專(zhuān)利名稱：減少熱軋?zhí)煎i鋼皮下夾渣缺陷的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱軋帶鋼生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體地指一種減少熱軋?zhí)煎i鋼皮下夾渣缺陷的方法。
背景技術(shù)：
目前，鋼鐵行業(yè)因同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)嚴(yán)重、生產(chǎn)成本居高不下等原因，全行業(yè)出現(xiàn)虧損。在鋼鐵市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)中，節(jié)約能耗，降低成本是鋼鐵企業(yè)取勝的關(guān)鍵。鋼鐵行業(yè)的十二五規(guī)劃中，明確的提出了低溫軋制技術(shù)。低溫軋制技術(shù)是降低熱軋工序能耗的重要節(jié)能措施，是將鋼坯加熱到低于常規(guī)加熱溫度進(jìn)行的軋制。通過(guò)降低坯料的再加熱溫度，節(jié)省加熱能耗，減少燒損來(lái)實(shí)現(xiàn)軋鋼過(guò)程的節(jié)能。但是，在低溫軋制條件下，碳錳鋼皮下夾渣缺陷發(fā)生率較常規(guī)加熱工藝有所提高，影響了產(chǎn)品的表面質(zhì)量。通過(guò)對(duì)上述缺陷的研究，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)該缺陷是源于煉鋼過(guò)程中的保護(hù)渣殘留至鋼坯，在后續(xù)的軋鋼工序中，鋼坯表層的殘留保護(hù)渣經(jīng)過(guò)軋制時(shí)的壓延，最終形成皮下夾渣缺陷。申請(qǐng)?zhí)枮?0071 0134108.X的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利《一種減少CSP鑄坯表面和內(nèi)在夾雜(卷洛)物的方法》，公開(kāi)了一種減少CSP (Compact Strip Production,薄板還連鑄連軋)鑄坯表面和內(nèi)在夾雜(卷渣)物的方法。通過(guò)調(diào)整LF(Ladle Furnace，鋼包爐)精煉工序和CSP連鑄工序的工藝參數(shù)，減少CSP鑄坯表面及內(nèi)在夾雜和卷渣物，降低熱軋卷的表面缺陷，最終降低冷軋鍍鋅產(chǎn)品表面缺陷。申請(qǐng)?zhí)枮?01010135605.3的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利《連鑄坯表面夾渣軋前預(yù)報(bào)方法》，提出了一種在軋制前能夠?qū)B鑄坯表面夾渣情況進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)報(bào)的方法，利用該方法還可以指導(dǎo)連鑄坯在軋制前的處理。以上兩個(gè)專(zhuān)利主要是討論在煉鋼過(guò)程中來(lái)控制皮下夾渣。文獻(xiàn)《碳素結(jié)構(gòu)鋼鑄坯皮下夾渣缺陷的分析與預(yù)防》，通過(guò)分析煉鋼過(guò)程的中包液面高度和撈渣操作以及脫氧工藝，結(jié)合鑄坯皮下夾渣的分布情況及結(jié)晶器內(nèi)浮渣中Al2O3和FeO等組成，對(duì)生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化，從而減少碳素結(jié)構(gòu)鋼連鑄坯皮下夾渣的問(wèn)題。上述措施也是通過(guò)優(yōu)化煉鋼工藝參數(shù)來(lái)控制皮下夾渣缺陷的，但是鑄坯表面和內(nèi)部存在的夾雜和卷渣物很難控制，并且無(wú)法清除。綜上所述，現(xiàn)有的減少碳錳鋼皮下夾渣缺陷的方法主要是在煉鋼過(guò)程中來(lái)控制，但是，煉鋼過(guò)程很難控制夾渣物，且無(wú)法清除夾渣物。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是要提供一種減少熱軋?zhí)煎i鋼皮下夾渣缺陷的方法，該方法通過(guò)控制熱軋工序，來(lái)減少皮下夾渣缺陷的發(fā)生率，提高產(chǎn)品的表面質(zhì)量。為實(shí)現(xiàn)此目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的減少熱軋?zhí)煎i鋼皮下夾渣缺陷的方法，其特征在于，它包括如下步驟:將碳錳鋼鋼坯送入加熱爐中依次經(jīng)過(guò)加熱爐預(yù)熱段預(yù)熱處理、加熱爐第一加熱段加熱處理、加熱爐第二加熱段加熱處理、加熱爐均熱段加熱處理后出爐，出爐后的被加熱碳錳鋼鋼坯再依次經(jīng)過(guò)除鱗箱和粗軋機(jī)架間除鱗，將碳錳鋼鋼坯表面的氧化鐵皮除盡；
所述加熱爐預(yù)熱段采用回收的加熱爐余熱對(duì)碳錳鋼鋼坯進(jìn)行預(yù)熱處理，預(yù)熱處理時(shí)的溫度范圍為30(T400°C，碳錳鋼鋼坯在加熱爐預(yù)熱段預(yù)熱時(shí)間為6(T90min ；所述碳錳鋼鋼坯在加熱爐第一加熱段加熱處理的時(shí)間范圍為5(T60min，在加熱爐第一加熱段加熱處理的溫度范圍為94(T960°C ；所述碳錳鋼鋼坯在加熱爐第二加熱段加熱處理的時(shí)間范圍為3(T50min，在加熱爐第二加熱段加熱處理的溫度范圍為116(Tll80°C ；所述碳錳鋼鋼坯在加熱爐均熱段加熱處理的時(shí)間范圍為4(T60min，在加熱爐均熱段加熱處理的溫度范圍為116(Tll80°C。進(jìn)一步地，所述碳錳鋼鋼坯在加熱爐第一加熱段加熱處理時(shí)的空燃比為0.9^1.0 ；所述碳錳鋼鋼坯在加熱爐第二加熱段加熱處理時(shí)的空燃比為1.15^1.25 ;所述碳錳鋼鋼坯在加熱爐均熱段加熱處理時(shí)的空燃比為1.(Tl.15。進(jìn)一步地，所述碳錳鋼鋼坯的化學(xué)成分按質(zhì)量百分比wt%控制在:C:0.0Γ0.08%,Si:0.ΟΓΟ.20%, Mn:0.Γθ.5%, S:彡 0.03%, P:彡 0.03%。再進(jìn)一步地，所述碳錳鋼鋼坯在加熱爐第二加熱段加熱處理時(shí)加熱爐爐膛內(nèi)的壓力保持在7 8Pa。更進(jìn)一步地，所述碳錳鋼鋼坯在加熱爐內(nèi)的總在爐時(shí)間為20(T240min。本發(fā)明在軋?zhí)煎i鋼鋼坯軋制過(guò)程的第二加熱段采用短時(shí)高溫工藝，在較短的時(shí)間內(nèi)將鋼坯升高到目標(biāo)溫度，出爐空冷后，表面氧化鐵皮的溫度下降明顯，成黑色狀，而基體(即鋼鐵)金屬溫度的熱容量大，整體溫度基本沒(méi)有降低，這樣增加了基體與氧化鐵皮的溫度梯度，使氧化鐵皮內(nèi)部的熱應(yīng)力增大，上述設(shè)計(jì)有助于提高板坯加熱時(shí)表面氧化鐵皮的高溫剝離性，在后續(xù)軋制過(guò)程中氧化鐵皮通過(guò)除鱗去除。由此可見(jiàn)本發(fā)明明顯減少了碳錳鋼皮下夾渣缺陷的發(fā)生率，提高了產(chǎn)品的表面質(zhì)量，增強(qiáng)了產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。


圖1為本發(fā)明與常規(guī)軋制加熱工藝對(duì)比圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明:本發(fā)明設(shè)計(jì)的減少熱軋?zhí)煎i鋼皮下夾渣缺陷的方法，它包括如下步驟:將碳錳鋼鋼坯送入加熱爐中依次經(jīng)過(guò)加熱爐預(yù)熱段預(yù)熱處理、加熱爐第一加熱段加熱處理、加熱爐第二加熱段加熱處理、加熱爐均熱段加熱處理后出爐，出爐后的被加熱碳錳鋼鋼坯再依次經(jīng)過(guò)除鱗箱和粗軋機(jī)架間除鱗，將碳錳鋼鋼坯表面的氧化鐵皮除盡；所述加熱爐預(yù)熱段采用回收的加熱爐余熱對(duì)碳錳鋼鋼坯進(jìn)行預(yù)熱處理，預(yù)熱處理時(shí)的溫度范圍為30(T40(TC，碳錳鋼鋼坯在加熱爐預(yù)熱段預(yù)熱時(shí)間為6(T90min ;利用回收的加熱爐余熱緩慢加熱鋼坯， 有效的降低了加熱能耗(各段的在爐時(shí)間與在爐溫度由加熱工藝決定，熱軋?zhí)煎i鋼最低在爐時(shí)間要求120min，實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中一般都在18(T260min，本發(fā)明預(yù)熱段時(shí)間較長(zhǎng)，能有效的降低加熱能耗。)所述碳錳鋼鋼坯在加熱爐第一加熱段加熱處理的時(shí)間范圍為5(T60min，在加熱爐第一加熱段加熱處理的溫度范圍為94(T960°C ;上述時(shí)間和溫度參數(shù)的選擇為的是使碳錳鋼在第一加熱段，緩慢加熱升溫，使整個(gè)鋼坯的溫度更均勻，同時(shí)減少鋼坯在第一加熱段的氧化；所述碳錳鋼鋼坯在加熱爐第二加熱段加熱處理的時(shí)間范圍為3(T50min，在加熱爐第二加熱段加熱處理的溫度范圍為116(T118(TC ;上述時(shí)間和溫度參數(shù)的選擇使碳錳鋼鋼坯在第二加熱段，快速的加熱升溫，在較短的時(shí)間使鋼坯表面加快氧化，經(jīng)過(guò)加熱爐第二加熱段加熱處理后，碳錳鋼鋼坯的保護(hù)渣深度范圍內(nèi)基體發(fā)生完全氧化；所述碳錳鋼鋼坯在加熱爐均熱段加熱處理的時(shí)間范圍為4(T60min，在加熱爐均熱段加熱處理的溫度范圍為116(T118(TC，上述時(shí)間和溫度參數(shù)的選擇降低了鋼坯在均熱段的在爐時(shí)間和在爐溫度，有效的減少了鋼坯在加熱爐中的燒損。經(jīng)過(guò)加熱爐均熱段加熱處理后，碳錳鋼鋼坯的表面與心部溫度均勻，鋼坯出爐空冷后，表面氧化鐵皮的溫度下降明顯，而基體(即鋼鐵)金屬溫度的熱容量大，整體溫度基本沒(méi)有降低，這樣增加了基體與氧化鐵皮的溫度梯度，使氧化鐵皮內(nèi)部的熱應(yīng)力增大，產(chǎn)生微裂紋，有利于提高后續(xù)除鱗的效果O上述技術(shù)方案中，所述碳錳鋼鋼坯在加熱爐第一加熱段加熱處理時(shí)的空燃比為
0.9^1.0 ;所述碳錳鋼鋼坯在加熱爐第二加熱段加熱處理時(shí)的空燃比為1.15^1.25 ;所述碳錳鋼鋼坯在加熱爐均熱段加熱處理時(shí)的空燃比為1.(Tl.15?？杖急葹榭諝馀c燃?xì)獾谋戎?，在第一加熱段中空氣較少，第二加熱段中空燃比高，空氣較多，便于使保護(hù)渣完全燒掉。上述技術(shù)方案中，煉鋼過(guò)程中殘留的保護(hù)渣分布在碳錳鋼鋼坯表面，在熱軋過(guò)程中，通過(guò)調(diào)整第二加熱段的加熱溫度、空燃比和在爐時(shí)間，使碳錳鋼鋼坯表面殘留的保護(hù)渣被燒掉，形成氧化鐵皮，在后續(xù)通過(guò)除磷去除。上述技術(shù)方案中 ，所述碳錳鋼鋼坯的化學(xué)成分按質(zhì)量百分比wt%控制在:C:
0.ΟΓΟ.08%, Si:0.ΟΓΟ.20%, Mn:0.Γθ.5%, S:彡 0.03%, P:彡 0.03%。該成分的碳錳鋼鋼坯在熱軋過(guò)程中采用上述方法后能取得更好的避免碳錳鋼皮下夾渣缺陷的效果。上述技術(shù)方案中，所述碳錳鋼鋼坯在加熱爐第二加熱段加熱處理時(shí)加熱爐爐膛內(nèi)的壓力保持在7 8Pa。上述技術(shù)方案中，所述碳錳鋼鋼坯在加熱爐內(nèi)的總在爐時(shí)間為20(T240min。本發(fā)明與常規(guī)軋制加熱工藝的對(duì)比參見(jiàn)圖1。本發(fā)明與常規(guī)加熱工藝的對(duì)比:主要是在第二加熱段，本發(fā)明第二加熱段采用短時(shí)高溫的加熱方法，以較短的時(shí)間，較快的加熱到目標(biāo)溫度。從圖中可以看出此發(fā)明與常規(guī)的加熱工藝不同。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況下面列舉兩個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例:實(shí)施例1:I)碳錳鋼鋼坯的化學(xué)成分按質(zhì)量百分比wt%為C:0.03%, S1:0.05%，Mn:0.21%，S:
0.008%, P:0.004%ο2)碳錳鋼鋼坯加熱過(guò)程總的在爐時(shí)間控制在200min，在第二加熱段采用短時(shí)高溫的加熱工藝。爐膛內(nèi)保持7Pa的微正壓。3、鋼坯在預(yù)熱段時(shí)間為60min。4、碳錳鋼鋼坯在第一加熱段加熱時(shí)間為50min，第一加熱段的空燃比為0.95，力口熱溫度940°C ;在第二加熱段加熱時(shí)間為30min，第二加熱段的空燃比為1.20，加熱溫度1170。。；
5、碳錳鋼鋼坯在均熱段時(shí)間為60min，空燃比為1.05，加熱溫度為1170°C。實(shí)施例2:I)碳錳鋼鋼坯的化學(xué)成分按質(zhì)量百分比wt%為C:0.05%, S1:0.10%，Mn:0.30%, S:
0.012%, P:0.008%ο2)碳錳鋼鋼坯加熱過(guò)程總的在爐時(shí)間控制在240min，在第二加熱段采用短時(shí)高溫的加熱工藝。爐膛內(nèi)保持8Pa的微正壓。3)鋼坯在預(yù)熱段時(shí)間為90min。4)碳錳鋼鋼坯在第一加熱段加熱時(shí)間為60min，第一加熱段的空燃比為0.9，加熱溫度為960°C ;在第二加熱段加熱時(shí)間為50min，第二加熱段的空燃比為1.25，加熱溫度為1180。。。5)碳錳鋼鋼坯在均熱段時(shí)間為40min，空燃比為1.10，加熱溫度為1180°C。本說(shuō)明書(shū)未作 詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種減少熱軋?zhí)煎i鋼皮下夾渣缺陷的方法，其特征在于，它包括如下步驟:將碳錳鋼鋼坯送入加熱爐中依次經(jīng)過(guò)加熱爐預(yù)熱段預(yù)熱處理、加熱爐第一加熱段加熱處理、加熱爐第二加熱段加熱處理、加熱爐均熱段加熱處理后出爐，出爐后的被加熱碳錳鋼鋼坯再依次經(jīng)過(guò)除鱗箱和粗軋機(jī)架間除鱗，將碳錳鋼鋼坯表面的氧化鐵皮除盡； 所述加熱爐預(yù)熱段采用回收的加熱爐余熱對(duì)碳錳鋼鋼坯進(jìn)行預(yù)熱處理，預(yù)熱處理時(shí)的溫度范圍為30(T400°C，碳錳鋼鋼坯在加熱爐預(yù)熱段預(yù)熱時(shí)間為6(T90min ； 所述碳錳鋼鋼坯在加熱爐第一加熱段加熱處理的時(shí)間范圍為5(T60min，在加熱爐第一加熱段加熱處理的溫度范圍為94(T960°C ； 所述碳錳鋼鋼坯在加熱爐第二加熱段加熱處理的時(shí)間范圍為3(T50min，在加熱爐第二加熱段加熱處理的溫度范圍為116(Tll80°C ； 所述碳錳鋼鋼坯在加 熱爐均熱段加熱處理的時(shí)間范圍為4(T60min，在加熱爐均熱段加熱處理的溫度范圍為116(Tll80°C。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減少熱軋?zhí)煎i鋼皮下夾渣缺陷的方法，其特征在于:所述碳錳鋼鋼坯在加熱爐第一加熱段加熱處理時(shí)的空燃比為0.9^1.0 ;所述碳錳鋼鋼坯在加熱爐第二加熱段加熱處理時(shí)的空燃比為1.15^1.25 ;所述碳錳鋼鋼坯在加熱爐均熱段加熱處理時(shí)的空燃比為1.(Tl.15。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的減少熱軋?zhí)煎i鋼皮下夾渣缺陷的方法，其特征在于:所述碳錳鋼鋼坯的化學(xué)成分按質(zhì)量百分比wt%控制在:C:0.0Γ0.08%, Si:0.0Γ0.20%, Mn:0.Γο.5%, S 0.03%, P 0.03%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的減少熱軋?zhí)煎i鋼皮下夾渣缺陷的方法，其特征在于:所述碳錳鋼鋼坯在加熱爐第二加熱段加熱處理時(shí)加熱爐爐膛內(nèi)的壓力保持在7 8Pa。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的減少熱軋?zhí)煎i鋼皮下夾渣缺陷的方法，其特征在于:所述碳錳鋼鋼坯在加熱爐第二加熱段加熱處理時(shí)加熱爐爐膛內(nèi)的壓力保持在7 8Pa。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的減少熱軋?zhí)煎i鋼皮下夾渣缺陷的方法，其特征在于:所述碳錳鋼鋼坯在加熱爐內(nèi)的總在爐時(shí)間為20(T240min。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種減少熱軋?zhí)煎i鋼皮下夾渣缺陷的方法，包括如下步驟將碳錳鋼鋼坯送入加熱爐中依次經(jīng)過(guò)加熱爐預(yù)熱段預(yù)熱處理、加熱爐第一加熱段加熱處理、加熱爐第二加熱段加熱處理、加熱爐均熱段加熱處理后出爐，出爐后的被加熱碳錳鋼鋼坯再依次經(jīng)過(guò)除鱗箱和粗軋機(jī)架間除鱗將碳錳鋼鋼坯表面的氧化鐵皮除盡。本發(fā)明通過(guò)控制熱軋工序，來(lái)減少皮下夾渣缺陷的發(fā)生率，提高產(chǎn)品的表面質(zhì)量。
文檔編號(hào)B21B45/04GK103212588SQ20131015764
公開(kāi)日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月2日
發(fā)明者魏兵, 韓斌, 楊奕, 劉洋, 汪榮, 汪水澤, 譚文, 陳麗娟 申請(qǐng)人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司