連退機(jī)組的緩冷方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種連退機(jī)組的緩冷方法，所述緩冷方法包括低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼帶進(jìn)入緩冷段后經(jīng)過五個道次的緩冷處理，在緩冷過程中，控制低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼帶的冷卻速度＜8℃/s。本發(fā)明改進(jìn)了連退生產(chǎn)線的設(shè)備和工藝，使得采用低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼替代IF鋼生產(chǎn)DQ級產(chǎn)品，所獲得的DQ級產(chǎn)品擁有優(yōu)良的沖壓性能，減少了真空處理步驟，降低了生產(chǎn)成本。
【專利說明】連退機(jī)組的緩冷方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于金屬熱處理領(lǐng)域，尤其涉及一種用于連退機(jī)組緩冷段的工藝控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼產(chǎn)品因沖壓性能優(yōu)良、外表美觀而被廣泛應(yīng)用于汽車、家電、化工、建筑等行業(yè)，是冶金行業(yè)中產(chǎn)量較高、經(jīng)濟(jì)效益較好的鋼產(chǎn)品之一。低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼可以通過罩式退火或者連續(xù)退火生產(chǎn)，連續(xù)退火技術(shù)具有產(chǎn)品質(zhì)量高、生產(chǎn)率高、成品率高等特點，由于連續(xù)退火技術(shù)實現(xiàn)了冷軋帶鋼快速、經(jīng)濟(jì)和大規(guī)模的生產(chǎn)，所以現(xiàn)今罩式退火技術(shù)正在廣泛地被連續(xù)退火技術(shù)所取代。
[0003]由于用戶對連退產(chǎn)品的沖壓性能要求較高，而連退機(jī)組的高溫均熱時間較短，冷卻速度較快，為了確保DQ級連退產(chǎn)品的沖壓性能，必須在煉鋼時對鋼的化學(xué)成份作相應(yīng)的控制和調(diào)整。例如，為了獲得理想的再結(jié)晶狀況和成形特性，必須將填隙式溶解元素(碳和氮)以及固溶加強(qiáng)元素(錳、硅和鐵)維持在較低含量水平，同時在連續(xù)退火均熱后，需要有足夠長的緩冷時間促進(jìn)有利于沖壓性能的{ 111}織構(gòu)的形成和發(fā)展。
[0004]但是，在現(xiàn)有的連續(xù)退火技術(shù)中，通常采用低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼生產(chǎn)路線難以獲得沖壓性能理想的DQ級產(chǎn)品，只有采用成本更高的IF鋼生產(chǎn)路線才能獲得沖壓性能優(yōu)良的產(chǎn)品。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于，對緩冷段的設(shè)備和工藝作出改進(jìn)，使得采用低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼替代IF鋼來生產(chǎn)DQ級產(chǎn)品，可以獲得良好的沖壓性能，從而無須經(jīng)過真空處理步聚，降低生產(chǎn)成本。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種連退機(jī)組的緩冷方法，所述緩冷方法包括低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼帶進(jìn)入緩冷段后經(jīng)過五個道次的緩冷處理，在緩冷過程中控制低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼帶的冷卻速度< 8°C /S。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述緩冷方法還包括進(jìn)入緩冷段之前控制均熱段的時間^ 45s。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述緩冷方法還包括緩冷段結(jié)束后控制快冷段的冷卻速度≥ 500C /S。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述緩冷段的五個道次設(shè)置在I個冷卻室內(nèi)。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的實施例，通過向低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼帶噴冷保護(hù)氣體來實現(xiàn)低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼的冷卻。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述冷保護(hù)氣體為氮氫混合氣體。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的實施例，在低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼帶的兩側(cè)設(shè)置風(fēng)箱，所述冷保護(hù)氣體通過風(fēng)箱上的噴氣縫噴出。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述緩冷方法還包括采用風(fēng)機(jī)和熱交換器對冷保護(hù)氣體進(jìn)行冷卻。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述風(fēng)機(jī)可為兩臺，分別設(shè)置在緩冷段的操作側(cè)和傳動側(cè)。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述緩冷方法還包括采用電加熱補償冷卻過程中的熱損失。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]通過下面結(jié)合附圖對實施例進(jìn)行的描述，本發(fā)明的上述和其他目的和特點將會變得更加清楚，其中:
[0017]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的采用低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼帶生產(chǎn)DQ級產(chǎn)品的加熱曲線圖；
[0018]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的連退機(jī)組緩冷段正視圖，
[0019]其中，1-1#爐底輥、2-2#爐底輥、3-3#爐底輥、4-4#爐底輥(張力計輥)、5_5#爐頂輥、6-6#爐頂輥、7-7#爐頂輥、8-8#爐頂輥(張力輥)、9_冷卻室入口、10-冷卻室出口、11-冷卻室。
【具體實施方式】
[0020]下面將結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述，然而，下述實施例僅起到示例性的說明作用，并不能夠用來限制本發(fā)明。
[0021]本發(fā)明提供一種連退機(jī)組的緩冷方法，所述緩冷方法包括低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼帶進(jìn)入緩冷段后經(jīng)過五個道次的緩冷處理，在緩冷過程中控制低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼帶的冷卻速度< 8°C /S。
[0022]在連退機(jī)組中由退火爐對產(chǎn)品執(zhí)行熱處理，退火爐包括由預(yù)熱段、加熱段、均熱段、緩冷段、快冷段、OAS段(時效段)、終冷段和水淬段形成的完整的退火周期。為了使產(chǎn)品獲得良好的成型性必須調(diào)整生產(chǎn)過程中各環(huán)節(jié)的生產(chǎn)條件，達(dá)到控制低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼帶的析出條件、顯微構(gòu)造和金相組織的目的，而緩冷段的冷卻速度是影響產(chǎn)品性能的重要工藝條件之一。
[0023]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的采用低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼帶生產(chǎn)DQ級產(chǎn)品的加熱曲線圖。如圖1所示，低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼帶在加熱段被加熱到790°C后進(jìn)入均熱段，均熱段的保溫時間不低于45s，然后進(jìn)入緩冷段，在緩冷過程中控制鋼帶的冷卻速度不超過8°C /s，緩冷至660°C~680°C之后進(jìn)入快冷段，控制快冷速度不低于50°C /s，使鋼帶在快冷段出口冷卻至不超過400°C，在過時效段的時效時間不低于145s，并且時效出口溫度控制在350°C~360°C，在終冷段鋼帶的溫度不超過180°C，最后水淬段使鋼帶冷卻至40°C。
[0024]改進(jìn)前，某冷軋鋼廠采用低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼生產(chǎn)DQ級鋼帶時，由于連退生產(chǎn)線的緩冷段過短(緩冷段僅5m)，緩冷速度過快，低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼帶在退火均熱后直接進(jìn)入快速噴氣冷卻段，鋼帶在均熱保溫再結(jié)晶后，無法使有利于沖壓性能的{ 111}晶粒生長，生產(chǎn)出的產(chǎn)品平面塑性應(yīng)變比低，無法滿足用戶對沖壓性能的要求。因此，只有采用IF鋼成分體系來生產(chǎn)DQ級產(chǎn)品才能達(dá)到期望的沖壓性能，這是因為IF鋼中碳的含量低于0.005%，碳完全被Ti等合金元素固定，不會出現(xiàn)固溶碳引起的應(yīng)變時效，同時，其組織為全鐵素體組織，材質(zhì)軟，有利于沖壓。
[0025]然而，IF鋼的生產(chǎn)路線因為包括真空處理步驟而成本較高，本發(fā)明針對現(xiàn)有的低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼生產(chǎn)DQ級產(chǎn)品的工藝關(guān)鍵步驟——緩冷段的冷卻速度作出改進(jìn)，使緩冷速度降下來，有利于使鐵素體中的固溶碳在冷卻時從原有晶界碳化物和晶界上析出，促使{111}織構(gòu)優(yōu)先形核和長大，避免因為冷卻速度過快而引起鋼帶的延伸性和耐時效性變差，使最終的退火織構(gòu)出現(xiàn)非常理想的{111}特征。
[0026]這項工藝參數(shù)的改進(jìn)幅度雖小，卻可以顯著提高由低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼路線生產(chǎn)的DQ級產(chǎn)品的沖壓性能。為了達(dá)到使緩冷速度減慢的目的，本發(fā)明針對連退生產(chǎn)線的設(shè)備作出改進(jìn)。
[0027]圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的連退機(jī)組緩冷段正視圖。如圖2所示，該冷軋連退機(jī)組緩冷段的冷卻室11內(nèi)原設(shè)計有三個道次，冷卻速度快，為了確保鋼帶的緩冷速度降至< 8°c /S，需要對緩冷道次配置進(jìn)行調(diào)整。通過對緩冷段冷卻速度的計算，結(jié)合鋼帶運行速度、溫度降低幅度等工藝因素，將冷卻室11內(nèi)的緩冷道次確定為五個道次。
[0028]如圖2所示，低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼帶經(jīng)過均熱段后從冷卻室入口 9進(jìn)入冷卻室11，在冷卻室11內(nèi)完成緩冷后從冷卻室出口 10出來進(jìn)入快冷段。其中，冷卻室11包括8個輥，1#輥、2#輥、3#輥、4#輥為爐底輥，5#輥、6#輥、7#輥、8#輥為爐頂輥，其中4#爐底輥為張力計輥，其作用是檢測緩冷段鋼帶的張力，防止鋼帶跑偏造成板形不良甚至斷帶，8#爐頂輥為張力輥，其作用是建立鋼帶的張力。低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼帶經(jīng)過1#爐底輥后開始緩冷，依次通過2#爐底輥、5#爐頂輥、3#爐底輥、6#爐頂輥、4#爐底輥、7#爐頂輥完成全部五個道次的緩冷操作，最后經(jīng)過8#爐頂輥進(jìn)入快冷段。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的實施例，可以通過向低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼帶的兩側(cè)噴送冷保護(hù)氣體來實現(xiàn)冷卻，冷保護(hù)氣體優(yōu)選 為氮氫混合氣體，實施方法是在鋼帶的兩側(cè)分別設(shè)置風(fēng)箱，風(fēng)箱上設(shè)有多條噴氣縫，由噴氣縫將采集自爐膛的冷保護(hù)氣體噴向鋼帶兩側(cè)。風(fēng)箱的體積和功率可根據(jù)具體工況進(jìn)行設(shè)備選型，風(fēng)箱上的噴氣縫優(yōu)選為橫向排列，以將冷保護(hù)氣體均勻送出。然而，本發(fā)明不受限于此，噴氣縫也可以是槽型管等其他具有氣流輸出功能的裝置。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的實施例，冷保護(hù)氣體可由熱交換器來冷卻，根據(jù)圖2示出的冷卻室正視圖，紙面前方為操作側(cè)，后方為傳動側(cè)，在傳動側(cè)和操作側(cè)各設(shè)有一臺風(fēng)機(jī)，將退火爐內(nèi)的冷保護(hù)氣體從爐膛內(nèi)抽送至熱交換器，經(jīng)過冷卻后再輸送回爐膛內(nèi)以供風(fēng)箱采集。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的實施例，可用電加熱補償冷卻過程中的熱損失。電加熱單元優(yōu)選設(shè)在冷卻室11內(nèi)，當(dāng)鋼帶經(jīng)過緩冷后的溫度達(dá)不到工藝要求時可以啟動電加熱單元，使鋼帶的溫度滿足快冷段的要求。
[0032]下面，通過具體示例進(jìn)一步闡述本發(fā)明的實施效果。
[0033]其中，示例I為本發(fā)明的示例性實施例，對比例I為采用改進(jìn)前的低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼生產(chǎn)DQ級產(chǎn)品的工藝路線，對比例2為采用IF鋼生產(chǎn)DQ級產(chǎn)品的工藝路線。
[0034]示例 1:
[0035]采用厚度1.0mm的低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼帶，在連退機(jī)組內(nèi)加熱至790°C，經(jīng)過均熱段保溫45s后送入緩冷段，控制緩冷速度為7 V /s，緩冷結(jié)束后送入快冷段并控制快冷速度為55°C/s，繼續(xù)進(jìn)行后續(xù)工藝獲得DQ級產(chǎn)品，其退火周期的工藝參數(shù)見表1，力學(xué)性能見表2。
[0036]對比例1:
[0037]采用厚度1.0mm的低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼帶，在連退機(jī)組內(nèi)加熱至790°C，經(jīng)過均熱段保溫38s后送入緩冷段，控制緩冷速度為13°C /s，緩冷結(jié)束后送入快冷段并控制快冷速度為55°C/s，繼續(xù)進(jìn)行后續(xù)工藝獲得DQ級產(chǎn)品，其退火周期的工藝參數(shù)見表1，力學(xué)性能見表2。
[0038]對比例2:
[0039]采用厚度1.0mm的IF鋼帶，在連退機(jī)組內(nèi)加熱至820°C，經(jīng)過均熱段保溫45s后送入緩冷段，控制緩冷速度為13°C /s，緩冷結(jié)束后送入快冷段并控制快冷速度為55°C /s，繼續(xù)進(jìn)行后續(xù)工藝獲得DQ級產(chǎn)品，其退火周期的工藝參數(shù)見表1，力學(xué)性能見表2。
[0040]表1:DQ級產(chǎn)品退火周期對比
[0041]
【權(quán)利要求】
1.一種連退機(jī)組的緩冷方法，所述緩冷方法包括低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼帶進(jìn)入緩冷段后經(jīng)過五個道次的緩冷處理，在緩冷過程中，控制低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼帶的冷卻速度< 8°C /S。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩冷方法，所述緩冷方法還包括進(jìn)入緩冷段之前控制均熱段的時間≥45s。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩冷方法，所述緩冷方法還包括緩冷段結(jié)束后控制快冷段的冷卻速度≥500C /S。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩冷方法，其中，所述緩冷段的五個道次設(shè)置在I個冷卻室內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩冷方法，其中，通過向低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼帶噴冷保護(hù)氣體來實現(xiàn)帶鋼的冷卻。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的緩冷方法，其中，所述冷保護(hù)氣體為氮氫混合氣體。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的緩冷方法，其中，在低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼帶的兩側(cè)設(shè)置風(fēng)箱，所述冷保護(hù)氣體通過風(fēng)箱上的噴氣縫噴出。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的緩冷方法，所述緩冷方法還包括采用風(fēng)機(jī)和熱交換器對冷保護(hù)氣體進(jìn)行冷卻。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的緩冷方法，其中，所述風(fēng)機(jī)為兩臺，分別設(shè)置在緩冷段的操作側(cè)和傳動側(cè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩冷方法，所述緩冷方法還包括采用電加熱補償冷卻過程中的熱損失。
【文檔編號】C21D9/56GK103757189SQ201310752312
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】于秀 申請人:攀鋼集團(tuán)西昌鋼釩有限公司