CN108796204B - 超特深冲级钢的生产方法 - Google Patents

超特深冲级钢的生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种超特深冲级钢的生产方法，包括：剪切带钢的带头和带尾；剪切后的带钢进入连续退火机组，控制带钢依次经过连续退火机组的加热段、均热段、缓冷段、快冷段、过时效段和终冷段；其中，当带钢的宽度大于1500mm，并且小于1850mm时，控制均热段的温度为830‑850℃，控制缓冷段的温度为640‑660℃，控制快冷段的温度为440‑460℃，控制过时效段的温度为370‑430℃；当带钢的宽度大于等于1850mm时，控制均热段的温度为820‑840℃，控制缓冷段的温度为600‑630℃，控制快冷段的温度为350‑400℃，控制过时效段的温度为330‑370℃。本发明的目的在于提供能够生产宽度大于1500mm的超特深冲级钢的生产方法。

Description

超特深冲级钢的生产方法
技术领域
本发明涉及轧钢技术领域，更具体而言，涉及一种超特深冲级钢的生产方法。
背景技术
随着汽车市场的发展，汽车用钢量同步增长。在目前激烈的市场竞争形势下，发展“一宽三高”产品，即宽幅板、高附加值、高表面等级、高深冲产品，提高产品质量，提高产品综合竞争力，才是取胜之道。
汽车工业的发展，汽车制造在结构方向的改进，成型部件向着整体成形方向发展，即多个零部件组合成形，这样使整个汽车组装简化，整体性能好，同时也使安全性能增加，但对钢板的成形性能要求更高。超特深冲击钢(SEDDQ钢)属于深冲IF钢(无间隙原子钢)最高级别牌号，具有优异的成形性等性能，常见的牌号有DC06、DC07。由于此钢种对技术、设备条件要求比较高，生产难度比较大，性能也不稳定。
到目前为止，国内外可生产宽度尚未见能够稳定生产宽度大于等于1500mm的SEDDQ钢的有效的冷轧工序生产控制工艺和技术方案。
发明内容
针对相关技术中存在的问题，本发明的目的在于提供能够生产宽度大于1500mm的超特深冲级钢的生产方法。
为实现上述目的，本发明提供了一种超特深冲级钢的生产方法，包括：剪切带钢的带头和带尾；剪切后的带钢进入连续退火机组，控制带钢依次经过连续退火机组的加热段、均热段、缓冷段、快冷段、过时效段和终冷段；其中，当带钢的宽度大于1500mm，并且小于1850mm时，控制均热段的温度为830-850℃，控制缓冷段的温度为640-660℃，控制快冷段的温度为440-460℃，控制过时效段的温度为370-430℃；当带钢的宽度大于等于1850mm时，控制均热段的温度为820-840℃，控制缓冷段的温度为600-630℃，控制快冷段的温度为350-400℃，控制过时效段的温度为330-370℃。
根据本发明的一个实施例，上述方法还包括：当带钢的厚度为0.5至1.0mm时，控制带钢的退火速度为160-220m/min；当带钢的厚度为1.0至1.5mm时，控制带钢的退火速度为150-210m/min。
根据本发明的一个实施例，上述方法还包括：当机组需要降低退火速度时，采用阶梯降速的方式逐次降低退火速度至目标速度，其中，每次降低退火速度的幅度不超过20％，目标速度不低于60m/min。
根据本发明的一个实施例，加热段包括第一加热段、第二加热段和第三加热段，其中，第一加热段和第二加热段的张力均为8KN；并且第三加热段的张力为6KN；并且快冷段的张力为15KN；过时效段和终冷段的张力均为13KN。
根据本发明的一个实施例，上述方法还包括：判断带钢在连续退火机组中的瓢曲缺陷是否增加，以及判断带钢在连续退火机组中的擦伤缺陷是否增加；若瓢曲缺陷增加，则降低连续退火机组的张力；若擦伤缺陷增加，则增加连续退火机组的张力。
根据本发明的一个实施例，在控制带钢依次经过连续退火机组的加热段、均热段、缓冷段、快冷段、过时效段以及终冷段之后，方法还包括：带钢进入平整机进行平整工艺处理，其中，平整机的延伸率为0.5％至0.7％。
根据本发明的一个实施例，带钢进入平整机中进行平整工艺处理，包括：采用湿平整且恒定平整液流量的方式对带钢进行平整处理。
根据本发明的一个实施例，带钢为DC06钢或DC07钢。
根据本发明的一个实施例，剪切后的带钢进入连续退火机组之前，方法还包括，在连续退火机组中预先生产3至5卷宽度大于等于1500mm的DC01钢和1至3卷宽度大于等于1500mm的DC04钢。
根据本发明的一个实施例，剪切带钢的带头和带尾包括：剪切带钢的带头的长度和带尾的长度分别至少为5米。
本发明的有益技术效果在于：
本发明涉及的超特深冲级钢的生产方法，利用钢厂现有工艺设备，当带钢的宽度大于1500mm，并且小于1850mm时，控制均热段的温度为830-850℃，控制缓冷段的温度为640-660℃，控制快冷段的温度为440-460℃，控制过时效段的温度为370-430℃；当带钢的宽度大于等于1850mm时，控制均热段的温度为820-840℃，控制缓冷段的温度为600-630℃，控制快冷段的温度为350-400℃，控制过时效段的温度为330-370℃，生产出表面优良、性能合格稳定的宽度大于等于1500mm的SEDDQ钢，大大提高了该类产品的成材率，有良好的直接经济效益。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例的流程图；
图2是根据本发明一个实施例，张力与擦伤、瓢曲缺陷的关系图。
具体实施方式
以下将结合附图，对本发明的实施例进行详细描述。应该注意的是，以下实施例并不构成对本发明的限定，不同实施例之间可以进行组合和替换。
如图1所示，本发明的一个实施例提供了一种超特深冲级钢的生产方法包括：剪切带钢的带头和带尾；剪切后的带钢进入连续退火机组，控制带钢依次经过连续退火机组的加热段、均热段、缓冷段、快冷段、过时效段和终冷段；其中，当带钢的宽度大于1500mm，并且小于1850mm时，控制均热段的温度为830-850℃，控制缓冷段的温度为640-660℃，控制快冷段的温度为440-460℃，控制过时效段的温度为370-430℃；当带钢的宽度大于等于1850mm时，控制均热段的温度为820-840℃，控制缓冷段的温度为600-630℃，控制快冷段的温度为350-400℃，控制过时效段的温度为330-370℃。。
上述实施例涉及的超特深冲级钢的生产方法，利用钢厂现有工艺设备，当带钢的宽度大于1500mm，并且小于1850mm时，控制均热段的温度为830-850℃，控制缓冷段的温度为640-660℃，控制快冷段的温度为440-460℃，控制过时效段的温度为370-430℃；当带钢的宽度大于等于1850mm时，控制均热段的温度为820-840℃，控制缓冷段的温度为600-630℃，控制快冷段的温度为350-400℃，控制过时效段的温度为330-370℃，生产出表面优良、性能合格稳定的宽度大于等于1500mm的SEDDQ钢，大大提高了该类产品的成材率，有良好的直接经济效益。
另外，还应该可以理解的是，由于超特深冲级钢的带钢宽度宽、材质软，连续退火时，在加热炉内更加容易产生瓢曲。综合各项研究成果，产生瓢曲的机理是带钢宽度方向张应力分布不均而造成的，当局部张应力大于带钢瓢曲临界应力时将发生屈曲皱褶。因此通过采用适当优化退火工艺，能够降低带钢瓢曲几率。
并且，由于热轧、酸轧机组甩尾时为无张力轧制，带钢内部应力分布不均，带钢板型较差。为保证连续退火机组顺利生产，在带钢进入连续退火机组之前，预先将带钢的带头和带尾进行剪切，以提高带钢的成材率。
例如，根据本发明的一个实施例，剪切带钢的带头的长度和带尾的长度分别至少为5米。
当然，可以想到的是，在另一个实施例中，如果带头和带尾的板型不良需要将板型不良部分切尽。
在本发明的一个实施例中，带钢宽度为1600mm，均热段的温度为840℃，缓冷段的温度为645℃，快冷段的温度为445℃，过时效段的温度为380℃。
在一个可选实施例中，带钢的宽度为1650mm，均热段的温度为845℃，缓冷段的温度为650℃，快冷段的温度为455℃，过时效段的温度为400℃。
在另一个实施例中，带钢宽度为1700mm，控制均热段的温度为845℃，控制缓冷段的温度为650℃，控制快冷段的温度为460℃，控制过时效段的温度为420℃。
根据本发明的又一个实施例，带钢的宽度为1850mm，控制均热段的温度为825℃，控制缓冷段的温度为610℃，控制快冷段的温度为360℃，控制过时效段的温度为340℃。
在另一个实施例中，带钢的宽度为2050mm，控制均热段的温度为830℃，控制缓冷段的温度为620℃，控制快冷段的温度为380℃，控制过时效段的温度为360℃。
为减少炉辊辊型对带钢影响，加热炉中的运行速度需要提高，但速度提高容易造成带钢跑偏甚至带钢断带。同时，由于SEDDQ钢材质软，张力波动大，在加热炉内带钢容易产生间断性瓢曲，因此需要尽量保持速度稳定以减少张力波动。
具体地，根据本发明的一个实施例，当带钢的厚度为0.5至1.0mm时(包括1.0mm，不包括0.5mm)，控制带钢的退火速度为160-220m/min；当带钢的厚度为1.0至1.5mm(包括1.5mm，不包括1.0mm)时，控制带钢的退火速度为150-210m/min。
例如，在一个实施例中，带钢的厚度为0.6mm，退火速度为180m/min。在另一个实施例中，带钢的厚度为0.9mm，退火速度为200m/min。在一个可选实施例中，带钢的厚度为1.1mm，退火速度为170m/min。
生产时，当机组出现异常需要加热炉降速时，为了防止带钢热瓢曲，加热炉采用阶梯降速方式，即速度逐级降低，不可降速幅度过大。例如，在本发明的一个可选实施例中，当采用阶梯降速的方式逐次降低退火速度至目标速度，其中，每次降低退火速度的幅度不超过20％，目标速度不低于60m/min。
如图2所示，根据本发明的一个实施例，当带钢在连续退火机组中瓢曲缺陷增加时，降低连续退火机组的张力；当带钢在连续退火机组中擦伤缺陷增加时，增加连续退火机组的张力。
具体地，上述方法包括：判断带钢在连续退火机组中的瓢曲缺陷是否增加，以及判断带钢在连续退火机组中的擦伤缺陷是否增加；若瓢曲缺陷增加，则降低连续退火机组的张力；若擦伤缺陷增加，则增加连续退火机组的张力。
具体地，根据本发明的一个实施例，加热段包括第一加热段、第二加热段和第三加热段，其中，第一加热段和第二加热段的张力均为8KN；并且第三加热段的张力为6KN；并且快冷段的张力为15KN；过时效段和终冷段的张力均为13KN。
张力设定的原则是控制带钢跑偏，瓢曲，减小波动，在一个可选实施例中，均热段进一步包括第一均热段和第二均热段，过时效段进一步包括第一过时效段、第二过时效段和第三过时效段。第一加热段与第二加热段容易出现跑偏，但该区域炉辊凸度较大，在工况异常时容易出现热瓢曲，因此第一加热段与第二加热段的张力值一般设置为8KN左右，再根据带钢跑偏与瓢曲的情况进行调整；第三加热段和均热段带钢温度高，带钢软，容易出现热瓢曲，张力需偏小，第三加热段、第一均热段、第二均热段一般设置为6KN左右；快冷段冷却风速大，容易使带钢摆动产生擦伤，张力需偏大，缓冷段、快冷段一般设置为15KN左右；因为冷瓢曲和擦伤出现在过时效段和终冷段，重点优化第三过时效段和终冷段的张力。该区域张力过大会造成冷瓢曲程度加大，过小使擦伤程度加大，因此该区域张力值的设定需兼顾擦伤和瓢曲，见附图1。第一过时效段、第二过时效段、第三过时效段以及终冷段一般设置为13KN左右。
根据本发明的一个实施例，带钢经过连续退火机组进行退火后，进入平整机。具体地，根据本发明的一个实施例，在控制带钢依次经过连续退火机组的加热段、均热段、缓冷段、快冷段、过时效段以及终冷段之后，方法还包括：带钢进入平整机中进行平整工艺处理，其中，平整机的延伸率为0.5％至0.7％。
应该可以理解，上述平整机的延伸率指的是指钢带平整轧制前后在长度方向的变化率。
根据本发明的一个实施例，带钢在平整机内进行平整工艺处理，平整工艺采用湿平整，并且平整液流量恒定。
在一个可选实施例中，为确保产品板型，湿平整选择恒定流量模式，投入中间辊窜辊功能。在另一个实施例中，为确保表面质量，生产前更换新工作辊，且在宽度过渡接近最大宽度时选择更换。
本发明的上述实施例，对于宽度大于等于1500mm的SEDDQ钢进行试验，按照以上流程进行了多次试验生产，机组能稳定通板，生产的产品表面质量良好，成材率高，性能满足技术指标。
根据本发明的一个实施例，带钢为DC06钢或DC07钢。
其中，DC06钢的性能指标：屈服强度120～170MPa，抗拉强度270～330MPa，伸长率≥42％，塑性应变比≥2.1，加工硬化指数≥0.22。
DC07钢的性能指标：屈服强度100～150MPa，抗拉强度250～310MPa，伸长率≥44％，塑性应变比≥2.5，加工硬化指数≥0.23。
由于连续退火机组生产的规格范围大、品种多，极易导致加热炉炉辊原始辊型由于受热不均发生变化。因此，生产前，需要一定量的前导料进行热辊，减少瓢曲产生几率。
根据本发明的一个实施例，安排合适的生产计划，剪切后的带钢进入连续退火机组之前，在连续退火机组中预先生产3至5卷DC01钢和1至3卷DC04钢。
其中，DC01钢的性能指标：屈服强度140～280MPa，抗拉强度270～410MPa，伸长率≥28％。
DC04钢的性能指标：屈服强度120～210MPa，抗拉强度270～370MPa，伸长率≥38％，塑性应变比≥1.8，加工硬化指数≥0.18。
在本发明的一个实施例中，剪切带钢的带头和带尾包括：剪切带钢的带头的长度和带尾的长度分别至少为5米。
根据本发明的一个实施例，在生产之前先进行生产计划排程，生产顺序如表1所示。在生产宽度大于等于1500mm的SEDDQ钢之前，安排生产5卷DC01普碳钢和2卷DC04深冲钢，以减少瓢曲缺陷的发生。
Figure BDA0001694908590000071
Figure BDA0001694908590000081
表1
对于进入连续退火机组的连退原料(带钢)带头和带尾的剪切长度至少为5米，如果头尾板型不良需要将板型不良部分切尽。
对于生产上述计划中的DC07钢种，加热炉退火工艺如下：均热段温度840℃，缓冷段温度600℃，快冷段温度350℃，第一过时效段温度370℃，第二过时效段的温度350℃，第三过时效段温度330℃，退火速度170m/min。
张力控制如下：第一加热段、第二加热段张力在8KN的基础上增加20％。若出现热瓢曲，在增加后的基础上适当减少张力。
第三加热段和均热段张力在6KN的基础上降低20％。
快冷段张力在15KN的基础上增加20％，若带钢出加热炉存在擦伤，在增加后的基础上继续增加张力。
第三过时效段和终冷段的张力值的设定根据生产实际情况，兼顾擦伤和瓢曲而设定。
带钢经过连续退火机组后，进入平整机。平整机延伸率按0.6％执行。平整机采用恒延伸率模式。为确保产品板型，湿平整选择恒定流量模式，投入中间辊窜辊功能。为确保表面质量，机组生产到试样卷号4#时，更换新的平整机工作辊。
经过检测，上述带钢的性能检测如表2所示：
试样卷号 屈服强度 抗拉强度 伸长率 r<sub>90</sub> n<sub>90</sub>
8# 135 288 47 3.2 0.25
9# 135 288 47 3.2 0.25
10# 138 297 46.5 3.1 0.26
11# 136 283 48 3.1 0.26
12# 133 293 47.5 3.2 0.25
13# 134 281 46.5 3.1 0.25
表2
其中，r90为塑性应变比，n90为加工硬化指数。
各项性能指标均符合DC07钢技术指标。
根据本发明的另一个实施例，在生产之前先进行生产计划排程，生产顺序如表3所示。在生产宽度大于等于1500mm的SEDDQ钢之前，安排生产4卷DC01普碳钢和1卷DC04深冲钢，以减少瓢曲缺陷的发生。
Figure BDA0001694908590000091
表3
对于进入连续退火机组的连退原料(带钢)带头和带尾的剪切长度至少为5米，如果头尾板型不良需要将板型不良部分切尽。
对于生产计划中的DC06钢种，加热炉退火工艺如下：均热段的温度830℃，缓冷段的温度620℃，快冷段的温度360℃，第一过时效段的温度370℃，第二过时效段的温度350℃，第三过时效段的温度330℃，退火速度220m/min。
张力控制如下：第一加热段、第二加热段的张力在8KN的基础上增加10％。若出现热瓢曲，在增加后的基础上适当减少张力。
第三加热段和均热段张力在6KN的基础上降低10％。
快冷段的张力在15KN的基础上增加10％，若带钢出连续退火机组存在擦伤，在增加后的基础上继续增加张力。
第三过时效段和终冷段的张力值的设定根据生产实际情况，兼顾擦伤和瓢曲而设定。
带钢经过连续退火机组后，进入平整机。平整机的延伸率按0.6％执行。平整机采用恒延伸率模式。为确保产品板型，湿平整选择恒定流量模式，投入中间辊窜辊功能。为确保表面质量，机组生产到试样卷号3#时，更换新的平整机工作辊。
经过检测，上述带钢的性能检测如表4所示：
试样卷号 屈服强度 抗拉强度 伸长率 r<sub>90</sub> n<sub>90</sub>
6# 146 292 46 2.9 0.24
7# 144 295 47 2.9 0.25
8# 151 298 46.5 3.0 0.25
9# 152 304 47 2.9 0.25
10# 150 299 47.5 3.2 0.25
11# 147 301 46 3.1 0.25
表4
性能指标均符合DC06钢技术指标。
以上所述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 (8)

1.一种超特深冲级钢的生产方法，其特征在于，包括：
剪切带钢的带头和带尾；
剪切后的所述带钢进入连续退火机组，控制所述带钢依次经过所述连续退火机组的加热段、均热段、缓冷段、快冷段、过时效段以及终冷段；
其中，当所述带钢的宽度大于1500mm，并且小于1850mm时，控制所述均热段的温度为830-850℃，控制所述缓冷段的温度为640-660℃，控制所述快冷段的温度为440-460℃，控制所述过时效段的温度为370-430℃；
当所述带钢的宽度大于等于1850mm时，控制所述均热段的温度为820-840℃，控制所述缓冷段的温度为600-630℃，控制所述快冷段的温度为350-400℃，控制所述过时效段的温度为330-370℃；
当所述带钢的厚度为0.5至1.0mm时，控制所述带钢的退火速度为160-220m/min；
当所述带钢的厚度为1.0至1.5mm时，控制所述带钢的退火速度为150-210m/min；
当机组需要降低退火速度时，采用阶梯降速的方式逐次降低所述退火速度至目标速度，其中，每次降低所述退火速度的幅度不超过20％，所述目标速度不低于60m/min。
2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述加热段包括第一加热段、第二加热段和第三加热段，其中，所述第一加热段和所述第二加热段的张力均为8KN，所述第三加热段的张力为6KN；
所述快冷段的张力为15KN；
所述过时效段和所述终冷段的张力均为13KN。
3.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述方法还包括：
判断所述带钢在所述连续退火机组中的瓢曲缺陷是否增加，以及判断所述带钢在所述连续退火机组中的擦伤缺陷是否增加；
若所述瓢曲缺陷增加，则降低所述连续退火机组的张力；
若所述擦伤缺陷增加，则增加所述连续退火机组的张力。
4.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，在所述控制所述带钢依次经过所述连续退火机组的加热段、均热段、缓冷段、快冷段、过时效段以及终冷段之后，所述方法还包括：
所述带钢进入平整机中进行平整工艺处理，其中，所述平整机的延伸率为0.5％至0.7％。
5.根据权利要求4所述的生产方法，其特征在于，所述带钢进入平整机中进行平整工艺处理，包括：
采用湿平整且恒定平整液流量的方式对所述带钢进行平整处理。
6.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，包括：
所述带钢为DC06钢或DC07钢。
7.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，在所述剪切后的所述带钢进入连续退火机组之前，所述方法还包括：
在所述连续退火机组中预先生产3至5卷宽度大于等于1500mm的DC01钢和1至3卷宽度大于等于1500mm的DC04钢。
8.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述剪切带钢的带头和带尾，包括：
剪切所述带钢的所述带头的长度和所述带尾的长度分别至少为5米。
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