊受力不均而损坏。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明立柱安装结构示意图；
图3为本发明侧视结构示意图；
图4为本发明辅助轧钢机构、辅助进料机构和辅助推料机构安装结构示意图；
图5为本发明化学成分表实验数据表；
图6为本发明加热和轧制工艺实验数据表；
图7为本发明立柱和辅助轧钢机构之间的结构关系。
图中：
1、底板；2、立柱；21、第一滑槽；22、第二滑槽；23、驱动主辊；24、驱动电机；3、辅助轧钢机构；31、升降气缸；32、升降杆；33、升降头；34、压力传感器；35、转动轴；36、从动副辊；4、辅助进料机构；41、轴座；42、固定杆；43、辅助辊；44、温度传感器；5、辅助推料机构；51、固定座；52、伸缩气缸；53、安装座；54、辅助导向轮。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
一种稀土低温Hi-B钢热轧卷的生产方法，方法包括材料的化学元素含量设计、热轧加热工艺和轧制工艺控制方法，具体生产流程为铁水→转炉→RH精炼→铸机→热轧→常化→冷轧→脱碳渗氮→涂覆MgO和高温退火→拉伸平整。
热轧加热工艺中连铸坯装炉温度保证在350℃以上，避免加热炉内断坯事故；加热炉各段末温度按照以下执行：预热段末温度800~950℃，一加段末温度950~1000℃，二加段末温度1000~1080℃，均热段和出钢温度1060~1080℃，总在炉时间≥200min。
轧制工艺控制方法是指铸坯出炉后使用除鳞机去除表面氧化铁皮，粗轧采用4道次轧制，压下量分别为50~60mm、50~55mm、45~55mm、45~50mm，中间坯厚度控制40~50mm，粗轧出口温度880~1000℃，中间坯在精轧前使用热卷箱，保证中间坯温度稳定在1000℃以上并控制头尾温度差小于10℃，精轧穿带速度大于11m/s，前两机架压下率要求分别大于50%，轧机只开轧辊冷却水，其余水全部关闭；终轧温度达到950~980℃，层冷采用前段冷却，卷取温度500~550℃。
材料的化学元素含量设计为：C 0.15~0.48%；Si 3.00~3.30%；Mn 0.05~0.20%；P0.005~0.035%；S 0.002~0.020%；Als 0.010~0.035%；N 0.0060~0.0120%；Sn 0.02~0.07%；Ce 0.0010~0.0030%：La 0.0010~0.0030%，其余为Fe及不可避免的夹杂，质量分数共计为100%。
如图1-4和图7所示，轧机包括底板1，底板1的顶端垂直固定安装两个并列设置的立柱2，两个立柱2之间转动安装驱动主辊23，其中一个立柱2的外侧壁垂直固定安装驱动电机24，驱动电机24的输出端贯穿对应立柱2且与驱动主辊23一端固定连接，底板1的上方设置有辅助轧钢机构3，辅助轧钢机构3包括两个升降气缸31，两个升降气缸31分别嵌入固定安装在对应立柱2内，两个升降气缸31的输出端均安装升降杆32，两个升降杆32的顶端均安装升降头33，两个升降头33之间转动安装从动副辊36，两个升降头33与对应升降杆32之间均固定安装压力传感器34，两个升降头33相向一侧均转动安装转动轴35，从动副辊36的两端分别与对应的转动轴35固定连接。
如图2、4和5所示，两个立柱2一侧设置有辅助进料机构4，辅助进料机构4包括两个轴座41，两个轴座41外环壁均垂直固定连接固定杆42，两个固定杆42的末端均伸入至对应立柱2内，且分别垂直固定安装在对应升降头33一侧，两个轴座41之间转动安装辅助辊43，辅助辊43与从动副辊36高度平齐设计，并且辅助辊43的外环壁嵌入固定安装两个温度传感器44，两个温度传感器44的外径与辅助辊43的外径一致，两个固定杆42的顶端均垂直固定安装辅助推料机构5，两个辅助推料机构5均包括固定座51，两个固定座51分别垂直固定安装在对应固定杆42的顶端，两个固定座51相远离一侧均垂直固定安装伸缩气缸52，两个伸缩气缸52的输出端固定安装有安装座53，两个安装座53的两相对内侧壁之间均转动安装辅助导向轮54，两个立柱2相向一侧均开设有第一滑槽21，两个立柱2同向一侧均开设有第二滑槽22，两个转动轴35贯穿对应第一滑槽21且均与从动副辊36固定连接，两个固定杆42分别滑动贯穿对应的第二滑槽22。
实施例共16例，其中，实施例1~4为同一炉钢，加入稀土Ce元素；实施例5~8为同一炉钢，加入稀土La元素；比较例9~12为同一炉钢，不加稀土元素；实施例13~16为同一炉钢，同时加入稀土Ce元素和La元素；热轧按照常规工艺生产；具体成分见图5所示，图5为化学成分表。
16例实施例分别按照相应的热轧工艺进行轧制，具体工艺参数和成品磁性见图6所示。
由图5和图6可见，实施例1~4、实施例5~8以及实施例13~16与比较例9~12相比，可以看出加入稀土Ce有利降低铁损，加入稀土La有利于提高磁感。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (2)
1.一种稀土低温Hi-B钢热轧卷的生产方法，其特征在于，方法包括材料的化学元素含量设计、热轧加热工艺和轧制工艺控制方法，具体生产流程为铁水→转炉→RH精炼→铸机→热轧→常化→冷轧→脱碳渗氮→涂覆MgO和高温退火→拉伸平整；
所述轧制工艺控制方法是指铸坯出炉后使用除鳞机去除表面氧化铁皮，粗轧采用4道次轧制，压下量分别为50~60mm、50~55mm、45~55mm、45~50mm，中间坯厚度控制40~50mm，粗轧出口温度880~1000℃，中间坯在精轧前使用热卷箱，保证中间坯温度稳定在1000℃以上并控制头尾温度差小于10℃，精轧穿带速度大于11m/s，前两机架压下率要求分别大于50%，轧机只开轧辊冷却水，其余水全部关闭；终轧温度达到950~980℃，层冷采用前段冷却，卷取温度500~550℃；所述材料的化学元素含量设计为：C 0.15~0.48%；Si 3.00~3.30%；Mn 0.05~0.20%；P 0.005~0.035%；S 0.002~0.020%；Als 0.010~0.035%；N 0.0060~0.0120%；Sn 0.02~0.07%；Ce 0.0010~0.0030%：La 0.0010~0.0030%，其余为Fe及不可避免的夹杂，质量分数共计为100%；
所述轧机包括底板（1），所述底板（1）的顶端垂直固定安装两个并列设置的立柱（2），两个所述立柱（2）之间转动安装驱动主辊（23），其中一个所述立柱（2）的外侧壁垂直固定安装驱动电机（24），所述驱动电机（24）的输出端贯穿对应立柱（2）且与驱动主辊（23）一端固定连接，所述底板（1）的上方设置有辅助轧钢机构（3），所述辅助轧钢机构（3）包括两个升降气缸（31），两个所述升降气缸（31）分别嵌入固定安装在对应立柱（2）内，两个所述升降气缸（31）的输出端均安装升降杆（32），两个所述升降杆（32）的顶端均安装升降头（33），两个所述升降头（33）之间转动安装从动副辊（36）；
两个所述升降头（33）与对应升降杆（32）之间均固定安装压力传感器（34），两个所述升降头（33）相向一侧均转动安装转动轴（35），所述从动副辊（36）的两端分别与对应的转动轴（35）固定连接；
两个所述立柱（2）一侧设置有辅助进料机构（4），所述辅助进料机构（4）包括两个轴座（41），两个所述轴座（41）外环壁均垂直固定连接固定杆（42），两个所述固定杆（42）的末端均伸入至对应立柱（2）内，且分别垂直固定安装在对应升降头（33）一侧；两个所述轴座（41）之间转动安装辅助辊（43），所述辅助辊（43）与从动副辊（36）高度平齐设计，并且所述辅助辊（43）的外环壁嵌入固定安装两个温度传感器（44），两个所述温度传感器（44）的外径与辅助辊（43）的外径一致；两个所述固定杆（42）的顶端均垂直固定安装辅助推料机构（5），两个所述辅助推料机构（5）均包括固定座（51），两个所述固定座（51）分别垂直固定安装在对应固定杆（42）的顶端，两个所述固定座（51）相远离一侧均垂直固定安装伸缩气缸（52），两个所述伸缩气缸（52）的输出端固定安装有安装座（53），两个所述安装座（53）的两相对内侧壁之间均转动安装辅助导向轮（54）；两个所述立柱（2）相向一侧均开设有第一滑槽（21），两个所述立柱（2）同向一侧均开设有第二滑槽（22），两个所述转动轴（35）贯穿对应第一滑槽（21）且均与从动副辊（36）固定连接，两个所述固定杆（42）分别滑动贯穿对应的第二滑槽（22）。
2.根据权利要求1所述的一种稀土低温Hi-B钢热轧卷的生产方法，其特征在于，所述热轧加热工艺中连铸坯装炉温度保证在350℃以上；加热炉各段末温度按照以下执行：预热段末温度800~950℃，一加段末温度950~1000℃，二加段末温度1000~1080℃，均热段和出钢温度1060~1080℃，总在炉时间≥200min。
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Denomination of invention: A production method for hot-rolled coils of rare earth low-temperature Hi-B steel Granted publication date: 20240227 Pledgee: Bank of Inner Mongolia Co.,Ltd. Baotou Linyin South Road Sub branch Pledgor: Inner Mongolia Fengzhou Material Co.,Ltd. Registration number: Y2024980022653 |
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