一种通过轧钢过程解决冷轧基料表面酸洗不净的工艺制造技术

一种通过轧钢过程解决冷轧基料表面酸洗不净的工艺，属于轧钢技术领域。通过对入炉钢坯的温度控制，加热速度的控制，加热炉温度的控制以及在炉时间的控制，改变氧化铁皮的厚度以及其组分构成，通过工艺控制将残余元素附着在氧化铁皮中，在粗轧及精轧前，通过增加除鳞水的除鳞道次，增加除鳞水的压力，使氧化铁皮及表面残余元素脱离钢坯基体。优点在于，满足了后续冷轧表面要求的方法，提高了企业的产品成材率，可以大量采用含一定量残余元素的低价铁矿石，可明显降低铁前成本。残余元素含量：Cu≤0.030%，As≤0.0150%，Sn≤0.010%。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于轧钢
，特别涉及一种通过轧钢过程解决冷轧基料表面酸洗不净的工艺。
技术介绍
钢中Cu、As、Sn等残余元素由于其氧化势小于铁，在炼钢过程中难以去除而完全进入钢液，因此在钢铁生产过程中会通过在钢液凝固过程中的凝固偏析、在晶界的偏聚以及在钢基体与氧化层之间析出富集三种不同的作用机制对钢的质量以及性能带来较多的影响与危害。目前控制和降低钢中残余元素的对策和方法主要有：固态废钢预处理技术、含铁矿物焙烧处理工艺、配料稀释法、铁水脱除技术、钢液脱除技术以及添加其它抑制元素。但受钢铁行业形势下滑的影响，目前国内大多数企业矿石来源点多而杂，很容易造成铁水中Cu、As等残余元素增加，钢中的残余元素偏高对热轧板卷的表面质量产生了较严重的影响，在冷轧过程中出现了大量的酸洗不净现象。该现象表观为冷轧酸洗板表面出现很多残余元素富集的黑色条纹。《残余元素对涟钢CSP热冷轧卷质量的影响》来自2009年第1期《世界钢铁》等文献中只提出了通过控制铁矿石或者废钢中的残余元素含量来保证钢坯中的残余元素含量低于一定的水平，但是当钢坯中的残余元素含量过高以后，弥补的方法却没有明确的相关报道，更没有相关的专利申报。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种通过轧钢过程解决冷轧基料表面酸洗不净的工艺，结合各企业轧钢现场的装备条件，根据不同时期氧化铁皮的形成机理和去除方式的不同，通过在轧钢各影响氧化铁皮形成的环节进行必要的工艺控制，达到减轻热轧带钢表面残余元素富集的效果，从而解决了冷轧基料表面酸洗不净得问题。本专利技术冶炼炉料主成分适用范围为冷轧基料，主要牌号为Q195、Q195L、SPHC、08Al、IF钢、TRIP钢等适合冷轧的钢种，残余元素含量（Cu≤0.030%，As≤0.0150%，Sn≤0.010%）。工艺步骤及控制的技术参数如下：（1）入炉温度：保证入炉的钢坯温度在800～950℃；（2）在炉时间：第一加热段的在炉时间30～60分钟，第二加热段的在炉时间25～50分钟，第三加热段的在炉时间25～50分钟，均热段20～40分钟，保证钢坯的在炉加热时间总量120～180分钟；（3）炉内气氛：保证加热炉烟气的氧体积百分含量在0～2%之间；（4）加热温度：第一加热段的温度控制在1030～1050℃，第二加热段的温度控制在1150～1170℃，第三加热段的温度控制在1310～1330℃，均热段的温度控制在1300～1320℃；（5）除鳞水：除鳞水的水压在16～20MPa，除鳞道次为5～7次；（6）酸洗条件：酸洗槽温度：60～80℃，酸洗时间：40～60s，酸液浓度(质量百分比)：12%～18%。酸洗后要求内部评级结果在1级或2级为合格（总共分为5级）。本专利技术主要的工作在于加热工艺的控制，通过对入炉钢坯的温度控制，加热速度的控制，加热炉温度的控制以及在炉时间的控制，改变氧化铁皮的厚度以及其组分构成，通过工艺控制将残余元素附着在氧化铁皮中，在粗轧及精轧前，通过增加除鳞水的除鳞道次，增加除鳞水的压力，使氧化铁皮及表面残余元素脱离钢坯基体，解决了冷轧基料表面酸洗不净。具体工艺流程图，如图1所示。残余元素在钢中按其氧化势大小可分为三类，Cu、As、Sn等元素包其氧化势低于铁，即在炼钢时的氧化反应将不涉及这些元素，因此这些残余元素将全部积存在最终的钢铁产品中。C、H、N、S、P等元素其氧化势与铁接近，在炼钢的吹炼过程中，其中一部分将被氧化除去，而在钢水中残存的部分取决于它们在钢水和炉渣的成分，两者确定了残余元素在钢水和炉渣中的分配系数。第三类元素包括Pb、Zn、V、Ti、Si、Al、Zr、Mg、Ca和Nb，其氧化势要高于铁，在钢水吹炼过程中，它们首先被氧化进入渣相中除去，一般不会进入钢水。目前有关钢中的残余元素问题中，残余元素主要指Cu、As、Sn等与氧的亲和力小于铁和氧的亲和力即氧化势小于铁，在炼钢过程中难以去除而完全进入钢液的元素。由于残余元素在炼钢时不能有效去除，因此在钢材反复回收利用时会积累到较高含量，而当这些残余元素含量达到一定含量时，可能会对钢的某些性能产生明显影响，而其它一些元素均不在残余元素的讨论范围内。本专利技术原理是基于残余元素的氧化势低于铁，同时Cu、As、Sn等元素的熔点低，通过合理的温度工艺控制，使其在钢铁生产过程中避免在钢液凝固过程中的凝固偏析、在晶界的偏聚以及在钢基体与氧化层之间析出富集等现象的发生。Cu、As、Sn等元素以及它们之间形成的共晶组织的熔点在600至800℃之间，因此要严格控制加热炉的入炉温度，要保证连铸坯的入炉温度在800~950℃，从而避免连铸坯在高温冷却、二次加热过程中，由于Cu、As、Sn等元素的氧化位能比铁低，氧化性气体与钢料发生反应，残余元素偏聚在晶界，同时由于铁的优先氧化速度明显大于残余元素向基体内扩散的速度，残余元素在氧化铁层与钢基体层之间析出，在连铸坯表面逐渐富集，形成低熔点富集相。Cu、As、Sn等元素富集量的多少与钢坯表面的氧化层厚度有直接关系，氧化层厚度越厚残余元素的富集量越大，冷轧基料表面越难酸洗。在钢坯表面富集的残余元素，大部分是因为没有氧化，由氧化层扩散到铸坯的表面而形成的富集层，因此可以通过检测加热炉烟气中的氧气含量来控制加热炉中的气氛，保证加热炉烟气的氧含量在0~2%之间，从而保证加热炉始终为弱氧化气氛或者还原性气氛加热。为减少残余元素的富集还要保证钢坯在加热炉中的时间，因此要加快升温速度，缩短加热时间，从而减少残余元素在钢坯表面的富集时间，在三段式步进式加热炉中，保证第一加热段的在炉时间小于60分钟，第二加热段的在炉时间小于50分钟，第三加热段的在炉时间小于50分钟，均热段小于40分钟，从而保证钢坯的在炉加热时间总量小于180分钟，来达到减少氧化铁皮厚度的目的。由于氧化铁皮以及残余元素与钢坯铁基体的结合力和氧化铁皮的疏松程度有很大关系，为了获得良好的疏松组织，需对残余元素较高的钢坯的加热温度按加热炉能力的上限控制，保证第一加热段的温度控制在1030~1050℃，第二加热段的温度控制在1150~1170℃，第三加热段的温度控制在1310~1330℃，均热段的温度控制在1300~1320℃。从而保证氧化铁皮合理的疏松程度，保证后续的除鳞过程中能将其除干净。在加热炉中高温加热的钢坯通过粗轧机组及精轧机组前的除鳞系统可除去本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过轧钢过程解决冷轧基料表面酸洗不净的工艺，其特征在于，工艺步骤及控制的技术参数如下：（1）入炉温度：保证入炉的钢坯温度在800～950℃；（2）在炉时间：第一加热段的在炉时间30～60分钟，第二加热段的在炉时间25～50分钟，第三加热段的在炉时间25～50分钟，均热段20～40分钟，保证钢坯的在炉加热时间总量120～180分钟；（3）炉内气氛：保证加热炉烟气的氧体积百分含量在0～2%之间；（4）加热温度：第一加热段的温度控制在1030～1050℃，第二加热段的温度控制在1150～1170℃，第三加热段的温度控制在1310～1330℃，均热段的温度控制在1300～1320℃；（5）除鳞水：除鳞水的水压在16～20MPa，除鳞道次为5～7次；（6）酸洗条件：酸洗槽温度：60～80℃，酸洗时间：40～60s，酸液浓度：12质量%～18质量%；酸洗后内部评级结果在1级或2级为合格；冶炼炉料适用范围为冷轧基料，牌号为Q195、Q195L、SPHC、08Al、IF钢、TRIP钢，残余元素含量：Cu≤0.030%，As≤0.0150%，Sn≤0.010%。

【技术特征摘要】
1.一种通过轧钢过程解决冷轧基料表面酸洗不净的工艺，其特征在于，
工艺步骤及控制的技术参数如下：
（1）入炉温度：保证入炉的钢坯温度在800～950℃；
（2）在炉时间：第一加热段的在炉时间30～60分钟，第二加热段的在
炉时间25～50分钟，第三加热段的在炉时间25～50分钟，均热段20～
40分钟，保证钢坯的在炉加热时间总量120～180分钟；
（3）炉内气氛：保证加热炉烟气的氧体积百分含量在0～2%之间；
（4）加热温度：第一加热段的温度控制在1030～1050℃，第二加热段
的温度控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：高鑫，孟宪成，李玉良，
申请(专利权)人：德龙钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：