[发明专利]一种提高热轧普碳钢卷表面质量的方法

说明书

一种提高热轧普碳钢卷表面质量的方法，包括下列工序：铸坯加热炉加热‑‑高压水除鳞‑‑五道次可逆往复粗轧‑‑中间坯高温蒸气冷却‑‑飞剪‑‑七道次连续精轧‑‑层流冷却‑‑卷取，所述中间坯高温蒸气冷却工序是通过大量细小喷嘴将高温蒸气喷射覆盖于在中间坯表面，控制中间坯表面温度900℃‑1000℃，蒸气温度200℃‑400℃。本发明的有益效果在于：通过对中间坯高温蒸气短时冷却处理，改善了中间坯氧化铁皮的均匀性，优化了中间坯表面氧化铁皮的厚度、形貌、性能及结构，借助于氧化铁皮的高温塑性避免压入型氧化铁皮的生成，并节省了精轧前的除鳞工序，提高生产效率并降低成本。

技术领域

本发明涉及一种轧钢方法，特别是提高热轧普碳钢卷表面质量的方法。

背景技术

热轧钢板带卷是目前所有轧钢制品中应用最广泛、产量规模最大的品种之一。伴随着钢铁企业的蓬勃发展，热轧钢板带卷生产线数量多、产品同质化严重，导致热轧带钢的市场竞争日益激烈。热轧钢板带表面质量优异是客户选择产品的重要依据。

作为钢铁基体与氧气反应的生成物，氧化铁皮是热轧板材产品中非常普遍的表面物质，其结构、厚度与形貌决定着热轧钢铁制品的表面质量优劣。通常，加热炉加热保温阶段生成的炉生氧化铁皮被称为一次氧化铁皮，其厚度较厚，一般通过除鳞工艺进行清除。随后的轧制过程中，由于板材处于高温状态而新生成的氧化铁皮被统称为二次氧化铁皮，其厚度较薄且脆。在轧制过程中，伴随着轧制力作用，氧化铁皮很可能会发生碎裂且被压入钢板表面，形成压入氧化铁皮缺陷。因此，轧制过程中氧化铁皮自身的塑性会影响到热轧板材的表面质量。压入氧化铁皮缺陷在热轧板材产品中非常普遍，是对下游用户的使用具有重大影响的表面质量缺陷。若压入氧化铁皮缺陷程度非常严重，即使酸洗工艺也无法完全去除，下游的冲压、涂镀等深加工工艺生产也受到显著的影响。因此，如何控制并降低氧化铁皮缺陷成为了热轧板材生产厂商非常重视的问题。

目前，关于消除压入氧化铁皮的研究虽然较多，但大多集中于物理除鳞方法，如在精轧之前利用高压水除鳞、轧制法除鳞及机械法除鳞等。但是，普碳钢化学成分的不同，表面氧化铁皮的结构及其与基体的结合力也是不同的。尤其是钢铁材料常包含Si元素，会在钢铁材料基体与氧化铁皮界面处生成Fe₂SiO₄(尖晶橄榄石结构)，Fe₂SiO₄在1177℃以上时会从固相变为液相，促进氧化铁皮气孔的聚集长大，加速表面氧化。当Fe₂SiO₄由熔融态重新凝固时，会将FeO晶粒包围并形成FeO/Fe₂SiO₄的共析产物，极大程度降低了FeO在除鳞中被完全去除，从而使残留的氧化铁皮在轧制过程中形成压入氧化铁皮缺陷。

发明内容

本发明旨在解决现有技术的问题，提供一种提高热轧普碳钢卷表面质量的方法，所述方法通过增加中间坯蒸气短时冷却工艺，并与加热及轧制工艺相匹配，从而对二次氧化铁皮的结构进行优化，避免压入氧化铁皮缺陷的形成。

本发明采用的技术方案是这样的：

一种提高热轧普碳钢卷表面质量的方法，包括下列工序：铸坯加热炉加热--高压水除鳞--五道次可逆往复粗轧--中间坯高温蒸气冷却--飞剪--七道次连续精轧--层流冷却--卷取，所述中间坯高温蒸气冷却工序是通过大量细小喷嘴将高温蒸气喷射覆盖于在中间坯表面，控制中间坯表面温度900℃-1000℃，蒸气温度200℃-400℃。

上述提高热轧普碳钢卷表面质量的方法，粗轧机和飞剪之间设置蒸气喷雾装置，蒸气喷雾装置包括蒸气发生箱和真空炉，蒸气发生箱设有加热元件，蒸气发生箱的一侧下部设置进水管、另一侧上部设置蒸气输送管；真空炉设有内套，蒸气输送管的出口连通内套，真空炉顶部设有蒸气管道，蒸气管道出口连通蒸气喷口，蒸气喷口对应中间坯的上下表面。

上述提高热轧普碳钢卷表面质量的方法，中间坯高温蒸气冷却时间控制在20-25秒；粗轧轧制温度控制在1000-1100℃，轧制速率范围控制在3.0-3.9m/。