一種防止鋁鎮(zhèn)靜鋼劃冷軋劃傷缺陷產(chǎn)生的方法
【專(zhuān)利摘要】一種防止鋁鎮(zhèn)靜鋼劃冷軋劃傷缺陷產(chǎn)生的方法，包括如下步驟：1）采用五機(jī)架連軋機(jī)，第一機(jī)架工作輥輥徑420～450mm，軋輥預(yù)熱，預(yù)熱速度以第五機(jī)架出口帶鋼速度為準(zhǔn)，控制為450～600米/分鐘，預(yù)熱時(shí)間10～15分鐘；2）軋制過(guò)程中軋輥潤(rùn)滑用乳化液濃度2.5～3.0wt%；3）第一機(jī)架乳化液供給流量設(shè)為最大流量的60～70%；第二架乳化液供給流量設(shè)為最大流量的70～80%；第三架乳化液供給流量設(shè)為最大流量的90%；將第四、第五機(jī)架乳化液供給流量設(shè)為最大流量；4）軋制變形量分配，第一～第四機(jī)架采用相對(duì)壓下量控制，第五機(jī)架采用絕對(duì)軋制力控制；第一機(jī)架壓下量設(shè)為38～40%，第二機(jī)架壓下量設(shè)定32～34%，將第四機(jī)架功率平衡上限設(shè)為所使用電機(jī)最大功率的88～92%。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種防止鋁鎮(zhèn)靜鋼劃冷軋劃傷缺陷產(chǎn)生的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋁鎮(zhèn)靜鋼的軋制技術(shù)，尤其涉及一種防止鋁鎮(zhèn)靜鋼劃冷軋劃傷缺陷產(chǎn)生的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼作為一種用途非常廣泛的沖壓用鋼，用戶一般將其應(yīng)用于汽車(chē)、家電等需要高成型性的領(lǐng)域。此類(lèi)鋼種對(duì)表面質(zhì)量、塑性要求較高，其材料特性是全脫氧、組織致密、偏析小，正因?yàn)槿绱耍@類(lèi)鋼種的材質(zhì)較硬，常見(jiàn)的鋁鎮(zhèn)靜鋼屈服強(qiáng)度從280MPa至330MPa不等。同時(shí)，這類(lèi)鋼種在冷軋工序的變形量比較大，在第三、第四道次時(shí)的加工硬化會(huì)比較明顯，尤其采用常見(jiàn)的五機(jī)架連軋機(jī)生產(chǎn)時(shí)，在G3、G4機(jī)架之間非常容易產(chǎn)生劃傷，從而在鋼板表面形成連續(xù)性缺陷。
[0003]從常規(guī)思路來(lái)分析，要解決板面劃傷問(wèn)題，行業(yè)內(nèi)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員首先想到的會(huì)是用提高乳化液濃度的方法來(lái)提升潤(rùn)滑效果，對(duì)可能產(chǎn)生的劃傷進(jìn)行預(yù)先控制。但是對(duì)于鋁鎮(zhèn)靜鋼來(lái)說(shuō)，無(wú)論潤(rùn)滑條件多么好，軋件在第三、第四道次都會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的加工硬化，而正是這種加工硬化造成軋件和軋輥之間的焊合，在板面產(chǎn)生劃傷。換句話說(shuō)，鋁鎮(zhèn)靜鋼的板面劃傷，其實(shí)就是軋件在連續(xù)多道次壓下后內(nèi)部產(chǎn)生加工硬化，使變形抗力加劇，從而和軋輥互相作用而產(chǎn)生。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，要解決加工硬化問(wèn)題，唯一的辦法就是采用中間退火，但對(duì)于連軋機(jī)來(lái)說(shuō)，是不具備使用中間退火的條件，如果采用二次冷軋的方法，則生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本又會(huì)大打折扣，因此，現(xiàn)有技術(shù)對(duì)于鋁鎮(zhèn)靜鋼的劃傷防治，沒(méi)有根本性的解決辦法。通常是采取限制軋制速度來(lái)盡量減少工件和軋輥之間的受熱焊合。一旦產(chǎn)生劃傷，只能通過(guò)更換工作輥等措施加以消除，這樣一來(lái)，就大大限制了機(jī)組產(chǎn)能的發(fā)揮，也加劇了軋輥消耗。
[0005]如中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?00710185667.3公開(kāi)了一種防止熱軋不銹鋼帶軋制劃傷的方法及其裝置，其方法是在軋制時(shí)，將壓縮空氣從最后一架熱軋精軋機(jī)的出口導(dǎo)衛(wèi)鋪板的減重縱向孔設(shè)置的一排噴嘴吹出，由噴出的氣流形成氣墊把帶鋼吹起懸浮起來(lái)，使帶鋼的下表面與固定在出口導(dǎo)衛(wèi)鋪板上的非金屬鋪板分離。該專(zhuān)利是通過(guò)在帶鋼下表面鋪設(shè)大流量的壓縮空氣噴吹裝置，在帶鋼下部形成氣墊，從而防止帶鋼和導(dǎo)衛(wèi)裝置直接接觸造成劃傷。和該專(zhuān)利解決的問(wèn)題不同，鋁鎮(zhèn)靜鋼在軋制過(guò)程中的表面劃傷，是由于帶鋼在變形過(guò)程中和軋輥高速摩擦焊合所致，并不能通過(guò)氣墊的方法加以解決，因此該方法不能解決鋁鎮(zhèn)靜鋼的板面劃傷問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種防止鋁鎮(zhèn)靜鋼劃冷軋劃傷缺陷產(chǎn)生的方法，既不用限速生產(chǎn)，也無(wú)需中間退火和二次冷軋，就能夠?qū)崿F(xiàn)鋁鎮(zhèn)靜鋼高速軋制，同時(shí)板面不會(huì)產(chǎn)生任何缺陷，提高產(chǎn)品的實(shí)物質(zhì)量和機(jī)組產(chǎn)能。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0008]一種防止鋁鎮(zhèn)靜鋼劃冷軋劃傷缺陷產(chǎn)生的方法，包括如下步驟:
[0009]I)采用五機(jī)架連軋機(jī)，第一機(jī)架的工作輥輥徑達(dá)到420mm?450mm，同時(shí)，在軋制鋁鎮(zhèn)靜鋼前對(duì)軋輥充分預(yù)熱，預(yù)熱速度以第五機(jī)架出口帶鋼速度為準(zhǔn)，控制為450米/分鐘?600米/分鐘，預(yù)熱時(shí)間為10分鐘?15分鐘；
[0010]2)在鋁鎮(zhèn)靜鋼軋制過(guò)程中，軋輥的工藝潤(rùn)滑用的乳化液濃度控制在2.5wt%?3.0wt% ；
[0011 ] 3)將第一機(jī)架乳化液供給流量設(shè)定為最大流量的60%?70% ;將第二架乳化液供給流量設(shè)定為最大流量的70%?80% ;將第三架乳化液供給流量設(shè)定為最大流量的90% ;將第四、第五機(jī)架的乳化液供給流量設(shè)定為最大流量；在連續(xù)軋制2小時(shí)以上后，控制乳化液主箱溫度穩(wěn)定在50°C?55°C ；
[0012]4)軋制變形量的分配第一?第四機(jī)架采用相對(duì)壓下量控制，第五機(jī)架采用絕對(duì)軋制力控制；其中，將第一機(jī)架壓下量設(shè)定為38%?40%，第二機(jī)架壓下量設(shè)定為32%?34%，將第四機(jī)架功率平衡上限設(shè)為所使用電機(jī)最大功率的88?92%。
[0013]進(jìn)一步，步驟4)中，采取上述措施后，若仍存在輕微劃傷、色差，加大第三?第四機(jī)架間的單位張力I?2kg/mm2，可消除第四機(jī)架的劃傷。
[0014]本發(fā)明針對(duì)冷軋產(chǎn)線中最常見(jiàn)的五機(jī)架連軋機(jī)，五機(jī)架連軋機(jī)是生產(chǎn)冷軋軋卷板的軋鋼設(shè)備，通常包括由5架串列布置的四輥(或六輥)軋機(jī)組成的機(jī)組，各機(jī)架間依據(jù)秒流量相等的原則進(jìn)行壓下分配，根據(jù)所軋產(chǎn)品規(guī)格不同，每一機(jī)架的傳動(dòng)電機(jī)功率基本為1500kwh ?3000kwh 不等。
[0015]1、軋輥的預(yù)熱及輥徑匹配
[0016]在進(jìn)行軋制計(jì)劃編排時(shí)，盡量將鋁鎮(zhèn)靜鋼整合至一個(gè)大計(jì)劃進(jìn)行生產(chǎn)。考慮到此類(lèi)鋼種軋制時(shí)從第二機(jī)架開(kāi)始后加工硬化逐步加大，因此第一機(jī)架的工作輥輥徑應(yīng)達(dá)到420mm?450mm，以增加第一機(jī)架的變形量負(fù)載能力，減少后續(xù)機(jī)架變形負(fù)擔(dān)。同時(shí)，在批量軋制鋁鎮(zhèn)靜鋼前，對(duì)軋輥充分預(yù)熱。預(yù)熱速度以第五機(jī)架出口帶鋼速度為準(zhǔn)，控制為450米/分鐘?600米/分鐘，預(yù)熱時(shí)間為10分鐘?15分鐘。
[0017]需要注意的是，軋輥預(yù)熱是一種公開(kāi)技術(shù)，但以往的軋輥預(yù)熱，其目的是為了使軋輥熱凸度成型，以獲得更好的板形。在本發(fā)明中，軋制預(yù)熱是為了使第一機(jī)架軋輥的軋制負(fù)荷上升，以承載更高的軋制力。
[0018]承載更高的軋制力的目的，是為了使第一機(jī)架、第二機(jī)架的軋制力盡可能的高，甚至全部變形量的65%都在前兩個(gè)機(jī)架完成(一般情況下，第一、第二機(jī)架變形負(fù)載不會(huì)超過(guò)50%)，這樣一來(lái)，第一、第二機(jī)架的軋輥和軋件之間必然會(huì)過(guò)熱焊合，帶鋼板面也必然會(huì)產(chǎn)生劃傷。但是，劃傷的深度畢竟是有限的，在前兩個(gè)道次完成大部分的壓下量后，第三、第四道次的負(fù)載就非常輕，兩個(gè)道次加起來(lái)也只要完成30%左右的壓下量，再輔以大流量的軋制潤(rùn)滑，加工硬化對(duì)軋輥的影響就會(huì)變得微乎其微。這是和以往公知技術(shù)的不同之處。
[0019]2、工藝潤(rùn)滑的調(diào)整
[0020]在鋁鎮(zhèn)靜鋼軋制過(guò)程中，軋輥的工藝潤(rùn)滑至關(guān)重要，要確保油膜能夠正常形成，且必須和各機(jī)架的設(shè)定流量結(jié)合起來(lái)使用才能達(dá)到控制劃傷的效果。根據(jù)軋制工藝來(lái)說(shuō)，越是負(fù)載大的機(jī)架，就越應(yīng)該使用大量的潤(rùn)滑，來(lái)改善該機(jī)架的工況，降低軋制負(fù)載。但是對(duì)于鋁鎮(zhèn)靜鋼來(lái)說(shuō)，解決加工硬化的關(guān)鍵是降低后機(jī)架的變形負(fù)載，這樣的話第一、第二機(jī)架就必須承受更大的負(fù)載，完成更多的變形量。因此，第一、第二機(jī)架的乳化液流量必須低，使機(jī)架潤(rùn)滑不足，通過(guò)摩擦力上升產(chǎn)生更大的軋制力，來(lái)提高機(jī)架的變形量。同理，在第三、第四機(jī)架采用小負(fù)載，同時(shí)輔以大流量潤(rùn)滑，是為了盡量降低軋制力，減少變形抗力對(duì)軋輥的反作用力，根據(jù)這一思路，對(duì)乳化液采用以下控制手段:
[0021 ] 將乳化液系統(tǒng)濃度控制在2.5%?3.0%。將第一機(jī)架乳化液供給流量設(shè)定為最大流量的60%?70%，將第二架乳化液供給流量設(shè)定為最大流量的70%?80%，將第三架乳化液供給流量設(shè)定為最大流量的90%，將第四、第五機(jī)架的乳化液供給流量設(shè)定為最大流量。
[0022]采用上述流量設(shè)定后，第一、第二機(jī)架軋輥的輥身溫度會(huì)非常高，軋制變形熱傳導(dǎo)到乳化液中，會(huì)使整個(gè)乳化液系統(tǒng)溫度上升。因此，在連續(xù)軋制2小時(shí)以上，控制乳化液主箱溫度盡可能穩(wěn)定在50°C?55°C，這樣做的目的是提前干預(yù)乳化液溫度，避免潤(rùn)滑液溫度急劇上升使板面出現(xiàn)色差等其它質(zhì)量問(wèn)題。
[0023]3、軋制變形量的分配
[0024]在軋制規(guī)范設(shè)定中，第一?第四機(jī)架采用相對(duì)壓下量控制，第五機(jī)架采用絕對(duì)軋制力控制。相對(duì)壓下量控制和絕對(duì)軋制力控制都是軋制過(guò)程中各道次的變形量分配方式，相對(duì)壓下量控制是指用變形量的百分比來(lái)控制每道次的壓下，絕對(duì)軋制力是用軋制力來(lái)控制道次的壓下量。
[0025]這里需要注意的是，采用相對(duì)壓下量控制時(shí)，任何情況下，最先考慮的是各機(jī)架的軋制力需要保持相對(duì)均衡，使軋件變形能夠平穩(wěn)進(jìn)行。但對(duì)于鋁鎮(zhèn)靜鋼來(lái)說(shuō)，加工硬化才是產(chǎn)生板面劃傷的關(guān)鍵因素，為消除板面劃傷，第三、第四機(jī)架的軋制力和變形量必須低。這樣一來(lái)，主要的變形負(fù)載就是承擔(dān)在第一、第二機(jī)架。因此，在軋制規(guī)范設(shè)定中，將第一、第二機(jī)架變形量盡可能增大。采用這種變形量設(shè)定策略后，在前兩個(gè)道次可以完成全部變形量的65%左右，這種極端的大變形量在第二機(jī)架出口板面就會(huì)形成劃傷。但是通過(guò)第三、第四道次的軋合，軋件的厚度會(huì)繼續(xù)變薄，其表面的劃傷也能得到消除。最后，將第五機(jī)架軋制力在預(yù)設(shè)值的基礎(chǔ)上適度加大，以進(jìn)一步緩解前道次的變形負(fù)荷。
[0026]軋制方式為:第一?第四機(jī)架采用相對(duì)壓下量控制，第五機(jī)架采用絕對(duì)軋制力控制；其中，將第一機(jī)架壓下量設(shè)定為38%?40%，第二機(jī)架壓下量設(shè)定為32%?34%，將第四機(jī)架功率平衡上限設(shè)為所使用電機(jī)最大功率的88?92%(限定第四機(jī)架的軋機(jī)電機(jī)功率)。
[0027]采取上述措施后，若仍存在輕微劃傷、色差，可加大第三?第四機(jī)架間的單位張力I?2kg/mm2，可消除第四機(jī)架的劃傷。
[0028]本發(fā)明的有益效果是:
[0029]本發(fā)明在第一機(jī)架就采用“破壞性”的、不合常理的超高壓下量，并盡可能的減少工藝潤(rùn)滑的使用，包括人為的使乳化液潤(rùn)滑不足，使第一機(jī)架、第二機(jī)架的軋制力盡可能的高，甚至全部變形量的65%都在前兩個(gè)機(jī)架完成，這樣一來(lái)，第一、第二機(jī)架的軋輥和軋件之間必然會(huì)過(guò)熱焊合，帶鋼板面也必然會(huì)產(chǎn)生劃傷。但是，劃傷的深度畢竟是有限的，在前兩個(gè)道次完成大部分的壓下量后，第三、第四道次的負(fù)載就非常輕，兩個(gè)道次加起來(lái)也只要完成30%左右的壓下量，再輔以大流量的軋制潤(rùn)滑，加工硬化對(duì)軋輥的影響就會(huì)變得微乎其微。更進(jìn)一步的是，在第一、第二道次大壓下量產(chǎn)生的劃傷，即便是30%的后續(xù)壓下量也足以消除，也就是說(shuō)，盡管劃傷在第一、第二道次大量產(chǎn)生，但經(jīng)過(guò)第三、第四道次的軋合，最終出口的板面是光潔完好的。
[0030]經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際驗(yàn)證，采用本發(fā)明，即使軋機(jī)保持在1000米/分鐘的高速狀態(tài)，軋制批量2000噸以上，帶鋼板面仍然不會(huì)發(fā)生劃傷、色差等缺陷，可以顯著提升冷軋產(chǎn)品的實(shí)物質(zhì)量，降低生產(chǎn)過(guò)程中的輥耗成本。

【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0032]以軋制1500噸鋁鎮(zhèn)靜鋼為例，按來(lái)料寬度依次遞減，編排為一份軋制計(jì)劃:
[0033]I)軋制前，軋機(jī)第一機(jī)架工作輥采用430mm輥徑，第二機(jī)架工作輥采用420mm輥徑，其它機(jī)架不作要求；
[0034]2)在軋制第一卷鋁鎮(zhèn)靜鋼時(shí)，開(kāi)始對(duì)軋輥預(yù)熱，軋制速度限定為500m/分鐘，預(yù)熱時(shí)間為12分鐘；
[0035]3)將第一機(jī)架乳化液供給流量設(shè)定為最大流量的60% ;第二機(jī)架乳化液供給流量設(shè)定為最大流量的70% ;第三機(jī)架乳化液供給流量設(shè)定為最大流量的90% ;第四、第五機(jī)架的乳化液供給流量設(shè)定為最大流量；
[0036]4)在連續(xù)軋制2小時(shí)后，將乳化液系統(tǒng)冷卻器出口溫度設(shè)定在53°C ；
[0037]5)軋制方式為:第一?第四機(jī)架采用相對(duì)壓下量控制，第五機(jī)架采用絕對(duì)軋制力控制；將第一機(jī)架壓下量設(shè)定為39% ;第二機(jī)架壓下量設(shè)定為33% ;第四機(jī)架功率平衡上限設(shè)為92% ;將第三?第四機(jī)架間的單位張力加大lkg/mm2。
[0038]本發(fā)明為了解決鋁鎮(zhèn)靜鋼在冷軋生產(chǎn)中普遍存在的板面劃傷缺陷，從輥徑的匹配、軋制工藝潤(rùn)滑、變形量分配等幾方面著手，來(lái)消除冷軋鋁鎮(zhèn)靜鋼板面的劃傷缺陷。本發(fā)明方法實(shí)施簡(jiǎn)單，應(yīng)用方便，可大大提高鋁鎮(zhèn)靜鋼軋制過(guò)程中的板面實(shí)物質(zhì)量，減少甚至杜絕劃傷缺陷的發(fā)生，可廣泛應(yīng)用到大多數(shù)的五機(jī)架冷連軋機(jī)上，具有一定的推廣價(jià)值。
【權(quán)利要求】
1.一種防止鋁鎮(zhèn)靜鋼劃冷軋劃傷缺陷產(chǎn)生的方法，包括如下步驟: 1)采用五機(jī)架連軋機(jī)，第一機(jī)架的工作棍棍徑達(dá)到420mm?450mm,同時(shí),在軋制招鎮(zhèn)靜鋼前對(duì)軋輥充分預(yù)熱，預(yù)熱速度以第五機(jī)架出口帶鋼速度為準(zhǔn)，控制為450米/分鐘?600米/分鐘，預(yù)熱時(shí)間為10分鐘?15分鐘； 2)在鋁鎮(zhèn)靜鋼軋制過(guò)程中，軋輥的工藝潤(rùn)滑用的乳化液濃度控制在2.5wt%?3.0wt% ； 3)將第一機(jī)架乳化液供給流量設(shè)定為最大流量的60%?70%;將第二架乳化液供給流量設(shè)定為最大流量的70%?80% ;將第三架乳化液供給流量設(shè)定為最大流量的90% ;將第四、第五機(jī)架的乳化液供給流量設(shè)定為最大流量；在連續(xù)軋制2小時(shí)以上后，控制乳化液主箱溫度穩(wěn)定在50°C?55°C ； 4)軋制變形量的分配第一?第四機(jī)架采用相對(duì)壓下量控制，第五機(jī)架采用絕對(duì)軋制力控制；其中，將第一機(jī)架壓下量設(shè)定為38%?40%，第二機(jī)架壓下量設(shè)定為32%?34%，將第四機(jī)架功率平衡上限設(shè)為所使用電機(jī)最大功率的88?92%。
2.如權(quán)利要求1所述的防止鋁鎮(zhèn)靜鋼劃冷軋劃傷缺陷產(chǎn)生的方法，其特征是，步驟4)中，采取上述措施后，若仍存在輕微劃傷、色差，加大第三?第四機(jī)架間的單位張力I?2kg/mm2,可消除第四機(jī)架的劃傷。
【文檔編號(hào)】B21B27/06GK104511478SQ201310455010
【公開(kāi)日】2015年4月15日 申請(qǐng)日期:2013年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月29日
【發(fā)明者】金國(guó), 宋俊, 宋艷麗 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司