CN111850286A - 一种超宽if钢防冷瓢曲应用方法 - Google Patents

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曾磊文
贾冬梅
李翔
曾松盛
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Abstract

本发明提供一种超宽IF钢防冷瓢曲应用方法，通过控制超宽IF钢的加热温度为805±5℃、生产速度不低于140mpm、H2含量75%的高氢冷却方式，控制时效1段温度为240±20℃，时效2段为200±℃，实现超宽IF钢的冷瓢曲应对技术。

Description

一种超宽IF钢防冷瓢曲应用方法
技术领域
本发明技术方案超宽IF钢防冷瓢曲应对技术是对特定的超宽IF钢带在退火过程中的能够正常运行的工艺方案，主要应用于材料加工领域。
背景技术
对于超宽IF钢（宽度≥1700mm，厚度小于等于1.1mm）在连退生产过程中，由于其时效温度为400℃（附图2，退火曲线图），在此温度下，带钢是极易产生冷瓢曲的，特别是宽度超过1800mm，厚度小于1mm的带钢，对炉内张力以及炉内温度极其敏感。带钢在炉内有一个瓢曲临界张应力，主要由带钢自身的性能以及炉辊的结构以及布置相关，公式如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
式中：Tcr－屈曲发生的临界张力：K－系数；R－导向辊半径；h—板厚；
а－两辊间的带钢长度；σε－材料屈服强度；b－板宽；γ－辊子的锥度角；
E－材料弹性模量；μ—带钢与导向辊之间的摩擦系数；c－辊子平直段长度。
而带钢在炉内有一个实际的应力，其主要与带钢向锥面贴合所产生的应力，带横向展平过程中与炉辊的摩擦反力所造成的横向压应力以及带钢与炉辊之间的温差造成的带钢宽度方向的热应力有关，如下式：
Figure DEST_PATH_IMAGE004
式中σ1—炉辊锥度段对应带钢向锥面贴合所产生的应力
σ2—带钢横向展平过程中与炉辊的摩擦反力所造成的横向压应力
σ3—带钢与炉辊之间的温差造成的带钢宽度方向的热应力
其中σ1与σ2主要与带钢在炉内的张力有关，张力越小，这两个应力也会相对减小，瓢曲的风险同样可以减小。
而σ3为热应力，其对应公式：σ=β*Ε*Δt/1.05
σ——热应力（Mpa）
β——线膨胀系数（1/℃）
△t——温差（℃）
Ε——物体弹性模量（Mpa）
对于超宽IF钢，当带钢平均温度为400℃，是极易产生冷瓢曲的，主要原因是在冷却过程中，带钢表面冷却会不均匀，横向温差较大，因此，极易产生较大的热应力，而导致瓢曲的发生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有特定的运行速度、炉内张力、宽度过渡、温度控制要求，来实现超宽IF钢正常生产的超宽IF钢防冷瓢曲应用方法。
为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种超宽IF钢防冷瓢曲应用方法，控制超宽IF钢的加热温度、加热速度、保温时间、冷却方式以及冷却速度，将带钢在保护气氛下经过合理的计划排程、冷区炉辊预热、冷却风机功率调整、带钢张力调节工艺，实现超宽IF钢的冷瓢曲应对技术。
通过控制带钢表面横向温差，减少带钢热凸度，降低带钢热应力，减少冷瓢曲风险。
通过降低带钢在炉内冷区的张力，来减少带钢所受到的静应力以及带钢横向展开的摩擦应力，来减少带钢冷瓢曲风险，保证带钢板型变化无异常，防止断带发生。
本方案可以降低带钢热应力，减少冷瓢曲风险，保证带钢板型无异常变化，防止断带发生，确保生产的稳定运行。
附图说明
图1为本发明的退火炉原理图。
图2为本发明的表1图。
图3为本发明的表2图。
具体实施方式
下面结合所有附图对本发明作进一步说明，本发明的较佳实施例为：以极易产生瓢曲的规格为1741mm*0.605mm的IF钢钢带为例。通过对IF钢瓢曲产生机理的研究，探究IF钢产生瓢曲主要受那些因素的影响，结合现场实际生产的情况，研究制定最为合适的超宽IF钢冷瓢曲应对技术方案。采用如附图1的退火炉：
利用75%的高H2（H2具有质量轻，传热系数大的优点，以H2为冷却介质，既能够达到更好的冷却效率，又能够减少带钢震动，从而减少带钢划伤的缺陷又不需要增加带钢张力）作为冷却介质将带钢从650℃快速冷却到280±20℃，时效2段出口温度为200±20℃，最终冷却段温度控制在140±℃左右。而改善前时效2段的温度为400℃，最终冷却段温度为150℃。时效2段与最终冷却段的温差由250℃减少至60℃，极大的减少了时效2段与最终冷却段温差，进一步减少带钢与炉辊之间的温差，根据热应力公式σ=β*Ε*Δt/1.05，热应力降低至原有热应力的1/4，瓢曲风险极大的减少，有效的防止了带钢冷瓢曲的产生，从实际情况看，生产极限规格产品，冷瓢曲基本得到控制。
用高强钢HSLA340材料，将宽度过渡到1800mm，预热冷区炉辊，以防止超宽IF钢受炉辊温差影响，减小瓢曲的热应力。
控制快冷段与时效2段出口的温差△t，控制到80℃以内。因为带钢纵向面积有温差，横向面积上同样可能存在一样的温差，为了减少横向面积温差，纵向温差一样也要控制，以保证热应力控制到最小。
减少时效段、终冷段张力（参见附图2和附图3）。
生产线速度不低于140mpm，减少带钢与炉辊的接触时间，减少炉辊对带钢的影响。
坚决杜绝厚窄料过渡到薄宽料，防止热凸度较大，产生较大的热应力，而发生瓢曲。
以上所述之实施例只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种超宽IF钢防冷瓢曲应用方法，其特征在于：控制超宽IF钢的加热温度为805±5℃、生产速度不低于140mpm、H2含量75%的高氢冷却方式，控制时效1段温度为240±20℃，时效2段为200±20℃，实现超宽IF钢的冷瓢曲应对技术。
2.根据权利要求1所述的一种超宽IF钢防冷瓢曲应用方法，其特征在于：通过控制带钢在终冷段入出口的温差至60℃，减少带钢与终冷段炉辊的温差，从而减小带钢热应力，降低冷瓢曲风险。
3.根据权利要求1所述的一种超宽IF钢防冷瓢曲应用方法，其特征在于：通过降低带钢在炉内冷区的张力（时效1段-4~7KN，时效2段-4~7KN，终冷段-6~9KN），来减少带钢所受到的静应力以及带钢横向展开的摩擦应力，降低带钢冷瓢曲风险，保证带钢板型变化无异常，防止断带发生。
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