CN111659734A - 一种薄规格酸洗板表面麻点缺陷的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种薄规格酸洗板表面麻点缺陷的控制方法，该酸洗板的规格为2mm以下，本发明通过酸洗板生产工序中全流程工艺调整，有效控制薄规格酸洗板表面麻点缺陷，提高酸洗板表面质量，方法简单，经济高效，适用性强，不需要额外增加设备，控制效果显著，有效提高酸洗板表面质量。本发明涉及成分控制、连铸坯表面振痕控制、热轧关键温度控制和轧制节奏控制等方面。

Description

一种薄规格酸洗板表面麻点缺陷的控制方法

技术领域

本发明涉及一种酸洗板热轧生产过程氧化铁皮以及表面质量控制方法，具体涉及一种薄规格酸洗板表面麻点缺陷的控制方法。属于轧钢技术领域。

背景技术

薄规格酸洗板较高的表面质量要求使其生产难度高于一般的热轧薄板。尤其是屈服强度在400MPa级别以上的薄规格酸洗板，热轧生产难度突出。一方面氧化铁皮控制难度较大，由于薄规格酸洗板单位轧制力比较大，轧辊磨损严重，辊面脱落现象会产生不易消除的氧化铁皮缺陷。另一方面薄规格轧制稳定性较差，板尾温降大，轧制力上升幅度大，轴向力增加，带钢在轧机内轧制不稳定，易于发生起套、跑偏等现象，导致尾部破损，使得辊面受损而产生压痕。同时氧化铁皮和轧制稳定性控制之间存在矛盾点：温度升高，稳定性提高，但铁皮缺陷也增多；温度下降，轧制力波动明显，铁皮容易控制。因此要批量生产薄规格酸洗板必须解决此矛盾点，控制好氧化铁皮类缺陷，保证酸洗后表面质量。

专利申请CN101704026B(南京钢铁股份有限公司)公开了一种中厚钢板表面麻点控制方法，提出采取降低Si含量、低温加热、低温除鳞和轧后快冷方法；使钢板表面的一次氧化铁皮基本能够清除干净，大大降低了钢板表面麻点的发生率。

鞍钢鲅鱼圈1580产线供热轧酸洗板主要以低碳钢为主，涉及钢种SP221，SPHC，A420L、SAPH370等，厚度范围1.6-5.0mm，据报道同样在轧制薄规格时存在不同程度氧化麻点、细孔缺陷。缺陷在带钢表面呈现针状密集分布，严重时呈现片块状或条状，酸洗无法彻底清除。

宝钢产品也出现过酸洗板薄规格产品氧化铁皮和压痕缺陷频繁，主要发生在厚度2.1mm以下规格，涉及钢种包括BTC360R、SAPH440、QSTE420M等。

薄规格氧化麻点缺陷典型百事太形貌如图1所示。表面离散分布小凹坑状形貌。酸洗板表面麻点缺陷一旦流入到用户处，在后续使用过程中不仅不会消除，而且会随着冲压变形而进一步加重，既影响外形美观，还会影响使用性能，更有严重的甚至会破坏加工设备，如图2为麻点实物形貌。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种薄规格酸洗板表面麻点缺陷的控制方法，能有效降低薄规格酸洗板表面麻点缺陷，方法简单，适用性强，且效果显著。

本发明实施例提供一种薄规格酸洗板表面麻点缺陷的控制方法，该酸洗板的规格为2mm以下，生产工序包括：钢种冶炼、连铸、板坯加热、粗轧、精轧、轧辊卷取；其中，钢种冶炼所使用钢种残余元素满足As、Sn和Cu的重量含量之和小于0.01％；在连铸步骤中，控制拉速为1.3～1.5m/分钟，过热度为10～15℃，连铸结晶器的基础振幅为2～4mm；粗轧步骤采用1次R1粗轧和5次R2粗轧的组合，或者3次R1粗轧和3次R2粗轧的组合；精轧入口温度控制为1000～1030℃，精轧步骤中前三个机架的机架间冷却水开启量为50～100％，精轧轧制速度为9～12m/s；轧辊时冷却水压力为10～15MPa，轧辊辊面温度为30～40℃。

优选的，控制轧制间隙为60～70s。

优选的，连铸结晶器的基础振幅为3mm。倘若板坯表面振痕深度过深，会在热轧过程中发生轧机震动，轧机震动造成轧辊表面氧化膜脱落，形成麻点缺陷，故控制轧制过程基础振幅。

优选的，板坯加热的具体方法是：板坯加热温度为1180～1200℃，加热炉残氧含量在1％以下，板坯加热过程高温段停留时间为20～30分钟。

优选的，在粗轧步骤中，加大粗轧压下比，控制压下比为25～30％，降低精轧入口中间坯厚度到38mm以下。

优选的，在轧辊步骤中，开启辊缝冷却水，同时采用梯形轧辊冷却水量控制模式，使得中部冷却水量高于边部10％。

优选的，上述酸洗板生产工艺的具体步骤如下：

(1)钢种冶炼：采用优质废钢进行钢种冶炼，检测钢种残余元素满足As、Sn和Cu的重量含量之和小于0.01％；

(2)连铸：控制拉速为1.3～1.5m/分钟，过热度为10～15℃，调整连铸结晶器振动参数，控制基础振幅为2～4mm mm，以此降低连铸过程中表面的振痕深度；

(3)板坯加热：板坯加热温度为1180～1200℃，加热炉残氧含量在1％以下，板坯加热过程高温段停留时间为20～30分钟；

(4)粗轧：采用1次R1粗轧和5次R2粗轧的组合，或者3次R1粗轧和3次R2粗轧的组合，加大粗轧压下比，降低精轧入口处中间坯厚度到38mm以下；

(5)精轧：精轧入口温度控制为1000～1030℃，精轧步骤中前三个机架的机架间冷却水开启量为50～100％，精轧轧制速度为9～12m/s，避免轧机振动的产生；

(6)轧辊卷取：开启辊缝冷却水，同时采用梯形轧辊冷却水量控制模式保证中部冷却水量高于边部10％，轧辊时冷却水压力为10～15MPa，轧辊辊面温度为30～40℃。

本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本发明通过酸洗板生产工序中全流程工艺调整，有效控制薄规格(2mm以下)酸洗板表面麻点缺陷，提高酸洗板表面质量，方法简单，经济高效，适用性强，不需要额外增加设备，控制效果显著，有效提高酸洗板表面质量。本发明涉及成分控制、连铸坯表面振痕控制、热轧关键温度控制和轧制节奏控制等方面，具体分析如下：

1、残余元素对钢材影响：

由热力学数据可知，残留元素在合适的氧化性气氛下加热，由于选择性氧化的结果，会富集于钢板的表面。主要由于铁的氧化以及氧的扩散过程，未发生氧化的残余元素将逐渐沉积在基体和氧化铁皮的交界处，随着保温时间的延长，表面残余元素也会逐渐增多。由于此残余元素的表面富集，将钢板表面形成低熔点富集相，液化相的形成将造成晶界结合力的急剧降低，在连铸和热轧过程形成细小表面缺陷。提出控制钢种残余元素保证As、Sn和Cu含量之和小于0.01％，这是因为As、Sn和Cu这几个残留元素会影响初生铁皮的生成，故它们的含量之和越低越好。2、轧机振动问题

轧制薄规格(2mm以下)产品时，频发轧机振动现象。产线也出现过未知原因的F2\F3机架共振现象，长期无法查明具体原因，如图3所示。轧机的振动造成F2\F3机架氧化膜的大规模脱落，造成薄规格酸洗板铁皮类缺陷频发。针对轧机振动问题提出两方面解决措施：1)连铸过程结晶器振痕控制，拉速控制在1.3～1.5m/min，过热度控制在10～15℃，调整连铸结晶器振动参数，保证基础振幅在3mm，以此降低连铸过程中表面的振痕深度；2)热轧过程轧制节奏控制，前移轧制负荷，降低精轧轧制负荷，同时开启精轧过程冷却水，降低带钢表面温度，提高轧制速度。具体措施为：粗轧过程采用1次R1粗轧和5次R2粗轧的组合，或者3次R1粗轧和3次R2粗轧的组合，加大粗轧压下比，降低精轧入口的中间坯厚度到38mm以下；精轧入口温度控制在1030℃以下，精轧过程前三机架机架间冷却水开启量不低于50％，提高精轧轧制速度到9m/s以上，避免轧机振动的产生。

3、轧辊氧化膜控制方面：

高速钢轧辊组织主要由马氏体基体和各种碳化物组成，富含V的MC型碳化物的氧化抗性最低，轧制过程中氧化速度最快。其次为富含Cr的M7C3型的碳化物，氧化速度也高于基体。而富含Mo的M2C型碳化物与氧的结合能力较弱，极少参与氧化进行。结瘤状氧化膜形成的根本原因在于不同类似碳化物所发生的选择性氧化：富含V的MC型碳化物和富含Cr的M7C3型碳化物氧化抗性最低，最容易发生氧化，因而这些区域氧化膜生长较快，会逐渐成为凸出，随着温度的升高，不同类型碳化物和钢基体的氧化速率差别进一步增大，结瘤状氧化膜表现的更为凸出，轧辊表面也变得更为粗糙。针对轧辊氧化膜控制方法：开启辊缝冷却水，同时采用梯形轧辊冷却水量控制模式保证中部冷却水量高于边部10％，轧辊冷却水压力控制在10Mpa以上，轧辊辊面温度控制在30-40℃；轧制节奏控制，薄规格产品带材纯轧时间长，要保证轧制间隙控制在60～70s区间。附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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它的附图。

图1氧化麻点表检形貌；

图2氧化麻点实物形貌；

图3轧机振动造成氧化膜脱落。

具体实施方式

下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明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发明，而非限制本发明。

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发明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。

除非另有特别说明，本发明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。

图1～3分别示出了氧化麻点表检形貌、氧化麻点实物形貌和轧机振动造成氧化膜脱落，为了解决这些问题，本发明提出了一种薄规格酸洗板表面麻点缺陷的控制方法。

实施例1：

一种薄规格酸洗板表面麻点缺陷的控制方法，该酸洗板的规格为2mm以下，生产工序包括：

(1)钢种冶炼：采用优质废钢进行钢种冶炼，检测钢种残余元素满足As、Sn和Cu的重量含量之和小于0.01％；

(2)连铸：控制拉速为1.3m/分钟，过热度为15℃，调整连铸结晶器振动参数，控制基础振幅为2mm，以此降低连铸过程中表面的振痕深度；

(3)板坯加热：板坯加热温度为1180℃，加热炉残氧含量在1％以下，板坯加热过程高温段停留时间为20分钟；

(4)粗轧：采用1次R1粗轧和5次R2粗轧的组合，加大粗轧压下比，控制压下比为25％，降低精轧入口处中间坯厚度到38mm以下；

(5)精轧：精轧入口温度控制为1000℃，精轧步骤中前三个机架的机架间冷却水开启量为50％，精轧轧制速度为9m/s，避免轧机振动的产生；

(6)轧辊卷取：开启辊缝冷却水，同时采用梯形轧辊冷却水量控制模式保证中部冷却水量高于边部10％，轧辊时冷却水压力为10MPa，轧辊辊面温度为40℃。

在生产过程中，控制轧制间隙为60s。

实施例2：

一种薄规格酸洗板表面麻点缺陷的控制方法，该酸洗板的规格为2mm以下，生产工序包括：

(1)钢种冶炼：采用优质废钢进行钢种冶炼，检测钢种残余元素满足As、Sn和Cu的重量含量之和小于0.01％；

(2)连铸：控制拉速为1.5m/分钟，过热度为10℃，调整连铸结晶器振动参数，控制基础振幅为4mm，以此降低连铸过程中表面的振痕深度；

(3)板坯加热：板坯加热温度为1200℃，加热炉残氧含量在1％以下，板坯加热过程高温段停留时间为30分钟；

(4)粗轧：采用3次R1粗轧和3次R2粗轧的组合，加大粗轧压下比，控制压下比为30％，降低精轧入口处中间坯厚度到38mm以下；

(5)精轧：精轧入口温度控制为1030℃，精轧步骤中前三个机架的机架间冷却水开启量为100％，精轧轧制速度为12m/s，避免轧机振动的产生；

(6)轧辊卷取：开启辊缝冷却水，同时采用梯形轧辊冷却水量控制模式保证中部冷却水量高于边部10％，轧辊时冷却水压力为15MPa以上，轧辊辊面温度为30℃。

在生产过程中，控制轧制间隙为70s。

实施例3：

一种薄规格酸洗板表面麻点缺陷的控制方法，该酸洗板的规格为2mm以下，生产工序包括：

(1)钢种冶炼：采用优质废钢进行钢种冶炼，检测钢种残余元素满足As、Sn和Cu的重量含量之和小于0.01％；

(2)连铸：控制拉速为1.4m/分钟，过热度为12℃，调整连铸结晶器振动参数，控制基础振幅为3mm，以此降低连铸过程中表面的振痕深度；

(3)板坯加热：板坯加热温度为1190℃，加热炉残氧含量在1％以下，板坯加热过程高温段停留时间为25分钟；

(4)粗轧：采用1次R1粗轧和5次R2粗轧的组合，加大粗轧压下比，控制压下比为28％，降低精轧入口处中间坯厚度到38mm以下；

(5)精轧：精轧入口温度控制在1030℃以下，精轧步骤中前三个机架的机架间冷却水开启量为70％，精轧轧制速度为11m/s上，避免轧机振动的产生；

(6)轧辊卷取：开启辊缝冷却水，同时采用梯形轧辊冷却水量控制模式保证中部冷却水量高于边部10％，轧辊时冷却水压力为12MPa以上，轧辊辊面温度为35℃。

在生产过程中，控制轧制间隙为65s。

对比例1：

钢种冶炼所使用废钢的足As、Sn和Cu重量含量之和为0.015％，其余同实施例1。

对比例2：

在连铸步骤中，拉速为1.2m/分钟，其余同实施例1。

对比例3：

在连铸步骤中，拉速为1.6m/分钟，其余同实施例1。

对比例4：

在连铸步骤中，过热度为9℃，其余同实施例1。

对比例5：

在连铸步骤中，过热度为16℃，其余同实施例1。

对比例6：

粗轧步骤采用2次R1粗轧和4次R2粗轧的组合，其余同实施例1。

对比例7：

精轧入口温度为1040℃，其余同实施例1。

对比例8：

精轧轧制速度为8m/s，其余同实施例1。

对比例9：

在轧辊时冷却水压力为9MPa，其余同实施例1。

对比例10：

在轧辊时辊面温度为28℃，其余同实施例1。

对比例11：

在轧辊时辊面温度为42℃，其余同实施例1。

试验例：

下面将结合实施例、对比例及实验数据对本申请所得酸洗板的性能影响进行详细说明。

对实施例1～3和对比例1～11所得酸洗板(1.5mm)，进行了性能考察，包括表面粗糙度和抗拉强度、延伸率，考察结果见表1。

其中，表面粗糙度利用兰泰SRT-6100表面粗糙度测量仪进行检测；抗拉强度、延伸率检测考察JISG3131-1996(日本工业标准，热轧低碳钢板及钢带，牌号SPHC)。

表1.酸洗板性能考察结果

	表面粗糙度(Ra，μm)	抗拉强度(MPa)	延伸率(％)
				实施例1	0.90	305	33
实施例2	0.89	306	34
				实施例3	0.85	310	36
对比例1	1.13	255	26
				对比例2	1.15	250	21
对比例3	1.12	265	27
				对比例4	1.16	261	26
对比例5	1.21	250	22
				对比例6	1.06	269	29
对比例7	1.25	246	20
				对比例8	1.28	240	15
对比例9	1.11	266	27
				对比例10	1.14	252	23
对比例11	1.26	244	19

由表1可知，实施例1～3所得酸洗板表面粗糙度低，麻点缺陷少，且具有较高的抗拉强度和延伸率，机械性能佳，符合相关标准。对比例1钢种冶炼所使用废钢中As、Sn和Cu重量含量之和为0.015％，对比例2在连铸步骤中，拉速为1.2m/分钟，对比例3在连铸步骤中，拉速为1.6m/分钟，对比例4在连铸步骤中，过热度为9℃，对比例5在连铸步骤中，过热度为16℃，对比例6的粗轧步骤采用2次R1粗轧和4次R2粗轧的组合，对比例7的精轧入口温度为1040℃，对比例8的精轧轧制速度为8m/s，对比例9在轧辊时冷却水压力为9MPa，对比例10在轧辊时辊面温度为28℃，对比例11在轧辊时辊面温度为42℃，对比例1～11所得酸洗板的表面粗糙度均明显变大，麻点缺陷多，且抗拉强度和延伸率明显下降，机械性能明显变差。

最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种薄规格酸洗板表面麻点缺陷的控制方法，该酸洗板的规格为2mm以下，生产工序包括：钢种冶炼、连铸、板坯加热、粗轧、精轧、轧辊卷取；其中，钢种冶炼所使用钢种残余元素满足As、Sn和Cu的重量含量之和小于0.01％；在连铸步骤中，控制拉速为1.3～1.5m/分钟，过热度为10～15℃，连铸结晶器的基础振幅为2～4mm；粗轧步骤采用1次R1粗轧和5次R2粗轧的组合，或者3次R1粗轧和3次R2粗轧的组合；精轧入口温度控制为1000～1030℃，精轧步骤中前三个机架的机架间冷却水开启量为50～100％，精轧轧制速度为9～12m/s；轧辊时冷却水压力为10～15MPa，轧辊辊面温度为30～40℃。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，控制轧制间隙为60～70s。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，板坯加热温度为1180～1200℃，加热炉残氧含量在1％以下，板坯加热过程高温段停留时间为20～30分钟。

4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在粗轧步骤中，加大粗轧压下比，控制压下比为25～30％，降低精轧入口中间坯厚度到38mm以下。

5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在轧辊步骤中，开启辊缝冷却水，同时采用梯形轧辊冷却水量控制模式，使得中部冷却水量高于边部10％。

6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，上述酸洗板生产工艺的具体步骤如下：

(1)钢种冶炼：采用优质废钢进行钢种冶炼，检测钢种残余元素满足As、Sn和Cu的重量含量之和小于0.01％；

(2)连铸：控制拉速为1.3～1.5m/分钟，过热度为10～15℃，调整连铸结晶器振动参数，控制基础振幅为2～4mm mm，以此降低连铸过程中表面的振痕深度：

(3)板坯加热：板坯加热温度为1180～1200℃，加热炉残氧含量在1％以下，板坯加热过程高温段停留时间为20～30分钟；

(4)粗轧：采用1次R1粗轧和5次R2粗轧的组合，或者3次R1粗轧和3次R2粗轧的组合，加大粗轧压下比，降低精轧入口处中间坯厚度到38mm以下；

(5)精轧：精轧入口温度控制为1000～1030℃，精轧步骤中前三个机架的机架间冷却水开启量为50～100％，精轧轧制速度为9～12m/s，避免轧机振动的产生；

(6)轧辊卷取：开启辊缝冷却水，同时采用梯形轧辊冷却水量控制模式保证中部冷却水量高于边部10％，轧辊时冷却水压力为10～15MPa，轧辊辊面温度为30～40℃。

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