[发明专利]一种有效预防热轧过程头尾表面缺陷产生的方法

说明书

技术领域

本发明属于轧钢轧制技术领域，特别涉及一种有效预防热轧过程头尾表面缺陷产生的方法，通过改造连铸坯头尾断面形状以预防热轧头尾表面缺陷。

背景技术

轧钢热轧卷头尾表面质量缺陷由于发生频繁，在热轧卷上不易定位去除，对下游客户使用及企业品牌影响非常大。为了改善热轧卷头尾品质，提升下游客户成材率，钢铁企业一贯做法就是在粗轧工序将中间坯头尾各切除100mm-200mm左右，即总量切除200mm-400mm，切除量占总量0.5%-1%。这严重降低轧钢工序成材率，致使钢企热轧卷工序成本升高。随着钢铁市场行情持续低迷，各大钢铁企业经营压力持续增大，不断深入挖掘降本增效的手段。各工序在成本经济指标的高压力下，为了达到预期的考核指标，中间坯头尾切除制度执行并不严格，以致影响热轧卷头尾质量，危害到下游客户的利益。

虽然无头轧制或半无头轧制技术已趋成熟，但高昂的产线建设费用或设备改造费用令钢铁企业望而却步。因此，在现有设备及技术条件下，尽可能减少中间坯头尾切除量，提升热轧卷头尾质量是冶金工作者，包括整个行业需要认真研究的课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种有效预防热轧过程头尾表面缺陷产生的方法，通过将铸坯切割断面由于温降大而造成的热塑性差的直角棱去除，有效降低铸坯头尾表面的温度梯度，避免铸坯断面直角棱在粗轧工序大压下力碰撞下形成表面缺陷源，从源头上杜绝这类头尾表面缺陷的产生。

本发明的依据是基于对热轧中间坯、热轧卷及冷轧卷头尾表面缺陷形态、类别、形成方式及范围的仔细研究。该类表面缺陷形成原理如下所述：

轧制流程：铸坯入加热炉→铸坯出加热炉→高压水除鳞→粗轧（含冷却）→切头尾→精轧（含冷却）→层流冷却→卷取。

生产过程中，以控制连铸坯粗轧开轧温度为重要指标，常用钢种如冷轧料（如SPHC）、普通碳素结构钢（如Q235）、低合金结构钢（如Q345）及管线钢（如X65）等均要求铸坯开轧温度为1050℃～1150℃。而出加热炉之后铸坯切割断面的直角棱由于热损失大，基体热补偿慢，在粗轧开轧时温度较铸坯表面低200℃左右，直角棱表面温度为800℃～950℃，此温度区间正处于材料脆性区间。由于直角棱与钢坯内部温度梯度大，材料高温热塑性差异大，致使直角棱在粗轧机的大变形压力下产生裂纹源；同时由于直角棱温度较低，相对于其他温度较高的部分金属延展性更差，在轧机的碾压下，直角棱部分被直接压入基体内部。在经过轧机多道次压下后，若不切中间坯头尾，则该类缺陷将随着金属在后续轧制过程中不断滑移而延伸，最终在热轧卷头尾表面形成离散的缺陷带（缺陷为氧化铁皮压入、凹坑、起皮等，覆盖热轧卷头尾长度几米甚至几十米不等，缺陷主要集中在带钢边缘到1/4宽度范围内，中心区域较少）。

本发明采用如下技术方案：

将连铸坯切割断面与上下表面相交的直角棱去除，直角棱去除后的铸坯修磨面呈多面形或曲面形，不能有明显的毛刺出现。

所述的直角棱去除方式为采用砂轮打磨、火焰切割或液压热剪切等离线或在线处理方式。

所述的修磨面各相邻表面夹角大于110°。

所述的修磨面与原始直角棱的棱边最长距离控制在5mm～70mm范围内。

本发明与现有的控制技术相比具有如下优点：

1、能减轻甚至消除连铸坯热轧过程中由于铸坯方面而引起的中间坯或热轧卷头尾大范围表面缺陷，以优化中间坯或热轧卷头尾切除量，在保证头尾表面质量同等的前提下，头尾切除量降低90%以上，提高轧钢成材率，降低热轧卷单位生产成本。

2、能极大地改善中间坯头尾表面质量，防止表面缺陷遗传至热轧卷、冷轧卷头尾上，造成缺陷影响范围成倍地增长，影响品牌信誉。

附图说明

图1为传统铸坯形状示意图。

图2为本发明的一种铸坯头尾断面示意图。

图3为本发明的另一种铸坯头尾断面示意图。

具体实施方式

实施例1

为了验证本发明对产品头尾表面缺陷的预防效果，在连铸坯出坯后冷却至常温，选10支200mm厚度铸坯作对比试验，用自行走火焰切割简易装置将铸坯切割断面四条直角棱切掉，切割面与直角棱距离H为25-30mm，清理完切割毛刺后送轧钢加热炉加热。轧制流程：铸坯入加热炉→铸坯出加热炉→一次高压水除鳞→二次高压水除鳞→粗轧（含冷却）→切头尾→精轧（含冷却）→层流冷却→卷取。