專利名稱：一種冷軋鋼卷退火處理工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于冶金產(chǎn)品熱處理工藝，特別涉及冷軋鋼卷罩式爐退火處理工藝。
背景技術：
在冶金企業(yè)的冷軋板生產(chǎn)過程中，軋后退火是必不可少的一道生產(chǎn)工序，而退火后產(chǎn)生的粘結是影響產(chǎn)品成材率的主要缺陷之一。據(jù)某廠生產(chǎn)情況統(tǒng)計，粘結率一般占產(chǎn)品總量的0.4％-2％，按年產(chǎn)100萬噸鋼計算，平均每年因粘結產(chǎn)生的廢品高達4000噸-20000噸。
目前，在國內冷軋廠通常采用傳統(tǒng)的降低保溫溫度和帶罩冷卻的處理工藝。如對深沖鋼等均采用700℃退火，保溫時間長達30-40小時，溫差在0℃-3℃之間。對沖壓鋼和普通用鋼甚至采用690℃、680℃退火，退火保溫時間均長達20-30小時，溫差小于15℃-30℃。降低保溫溫度的結果是降低退火溫度與鋼板再結晶溫度的溫差，同時也降低了金屬再結晶的驅動力，致使再結晶緩慢。因此，通常采用延長保溫時間來完成再結晶過程。但從控制粘結的角度出發(fā)，由于保溫結束時鋼卷內外溫差減少，在隨后的冷卻過程中，鋼卷外部在10-20分鐘內溫度即降低到鋼卷內部溫度以下，而鋼卷心部溫度由于熱慣性繼續(xù)上升而造成鋼卷心部繼續(xù)膨脹；在此溫度到620℃之間正是冷軋鋼卷的粘結形成時間段，由此產(chǎn)生的熱應力加大了粘結的傾向性。因此，對再結晶溫度大于660℃的鋼會造成消極影響，更嚴重的是降低熱處理的產(chǎn)能，從而導致生產(chǎn)臺罩比失去平衡，將直接影響產(chǎn)品的質量及鋼廠的產(chǎn)量。

發(fā)明內容
為了克服現(xiàn)有技術的不足，減少冷軋鋼卷因退火后產(chǎn)生粘結而造成的廢品率，提高產(chǎn)品質量和產(chǎn)能，本發(fā)明提供了一種冷軋鋼卷退火處理工藝。通過對不同鋼種在熱處理退火過程中的溫度分布、再結晶溫度及保溫結束后粘結敏感區(qū)的溫度變化進行理論計算分析及修正，從傳統(tǒng)退火理念相反的角度推出了一種降低粘結傾向的退火新工藝。其主要技術特征是采用高保溫溫差及降溫保溫控制的熱處理工藝。
高保溫溫差工藝是采用加大保溫結束時的溫差(控制溫度與鋼卷溫度的溫差)的方法。即在提高退火控制溫度(鋼卷再結晶溫度不變)，控制該溫度在相變線以下的同時，降低保溫結束時的鋼卷心部溫度。采用這種處理工藝，保溫結束時鋼卷內外存在較大的溫差，可以延長鋼卷外部溫度低于心部溫度的時間。根據(jù)理論計算，在心部溫度低于620℃時，鋼卷內部的壓應力即可降低到理論的粘結值以下。故延長該段時間，可使在此溫度區(qū)間內鋼卷外部溫度始終高于鋼卷心部溫度，這樣可保證在該溫度段1.5-2.5小時之內鋼卷外部溫度低于鋼卷心部溫度，防止產(chǎn)生較大的壓應力。同時，由于提高了溫差，縮短了加熱罩占用時間，提高了退火爐臺的產(chǎn)能和加熱罩的產(chǎn)能。
此外，在鋼板的機械性能方面，過長的保溫時間反而不利于退火后鋼板形成的晶粒具有理想的長寬比值的等軸晶，適當降低退火當量反而提高了機械性能。
降溫保溫控制工藝是在降低鋼卷內部壓應力的工藝上采取降溫冷卻，即在不停止加熱的基礎上采用降溫曲線，關鍵是防止在保溫的后期鋼卷心部溫度由于堆垛的鋼卷規(guī)格不一致，卷與卷心部溫度不統(tǒng)一，熱卷心部溫度達到或超過保溫溫度。該工藝的關鍵是理論上計算出鋼卷心部溫度的極值對應的時間，在該時間點開始降溫，速度計算為保持鋼卷溫度變化率的導數(shù)為零。
在采用上述兩種工藝的同時，配合帶罩冷卻即可實現(xiàn)本發(fā)明。帶罩冷卻為通常的控制措施，一般保證鋼卷溫度降低到580℃以下。
本發(fā)明同現(xiàn)有技術相比具有如下優(yōu)點1.降低了冷軋鋼卷粘結缺陷發(fā)生率，同比下降0.38％，由此大幅度降低質量成本；2.提高產(chǎn)量8-15％；3.加熱罩利用率提高18-22％。


圖1保溫結束后鋼卷溫差曲線圖2提高保溫溫差退火原理示意圖具體實施方式
下面結合附圖對本發(fā)明加以詳細說明。
從圖2中可以看出，通過加大保溫結束時鋼卷外部溫度A與鋼卷心部溫度B的控制溫差D，可以延長鋼卷外部溫度A低于鋼卷心部溫度B的時間T，使理想的鋼卷心部溫度B與鋼卷外部溫度A相交時間所對應的溫度E點接近或低于C點，即理論上粘結控制溫度線620℃以下，可有效的降低產(chǎn)生粘結的傾向。提高鋼卷溫度的控制溫差D，在保證鋼卷充分再結晶的基礎上提高加熱罩和爐臺的產(chǎn)能。不理想的鋼卷心部溫度F與鋼卷外部溫度A相交于G點，G點溫度高于620℃理論安全線，且過G點后鋼卷心部溫度開始高于控制溫度，粘結風險大大增加。
按本發(fā)明提供的工藝，采用罩式爐處理各品種冷軋鋼卷，具體實施參數(shù)如下1.提高商業(yè)級冷板、沖壓級冷板和深沖冷板控制溫度由710℃到相變線之間；2.深沖冷板控制溫度與鋼卷溫度的溫差在20℃-35℃之間，加熱及保溫時間在25-30小時；3.沖壓級冷板控制溫度與鋼卷溫度的溫差在50℃-60℃之間，加熱及保溫時間在20-25小時；4.商業(yè)級冷板控制溫度與鋼卷溫度的溫差在100℃-70℃之間，加熱及保溫時間在15-19小時；5.控制鋼卷溫度在保溫前3-1小時開始降溫冷卻。
權利要求
1.一種冷軋鋼卷退火處理工藝，應用罩式爐帶罩冷卻方式；其主要技術特征是采用高保溫溫差和降溫保溫控制的熱處理制度，將退火控制溫度提高到710℃到相變溫度之間，降低保溫結束時的鋼卷心部溫度在620℃以下。
2.根據(jù)權利要求1所述的冷軋鋼卷退火處理工藝，其主要技術特征是深沖冷板控制溫度與鋼卷溫度的溫差在20℃-35℃之間，加熱及保溫時間在25-30小時。
3.根據(jù)權利要求1所述的冷軋鋼卷退火處理工藝，其主要技術特征是沖壓級冷板控制溫度與鋼卷溫度的溫差在50℃-60℃之間，加熱及保溫時間在20-25小時。
4.根據(jù)權利要求1所述的冷軋鋼卷退火處理工藝，其主要技術特征是商業(yè)級冷板控制溫度與鋼卷溫度的溫差在100℃-70℃之間，加熱及保溫時間在15-19小時。
5.根據(jù)權利要求1所述的冷軋鋼卷退火處理工藝，其主要技術特征是控制鋼卷溫度在保溫前3-1小時開始降溫冷卻。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種冶金產(chǎn)品熱處理工藝，特別適用于冷軋鋼卷罩式爐退火工藝。其主要技術特征是采用高保溫溫差及降溫保溫控制的熱處理工藝。即在提高退火控制溫度并控制該溫度在相變線以下，加大鋼卷內外溫度的溫差，延長鋼卷外部溫度低于心部溫度的時間的同時，在保溫后期采取降溫冷卻，降低保溫結束時的鋼卷心部溫度，延長鋼卷外部溫度低于心部溫度的時間，降低鋼卷內部的壓應力在理論的粘結值以下，從而防止產(chǎn)生粘結缺陷。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術的不足，它的實施能有效地降低冷軋鋼卷粘結缺陷發(fā)生率，提高退火爐臺的產(chǎn)能和加熱罩的利用率，改善產(chǎn)品質量，增加產(chǎn)量，具有推廣應用價值。
文檔編號C21D9/52GK1858269SQ20051004649
公開日2006年11月8日 申請日期2005年5月20日 優(yōu)先權日2005年5月20日
發(fā)明者姚林, 劉軍, 王義棟, 高毅, 朱新宇, 李麗霞 申請人:鞍鋼新軋鋼股份有限公司