CN113083915B - 一种减少钢板表面水纹状缺陷的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种减少钢板表面水纹状缺陷的方法，其特征在于：所述钢板包括铁及如下质量百分比的各组分：C≤0.20%，Si：0.25‑0.60%，Mn≤2.0%，Ni≤0.80%，Cr≤0.80%，Mo≤0.6%，Cu:≤0.80%，且CEV≤0.65%；所述方法包括加热、轧制、冷却过程，通过采用常规加热参数，适当增加待温时间的方式，同时将精轧机的除鳞打击压力由20‑22Mpa降低至11‑13Mpa，去除表面氧化层，保留致密氧化层，达到减少了钢板表面的“水纹”状缺陷的目的。同时，本方案不必改造设备，简单易行；还增强了钢板表面抗腐蚀性能。
Description
技术领域
本发明属于钢铁轧制技术领域，具体涉及一种减少钢板表面水纹状缺陷的方法。
背景技术
随着轧钢技术的发展，相应的轧制辅助技术也得到了发展，例如，钢板表面在加热时产生的氧化铁皮的去除流程即通常所说的除鳞过程，由最初的人工撒盐到被除鳞压力水取代，除鳞压力由最初10Mpa发展到目前的25Mpa左右，发展十分迅速。
目前主流钢厂的除鳞压力基本在20-23Mpa间，但是生产出的钢板表面仍无法避免带有“水纹”状缺陷，即除鳞之后，钢板表面的氧化铁皮未能除净，导致除鳞后钢板表面出现与轧制方向相同的条状痕迹，缺陷深度为0.02-0.15mm，通常肉眼观察不明显，经强光侧面照射可发现类似水纹状的缺陷，其通常为条状分布，尤其在普钢和低合金高强度钢中突出。目前，为解决该问题，各大钢厂主要采用以下3个方法：1、提高精轧开轧温度，减少氧化铁皮产生，此方法需要将开轧温度提高至860℃以上，但这样会降低钢板强度，需要额外增加合金加入量或者降低终冷温度，造成钢板瓢曲；2、增大除鳞压力，此方法需要将除磷压力升至25Mpa以上，设备需要进行升级，加大了成本；3、改变钢板化学成分，此方法使用低硅冶炼，但是这样做会带来成本上升。
综上，现有技术中针对这一缺陷，尚无简单经济的解决方案。
发明内容
本发明的目的是提供一种减少钢板表面水纹状缺陷的方法，以解决现有技术中的问题。
本发明是通过如下技术方案实现的：一种减少钢板表面水纹状缺陷的方法，其特征在于：所述钢板包括铁及如下质量百分比的各组分：C≤0.20%，Si：0.25-0.60%，Mn≤2.0%，Ni≤0.80%，Cr≤0.80%，Mo≤0.6%，Cu:≤0.80%，且CEV≤0.65%；
所述方法包括加热、轧制、冷却过程：
加热过程采用步进梁式加热炉将板坯分段加热至均热温度1180-1220℃，其中，第一加热段温度950-1050℃，第二加热段温度1050-1150℃，第三加热段温度1150-1220℃，第四加热段均热段温度为1180-1240℃，板坯在炉时间≥0.95min/mm坯料厚，空燃比1.1~1.3；
轧制过程采用再结晶区及非再结晶区分段轧制方式，再结晶区轧制阶段开始温度≥1060℃，除磷水压力为20-22Mpa，除磷道次为第一道次和最后一道次，结束温度范围为1000-1050℃；非再结晶区轧制阶段开始温度≥840℃，除磷道次为第一道次和第二道次，除磷水压力为11-13Mpa；
冷却过程采用ACC高密快冷集管方式进行冷却，进水压力0.2-0.3MPa，水流密度范围1000-2000L/(m2.min)，终冷温度500-700℃。
本发明的优点是：本发明所述方案具有如下优点：1、本方案不必大幅改变加热参数；2、本方案不必增大除鳞压力，以普通的除鳞压力解决了上述问题，减少了投入；3、本方案基本不改变钢板化学成分，对配方设计的影响基本没有；4、本方案不必改造设备，简单易行；5、本方案还增强了钢板表面抗腐蚀性能。
具体实施方式
本发明公开了一种减少钢板表面水纹状缺陷的方法，其中所述钢板包括余量的铁及不可避免的杂质外，还包括如下质量百分比的各组分：C≤0.20%，Si：0.25-0.60%，Mn≤2.0%，Ni≤0.80%，Cr≤0.80%，Mo≤0.6%，Cu:≤0.80%，且CEV≤0.65%。
优选的，C≤0.20%，Si：0.40-0.60%，Mn≤2.0%，Ni≤0.70%，Cr≤0.60%，Mo≤0.5%，Cu:≤0.60%。
一种减少钢板表面水纹状缺陷的方法，其包括加热、轧制、冷却过程：
加热过程采用步进梁式加热炉将板坯分段加热至均热温度1180-1220℃，其中，第一加热段温度950-1050℃，第二加热段温度1050-1150℃，第三加热段温度1150-1220℃，第四加热段均热段温度为1180-1240℃，板坯在炉时间≥0.95min/mm坯料厚，空燃比1.1~1.3；
轧制过程采用再结晶区及非再结晶区分段轧制方式，再结晶区轧制（即粗轧）阶段开始温度≥1060℃，除磷水压力为20-22Mpa，除磷道次为第一道次和最后一道次，结束温度范围为1000-1050℃；非再结晶区轧制（精轧）阶段开始温度≥840℃，除磷道次为第一道次和第二道次，除磷水压力为11-13Mpa；
冷却过程采用ACC高密快冷集管方式进行冷却，进水压力0.2-0.3MPa，水流密度范围1000-2000L/(m2.min)，终冷温度500-700℃。
实施例1
一种减少钢板表面水纹状缺陷的方法，所述钢板包括铁，还包括如下质量百分比的各组分：C：0.18%，Si：0.50%，Mn:1.8%，Ni：0.70%，Cr：0.60%，Mo：0.5%，Cu:≤0.60%。采用如前所述的方式，其中，粗轧除磷水压力为21Mpa，精轧为12 Mpa。所得钢板中，出现水纹缺陷的不足10%，且缺陷范围小，不明显。
本发明的原理如下：
经研究发现，钢坯加热后,会在钢坯表面产生氧化层。主要分两种 :第一种是钢坯从加热炉加热后产生的炉生氧化铁皮。钢坯经加热炉内长时间加热,钢坯温度达到1180 ℃～1280℃,钢坯表面所形成的氧化铁皮由表及里的结构分为Fe2O3、Fe3O4、FeO三层 ,氧化层较厚。第二种是在轧钢生产中钢件表面二次氧化产生的再生氧化铁皮。主要是轧材经粗轧机轧制后，需要经过待温（为了避免在部分再结晶区域轧制），此时钢坯温度通常为 800℃～900 ℃之间 , 产生的氧化铁皮由表及里的结构主要分为Fe2O3 、Fe3O4两层 ,氧化层较薄。但非常致密。
而现有的工艺中，除鳞时“水纹”缺陷产生的原因主要有如下两个方面：第一种结构的氧化铁皮,从强度上看，FeO 层的强度是最低的。但是粘度却很大。从加热炉中出来的钢坯 ,温度通常为1180 ℃～1280℃，当钢坯遇到高压水时，表面氧化铁皮因瞬时骤冷收缩而炸裂，高压水形成的片状流体从强度最低的 FeO 裂口处开始，连同其上Fe2O3、Fe3O4 一同冲掉。实际生产中，这种炉生氧化铁皮在从加热炉中运出后，在经过除磷箱和粗轧机除鳞时基本已被冲掉。若仍有残余，则将被轧辊压入钢板表面。经过跟踪发现：由于其厚度较厚，在被压入钢板后，钢板往往呈现点状压入，深度较深，呈现局部密集的点状缺陷。通常这种缺陷被称为“麻点”。第二种结构的氧化铁皮 ,主要分为 Fe2O3 、Fe3O4 两层,为再生氧化铁皮，非常致密，由于再生氧化铁皮非常致密，除鳞效果较差。实际生产过程中，除鳞喷嘴下方的区域（除鳞压力最大的区域）除净几率较大，而喷嘴打击面的边缘区域往往除鳞不净。当除鳞结束时，除鳞不净的区域便产生了条状“水纹”缺陷。缺陷区域的深度为0.02-0.15mm。通常肉眼观察不明显,经强光侧面照射可发现呈现条状分布。国外曾经做过相关试验，再生氧化铁皮在除鳞压力为40-50Mpa时仍不能完全除掉。由此可见再生氧化铁皮的致密程度。
通过深入研究水纹的形成原因，结合自身设备能力及工艺技术，本方案主要采用常规加热参数，适当增加Si含量，保证氧化铁皮粘性。以及适当增加待温时间（待温时间≥4分钟），保证氧化铁皮的厚度和均匀性。将精轧机的除鳞打击压力由20-22Mpa降低至11-13Mpa（可通过调整喷嘴大小的方式达到目的，不用改造除鳞水箱），钢板待温时所形成的致密氧化铁皮得以保留并均匀的覆盖在钢板上，从而减少了钢板表面的“水纹”状缺陷。对于粗轧机和除鳞箱的除鳞水压力则保持不变。此方法改变了现有的以增大除鳞水压力的方式减少“水纹”的认识，通过减小水压，使内层氧化层附着在板材上，并形成致密的保护层，从而提高了表面质量以及防腐性能。 经验证，采用本方案后，钢板表面的“水纹”状缺陷得到极大改善，水纹发生几率由60%降低至5%以下，大大提高了表面质量，减少了不合格品率，防腐蚀性能也同时大大提高。
Claims (1)
1.一种减少钢板表面水纹状缺陷的方法，其特征在于：所述钢板包括铁及如下质量百分比的各组分：C≤0.20%，Si：0.25-0.60%，Mn≤2.0%，Ni≤0.80%，Cr≤0.80%，Mo≤0.6%，Cu:≤0.80%，且CEV≤0.65%；
所述方法包括加热、轧制、冷却过程：
加热过程采用步进梁式加热炉将板坯分段加热至均热温度1180-1220℃，其中，第一加热段温度950-1050℃，第二加热段温度1050-1150℃，第三加热段温度1150-1220℃，第四加热段均热段温度为1180-1240℃，板坯在炉时间≥0.95min/mm坯料厚，空燃比1.1~1.3；
轧制过程采用再结晶区及非再结晶区分段轧制方式，再结晶区轧制阶段开始温度≥1060℃，除磷水压力为20-22MP a，除磷道次为第一道次和最后一道次，结束温度范围为1000-1050℃；非再结晶区轧制阶段开始温度≥840℃，除磷道次为第一道次和第二道次，除磷水压力为11-13MP a；
冷却过程采用ACC高密快冷集管方式进行冷却，进水压力0.2-0.3MPa，水流密度范围1000-2000L/(m2 ·min)，终冷温度500-700℃。
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Address after: 115005 metallurgical street, old border district, Yingkou City, Liaoning Province Applicant after: Japan Steel Yingkou Medium Plate Co.,Ltd. Address before: 115005 metallurgical street, old border district, Yingkou City, Liaoning Province Applicant before: MINMETALS YINGKOU MEDIUM PLATE Co.,Ltd. |
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