CN113198857A - 一种提高带钢上下表面质量一致性的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明特别涉及一种提高带钢上下表面质量一致性的方法，属于钢材轧制技术领域，方法包括：将带钢进行精除鳞；将精除鳞后的带钢进行精轧，在所述精轧过程中，相邻精轧轧机的机架间有机架间水，所述机架间水包括上表面机架间水和下表面机架间水，所述下表面机架间水的水流量至少高于所述上表面机架间水的水流量的40％；将精轧后的带钢进行层冷，获得上下表面质量一致性高的带钢；通过上、下表面机架间水单独控制，并且采用不同的水流量，下表面机架间水流量须高于上表面40％，有利于提高上下表面质量均匀性。
Description
技术领域
本发明属于钢钢材轧制技术领域，特别涉及一种提高带钢上下表面质量一致性的方法。
背景技术
随着钢铁产品同质化竞争的加剧以及用户要求的提高，带钢表面质量的优劣及产线控制能力越来越成为衡量产品综合治理和钢厂生产能力的重要标准。其中热轧带钢表面质量对后续最终成品的表面质量有决定性影响。长期以来由于热轧工序本身特点，带钢上下表面质量差异较大，主要表现为下表面质量劣于上表面，这就造成后续酸洗、热处理后上下表面质量差异进一步增大，影响产品综合质量和用户使用。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的提高带钢上下表面质量一致性的方法。
本发明实施例提供了一种提高带钢上下表面质量一致性的方法，所述方法包括：
将带钢进行精除鳞；
将精除鳞后的所述带钢进行精轧，在所述精轧过程中，相邻精轧轧机的机架间有机架间水，所述机架间水包括上表面机架间水和下表面机架间水，所述下表面机架间水的水流量至少高于所述上表面机架间水的水流量的40％；
将精轧后的所述带钢进行层冷，获得上下表面质量一致性高的带钢。
可选的，所述下表面机架间水和所述上表面机架间水的横向水量分别保持一致。
可选的，所述精除鳞过程中，所述精除鳞的下集管水流量至少高于所述精除鳞的上集管水流量的20％。
可选的，所述精除鳞过程中，所述精除鳞的上集管和所述带钢的距离a与所述精除鳞的下集管和所述带钢的距离b满足如下关系：1.09b≤a≤1.45b。
可选的，所述精除鳞过程中，所述精除鳞的上集管和所述热轧带钢的距离为120-130mm，所述精除鳞的下集管和所述热轧带钢的距离为90-110mm。
可选的，所述精除鳞过程中，所述精除鳞的上集管的水流扇面重叠量c与所述精除鳞的下集管的水流扇面重叠量d满足如下关系：1.5d≤c≤3.5d。
可选的，所述精除鳞过程中，所述精除鳞的上集管的水流扇面重叠量控制在20-25mm，所述精除鳞的下集管的水流扇面重叠量控制在8-12mm。
可选的，所述精除鳞过程中，所述精除鳞的上集管的打击力e与述精除鳞的下集管的打击力f满足如下关系：0.5f≤e≤0.8f。
可选的，所述精除鳞过程中，所述精除鳞的上集管的打击力控制在0.7N/mm2以上，述精除鳞的下集管的打击力控制在1.2N/mm2以上。
可选的，所述精轧和层冷间，所述带钢暴露于空气的距离小于等于15m，所述带钢的带速为9-12m/s。
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：
本发明实施例提供的提高带钢上下表面质量一致性的方法，方法包括：将带钢进行精除鳞；将精除鳞后的带钢进行精轧，在所述精轧过程中，相邻精轧轧机的机架间有机架间水，所述机架间水包括上表面机架间水和下表面机架间水，所述下表面机架间水的水流量至少高于所述上表面机架间水的水流量的40％；将精轧后的带钢进行层冷，获得上下表面质量一致性高的带钢；通过上、下表面机架间水单独控制，并且采用不同的水流量，下表面机架间水流量须高于上表面40％，有利于提高上下表面质量均匀性。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
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是本发明实施例提供的方法的流程图；
图2是本发明实施例1提供的工艺1的带钢下表面的百事泰表检图；
图3是本发明实施例1提供的工艺2的带钢下表面的百事泰表检图。
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。
本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
申请人在发明过程中发现：影响带钢上下表面质量一致性的因素如下：
1、机架间水的影响
精轧区间内相邻轧机机架间设置有机架间水，其作用主要是冷却带钢以及去除带钢表面异物。通常上下面机架间水采用相同的水流量。而申请人发现，采用上下面机架间水单独控制，并且采用不同的水流量，有利于提高上下表面质量均匀性。
根据本发明一种典型的实施方式，提供了一种提高带钢上下表面质量一致性的方法，所述方法包括：
将热轧带钢进行精除鳞、精轧和层冷，获得上下表面质量一致性高的带钢，在所述精轧过程中，相邻精轧轧机的机架间设有机架间水，所述机架间水包括上表面机架间水和下表面机架间水，所述下表面机架间水的水流量至少高于所述上表面机架间水的水流量40％。
作为一种可选的实施方式，下表面机架间水和上表面机架间水的横向水量分别保持一致，具体操作时，机架间水箱须采用不锈钢材质，每次下机后采用高压水枪进行清理，有利于保证横向水量一致性。
2.精除鳞的影响
热轧工序中，带钢在进入精轧区之前，首先会经过精除鳞工序，作用是通过高压水打击去除带钢表面的氧化铁皮，氧化铁皮的去除效果不仅与除鳞参数有关，也与带钢表面状态有关。此外，申请人还发现，精除鳞工序高压水的喷淋，除了影响带钢表面氧化铁皮的去除外，也会显著影响带钢表层温度。综上两个原因，在设计精除鳞参数时，不仅要考虑打击力等除鳞参数，还要考虑带钢打击面的温度状态，以及高压水带来带钢表面温降因素。
产线实践和理论研究表明，带钢下表面温度略高于上表面温度，这一温度差是造成热轧带钢成品及酸洗后上下表面质量差异的主要原因。经过大量实践摸索，本申请提出了差异化控制精除鳞上下表面集管参数的方法，涉及集管高度、扇面重叠量、打击力、水流量等的多个方面。
具体而言，精除鳞的下集管的水流量至少高于所述精除鳞的上集管的水流量的20％、精除鳞过程中，所述精除鳞的上集管距离所述热轧带钢的距离控制在120-130mm，所述精除鳞的下集管距离所述热轧带钢的距离控制在90-110mm、精除鳞过程中，所述精除鳞的上集管的水流扇面重叠量控制在20-25mm，所述精除鳞的下集管的水流扇面重叠量控制在8-12mm、精除鳞过程中，所述精除鳞的上集管的打击力控制在0.7N/mm2以上，精除鳞的下集管的打击力控制在1.2N/mm2以上。
控制精除鳞的下集管的水流量至少高于所述精除鳞的上集管的水流量的20％的原因是带钢下表面温度高于上表面，该取值过小的不利影响是不利于下表面降温；
控制精除鳞的上集管距离所述热轧带钢的距离控制在120-130mm、精除鳞的下集管距离所述热轧带钢的距离控制在90-110mm的原因是与上表面距离相比，适当缩短精除鳞下集管至带钢下表面距离可增强除鳞打击力，改善除鳞效果。
控制精除鳞的上集管的水流扇面重叠量控制在20-25mm、精除鳞的下集管的水流扇面重叠量控制在8-12mm的原因是下表面减少重叠量有利于扇形面交接位置除鳞效果。
控制精除鳞的上集管的打击力控制在0.7N/mm2以上、精除鳞的下集管的打击力控制在1.2N/mm2以上的原因是上下表面除鳞打击力差异化控制，是结合带钢上下表面质量确定的，有利于均衡上下表面质量。
3、带钢暴露在空气中的影响
带钢出精轧区之后进入层流水冷区域之前，往往存在一段带钢暴露在空气中的区间，在此区间内由于没有冷却水的喷淋，带钢完全暴露在空气中。由于此时带钢刚出精轧区间，本身温度较高，与空气接触后极容易加剧表面氧化，很多热轧带钢成品上出现的氧化缺陷，特别是出现在热轧带钢下表面的缺陷，都与这段与空气接触的区域有直接关联。因此，应尽量减少这段与空气直接接触的距离的大小。
部分钢厂在这段区域内安装了超快冷设备，用于生产对冷速和产品力学性能有特殊要求的管线钢等产品，而在生产其它钢种时，并不会开启超快冷设备。产线实践表明，对于这种产线设计，在生产高表面质量要求的钢中时应开启超快冷低压模式，作用是用水封住热轧带钢表面，避免带钢直接与空气接触。而对于没有安装超快冷设备的产线，则应当开启层流冷却水工艺段前部冷却集管，采用前端密集冷却或全段稀疏冷却的策略，减少带钢与空气接触时间。
作为一种可选的实施方式，精轧和层冷间，所述带钢暴露于空气的距离小于等于15m，所述带钢的带速为9-12m/s。
下面将结合实施例、对照例及实验数据对本申请的提高带钢上下表面质量一致性的方法进行详细说明。
实验例1
以生产5mm厚IF钢为例，分别控制精轧机架间上下表面机架间水流量，工艺1中上下表面采用相同的机架间水流量，工艺2中下表面机架间水流量增多40％，不同工艺下对应的热轧带钢下表面形貌如图2和图3所示。由图可以看出下表面增多水流量后，原下表面的由黑色异物的情况得到明显改善。
实验例2
以生产4mm厚IF钢为例，分别控制精除鳞喷嘴上、下集管喷嘴到带钢表面的距离控制、水流扇面重叠量以及打击力，详细工艺参数和上下表面一致较好的比例如下表所示。
由上表可见，原有工艺1条件下，热轧带钢在酸洗后表面存在黑色条带状色差，下表面尤其严重，上下表面一致较好的比例仅50％。调整至工艺2后，表面黑色条带状色差情况明显改善，但下表面色差仍较明显，上下表面一致较好的比例提高至70％。调整至工艺3，上下表面除鳞集管采用差异化控制，下表面光亮程度明显改善，上下表面一致较好的比例提高至90％。
实验例3
以生产3mm厚IF钢为例，分别控制精轧出口至层流水冷段之间带钢暴露在空气中的距离为20m、15m和10m，在此距离之后开启层流水冷进行常规冷却，其它热轧工艺参数保持不变。分析统计了生产完成后热轧带钢上下表面氧化铁皮厚度和物相组成的情况，结果如
表1所示。
将带钢出精轧后暴露在空气中的距离由20m缩短至15m后，氧化铁皮厚度由14-18μm减小至10-12μm，上下表面氧化铁皮厚度差由4μm减小至2μm，氧化铁皮中FeO占比由不足5％提高至18％-20％，FeO比例的升高有利于后续酸洗工序氧化铁皮的去除。进一步将距离缩短至10m，氧化铁皮的厚度和物相情况进一步改善，但幅度较小。
本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少还具有如下技术效果或优点：
(1)本发明实施例提供的方法通过上、下表面机架间水采用不相同的水流量，来提高上下表面质量均匀性；
(2)本发明实施例提供的方法通过差异化控制精除鳞上下表面集管参数的方法，涉及集管高度、扇面重叠量、打击力、水流量等的多个方面，来减小带钢上下表面的温度差异，进而减小温度差造成的热轧带钢成品及酸洗后上下表面质量差异；
(3)本发明实施例提供的方法通过减小带钢出精轧区之后进入层流水冷区域的距离，来减小带钢在空气中暴露的时间，避免带钢与空气接触后加剧表面氧化，出现的氧化缺陷的问题；
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 (10)
1.一种提高带钢上下表面质量一致性的方法，其特征在于，所述方法包括：
将带钢进行精除鳞；
将精除鳞后的所述带钢进行精轧，在所述精轧过程中，相邻精轧轧机的机架间有机架间水，所述机架间水包括上表面机架间水和下表面机架间水，所述下表面机架间水的水流量至少高于所述上表面机架间水的水流量的40％；
将精轧后的所述带钢进行层冷，获得上下表面质量一致性高的带钢。
2.根据权利要求1所述的提高带钢上下表面质量一致性的方法，其特征在于，所述下表面机架间水和所述上表面机架间水的横向水量分别保持一致。
3.根据权利要求1所述的提高带钢上下表面质量一致性的方法，其特征在于，所述精除鳞过程中，所述精除鳞的下集管水流量至少高于所述精除鳞的上集管水流量的20％。
4.根据权利要求1所述的提高带钢上下表面质量一致性的方法，其特征在于，所述精除鳞过程中，所述精除鳞的上集管和所述带钢的距离a与所述精除鳞的下集管和所述带钢的距离b满足如下关系：1.09b≤a≤1.45b。
5.根据权利要求4所述的提高带钢上下表面质量一致性的方法，其特征在于，所述精除鳞过程中，所述精除鳞的上集管和所述热轧带钢的距离为120-130mm，所述精除鳞的下集管和所述热轧带钢的距离为90-110mm。
6.根据权利要求1所述的提高带钢上下表面质量一致性的方法，其特征在于，所述精除鳞过程中，所述精除鳞的上集管的水流扇面重叠量c与所述精除鳞的下集管的水流扇面重叠量d满足如下关系：1.5d≤c≤3.5d。
7.根据权利要求6所述的提高带钢上下表面质量一致性的方法，其特征在于，所述精除鳞过程中，所述精除鳞的上集管的水流扇面重叠量控制在20-25mm，所述精除鳞的下集管的水流扇面重叠量控制在8-12mm。
8.根据权利要求1所述的提高带钢上下表面质量一致性的方法，其特征在于，所述精除鳞过程中，所述精除鳞的上集管的打击力e与述精除鳞的下集管的打击力f满足如下关系：0.5f≤e≤0.8f。
9.根据权利要求8所述的提高带钢上下表面质量一致性的方法，其特征在于，所述精除鳞过程中，所述精除鳞的上集管的打击力控制在0.7N/mm2以上，述精除鳞的下集管的打击力控制在1.2N/mm2以上。
10.根据权利要求1所述的提高带钢上下表面质量一致性的方法，其特征在于，所述精轧和层冷间，所述带钢暴露于空气的距离小于等于15m，所述带钢的带速为9-12m/s。
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