[发明专利]紧凑型细晶高强板带钢生产线柔性制造方法

说明书

本发明公开了一种紧凑型细晶高强板带钢生产线柔性制造方法，包括：开卷预处理段、清洗段、直火加热段、纵横磁复合感应加热段、快速均热段、快速冷却段、张紧矫直平整段以及后处理卷取段；直火加热段为运行板带从初始温度至最大600~700℃的区间的加热；纵横磁复合感应加热段为纵向磁通感应加热和横向磁通感应加热复合而成的纵横磁复合感应加热炉构成高温快速加热段，其中纵磁加热负责板带600‑700℃温度区间的加热，横磁加热负责600‑1200℃温度区间的加热；两者开始加热的起始温度根据钢种和生产加热能力灵活组合，用以满足板带材的再结晶高温段区间的快速加热，加热速率在50‑1000℃/s；快速均热段的均热时间在0‑40s，快速冷却段对板带进行快速冷却，平均冷却速度50‑1000℃/s。

技术领域

本发明涉及钢板生产领域，尤其涉及一种紧凑型细晶高强板带钢生产线柔性制造方法。

背景技术

当前，钢铁行业中的板带钢产品多种多样，按用途大体可分为结构钢、深冲钢、面板钢等几大类。板带材结构钢产品多应用于工程机械、集装箱以及汽车等诸多行业，这类钢对材质的屈服和抗拉强度要求高，随着车辆减重需求的不断增加，这类钢不断向高强或超高强方向发展，同时又要求保持较高的塑性，即获得高强塑积，典型的钢种有DP钢、TRIP钢、复相CP钢、TWIP钢、Q&P钢、硼钢等；板带材深冲钢多应用于家电、汽车冲压件等，这类钢的强度要求不高，但对材质的塑性变形性能要求较高，典型的钢种有SPCC钢、DC钢等；第三大类板带材钢为面板钢，尤其强调产品的表面质量，多应用于家电面板、汽车面板等，这些钢产品成分与前两种并无太多不同，更多的是集中在表面涂镀处理上。

以上三大类板带钢产品的类型基本由钢种的成分和轧制后的热处理工艺共同确定。比如，深冲型板带钢一般为普通低碳钢或低碳合金钢，其制造方法是通过炼钢和连铸获得必要成分的板坯，经热轧或冷轧获得一定厚度的板带材，再经过罩式或连续退火热处理获得所需的组织和机械性能；而对诸如DP钢等高强钢品种，除了在炼钢工序调整合适的碳成分外，一般还需添加必要的Cr、Mo、Nb等合金成分，然后经过连续退火的快速冷却进行淬火热处理从而获得较高的机械强度和相应的高强钢组织。如图1为板带材钢的现有生产流程，包括炼铁、炼钢精炼、连铸、热轧、层流冷却、酸洗、冷轧、罩式或连续退火热处理、涂镀后处理等基本工序，其中炼铁、炼钢精炼和连铸工序通过调节碳含量以及合金获得所需的成分，其后工序根据不同的热处理方式（层流冷却、罩式和连续退火）可分别生产多种微观组织和机械性能的板带钢产品。图1可看出，热处理工序是板带钢产品在成品制造完成前能决定产品类型的关键性工序，比如热轧板在层流冷却热处理后可直接热轧成品板卷（俗称黑皮板卷），或热轧板在层流冷却热处理后经酸洗形成热轧酸洗成品板卷（俗称灰皮卷）；对冷轧板卷而言，罩式或连续退火热处理工序后，再经过适当平整或涂镀后处理即可形成千变万化的冷轧板带钢产品。众所周知，金属材料热处理工艺包含3个关键过程，分别是材料的加热、保温和冷却过程，在现有的板带钢产品热处理工艺中，冷却过程对材质性能的发挥已很充分，比如空冷、随炉冷却、喷气冷却、油淬水淬冷却等等，具备了最高可达1000℃/s的冷却速度，并可精确控制；但现有的板带钢产品热处理工艺中对材质热处理的加热过程，发展滞后，面临诸多缺陷和不足，具体表现如下。

1、现有罩式炉退火工艺，退火时间长（一般几十小时或几天）、效率低，板带表面质量不良，目前大型钢铁企业开始大幅度采用连续退火工艺替代罩式炉退火，但仍有不少民营钢厂或小型企业，因面临投资规模和产品批量的限制继续采用罩式退火工艺。目前，虽说罩式退火工艺对一些特殊的钢种仍有一定的适用性，但随着技术的不断进步和钢铁行业集中度的不断提升，罩式退火工艺不论从钢种、投资、小批量处理以及产品质量等方面均已没有太多优势可言。