CN117583408A - 一种薄规格船板钢表面起皱的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种薄规格船板钢表面起皱的控制方法，属于冶金技术领域。本发明通过在加热炉区域，对加热炉的加热段和均热段温度控制，并按照标准热值设置各段空燃比，保证船板均匀加热，同时避免钢板因在炉时间过长，产生过厚的氧化铁皮，进而在后续轧制过程中产生皱皮；在除鳞箱除鳞过程中，保证除鳞系统压力并降低辊道速度，以保证钢板表面充分去除氧化铁皮；在轧制过程中，同时制定根据不同成品钢板厚度设定不同的轧制工艺参数，保证板型的同时提高船板表面质量。
Description
技术领域
本发明涉及冶金技术领域，具体而言，涉及一种薄规格船板钢表面起皱的控制方法。
背景技术
特轧厂板材工序在轧制薄规格(12～20mm)船板，因氧化铁皮压入导致成品板面出现大面积皱皮，导致船板批量性改判，造成成本浪费，同时严重影响生产节奏。
皱皮：由于轧态氧化铁皮压入造成，热轧过程中生成的氧化铁皮压入钢板表面的一种缺陷，颜色通常呈红棕色，其成分为Fe2O3或FeO，呈散布的点状、块状或条状分布。钢板抛丸后，用手电筒照射表面可观察到板面呈现凹凸不平现象，深度在0.1mm左右，表面粗糙是皱皮抛丸后的呈现出来的现象，主要原因同样是轧制过程中钢板表面的氧化铁皮，即FeO(氧化铁皮最内层的FeO与基体结合紧密且延展性较好)在除鳞过程中未被完全去除，而随着钢板温度降低，FeO塑性变差，而硬度增加，导致其压入钢板表面，抛丸处理后，随即钢板表面出现了凹凸不平的现象。
鉴于此，提出本发明。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种薄规格船板钢表面起皱的控制方法。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
本发明提供一种薄规格船板钢表面起皱的控制方法，其包括：对加热后的铸坯采用高压水除鳞，对除鳞后的铸坯进行第一阶段轧制、等温处理和第二阶段轧制，其中：第一阶段轧制的第一道次进行一次除鳞，第二阶段轧制的第一道次进行一次除鳞，整个轧制过程中的总除鳞道次≥4。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的一种薄规格船板钢表面起皱的控制方法，其包括：对加热后的铸坯采用高压水除鳞，对除鳞后的铸坯进行第一阶段轧制、等温处理和第二阶段轧制，其中：第一阶段轧制的第一道次进行一次除鳞，第二阶段轧制的第一道次进行一次除鳞，整个轧制过程中的总除鳞道次≥4。本发明中通过对第一阶段和第二阶段轧制过程中的第一道次进行除鳞，以及控制总除鳞道次，可以有效去除薄规格船板钢表面的氧化铁皮，改善钢板质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为轧制过程中的等温处理示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例提供的一种薄规格船板钢表面起皱的控制方法进行具体说明。
本发明实施例提供了一种薄规格船板钢表面起皱的控制方法，其包括：对加热后的铸坯采用高压水除鳞，对除鳞后的铸坯进行第一阶段轧制、等温处理和第二阶段轧制，其中：第一阶段轧制的第一道次进行一次除鳞，第二阶段轧制的第一道次进行一次除鳞，整个轧制过程中的总除鳞道次≥4。
本发明实施例提供了一种薄规格船板钢表面起皱的控制方法，其中在轧制的第一阶段和第二阶段的第一道次轧制时必须进行一次除鳞，且控制整个轧制过程中的总除鳞道次≥4，为去除钢板在除鳞箱运输到第一阶段轧机咬钢过程中出现的次生氧化铁皮，在轧制的第1道次必须除鳞；为保证钢板性能，船板在轧制到中间道次时，需要在辊道上进行等温处理(即将钢坯停滞在轧机机前或机后辊道上，空冷至下一阶段开轧温度的过程，等温前为粗轧阶段，等温后为精轧阶段，等温过程如图1所示)，该过程产生的次生氧化铁皮较多，等温后的轧制第1道次也必须进行除鳞；包括以上2种情况，整个轧制过程中要确保总共有4个道次以上的除鳞，可根据除鳞效果适当增加除鳞道次。
在可选的实施方式中，包括以下步骤：采用220mm厚或270mm厚的铸坯进行生产，铸坯加热出炉后，经除鳞箱高压水除鳞，对除鳞后的铸坯进行两阶段控制轧制，采用两阶段控制轧制；第一阶段开轧厚度为铸坯厚度，第一阶段直至轧制到铸坯第二次开轧厚度为止，铸坯进行等温处理后进行第二阶段的轧制，其中：第一阶段轧制和第二阶段轧制时均在第一道次除鳞，整个轧制过程中的总除鳞道次≥4。
在可选的实施方式中，整个轧制过程中的总除鳞道次为4-7次，且末道次不除鳞。
在可选的实施方式中，铸坯加热在加热炉内进行，所述加热炉包括预热段、一加段、二加段和均热段，其中控制一加热段温度为1030～1080℃，二加热段温度为1200～1280℃，均热段温度为1200～1280℃。
在可选的实施方式中，还包括：加热炉热值保持8000～9000J/m3，控制各段空燃比为1.8～1.85。
生产薄规格船板时，要确保生产稳定，避免因故障导致钢坯在加热炉长时间高温待轧和炉温波动，使氧化铁皮粘附在钢坯表面导致除鳞不干净，轧制过程形成皱皮。本发明实施例中对加热炉内的铸坯加热温度和空燃比进行控制，可以以保证钢板均匀加热，减少氧化铁皮的产生。
在可选的实施方式中，控制除鳞箱内部辊道转速为65r/min，保证除鳞压力≥21MPa。
在可选的实施方式中，还包括：设置2套除鳞集管，保证220mm、270mm的不同厚度的铸坯的打击距离均为150mm。
生产薄规格船板时，除鳞箱内部辊道转速由原来85r/min降低至65r/min，增加除鳞水对板坯表面的打击时间，使除鳞充分，进而保证船板表面质量；此外保证除鳞系统压力≥18MPa，确保除鳞水具有足够的打击力度；设置2套除鳞集管，保证不同厚度(220mm、270mm)钢坯的打击距离均为150mm。
在可选的实施方式中，对于板厚12＜h≤15mm，开轧温度为1050～1110℃，开轧咬钢速度为90r/min，等温厚度为2.0～3.0倍成品钢板厚度，精轧开轧温度为930～970℃，咬钢速度为250r/min，终轧温度750～810℃，末道次速度为140～150r/min，总除鳞道次按照≤7道次设定，且末道次不除鳞。
在可选的实施方式中，对于板厚12＜h≤15mm，开轧温度为1050～1110℃，开轧咬钢速度为90r/min，等温厚度为2.0～3.0倍成品钢板厚度，精轧开轧温度为930～970℃，咬钢速度为250r/min，终轧温度为750～810℃，末道次速度为140～150r/min，总除鳞道次按照≤7道次设定，且末道次不除鳞。
在可选的实施方式中，对于板厚15＜h≤20mm，开轧温度为1050～1110℃，开轧咬钢速度为90r/min，等温厚度为2.0～3.0倍成品钢板厚度，精轧开轧温度为915～965℃，咬钢速度为250r/min，终轧温度为750～810℃，末道次速度为140～150r/min，总除鳞道次按照≤7道次设定，且末道次不除鳞。
经研究发现，钢板表面红色氧化铁皮的形成，与钢板的终轧温度及轧制过程中除鳞效果密切相关：终轧后钢板表面氧化铁皮越厚越容易破碎，进而越容易形成红色氧化铁皮，且钢板的终轧温度越低，越容易形成红色氧化铁皮，因此需在保证钢板性能的前提下，适当提高钢板的终轧温度，尽可能地改善钢板表面氧化铁皮的塑性，经过多次试验得知，合理控制钢板的终轧温度，可使钢板表面不易生成红色氧化铁皮，而是生成青色、致密的氧化铁皮，不仅可以保证钢板的性能，还改善了钢板表面质量，提高产品的市场竞争力；而在钢板轧制过程中除鳞工艺结束的越早，越容易形成红色氧化铁皮，因此需对轧制过程的除鳞制度进行优化，尽可能保证第一阶段轧制和第二阶段轧制的第一道次进行除鳞，最大程度地减薄了轧制过程中钢坯表面氧化铁皮的厚度，改善了钢板表面氧化铁皮的厚度和塑性，进而防止钢板表面氧化铁皮破碎氧化，产生红锈。生产出来的钢板表面质量良好。
本发明实施例提供的薄规格船板钢表面起皱的控制方法，通过合理控制除鳞次数以及加热温度和轧制温度，有效减少了薄规格船板钢表面起皱，其中：控制坯料在炉时间，使坯料在炉内充分加热但不会过度烧损，有利于促进微合金化成分在奥氏体中的部分固溶和奥氏体晶粒的均匀化，而适当提高加热温度则可以保证板坯快速加热达到出炉要求，达到提高板坯塑型，降低变形抗力和保证晶粒均匀化。同时对船板加热时应避免出现温度波动，所以规定，加热炉炉温控制方法为一加热段温度为1030～1080℃，二加热段温度为1200～1280℃，均热段温度为1200～1280℃。
板坯出炉后会经过除鳞箱，而辊道速度的快慢则决定了板坯除鳞的除鳞时间，过快则影响除鳞效果，表面氧化铁皮可能未除干净；过慢则影响板坯通过性和开轧温度。经过不断调试辊道速度设定65r/min，除鳞高度设置150mm除鳞效果最佳。
轧制过程中产生的二次氧化铁皮需要通过机上除鳞去除干净。粗轧阶段，由于板坯较短，轧制时间少，仅能生成少量的氧化铁皮，因此粗轧道次(包括开轧)最多3道次除鳞就可将轧制过程中的氧化铁皮去除干净。而根据船板性能要求，对精轧开轧温度进行限制，轧件在压缩到等温厚度时需要在机前或者机后进行控温，控温过程是一个在辊道上来回徘徊等待降温的一个阶段，会再次在钢板表面形成二次氧化铁皮，而适当提高精轧开轧温度，在不影响性能的情况下，减少氧化铁皮生成的厚度，并在精轧开轧必须进行除鳞才可继续进行轧制。根据现场情况，随着轧件长度逐渐变长，除鳞水容易在表面积聚，而该区域极容易造成温度不均，进而在轧制时由于延伸不同出现局部延伸过大起浪，除鳞时起浪区域除鳞效果差，所以采取最后一道次不除鳞，既保证板型可控又可保证船板表面质量。
以上可见，本发明实施例提供一种薄规格船板钢表面起皱的控制方法，其根据现有设备状态，改善的控制过程包括：加热控制方法与轧制过程的组合控制消除船板表面出现的皱皮现象，避免批量性改判降级导致的生产节奏的中断。本发明主要通过对加热炉各段炉温控制、空燃比控制及在炉时间的控制保证船板钢在炉内生产氧化铁皮的厚度，确保通过除鳞箱时可除干净上下表面氧化铁皮；并设置主轧机咬钢速度，减少除鳞道次保证板型，咬钢速度过快，会导致钢板表面某些位置未充分除鳞就已经开始轧制，残留的氧化铁皮压入表面，形成皱皮缺陷。该种联合控制方法，有效降低船板表面出现皱皮的频率，最终达到改善船板表面质量的目的。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
板厚h≤12mm，开轧温度1050～1110℃，开轧咬钢速度90r/min，等温厚度2.0～3.0h(h为轧制成品板的厚度)，精轧开轧温度需按照945～995℃控制，咬钢速度250r/min，终轧温度750～830℃，末道次速度140～150r/min，总除鳞道次按照≤7道次设定，为保证薄板质量，末道次不除鳞。
实施例2
板厚12＜h≤15mm，开轧温度1050～1110℃，开轧咬钢速度90r/min，等温厚度2.0～3.0h，精轧开轧温度需按照930～970℃控制，咬钢速度250r/min，终轧温度750～810℃，末道次速度140～150r/min，总除鳞道次按照≤7道次设定，为保证薄板质量，末道次不除鳞。
实施例3
板厚15＜h≤20mm，开轧温度1050～1110℃，开轧咬钢速度90r/min，等温厚度2.0～3.0h，精轧开轧温度需按照915～965℃控制，咬钢速度250r/min，终轧温度750～810℃，末道次速度140～150r/min，总除鳞道次按照≤7道次设定，为保证薄板质量，末道次不除鳞。
对比例1
板厚h≤12mm，开轧温度1050～1110℃，开轧咬钢速度110r/min，不需要进行等温处理，精轧开轧温度需按照945～995℃控制，咬钢速度270r/min，终轧温度750～830℃，末道次速度150r/min，总除鳞道次按照8-9道次设定。
对比例2
板厚12≤h≤20mm，开轧温度1050～1110℃，开轧咬钢速度110r/min，等温厚度2.0～3.0h，精轧开轧温度需按照900～960℃控制，咬钢速度270r/min，终轧温度740～800℃，末道次速度150r/min，总除鳞道次按照8-9道次设定。
为了比较2023年10月份生产与以前(8月份生产)薄规格船板钢的皱皮情况，8月份采用对比例所提供的方法制备薄规格船板钢，其检测结果为：薄规格船板钢的实际产量为9986t，皱皮量为1194t，船板钢皱皮率达到11.96％，经过改进之后，10月份采用实施例所提供的方法制备的薄规格船板钢，其检测结果为：薄规格船板钢的实际产量为10660t，皱皮量307t，船板皱皮率达到2.88％。可以看出：经过技术改进之后，薄规格船板钢的表面皱皮发生率明显降低，薄规格船板钢的质量得到有效改善。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种薄规格船板钢表面起皱的控制方法，其特征在于，其包括：对加热后的铸坯采用高压水除鳞，对除鳞后的铸坯进行第一阶段轧制、等温处理和第二阶段轧制，其中：第一阶段轧制的第一道次进行一次除鳞，第二阶段轧制的第一道次进行一次除鳞，整个轧制过程中的总除鳞道次≥4。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：采用220mm厚或270mm厚的铸坯进行生产，铸坯加热出炉后，经除鳞箱高压水除鳞，对除鳞后的铸坯进行两阶段控制轧制，采用两阶段控制轧制；第一阶段开轧厚度为铸坯厚度，第一阶段直至轧制到铸坯第二次开轧厚度为止，铸坯进行等温处理后进行第二阶段的轧制，其中：第一阶段轧制和第二阶段轧制时均在第一道次除鳞，整个轧制过程中的总除鳞道次≥4。
3.根据权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，整个轧制过程中的总除鳞道次为4-7次，且末道次不除鳞。
4.根据权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，铸坯加热在加热炉内进行，所述加热炉包括预热段、一加段、二加段和均热段，其中控制一加热段温度为1030～1080℃，二加热段温度为1200～1280℃，均热段温度为1200～1280℃。
5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，还包括：加热炉热值保持8000～9000J/m3，控制各段空燃比为1.8～1.85。
6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，控制除鳞箱内部辊道转速为65r/min，保证除鳞压力≥21MPa。
7.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括：设置2套除鳞集管，保证220mm、270mm的不同厚度的铸坯的打击距离均为150mm。
8.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，对于板厚12＜h≤15mm，开轧温度为1050～1110℃，开轧咬钢速度为90r/min，等温厚度为2.0～3.0倍成品钢板厚度，精轧开轧温度为930～970℃，咬钢速度为250r/min，终轧温度750～810℃，末道次速度为140～150r/min，总除鳞道次按照≤7道次设定，且末道次不除鳞。
9.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，对于板厚12＜h≤15mm，开轧温度为1050～1110℃，开轧咬钢速度为90r/min，等温厚度为2.0～3.0倍成品钢板厚度，精轧开轧温度为930～970℃，咬钢速度为250r/min，终轧温度为750～810℃，末道次速度为140～150r/min，总除鳞道次按照≤7道次设定，且末道次不除鳞。
10.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，对于板厚15＜h≤20mm，开轧温度为1050～1110℃，开轧咬钢速度为90r/min，等温厚度为2.0～3.0倍成品钢板厚度，精轧开轧温度为915～965℃，咬钢速度为250r/min，终轧温度为750～810℃，末道次速度为140～150r/min，总除鳞道次按照≤7道次设定，且末道次不除鳞。
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| CN (1) | CN117583408A (zh) |
-
2023
- 2023-11-27 CN CN202311601972.1A patent/CN117583408A/zh active Pending
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