CN110369507A - 一种高效去除高Si钢热轧板带表面红色氧化物的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种有效消除高Si钢热轧板带表面红色氧化物的方法。本发明充分利用2250mm热轧产线设备的先进性，通过使用强劲有力的定宽压力设备和压力值220Bar的除鳞设备，生产出表面清洁干净无红色氧化物的高Si钢热轧板带。在保证高硅热轧板带冶炼成分Si含量满足标准下限要求，富余量适中，产品性能合格的基础上，有效改善了高Si产品的表面质量，赢得了市场的认可，同时也为高Si类系列产品的开发与拓展提供了有利途径。
Description
技术领域
本发明涉及一种高效去除高Si钢热轧板带表面红色氧化物的方法。
背景技术
碳钢类的很多材质钢种中都含有0.5％以下的硅元素，这些Si元素一般都是由于冶炼过程中作为还原剂和脱氧剂而带入的。硅能够固溶于铁素体和奥氏体中进而提高钢的硬度和强度。硅或硅锰钢常被业内选用作弹簧钢的缘故是硅能有效提高钢的弹性极限、屈服强度和屈强比，以及疲劳强度和疲劳比等。硅因具有降低钢的密度、热导率和电导率降低矫顽力，减小晶体的各向异性，使钢材易磁化，减小钢材磁阻等优点而被应用于电工用钢——硅钢。硅能促使铁素体粗化，高温下更易获得铁素体，因此而被用于抗拉强度高且易变形的双相钢的开发。
但是Si元素容易引起钢板表面红色氧化物Fe2SiO4和FeO(俗称“红鳞”)难以去除，残留的Fe2SiO4和FeO在轧制过程中压入基体，造成热轧板带表面红色氧化物缺陷。在轧制Si含量小于0.25％的低硅类产品时，则可用高压水除鳞法彻底清除红鳞；然而高Si类(Si含量≥0.25％)热轧卷板的红色氧化铁皮，采用高压水除鳞的方法无法予以彻底清除，这种残留下来的红色氧化铁皮在轧制，冷却后就会残存于产品表面，形成大面积的红鳞缺陷。
为了能够有效应用Si元素在钢材中的作用，开发高Si类高附加值的钢铁产品的同时，消除高Si引起的红色氧化物现象，提高热轧卷板的表面清洁度显得尤为重要。
《热轧双相钢DP600氧化物缺陷分析与控制》文献中提到，改善高Si钢DP600表面红色氧化物缺陷的可行措施是：缩短板坯在炉时间，目标不超过240min；化学成分加入微量P元素(质量分数为0.04％)；如遇生产事故导致在炉时间超过280min，在除鳞机前待温1min。
但该文献提到的缩短在炉时间，现场不易实现，一方面考虑不同钢种的合金固溶性，在炉时间设定值不同；另一方面生产现场难免发生事故导致在炉时间延长，在除鳞机前待温将会大大影响生产节奏，得不偿失。冶炼成分中添加微量合金元素P，有导致最终产品后续冷变形过程中出现冷脆的风险性，不适合批量生产后续冷变形量大的金属产品。
专利CN208373845U公开的是一种热轧钢板的除鳞装置，包括用于设置在热轧板输送辊道上方的整体呈长条形结构的除鳞集体管；除鳞集管体安装有若干个除鳞喷嘴，且除鳞集管体长度方向的两个连接端各自安装在竖向支撑结构上；竖向支撑结构包括底座；在底座的上端固定有呈向上开口设置的“U”形支架，除鳞集管体的连接端安装在“U”形支架内，且在“U”形支架的上端固定有呈竖向设置的伸缩机构，可以调整除鳞集体管与钢坯厚度之间的距离，使喷嘴的喷射距离达到最佳状态。
但是上述装置存在以下问题：1.装置复杂；2.易发生喷嘴与钢坯的碰撞事故，当前产线都是电子监控，高速运行，该装置没有提到其运行的灵敏性，易发生钢坯与除鳞装置的碰撞事故；3.除鳞效果差，不适用高Si类钢板的除鳞，该装置是高压水除鳞，高压水难以除去高Si类钢板表面的红色铁橄榄石(Fe2SiO4)氧化物。
专利CN109174984A公开的是一种连铸坯除鳞装置及除鳞方法，所述除鳞装置包括：砂箱、喷嘴、喷砂管道，所述砂箱用于存放砂粒，其一端与喷嘴通过喷砂管道彼此连接，另一端连接进气管道，所述进气管道用于输送压缩空气，所述喷嘴用于向铸坯表面喷砂除鳞；所述除鳞方法为：在连铸连轧生产过程中，连铸坯拉出来后，其表面形成氧化物铁皮急速冷却，氧化铁皮呈现网状裂纹；向连铸坯表面高压喷射砂粒；铸坯表面经高压喷射砂粒冲击，在裂纹中高压砂粒的动压力将氧化铁皮打碎，使氧化铁皮从钢坯表面剥落。
但是该方法只适用于铸坯表面氧化物的去除，对表面质量要求相对较高的热轧卷板不适用，且砂粒残存与钢带表面易造成划伤，引发钢带表面质量不合格判废的现象。
发明内容
本发明的目的是提供一种高效去除高Si钢热轧板带表面红色氧化物的方法，充分应用2250mm热轧产线设备的先进性，在粗轧前对钢坯投入定宽压力设备，有效去除了高硅类热轧产品表面的红色氧化物现象，表面质量良好。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种高效去除高Si钢热轧板带表面红色氧化物的方法，包括：
应用2250mm热轧产线设备进行生产；
冶炼铸坯成分Si含量控制在0.35％～0.50％；
压力除鳞：热轧投入定宽设备之前，先进行一次性高压水除鳞，将加热后铸坯的表面脱碳层等易消除的氧化物去除干净，仅剩余粘附性高，难去除的Fe2SiO4和FeO红色氧化物
定宽压力：热轧粗轧前投入定宽压力设备，定宽压力机的铸坯减宽量为50～350mm；
粗轧：依照不同的最终产品厚度，粗轧采用6道次或8道次轧制，轧制过程中，机前与机后除鳞全部开启，即道道除鳞。
精轧：精轧过程中，机架间除鳞水全部开启。
进一步的，热轧加热炉出钢温度1200℃～1270℃。
进一步的，冶炼铸坯成分Si含量控制在0.35％～0.50％；定宽压力机减宽量100mm。
进一步的，冶炼铸坯成分Si含量控制在0.40％～0.50％；定宽压力机减宽量90mm。
进一步的，冶炼铸坯成分Si含量控制在0.30％～0.40％；定宽压力机减宽量57mm。
进一步的，冶炼铸坯成分Si含量控制在0.35％～0.45％；定宽压力机减宽量200mm。
进一步的，冶炼铸坯成分Si含量控制在0.40％～0.45％；定宽压力机减宽量300mm。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
本发明充分利用2250mm热轧产线设备的先进性，通过使用强劲有力的定宽压力设备和压力值220Bar的除鳞设备，生产出表面清洁干净无红色氧化物的高Si钢热轧板带。在保证高硅热轧板带冶炼成分Si含量满足标准下限要求，富余量适中，产品性能合格的基础上，有效改善了高Si产品的表面质量，赢得了市场的认可，同时也为高Si类系列产品的开发与拓展提供了有利途径。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1是本发明实施例中钢卷与钢卷开平后的表面质量照片。
具体实施方式
一种高效去除高Si钢热轧板带表面红色氧化物的方法，具体包括：
冶炼成分
本专利所谓的高Si钢指的是冶炼铸坯硅元素含量在0.25％以上。
热轧工艺
热轧加热炉：为了保证铸坯合金元素的充分固溶，热轧加热工艺依据相应钢种进行设置。本专利高效去除板带表面红色氧化物的方法不对加热炉出钢温度进行强行规定。
压力除鳞：热轧投入定宽设备之前，先进行一次性高压水除鳞，将加热后铸坯的表面脱碳层等易消除的氧化物去除干净，仅剩余粘附性高，难去除的Fe2SiO4和FeO红色氧化物。
定宽压力：热轧粗轧前投入定宽压力设备，铸坯减宽量在50～350mm之间(2250mm轧线的设计最大减宽量为350mm)。
粗轧：依照不同的最终产品厚度，粗轧采用6道次或8道次轧制，轧制过程中，机前与机后除鳞全部开启(道道除鳞)。
精轧机：精轧过程中，机架间除鳞水全部开启。
以下参考附图说明本发明的优选案例，以便于该技术更加清晰易理解。结合不同形式的案例来更加详细的说明本发明。本发明保护范围并非仅局限于文中提到的案例。
实施例1：
耐磨钢热轧卷板NM400冶炼铸坯成分Si含量控制在0.35％～0.50％；热轧加热炉出钢温度1200℃～1240℃；定宽压力机减宽量100mm(铸坯宽度1550mm，成品宽度1450mm)；粗轧采用6道次轧制，除鳞水道道开启；精轧机架间除鳞水全部开启，最终轧制成表面洁净度高，无红色氧化物的热轧卷板。
实施例2：
热轧双相钢DP590冶炼铸坯成分Si含量控制在0.40％～0.50％；热轧加热炉出钢温度1220℃～1250℃；定宽压力机减宽量90mm(铸坯宽度1300mm，成品宽度1210mm)；粗轧采用6道次轧制，除鳞水道道开启；精轧机架间除鳞水全部开启，最终轧制成表面洁净度高，无红色氧化物的热轧卷板。
实施例3：
冷轧双相钢BT340/590DP冶炼铸坯成分Si含量控制在0.30％～0.40％；热轧加热炉出钢温度1230℃～1270℃；定宽压力机减宽量57mm(铸坯宽度1550mm，热轧成品宽度1493mm)；粗轧采用6道次轧制，除鳞水道道开启；精轧机架间除鳞水全部开启，轧制成型的热轧卷板表面洁净度高，无红色氧化物的板带。
如图1所示，为钢卷与钢卷开平后的表面质量照片，本发明生产出表面清洁干净无红色氧化物的高Si钢热轧板带，有效的改善了高Si钢热轧板的表面质量。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (7)
1.一种高效去除高Si钢热轧板带表面红色氧化物的方法，其特征在于，包括：
应用2250mm热轧产线设备进行生产；
冶炼：冶炼铸坯成分Si含量控制在0.35％～0.50％；
压力除鳞：热轧投入定宽设备之前，先进行一次性高压水除鳞，将加热后铸坯的表面脱碳层等易消除的氧化物去除干净，仅剩余粘附性高，难去除的Fe2SiO4和FeO红色氧化物
定宽压力：热轧粗轧前投入定宽压力设备，定宽压力机的铸坯减宽量为50～350mm；
粗轧：依照不同的最终产品厚度，粗轧采用6道次或8道次轧制，轧制过程中，机前与机后除鳞全部开启，即道道除鳞。
精轧：精轧过程中，机架间除鳞水全部开启。
2.根据权利要求1所述的高效去除高Si钢热轧板带表面红色氧化物的方法，其特征在于，热轧加热炉出钢温度1200℃～1270℃。
3.根据权利要求1所述的高效去除高Si钢热轧板带表面红色氧化物的方法，其特征在于，冶炼铸坯成分Si含量控制在0.35％～0.50％；定宽压力机减宽量100mm。
4.根据权利要求1所述的高效去除高Si钢热轧板带表面红色氧化物的方法，其特征在于，冶炼铸坯成分Si含量控制在0.40％～0.50％；定宽压力机减宽量90mm。
5.根据权利要求1所述的高效去除高Si钢热轧板带表面红色氧化物的方法，其特征在于，冶炼铸坯成分Si含量控制在0.30％～0.40％；定宽压力机减宽量57mm。
6.根据权利要求1所述的高效去除高Si钢热轧板带表面红色氧化物的方法，其特征在于，冶炼铸坯成分Si含量控制在0.35％～0.45％；定宽压力机减宽量200mm。
7.根据权利要求1所述的高效去除高Si钢热轧板带表面红色氧化物的方法，其特征在于，冶炼铸坯成分Si含量控制在0.40％～0.45％；定宽压力机减宽量300mm。
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