一種短流程生產(chǎn)高強(qiáng)度薄帶鋼的方法
【專(zhuān)利摘要】一種短流程生產(chǎn)高強(qiáng)度薄帶鋼的方法，包括如下步驟：a）冶煉、鑄造，采用雙輥薄帶連鑄工藝；b）在線熱軋；c）冷卻，采用霧化冷卻，將霧化的冷卻水霧直接噴灑在帶鋼表面；d）破磷、吹掃；e）防氧化強(qiáng)化冷卻、除磷，氣體夾裹干冰直接噴射在帶鋼表面除磷和強(qiáng)化冷卻；f）射流除磷，采用固液混合介質(zhì)高速?lài)娚渲翈т摫砻妫籫）矯直、卷取。本發(fā)明利用薄帶連鑄工藝生產(chǎn)薄規(guī)格含銅高強(qiáng)鋼帶鋼，鑄帶熱軋后經(jīng)過(guò)分段式強(qiáng)化冷卻、氧化皮控制、無(wú)酸除磷三個(gè)結(jié)合在一起的工序，進(jìn)一步縮短生產(chǎn)線的長(zhǎng)度，提高生產(chǎn)率；同時(shí)強(qiáng)化冷卻提高帶鋼強(qiáng)度，細(xì)化晶粒，提高其延展性，采用無(wú)酸除磷方法減少對(duì)環(huán)境的污染。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種短流程生產(chǎn)高強(qiáng)度薄帶鋼的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及連鑄工藝，特別涉及一種短流程生產(chǎn)高強(qiáng)度薄帶鋼的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的薄帶大都是由厚達(dá)70_200mm的鑄坯經(jīng)過(guò)多道次連續(xù)軋制生產(chǎn)出來(lái)的，而采用雙輥薄帶連鑄工藝生產(chǎn)的鑄帶經(jīng)過(guò)一道次或兩道次軋制成為熱軋帶，經(jīng)過(guò)除磷處理即可以投入市場(chǎng)使用。相比傳統(tǒng)的帶的生產(chǎn)工藝，前者的生產(chǎn)線比較短，所需要的能源比較少，是一種低碳環(huán)保的熱軋薄帶生產(chǎn)工藝。
[0003]雙輥薄帶連鑄典型的工藝流程如圖1所示，大包I中的熔融鋼水通過(guò)水口 2、中間包3以及布流器4直接澆注在一個(gè)由兩個(gè)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)并能夠快速冷卻的鑄輥5a、5b和側(cè)封裝置6a、6b圍成的熔池7中，鋼水在鑄輥5a、5b旋轉(zhuǎn)的周向表面凝固形成凝固殼并逐漸生長(zhǎng)，進(jìn)而在兩鑄棍棍縫隙最小處(nip點(diǎn))形成1-3_厚的鑄帶11，鋼帶經(jīng)由導(dǎo)板9導(dǎo)向被夾送輥12送入軋機(jī)13中軋制成0.7-2.5mm的薄帶，隨后經(jīng)過(guò)噴淋冷卻裝置14冷卻，經(jīng)輸送輥道15至雙邊剪16切邊、飛剪17切頭后進(jìn)入卷取機(jī)22、22’卷取成卷。廢料經(jīng)飛剪導(dǎo)板23至廢料坑24。
[0004]生產(chǎn)過(guò)程中金屬的凝固時(shí)間比較短，產(chǎn)品晶粒細(xì)化、材料強(qiáng)度、韌性、延伸率等性能均有所提高。而且，薄帶連鑄生產(chǎn)的帶鋼，尤其是厚度小于2_的薄規(guī)格熱軋帶，如果性能允許，可以直接用來(lái)替代冷軋產(chǎn)品(以熱代冷)，使得薄帶連鑄的產(chǎn)品領(lǐng)域得到大大的拓展，所以其產(chǎn)品生產(chǎn)成本低，性?xún)r(jià)比更加突出。
[0005]利用薄帶連鑄生產(chǎn)某些鋼種可以得到表面質(zhì)量?jī)?yōu)于傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的熱軋板，t匕如，采用薄帶連鑄生產(chǎn)的耐大氣腐蝕鋼，帶鋼表面會(huì)富集一層耐腐蝕性元素，如Cu、P、Cr等，可以大大提高帶的抗腐蝕性能。假如這樣的帶鋼經(jīng)過(guò)傳統(tǒng)的濕法化學(xué)-酸洗除鱗的方法，會(huì)對(duì)帶鋼表面層造成破壞，使帶鋼表面富集的耐腐蝕性元素層，如Cu、P、Cr等消失或減少，從而降低耐腐蝕性能；同時(shí)濕法化學(xué)一酸洗除鱗后會(huì)使帶鋼表面粗糙度增大，粗糙度的增大，會(huì)造成帶鋼在裸露使用時(shí)，腐蝕性介質(zhì)(氣體或液體)會(huì)容易進(jìn)入到帶鋼基體，加速基體的腐蝕，大大影響產(chǎn)品使用性能。
[0006]為了利于軋制，薄帶連鑄生產(chǎn)工藝中必須十分注意控制鑄帶表面的氧化皮厚度，如在圖1所示的典型工藝中，在鑄輥5直至軋機(jī)13入口均采用密閉室裝置防止鑄帶氧化，在密閉室裝置內(nèi)如美國(guó)專(zhuān)利US6920912添加氫氣以及在美國(guó)專(zhuān)利US20060182989中控制氧氣含量小于5%，均可以控制鑄帶表面的氧化皮厚度。但是在軋機(jī)至卷取這段輸送過(guò)程如何控制氧化皮的厚度很少有關(guān)專(zhuān)利涉及，尤其是在采用層流冷卻或噴淋冷卻對(duì)帶鋼進(jìn)行冷卻的過(guò)程中，高溫的帶鋼與冷卻水接觸，鑄帶表面的氧化皮厚度增長(zhǎng)很快；同時(shí)，高溫的帶鋼與冷卻水接觸還會(huì)帶來(lái)很多問(wèn)題:其一，會(huì)在鑄帶表面形成水斑(銹斑)，影響表面質(zhì)量；其二，層流冷卻或噴淋冷卻用的冷卻水容易造成帶鋼表面局部冷卻不均勻，造成帶鋼內(nèi)部微觀組織的不均勻，從而造成帶鋼性能的不均勻，影響產(chǎn)品質(zhì)量；其三，帶鋼表面局部冷卻不均勻，會(huì)造成板形的惡化，影響板形質(zhì)量。此外，采用層流冷卻或噴淋冷卻，其冷卻速度有 限，很難生產(chǎn)屈服強(qiáng)度550MPa以上的高強(qiáng)鋼種。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種短流程生產(chǎn)高強(qiáng)度薄帶鋼的方法，利用薄帶連鑄工藝生產(chǎn)薄規(guī)格含銅高強(qiáng)鋼帶鋼，鑄帶熱軋后經(jīng)過(guò)分段式強(qiáng)化冷卻、氧化皮控制、無(wú)酸除磷三個(gè)結(jié)合在一起的工序，進(jìn)一步縮短生廣線的長(zhǎng)度，提聞生廣率。同時(shí)強(qiáng)化冷卻可以提聞帶鋼的強(qiáng)度，細(xì)化晶粒，提高其延展性，采用無(wú)酸除磷方法減少對(duì)環(huán)境的污染。生產(chǎn)的薄帶連鑄產(chǎn)品以熱代冷供貨，提高產(chǎn)品的性?xún)r(jià)比。本發(fā)明適用于用雙輥式薄帶連鑄機(jī)澆注厚度1.0-5mm的金屬鑄鋼帶，尤其是高強(qiáng)度鋼帶鋼。
[0008]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0009]一種短流程生產(chǎn)高強(qiáng)度薄帶鋼的方法，其包括如下步驟:
[0010]a)冶煉、鑄造
[0011]采用雙輥薄帶連鑄將熔融鋼水連鑄形成1.0-2mm厚的鑄帶，鑄輥直徑500-1500mm，澆鑄速度 60_150m/min ；
[0012]b)在線熱軋
[0013]通過(guò)夾送輥、輸送輥道將鑄帶送至軋機(jī)經(jīng)過(guò)一道次或兩道次在線熱軋，熱軋壓下量不小于20%，終軋溫度850-1000°C，軋制成0.7-1.5mm厚度的帶鋼；
[0014]c)冷卻
[0015]采用霧化冷卻，將霧化的冷卻水霧直接噴灑在帶鋼表面，使帶鋼表面溫度均勻下降、冷卻，冷卻速度50-100°C /s ；
[0016]d)破磷、吹掃
[0017]采用三輥破磷裝置，對(duì)帶鋼表面破磷；采用氣體吹掃以去除帶鋼表面散落的金屬氧化皮；
[0018]e)防氧化強(qiáng)化冷卻、除磷
[0019]氣體夾裹干冰直接噴射在帶鋼表面除磷和強(qiáng)化冷卻，干冰與惰性氣體或壓縮空氣混合，以0.5-5MPa的壓力直接將干冰噴射在帶鋼表面，冷卻速度100-200°C /s ;帶鋼冷卻到100°C以下；
[0020]f)射流除磷
[0021]采用固液混合介質(zhì)高速?lài)娚渲翈т摫砻?，固體顆粒物直徑0.lmm-0.5mm,噴射壓力為 0.1MPa ?IOMPa ；
[0022]g)矯直、卷取
[0023]對(duì)射流除磷后的帶鋼表面吹掃，再矯直、卷取；最終的帶鋼性能達(dá)到屈服強(qiáng)度550MPa以上，抗拉強(qiáng)度達(dá)到600MPa以上，延伸率達(dá)到18%以上。
[0024]進(jìn)一步，所述的帶鋼矯直后經(jīng)平整機(jī)平整后進(jìn)入卷取機(jī)成卷。又，所述的矯直機(jī)為九輥矯直機(jī)，分別為粗矯直機(jī)和精矯直機(jī)，二者為相同結(jié)構(gòu)形式，其中一個(gè)位于射流除磷前部，另一個(gè)位于平整機(jī)后部，矯直機(jī)為上輥整體壓下形式。
[0025]所述的平整機(jī)工作輥表面粗糙度Ra〈l U m,軋制壓下量2%_5%，軋制力至少達(dá)到400to
[0026]再有，所述的射流除磷過(guò)程中，射流方向與帶鋼行進(jìn)方向有一傾斜角度，即射流以一傾斜角度噴射在帶鋼表面，傾斜角10° -75。。
[0027]所述的射流除磷過(guò)程中，射流方向與帶鋼行進(jìn)方向有一傾斜角度，即射流以一傾斜角度噴射在帶鋼表面，傾斜角35° -45°。
[0028]所述射流除鱗采用固液混合介質(zhì)，液體介質(zhì)采用液態(tài)水，固體介質(zhì)為固體顆粒物，混合介質(zhì)的質(zhì)量百分比在5%?80% ;固體顆粒物為天然的石榴石、剛玉、或金剛砂，或鋼丸、鋼砂、鋼絲切丸。
[0029]另外，防氧化強(qiáng)化冷卻、除磷工序中，對(duì)噴射干冰前后的帶鋼設(shè)置溫度檢測(cè)裝置，用于實(shí)時(shí)監(jiān)控帶鋼表面溫度，并反饋給產(chǎn)線控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)反饋值控制噴霧冷卻裝置和防氧化強(qiáng)化冷卻干冰除磷、冷卻的冷卻速度，從而實(shí)現(xiàn)帶鋼冷卻速度的閉環(huán)控制。
[0030]利用雙棍薄帶連鑄工藝生產(chǎn)薄規(guī)格的鑄帶,鑄帶厚度1.0-5mm,鑄帶經(jīng)過(guò)不小于20%壓下量的熱軋后，經(jīng)過(guò)防氧化強(qiáng)化冷卻、氧化皮控制、無(wú)酸除磷三個(gè)結(jié)合在一起的工序，經(jīng)過(guò)矯直、平整后進(jìn)入卷取機(jī)卷取成卷，在熱軋工序、無(wú)酸除磷工序以及卷取工序分別采用不同的夾送輥布置，將熱軋張力、無(wú)酸除磷卷取張力以及卷取張力分段進(jìn)行設(shè)定及控制，避免三者之間相互干擾整個(gè)工藝線的布置考慮。
[0031]本發(fā)明通過(guò)結(jié)合無(wú)酸除磷工藝，在薄帶連鑄帶鋼冷卻階段采用霧化冷卻+快速防氧化冷卻的方法，提高冷卻均勻性和冷卻速度；防氧化冷卻方法可以控制帶鋼表面氧化皮厚度，以利于后續(xù)的快速射流除磷；在射流精細(xì)除磷工序采用細(xì)小的除磷粒子與液態(tài)介質(zhì)組合，提帶鋼的表面質(zhì)量，即:除磷工序與帶鋼強(qiáng)化冷卻、帶鋼表面氧化皮控制結(jié)合考慮的新型薄帶連鑄生產(chǎn)工藝，尤其適用于某些高強(qiáng)鋼的制造。
[0032]所述的鑄輥直徑在500-1500mm之間，內(nèi)部通水冷卻。根據(jù)鑄帶厚度不同，鑄機(jī)的澆鑄速度范圍介于60-150m/min。鑄帶需經(jīng)過(guò)一道次或兩道次的在線熱軋，熱軋壓下量不小于20%。由于薄帶連鑄工藝所限，鑄帶的邊部質(zhì)量不能滿足市場(chǎng)要求，所以鑄帶邊部0-30mm的寬度需要切除。本發(fā)明采用雙邊剪執(zhí)行本工序。同理，由于鑄帶頭部質(zhì)量存在缺陷，需要切除帶頭利于后續(xù)帶鋼順利通過(guò)矯直機(jī)等后續(xù)設(shè)備，帶頭經(jīng)過(guò)矯直機(jī)后，矯直機(jī)上輥系壓下開(kāi)始矯直作業(yè)，帶頭切除后的帶鋼通過(guò)矯直機(jī)后矯直機(jī)上輥系壓下開(kāi)始作業(yè)。
[0033]上述材料經(jīng)過(guò)薄帶連鑄及在線熱軋軋制后，在線熱軋壓下量不小于20%，終軋溫度在850-1000°C之間，然后經(jīng)過(guò)霧化冷卻+防氧化強(qiáng)化冷卻(噴灑干冰-固態(tài)CO2)的分段式冷卻方式，對(duì)高溫帶鋼進(jìn)行強(qiáng)化冷卻，其中霧化冷卻的冷卻速度在50-100°C /s ;防氧化強(qiáng)化冷卻的冷卻速度在100-200°C /S。通過(guò)這樣的組合式分段冷卻，可以得到微觀組織為貝氏體的鋼種，貝氏體組織可以顯著提高鋼的強(qiáng)韌性，其微觀組織見(jiàn)圖5照片。采用通常的層流冷卻方式得到的鋼的微觀組織為較粗化的針狀鐵素體組織，如圖6，其強(qiáng)度級(jí)別較低，達(dá)不到貝氏體組織的強(qiáng)度級(jí)別。
[0034]上述第二段冷卻采用防氧化強(qiáng)化冷卻方法使用將干冰(固態(tài)CO2)直接噴射在鋼帶表面，以加速鋼帶的冷卻，以0.5-5MPa的壓力直接將干冰顆粒噴射在鋼帶表面，一方面起到了降低鋼帶溫度的作用，另一方面CO2屬于一種惰性氣氛，其比重比氧大，能夠包覆在帶鋼表面，起到帶鋼防氧化的作用，從而有效控制了熱軋帶鋼表面氧化皮的長(zhǎng)大。而且，結(jié)合破磷裝置，高速?lài)娚湓阡搸П砻娴母杀w?？梢杂行У娜コ蟛糠直砻嫜趸ぁ?br>
[0035]所述的射流除磷采用使固液混合介質(zhì)高速?lài)娚渲翈т摫砻?，以達(dá)除鱗效果，這種工藝在很多專(zhuān)利中都有所闡述，所以其具體的工藝細(xì)節(jié)在本文中不涉及。本發(fā)明獨(dú)特性在于:帶鋼進(jìn)入本工序的帶鋼溫度小于100°c，采用較破磷階段較小的粒子與液體混合進(jìn)行除磷,粒子直徑介于0.lmm-0.5mm ;除磷時(shí),射流方向與帶鋼行進(jìn)方向有一定的角度，即除磷粒子以一定的角度噴射在鋼帶表面，目的是除磷的同時(shí)降低帶鋼表面的粗糙度，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)研究，射流方向垂直于帶鋼表面時(shí)，所遺留的粗糙度值最大，所以，在采用相對(duì)微小粒子的同時(shí)，射流方向傾斜10° -75。可以顯著降低帶鋼表面的粗糙度。
[0036]本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn):
[0037]1.、采用薄帶連鑄工藝生產(chǎn)帶鋼，直接進(jìn)行熱軋，經(jīng)過(guò)無(wú)酸除磷后直接供給市場(chǎng)使用，達(dá)到以熱帶冷的目的，可以顯著提高帶鋼的性?xún)r(jià)比，同時(shí)因?yàn)椴捎铆h(huán)保的除磷工藝，契合薄帶連鑄工藝節(jié)能環(huán)保的理念。
[0038]2.本發(fā)明采用強(qiáng)制冷卻、氧化皮厚度控制以及無(wú)酸除磷三種工序結(jié)合在一起的先進(jìn)工藝流程，縮短了生產(chǎn)線的長(zhǎng)度，大大提高生產(chǎn)率。
[0039]3.采用本工藝可以提高板帶的性能，可以生產(chǎn)高強(qiáng)度等級(jí)的鋼種，同時(shí)更好的保持薄帶連鑄鑄帶的優(yōu)良性能，尤其是耐腐蝕性能。合理的工藝線布置拓寬了提高了生產(chǎn)線的工藝空間，可以滿足不同產(chǎn)品的生產(chǎn)需要。
[0040]本發(fā)明與已有技術(shù)的區(qū)別和改進(jìn)之處:
[0041]現(xiàn)有的薄帶連鑄生產(chǎn)帶鋼產(chǎn)品及其后處理專(zhuān)利很多，進(jìn)過(guò)發(fā)明人詳細(xì)分析，認(rèn)為以下幾篇專(zhuān)利采用的方法和本發(fā)明有可比性，詳述如下:
[0042]美國(guó)專(zhuān)利US5875831提到一種以熱帶冷熱軋鑄帶方法，包括在線熱處理、在線熱車(chē)U冷卻、切邊、切頭、酸洗以及等多次工序，均在一條生產(chǎn)線上完成，而且還可以輪流利用某幾種處理工藝和方法生產(chǎn)不同要求的熱軋帶鋼產(chǎn)品。尤其是用于薄帶連鑄生產(chǎn)的鑄帶。其典型工藝如下:通過(guò)薄帶連鑄生產(chǎn)一種6_以下的鑄帶，進(jìn)行不低于30%的軋制，然后對(duì)這種熱軋帶鋼進(jìn)行熱處理，處理溫度介于800-1250°C之間，然后通過(guò)20-40°C /sec的冷卻速度冷卻帶鋼至ioo°c或更低，然后酸洗，切邊、切頭、最后進(jìn)行卷取成卷。
[0043]上述專(zhuān)利中，需要采用酸洗的方法去除鑄帶氧化皮，存在廢酸處理污染環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)，另一方面，這種方法沒(méi)有考慮酸洗對(duì)鑄帶性能的影響，所以本發(fā)明的鑄帶處理方法與該對(duì)比專(zhuān)利明顯有區(qū)別。
[0044]中國(guó)專(zhuān)利CN1633509A公開(kāi)了“用于制造由富含銅的碳鋼制造的鋼制品”，提到了一種薄帶連鑄所生產(chǎn)含銅碳鋼產(chǎn)品的方法，該專(zhuān)利強(qiáng)調(diào)要對(duì)這種的帶鋼在400-700°C范圍內(nèi)進(jìn)行退火、回火等熱處理工序使銅元素在帶鋼中沉淀或再結(jié)晶。與本發(fā)明相比，雖然材料的配比范圍近似，但是熱處理工藝完全不一樣，而且這種方法中沒(méi)有涉及表面處理方法。
[0045]在中國(guó)專(zhuān)利CN1387467 “薄帶鋼的生產(chǎn)”中，提到一種與上述專(zhuān)利中使用的方法類(lèi)似的薄帶連鑄鑄帶除磷方法，該方法中。鑄帶經(jīng)過(guò)熱軋并冷卻后在射流除磷段進(jìn)行除磷，除磷后的帶鋼在600°C左右進(jìn)行卷取，成品帶鋼帶有1-2 u m的氧化皮。與本發(fā)明相比，這個(gè)專(zhuān)利是在板帶溫度高于600°C時(shí)候除磷，且最終的帶鋼帶有氧化皮。本發(fā)明在帶鋼溫度低于100°C情況下除磷，除磷后的帶鋼沒(méi)有氧化皮，并保持鑄帶表面有一定的抗氧化性能。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0046]圖1為薄帶連鑄典型工藝示意圖。
[0047]圖2為本發(fā)明實(shí)施例1生產(chǎn)工藝布置示意圖。[0048]圖3為本發(fā)明實(shí)施例2生產(chǎn)工藝布置示意圖。
[0049]圖4為本發(fā)明冷卻、除磷的示意圖。
[0050]圖5為采用本發(fā)明鋼帶的微觀組織。
[0051]圖6為采用常規(guī)冷卻方式得到的鋼帶微觀組織。
【具體實(shí)施方式】 [0052]下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0053]實(shí)施例1
[0054]如圖2、圖4所示，本發(fā)明短流程生產(chǎn)一種耐大氣腐蝕鋼帶，其包括如下步驟:
[0055]a)冶煉、鑄造
[0056]鋼帶化學(xué)成分質(zhì)量百分比為:C 0.02~0.15%, Si 0.20~0.6%, Mn0.2~1.5%, P
0.02~0.3%, S ≤ 0.006%, Cu 0.3~0.80%, Nb 0.010-0.025%, Ti 0.01-0.03%, Al 0.01% ~
0.06%, Cr 0.40-0.8%, Ni 0.08-0.40%, Re 0.02-0.25% ;其余為 Fe 和不可避免雜質(zhì)；采用雙輥薄帶連鑄，大包I中的熔融鋼水通過(guò)水口 2、中間包3以及布流器4直接澆注在一個(gè)由兩個(gè)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)并能夠快速冷卻的鑄輥5a、5b和側(cè)封裝置6a、6b圍成的熔池7中，鋼水在鑄輥旋轉(zhuǎn)的周向表面凝固，進(jìn)而形成凝固殼并逐漸生長(zhǎng)隨后在兩鑄輥輥縫隙最小處(nip點(diǎn))形成1.5mm厚的鑄帶11，澆鑄速度60-150m/min ；
[0057]b)在線熱軋
[0058]經(jīng)由導(dǎo)板9導(dǎo)向通過(guò)夾送輥12、輸送輥道15將鑄帶11送至軋機(jī)13經(jīng)過(guò)一道次或兩道次在線熱軋，熱軋壓下量不小于20%，終軋溫度1000°C，在線熱軋成1.2mm厚度的帶鋼；
[0059]c)冷卻
[0060]經(jīng)過(guò)噴霧冷卻裝置14，將霧化的冷卻水霧直接噴灑在帶鋼表面，使帶鋼表面溫度均勻下降、冷卻，冷卻速度50°C /s ；
[0061]d)破磷、吹掃
[0062]采用三輥破磷裝置301，對(duì)帶鋼表面破磷；采用吹掃裝置302氣體吹掃以去除帶鋼表面散落的金屬氧化皮；
[0063]e)防氧化強(qiáng)化冷卻、除磷
[0064]防氧化強(qiáng)化冷卻除磷段303，氣體夾裹干冰直接噴射在帶鋼表面除磷和強(qiáng)化冷卻，干冰與惰性氣體或壓縮空氣混合，以5MPa的壓力直接將干冰噴射在帶鋼表面，冷卻速度IlO0C /s ;帶鋼冷卻到100。。以下；
[0065]f)射流除磷
[0066]射流除磷裝置304采用固液混合介質(zhì)高速?lài)娚渲翈т摫砻?，固體顆粒物直徑
0.lmm-0.5mm，噴射壓力水平為0.1MPa~IOMPa ；
[0067]g)矯直、卷取
[0068]吹掃裝置305對(duì)射流除磷后的帶鋼表面吹掃，雙邊剪17切邊、飛剪18切頭后經(jīng)夾送輥25進(jìn)入矯直機(jī)19矯直、平整機(jī)20平整，由卷取機(jī)22、22’卷?。蛔罱K的帶鋼性能達(dá)到屈服強(qiáng)度550MPa以上，抗拉強(qiáng)度達(dá)到600MPa以上，延伸率達(dá)到18%以上。
[0069]在本實(shí)施例中，防氧化強(qiáng)化冷卻、除磷后帶鋼經(jīng)矯直機(jī)16矯直后進(jìn)入射流除磷工序。
[0070]在本實(shí)施例中，在噴霧冷卻裝置14和防氧化強(qiáng)化冷卻除磷段303，產(chǎn)線還設(shè)置有三輥破磷裝置以及高壓氮?dú)?N2)吹掃裝置302，用于帶鋼的預(yù)除磷及冷卻作業(yè)；預(yù)除磷后的帶鋼經(jīng)過(guò)射流除磷裝置306，采用高速固液混合介質(zhì)除鱗，此階段采用較小的除磷粒子與液體混合進(jìn)行除磷，粒子直徑選取0.3mm的鋼丸，純水為液體介質(zhì)。除磷時(shí)，射流與帶鋼行進(jìn)方向呈45°角a，以提高鋼帶表面的光潔度。除磷后的鋼帶經(jīng)過(guò)吹掃裝置308將表面殘留的固體顆粒和液體清理干凈，除磷后的帶鋼經(jīng)過(guò)九輥矯直機(jī)19精矯、平整機(jī)20平整后進(jìn)入卷取機(jī)成卷。最終的帶鋼厚度1.2mm,表面粗糙度Ra〈l u m,性能達(dá)到屈服強(qiáng)度550MPa以上，抗拉強(qiáng)度達(dá)到600MPa以上，延伸率達(dá)到18%以上。
[0071]所述的三輥破磷裝置302采用三個(gè)小輥錯(cuò)位壓下的破鱗單元，所采用的小輥破鱗機(jī)至少有2組，三輥破磷機(jī)中的上輥是壓下輥，工作中，其根據(jù)帶鋼的厚度和性能決定壓下量的大小。在除磷機(jī)之間采用吹掃裝置302 (氣體噴嘴)將高壓氣體吹向帶鋼表面，以去除散落的金屬氧化皮，為了盡量減少帶鋼表表面的氧化皮厚度，本發(fā)明優(yōu)選高壓氣體為氮?dú)?N2),氣體壓力介于0.5-1.5MPa。
[0072]帶鋼進(jìn)入所述的防氧化強(qiáng)化冷卻除磷段303時(shí)候的溫度不低于800°C，在此區(qū)域的帶鋼表面溫度較高，可能會(huì)導(dǎo)致高速運(yùn)動(dòng)的除磷介質(zhì)嵌入帶鋼表面，影響帶鋼表面質(zhì)量。所以這里本發(fā)明未采用常規(guī)的高壓氣體夾裹金屬或非金屬丸粒噴射帶鋼表面，而采用的是高速氣體夾裹干冰顆粒(CO2)噴射帶鋼表面用于破磷和冷卻，由于干冰吸收熱量后會(huì)變成氣體，所以不會(huì)嵌入帶鋼表面影響帶鋼表面的成分；另外，由于干冰的吸熱作用，同時(shí)對(duì)帶鋼起到了冷卻作用；更重要的是，干冰揮發(fā)后變成氣體二氧化碳(CO2),其隔絕了氧氣(02)，限制帶鋼表面的氧化皮進(jìn)一步生成。在此工序中，帶鋼的氧化皮去除率應(yīng)在60-85%左右。
[0073]所述的溫度檢測(cè)裝置28、29用于實(shí)時(shí)監(jiān)控帶鋼表面溫度，并反饋給產(chǎn)線的控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)反饋值控制噴霧冷卻裝置14和防氧化強(qiáng)化冷卻除磷段303冷卻系統(tǒng)的冷卻速度和流量等參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)帶鋼冷卻速度的閉環(huán)控制。
[0074]所述的吹掃裝置305用于將射流除磷后的帶鋼表面殘留的固體顆粒和液體清理干凈，利于后續(xù)工序作業(yè)，這里可以采用高壓空氣吹掃和清水沖洗相結(jié)合的方式。
[0075]所述的矯直機(jī)16、19為九輥矯直機(jī)，分別為粗矯直機(jī)和精矯直機(jī)，二者為相同結(jié)構(gòu)形式，其中一個(gè)位于射流除磷前部，另一個(gè)位于平整機(jī)好前，矯直機(jī)為上輥整體壓下形式。
[0076]所述的平整機(jī)20工作輥表面粗糙度Ra〈l U m,軋制壓下量介于2%_5%，軋制力至少達(dá)到400t，潤(rùn)滑軋制，潤(rùn)滑劑為油水混合液(乳化液)。
[0077]所述的熱軋帶的生產(chǎn)工藝可以根據(jù)產(chǎn)品需要而選擇應(yīng)用不同的工序?qū)нM(jìn)行處理，如實(shí)施例1中所述的一種耐大氣腐蝕鋼，在雙輥薄帶連鑄生產(chǎn)出鑄帶以后經(jīng)過(guò)熱軋、冷卻、防氧化強(qiáng)冷除磷、射流除磷后，經(jīng)過(guò)兩道次平整機(jī)平整進(jìn)行卷取，這種方法生產(chǎn)的帶表面質(zhì)量明顯提高，Ra〈liim，此類(lèi)耐大氣腐蝕鋼厚度為0.8-1.4mm。也可以如實(shí)施例2對(duì)于表面粗糙度要求不高的普通耐大氣腐蝕薄鋼，在雙輥薄帶連鑄生產(chǎn)出鑄帶以后經(jīng)過(guò)熱軋、冷卻、防氧化強(qiáng)化冷卻除磷、射流除磷一其固態(tài)介質(zhì)的粒徑小于預(yù)除磷工序的介質(zhì)粒徑，直接進(jìn)行卷取，此類(lèi)耐大氣腐蝕鋼厚度為1.6-2.0mm, Ra<2 u m。
[0078]所述的產(chǎn)線布置中，在熱軋工序、無(wú)酸除磷工序以及卷取工序分別采用不同的夾送輥布置方法將熱軋張力、無(wú)酸除磷卷取張力以及卷取張力分段進(jìn)行設(shè)定及控制，避免三者之間相互干擾。具體的做法是:在軋機(jī)13前后設(shè)置有夾送輥12、27，用于控制熱軋前后張力；夾送輥27與25之間設(shè)定的張力根據(jù)無(wú)酸除磷工藝需要而設(shè)定；同時(shí)夾送輥25還用于輔助控制卷取機(jī)22卷取張力。
[0079]實(shí)施例2
[0080]參見(jiàn)圖3，其所示為本發(fā)明另一實(shí)施例，其鋼種和大部分生產(chǎn)工藝均與實(shí)施例1相同，只是在進(jìn)入卷取機(jī)前不進(jìn)行平整處理，厚度1.6mm,表面粗糙度Ra〈2.5 u m。
[0081]綜上所述，本發(fā)明通過(guò)結(jié)合無(wú)酸除磷工藝，在薄帶連鑄帶鋼冷卻階段采用霧化冷卻+快速防氧化冷卻的方法，提高冷卻均勻性和冷卻速度；防氧化冷卻方法可以控制帶鋼表面氧化皮厚度，以利于后續(xù)的快速射流除磷；在射流精細(xì)除磷工序采用細(xì)小的除磷粒子與液態(tài)介質(zhì)組合，提帶鋼的表面質(zhì)量，即:除磷工序與帶鋼強(qiáng)化冷卻、帶鋼表面氧化皮控制結(jié)合考慮的新型薄帶連鑄生產(chǎn)工藝，尤其適用于某些高強(qiáng)鋼的制造。
【權(quán)利要求】
1.一種短流程生產(chǎn)高強(qiáng)度薄帶鋼的方法，其包括如下步驟: a)冶煉、鑄造 采用雙輥薄帶連鑄將熔融鋼水連鑄形成1.0-2mm厚的鑄帶，鑄輥直徑500-1500mm，澆鑄速度 60-150m/min ； b)在線熱軋 通過(guò)夾送輥、輸送輥道將鑄帶送至軋機(jī)經(jīng)過(guò)一道次或兩道次在線熱軋，熱軋壓下量不小于20%，終軋溫度850-1000°C，軋制成0.7-1.5mm厚度的帶鋼； c)冷卻 采用霧化冷卻，將霧化的冷卻水霧直接噴灑在帶鋼表面，使帶鋼表面溫度均勻下降、冷卻，冷卻速度50-100。。/s ； d)破磷、吹掃 采用三輥破磷裝置，對(duì)帶鋼表面破磷；采用氣體吹掃以去除帶鋼表面散落的金屬氧化皮； e)防氧化強(qiáng)化冷卻、除磷 氣體夾裹干冰直接噴射在帶鋼表面除磷和強(qiáng)化冷卻，干冰與惰性氣體或壓縮空氣混合，以0.5-5MPa的壓力直接將干冰噴射在帶鋼表面，冷卻速度100-200°C /s ;帶鋼冷卻到100°C以下； f)射流除磷 采用固液混合介質(zhì)高速?lài)娚渲翈т摫砻?，固體顆粒物直徑0.lmm-0.5mm,噴射壓力為0.1MPa ~IOMPa ； g)矯直、卷取 對(duì)射流除磷后的帶鋼表面吹掃，再矯直、卷?。蛔罱K的帶鋼性能達(dá)到屈服強(qiáng)度550MPa以上，抗拉強(qiáng)度達(dá)到600MPa以上，延伸率達(dá)到18%以上。
2.如權(quán)利要求1所述的短流程生產(chǎn)高強(qiáng)度薄帶鋼的方法，其特征是，所述的帶鋼矯直后經(jīng)平整機(jī)平整后進(jìn)入卷取機(jī)成卷。
3.如權(quán)利要求1所述的短流程生產(chǎn)高強(qiáng)度薄帶鋼的方法，其特征是，所述的矯直機(jī)為九輥矯直機(jī)，分別為粗矯直機(jī)和精矯直機(jī)，二者為相同結(jié)構(gòu)形式，其中一個(gè)位于射流除磷前部，另一個(gè)位于平整機(jī)后部，矯直機(jī)為上輥整體壓下形式。
4.如權(quán)利要求1所述的短流程生產(chǎn)高強(qiáng)度薄帶鋼的方法，其特征是，所述的平整機(jī)工作輥表面粗糙度Ra〈l U m,軋制壓下量2%-5%，軋制力至少達(dá)到400t。
5.如權(quán)利要求1所述的短流程生產(chǎn)高強(qiáng)度薄帶鋼的方法，其特征是，所述的射流除磷過(guò)程中，射流方向與帶鋼行進(jìn)方向有一傾斜角度，即射流以一傾斜角度噴射在帶鋼表面，傾斜角 10。-75。。
6.如權(quán)利要求1所述的短流程生產(chǎn)高強(qiáng)度薄帶鋼的方法，其特征是，所述的射流除磷過(guò)程中，射流方向與帶鋼行進(jìn)方向有一傾斜角度，即射流以一傾斜角度噴射在帶鋼表面，傾斜角 35° -45。。
7.如權(quán)利要求1所述的短流程生產(chǎn)高強(qiáng)度薄帶鋼的方法，其特征是，所述射流除鱗采用固液混合介質(zhì)，液體介質(zhì)采用液態(tài)水，固體介質(zhì)為固體顆粒物，混合介質(zhì)的質(zhì)量百分比在5%~80% ;固體顆粒物為天然的石榴石、剛玉、或金剛砂，或鋼丸、鋼砂、鋼絲切丸。
8.如權(quán)利要求1所述的短流程生產(chǎn)高強(qiáng)度薄帶鋼的方法，其特征是，防氧化強(qiáng)化冷卻、除磷工序中，對(duì)噴射干冰前后的帶鋼設(shè)置溫度檢測(cè)裝置，用于實(shí)時(shí)監(jiān)控帶鋼表面溫度，并反饋給產(chǎn)線控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)反饋值控制噴霧冷卻裝置和防氧化強(qiáng)化冷卻干冰除磷、冷卻的冷卻速度，從而實(shí)現(xiàn)帶鋼冷卻速度的閉環(huán)控制。
【文檔編號(hào)】B21B45/02GK103658177SQ201210317204
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月31日
【發(fā)明者】崔健, 葉長(zhǎng)宏, 段明南, 方園, 李山青 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司