專利名稱：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)化競爭嚴(yán)重、生產(chǎn)成本居高不下等原因，全行業(yè)出現(xiàn)虧損。在鋼鐵市場的激烈競爭中，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。通過降低坯料的再加熱溫度，節(jié)省加熱能耗，減少燒損來實(shí)現(xiàn)軋鋼過程的節(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。通過對上述缺陷的研究，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)過軋制時(shí)的壓延，最終形成皮下夾渣缺陷。申請?zhí)枮?0071 0134108.X的中國發(fā)明專利《一種減少CSP鑄坯表面和內(nèi)在夾雜(卷洛)物的方法》，公開了一種減少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?zhí)枮?01010135605.3的中國發(fā)明專利《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)專利主要是討論在煉鋼過程中來控制皮下夾渣。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》，通過分析煉鋼過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題。上述措施也是通過優(yōu)化煉鋼工藝參數(shù)來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程中來控制，但是，煉鋼過程很難控制夾渣物，且無法清除夾渣物。

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，該方法通過控制熱軋工序，來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)軋制過程中氧化鐵皮通過除鱗去除。由此可見本發(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)品的競爭力。


圖1為本發(fā)明與常規(guī)軋制加熱工藝對比圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明: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)過程中一般都在18(T260min，本發(fā)明預(yù)熱段時(shí)間較長，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，煉鋼過程中殘留的保護(hù)渣分布在碳錳鋼鋼坯表面，在熱軋過程中，通過調(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)軋制加熱工藝的對比參見圖1。本發(fā)明與常規(guī)加熱工藝的對比: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。本說明書未作 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)明通過控制熱軋工序，來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B21B45/04GK103212588SQ20131015764
公開日2013年7月24日 申請日期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 申請人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司