CN112692061A - 提高钢板表面质量的热轧方法 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种提高钢板表面质量的热轧方法，包括如下步骤：板坯连铸—加热炉加热—第一次高压水除鳞—粗轧机组轧制(附着式立辊收边)—切头飞剪切头切尾—第二次高压水除鳞—七机架精轧机组轧制—冷却处理—卷取机卷取；其中，立辊收边的立辊侧压量为15mm至35mm，冷却处理为带钢层流冷却。通过立辊收边能够有效减少甚至消除边部缺陷；提高r值量，使带钢的成形性更好；提高F7机架的工作辊的粗糙度，消除磨削刀花纹对带钢表面的影响；F1机架至F4机架的工作辊为高速钢辊和控制轧制油投入，提高带钢表面质量，避免氧化铁皮压入缺陷；快速冷却能够减小带钢边部、心部的冷却差异，提高带钢的组织和晶粒的均匀性。

Description

提高钢板表面质量的热轧方法

技术领域

本发明涉及钢板热轧技术领域，尤其涉及一种提高钢板表面质量的热轧方法。

背景技术

热轧就是在再结晶温度以上进行的轧制，热轧能改善金属及合金的加工工艺性能，即将铸造状态的粗大晶粒破碎，显着裂纹愈合，减少或消除铸造缺陷，将铸态组织转变为变形组织，提高合金的加工性能，目前，热轧的发展主要集中在板形、厚度精度、温度与性能的精准控制等方面，随着汽车行业的快速发展，用户对汽车外板的表面质量提出了更高的要求，现有的热轧钢板经过冷轧工序生产后的成品带钢容易出现冲压后的条纹缺陷。

因此，有必要开发一种提高钢板表面质量的热轧方法，能够有效去除冷轧后带钢冲压后的条纹缺陷，提高钢板的表面质量。

发明内容

本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此本发明提出了一种提高钢板表面质量的热轧方法。

有鉴于此，本发明提出了一种提高钢板表面质量的热轧方法，所述热轧方法包括如下步骤：

板坯连铸—加热炉加热—第一次高压水除鳞——粗轧机组轧制(附着式立辊收边)—切头飞剪切头切尾—第二次高压水除鳞—七机架精轧机组轧制—冷却处理—卷取机卷取；

其中，所述立辊收边的立辊侧压量为15mm至35mm，所述冷却处理为带钢层流冷却。

进一步地，所述加热炉为步进梁加热炉，所述板坯在所述步进梁加热炉的时间不长于220min。

进一步地，所述板坯的出炉温度为1200℃至1240℃，所述带钢的终轧温度为910℃至950℃。

进一步地，所述七机架精轧机组包括F1机架至F7机架，其中F1机架至F4机架的工作辊为高速钢辊，控制所述七机架精轧机组的轧制油投入。

进一步地，所述F1机架至F7机架的工作辊均为精磨辊，其中，F7机架的工作辊的粗糙度不大于0.8μm。

进一步地，所述七机架精轧机组的工作辊周期为10km至30km，开轧料及过渡材以中碳钢、卷取温度较高的低碳或超低碳钢为主，所述带钢轧制后的目标厚度超过4.0mm。

进一步地，所述粗轧机组的R1和R2的支撑辊的使用周期中前1/2所述使用周期生产宽度1500mm以上的带钢，后1/2所述使用周期生产宽度1500mm以下的带钢。

进一步地，所述第一次高压水除鳞为双排除麟喷水集管，压力值为225bar以上，所述第二次高压水除鳞为单排除麟喷水集管，压力值为225bar以上。

本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

通过立辊收边能够有效减少甚至消除边部缺陷；提高r值量，使带钢的成形性更好；提高F7机架的工作辊的粗糙度，消除磨削刀花纹对带钢表面的影响；F1机架至F4机架的工作辊为高速钢辊和控制轧制油投入，提高带钢表面质量，避免氧化铁皮压入缺陷；快速冷却能够减小带钢边部、心部的冷却差异，提高带钢的组织和晶粒的均匀性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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他的附图。

图1示出了根据本发明一个实施例的一种提高钢板表面质量的热轧方法的流程示意图；

图2a示出了根据本发明的一个实施例的高终轧温度条件下等轴铁素体组织的示意图；

图2b示出了根据本发明的一个实施例的低终轧温度条件下等轴铁素体组织的示意图；

图3a示出了根据本发明的一个实施例的高终轧温度下表层组织与心部组织的差异性；

图3b示出了根据本发明的一个实施例的低终轧温度下表层组织与心部组织的差异性。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

实施例

图1示出了根据本发明一个实施例的一种提高钢板表面质量的热轧方法的流程示意图。

本实施例提出了一种提高钢板表面质量的热轧方法，热轧方法包括如下步骤：

板坯连铸—加热炉加热—第一次高压水除鳞—粗轧机组轧制(附着式立辊收边)—切头飞剪切头切尾—第二次高压水除鳞—七机架精轧机组轧制—冷却处理—卷取机卷取；

其中，立辊收边的立辊侧压量为15mm至35mm，冷却处理为带钢层流冷却。

正常流程中是有定宽压力机的步骤，但只在大侧压时使用，当侧压量达到35mm以上时投入定宽机；当测压量小于35mm时板坯只通过定宽机位置，不侧压，宽度的调整(即侧压)只使用在粗轧机架上的附着式立辊收边来完成，本专利中提出的热轧方法中通常测压量小于35mm，因此不使用定宽机，通过粗轧机组的附着式立辊侧压量收边，提高带钢钢板的边部质量。

通过限制立辊测压量的值，能够减少甚至消除边部缺陷，快速冷却能够减小钢板边部和心部的冷却差异，使其组织和晶粒更加均匀，进而提高钢板的表面质量。

需要说明的是，轧制完成后，将钢卷堆放于对流通风优良处，加快冷却速度。

进一步地，加热炉为步进梁加热炉，板坯在步进梁加热炉的时间不长于220min。

板坯在步进梁加热炉的时间不长于220min能够防止加热炉内板坯表面氧化铁皮生长过厚，而在后续轧制中不易清除，提高后续生产过程中钢板的质量。

使用步进梁加热炉能够使炉内的板坯四面受热，热效率高，加热时间短，氧化铁皮少，脱碳可能性小，不会产生粘钢，钢料表面不会产生划伤，有利于消除黑印，提高加热质量，此外，步进梁加热炉的能耗低，操作灵活方便。

进一步地，板坯的出炉温度为1200℃至1240℃，带钢的终轧温度为910℃至950℃。

需要说明的是，带钢的卷取温度为700℃至750℃，采用较高的终轧温度、出炉温度和卷取温度，能够帮助改善甚至消除钢板冲压条纹缺陷，大幅度提高钢板的合格率。

进一步地，七机架精轧机组包括F1机架至F7机架，其中F1机架至F4机架的工作辊为高速钢辊，控制七机架精轧机组的轧制油投入。

通常轧制油投入常被称作润滑轧制，是精轧机组配置的一种功能，可以根据钢种和生产规格的需要控制开关，在钢板生产期间打开该功能进行使用对钢板进行润滑，能够提高钢板表面质量，避免氧化铁皮对压入缺陷的产生。

进一步地，F1机架至F7机架的工作辊均为精磨辊，其中，F7机架的工作辊的粗糙度不大于0.8μm。

使F7机架的工作辊的粗糙度不大于0.8μm，提高七机架精轧机组出口轧辊的表面质量，以便消除磨削刀花纹对钢板表面的影响，提高钢板表面质量。

进一步地，七机架精轧机组的工作辊周期为10km至30km，开轧料及过渡材以中碳钢、卷取温度较高的低碳或超低碳钢为主，板坯轧制后的目标厚度超过4.0mm。

工作辊周期是指精轧机七机架全部换辊(更换工作辊)之后开始轧制，一直到下次换辊之间轧制的带钢长度(以F7机架计算)，其中，开轧料及过渡材是指新周期开始轧制的前6km(大约15个钢卷左右)之内，对所轧制的钢板的钢种成分及工艺提出的要求。

通常来说，一个好的有利的工作辊轧制周期是在烫辊和过渡材之后工作辊表面形成致密稳定的氧化膜，配合润滑和轧辊冷却等措施，可以获得一个工作辊轧制周期中最优的钢板表面质量；而当轧制长度超过某一长度，如30km之后，由于轧辊温度升高、钢板规格变化以及轧辊较长时间承受的各种交变应力等原因，工作辊表面氧化膜逐渐出现厚度不均、增厚、恶化甚至剥落等，从而导致钢板表面缺陷的产生，良好的烫辊和过渡，以及轧制长度的控制，能够保证在一个工作辊周期最优阶段轧制的钢板表面质量。

进一步地，粗轧机组的R1和R2的支撑辊的使用周期中前1/2使用周期生产宽度1500mm以上的板坯，后1/2使用周期生产宽度1500mm以下的板坯。

粗轧机组中包含的两架粗轧机，分别称作R1和R2，R1为两辊轧机，换辊周期20万吨，R2四辊轧机，支撑辊的换辊周期分别为7万吨和20万吨。一个使用周期结束后，如换辊周期为7万吨，即轧制完成7万吨后，需要更换支撑辊，旧的支撑辊下机进行磨削处理，汽车板生产要求为支撑辊前半个周期内，生产宽度1500mm以上的规格，后半个周期生产宽度1500mm以下的规格，目的是为了保证粗轧机组轧制出的中间产品(供给精轧机组)具有优良的版型(是考虑到支撑辊辊形的磨损)。

进一步地，第一次高压水除鳞为双排除麟喷水集管，压力值为225bar以上，第二次高压水除鳞为单排除麟喷水集管，压力值为225bar以上。

高压水除麟是在粗轧机组以及精轧机组前分别配置的，均为除麟箱的设计，也分别称为第一次除麟和第二次除麟，其中，除麟箱中均设置了两排除麟喷水集管，该设计通常是一用一备的考虑。为保证汽车板表面质量，粗轧机组前高压水除麟箱要求为双排除麟集管一起投入，精轧机组前的高压水除麟箱要求一排集管投入，以保证除麟效果，两次除麟的要求均要求在225bar以上，提高除磷效果。

粗轧机组前的除麟箱采用双排集管投入的方式，是在板坯第一次除麟时加大除麟效率，同时由于板坯较厚而不会造成大幅度的温降，从而保证后续轧制的稳定性。

对比例1

通过实施例1的热轧方法，通过提高热轧方法中终轧温度和卷取温度，可以获得均匀、细小的铁素体晶粒和轧后稀疏、粗大的析出物，在消除纵向条纹缺陷的同时，一方面能够得到更多等轴晶粒，另一方面还能够提高延展性，如表1所示。

表1力学性能对照表

由表1可见，屈服强度、抗拉强度以及n值变化不大，表明提高的温度在保证钢板原有性能的基础上，r值获得提高，即成型性能得到提高，使钢板成形性更好，提高钢板质量。

对比例2

图2a示出了根据本发明的一个实施例的高终轧温度条件下等轴铁素体组织的示意图；图2b示出了根据本发明的一个实施例的低终轧温度条件下等轴铁素体组织的示意图。

通过图2a和图2b对比可见，高终轧温度对带钢组织的作用主要集中在均匀性方面，晶粒组织为较大，区别于细晶，铁素体等轴晶晶粒(如图2a所示)，对于带钢是非常有利的组织，有利于减小或者消除组织的各向异性，反之，如果控制不好，出现带状组织(如图2b所示)，其各向异性较大，对成品带钢的性能造成不利的影响。

对比例3

图3a示出了根据本发明的一个实施例的高终轧温度下表层组织与心部组织的差异性；图3b示出了根据本发明的一个实施例的低终轧温度下表层组织与心部组织的差异性。

如图3a和图3b所示，带钢表层和心部温差较大时(如图2b所示)，带钢厚度方向组织差异较大，特别是在低温终轧时，为了达到目标温度，大量冷却水使带钢表面及边部冷却的速度远远高于心部，造成局部未达到IF钢再结晶温度，从而在表层出现未再结晶组织，表层的未再结晶组织遗传至冷轧成品带钢，在冲压过程中，会在表面出现明暗相间的细密型“条纹”缺陷，作为汽车外板使用时，影响面板涂装质量，会给用户造成不利影响；提高终轧温度，减少或消除未再结晶组织(如图2a所示)，消除汽车外板“冲压条纹”缺陷。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (8)

1.一种提高钢板表面质量的热轧方法，其特征在于，所述热轧方法包括如下步骤：

板坯连铸—加热炉加热—第一次高压水除鳞—粗轧机组轧制(附着式立辊收边)—切头飞剪切头切尾—第二次高压水除鳞—七机架精轧机组轧制—冷却处理—卷取机卷取；

其中，所述附着式立辊收边的立辊侧压量为15mm至35mm，所述冷却处理为带钢层流冷却。

2.根据权利要求1所述的提高钢板表面质量的热轧方法，其特征在于，所述加热炉为步进梁加热炉，所述板坯在所述步进梁加热炉的时间不长于220min。

3.根据权利要求1所述的提高钢板表面质量的热轧方法，其特征在于，所述板坯的出炉温度为1200℃至1240℃，所述带钢的终轧温度为910℃至950℃。

4.根据权利要求1所述的提高钢板表面质量的热轧方法，其特征在于，所述七机架精轧机组包括F1机架至F7机架，其中F1机架至F4机架的工作辊为高速钢辊，控制所述七机架精轧机组的轧制油投入。

5.根据权利要求4所述的提高钢板表面质量的热轧方法，其特征在于，所述F1机架至F7机架的工作辊均为精磨辊，其中，F7机架的工作辊的粗糙度不大于0.8μm。

6.根据权利要求4所述的提高钢板表面质量的热轧方法，其特征在于，所述七机架精轧机组的工作辊周期为10km至30km，开轧料及过渡材以中碳钢、卷取温度较高的低碳或超低碳钢为主，所述带钢轧制后的目标厚度超过4.0mm。

7.根据权利要求1所述的提高钢板表面质量的热轧方法，其特征在于，所述粗轧机组的R1和R2的支撑辊的使用周期中前1/2所述使用周期生产宽度1500mm以上的带钢，后1/2所述使用周期生产宽度1500mm以下的带钢。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的提高钢板表面质量的热轧方法，其特征在于，所述第一次高压水除鳞为双排除麟喷水集管，压力值为225bar以上，所述第二次高压水除鳞为单排除麟喷水集管，压力值为225bar以上。

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