一种防止冷轧带钢边部开裂的方法及步骤

　　本发明属于钢材加工技术领域，尤其涉及一种防止冷轧带钢边部开裂的方法。

　　背景技术：

　　边裂是冷轧钢带生产中较为常见的边部缺陷，常以批量出现。边裂的存在不仅影响了钢带产品的质量，而且还会连带地引起生产设备的损坏，造成生产产量的下降，严重影响生产的顺利进行，给生产企业造成较大的经济损失。对于边裂的控制一直是冷轧带钢企业技术工作者比较关注的问题。

　　因钢坯本身存在的局部脱碳或钢坯的内外部缺陷因其在加热炉内的高温氧化，造成局部组织氧化脱碳，会引起轧制段的严重不均匀变形。局部组织脱碳缺陷在金属内部分布不均匀，缺陷体积越大，分布越不均匀，会使不均匀变形愈强烈，在缺陷处易引起应力集中，造成裂纹源，轧制时进而扩展为边裂。

　　对于存在局部脱碳的原料，如采用常规的轧制策略，具有局部脱碳的边部会因变形不均而产生边裂缺陷，严重时会导致轧制过程中发生断带事故，影响正常生产过程，造成企业经济损失。

　　技术实现要素：

　　有鉴于此，本发明的目的在于提供一种防止冷轧带钢边部开裂的方法，本发明提供的方法在不改变设备、不增加成本的前提下能够防止冷轧钢带发生边裂，提高产品质量。

　　本发明提供了一种防止冷轧带钢边部开裂的方法，包括以下步骤：将钢材依次经过酸洗和轧制处理；

　　其中，酸洗过程中，拉矫开卷中拉矫延伸率减小至常规拉矫延伸率的50％，酸洗液浓度在常规浓度上增大5～10g/L，酸洗速度降至常规速度的70％；

　　所述常规拉矫延伸率为1％～5％；所述常规浓度为120g/L～170g/L；所述常规速度为120m/min～170m/min。

　　本发明在不改变设备、不增加成本的前提下，将酸洗过程中拉矫开卷的拉矫延伸率减小至常规拉矫延伸率的50％，减小具有局部脱碳缺陷的带钢通过拉矫时所受的拉应力，从而防止或者降低原料局部脱碳处的分层和微裂纹因受大的张力而扩展；同时将酸洗液浓度在常规浓度上增大5～10g/L，酸洗速度降至常规速度的70％，在降低拉矫机延伸率的情况下，提升酸洗效果，确保带钢表面氧化铁皮酸洗干净，是对降低延伸率导致的破鳞不足的补偿，从而既能实现具有局部脱碳缺陷的原料在冷轧机组顺稳轧制，又能防止后续轧制过程中冷轧钢带发生边裂，提高产品质量。实验结果表明，本发明提供的方法能够有效改善冷轧钢带边部裂纹，提高产品质量。

　　本发明首先将钢材进行酸洗，具体而言，所述酸洗为本领域技术人员熟知的过程，例如其一个典型工艺可以为：拉矫开卷→入口剪切→焊接→破鳞→夹送机→活套→酸洗→回酸槽→清洗槽→吹扫→漂洗槽→中和槽→吹扫→烘干→出口夹送→出口剪切→卷取。

　　在进行酸洗过程中，拉矫开卷中拉矫延伸率减小至常规拉矫延伸率的50％，具体而言，可以在具有局部脱碳缺陷的带钢的带头运行至酸洗段的拉矫机入口焊缝检测位置前，手动在一级基础自动控制界面将带钢通过拉矫机的延伸率参数设定为常规时的50％。例如，正常卷通过拉矫机时延伸率设定为3％，那么具有局部脱碳缺陷的带钢通过拉矫机的延伸率就设定为1.5％。此种拉矫策略，能够减小具有局部脱碳缺陷的带钢通过拉矫时的所受到的拉应力，从而防止或降低原料局部脱碳缺陷处的分层和微裂纹因受大的张力而扩展。所述常规拉矫延伸率为1％～5％，优选为3％。

　　在进行酸洗过程中，酸洗液浓度在常规浓度上增大5～10g/L，酸洗速度降至常规速度的70％，具体而言，在具有局部脱碳缺陷的带钢的带头运行至酸洗段的酸洗槽入口前，通过酸洗浓度控制系统将酸洗浓度在常规浓度的基础上增大5至10g/L；并在在具有局部脱碳缺陷的带钢的带头运行至酸洗段的酸洗槽时将酸洗速度降至常规时的70％。例如，正常酸洗浓度为150g/L，正常酸洗速度为150米每分钟，则具有局部脱碳缺陷的带钢的酸洗浓度需要调整至155至160g/L，酸洗速度需要调整至105米每分钟。目的是在降低拉矫机延伸率的情况下，提升酸洗效果，确保带钢表面氧化铁皮酸洗干净，是对降低延伸率导致的破鳞不足的补偿。在本发明中，所述酸洗液的常规浓度为120g/L～170g/L，优选为150g/L；所述酸洗的常规速度为120m/min～170m/min，优选为150m/min。

　　酸洗完毕后进行轧制，本发明优选进行冷连轧轧制。参见图5，图5为本发明冷连轧轧制过程示意图，酸洗完毕的钢材依次经过第一测厚仪、第一张力计辊、三辊张力辊、1#轧机、第二测厚仪、第一测速仪、2#轧机、第二张力计辊、第二测速仪、3#轧机、第三张力计辊、第三测速仪、4#轧机、第四张力计辊、第三测厚仪、第四测速仪、5#轧机、第五张力计辊、第五测厚仪、边降仪、板形仪、夹送辊、转鼓飞剪、转向辊和卷取机，完成轧制。即，本发明优选经过五道次轧制，即采用五机架进行轧制，其中，第一道次轧制的压下量为总压下量的40％以上，第二道次轧制的压下量为总压下量的30％以上。具体而言，本发明在轧制时采用大轧制力及大压下实现压合分层的负荷分配轧制策略，将前两个机架的负荷分配设定为总压下量的70％以上：即将第一机架负荷分配增大至总压下量的40％以上，利用第一机架的轧制压力降原料因脱碳导致的分层缺陷得以充分地压合；将第二机架的负荷分配增大至总压下量的30％以上，利用第二机架的轧制压力巩固压合效果；后三机架的负荷分配依据二级过程计算机轧制模型自行设定，确保成品带钢板形和厚度控制精度。例如，二级过程计算机轧制模型自动设定的负荷分配分别为：30％，25％，20％，15％，10％，则在此轧制策略下，需要在具有局部脱碳缺陷的带钢的带头到达1#机架入口焊缝检测前，在二级过程控制界面中手动将负荷分配修改为：43％，32％，然后二级过程计算机轧制模型会依据一定轧制负荷分配原则自动计算出后三机架的负荷分配，如分别为13％，8％，4％。

　　在轧制过程中，本发明采用前机架间微拉应力的张力设定策略，在第一道次轧制和第二道次轧制，即在第1和第2机架之间采用微张力设定值，减小第1和第2机架之间带钢所受到的拉应力，确保第1和第2机架间的带钢不会因受到较大的拉应力而在具有脱碳缺陷的位置产生边裂缺陷；在后续机架间采用常规张力设定值，确保后续机架间较薄的带钢不会出现跑偏现象。例如，二级过程计算机轧制模型自动设定的张力制度分别为：130N/mm2，170N/mm2，230N/mm2，50N/mm2，则在此轧制策略下，在具有局部脱碳缺陷的带钢的带头到达1#机架入口焊缝检测前，在二级过程控制界面中将第1和第2机架间的张力手动修正为90N/mm2，即降低了约30％，其它机架保持不变。在本发明中，所述微张力值为80N/mm2～100N/mm2，优选为90N/mm2。

　　实验结果表明，本发明提供的方法能够有效改善冷轧钢带边部裂纹，提高产品质量。

　　附图说明

　　图1和图2是本发明比较例1提供的方法获得的冷轧钢带的照片；

　　图3是本发明实施例1提供的方法获得的冷轧钢带的照片；

　　图4是本发明实施例和比较例的断带率按阶段的单值控制图；

　　图5为本发明冷连轧轧制过程示意图。

　　具体实施方式

　　比较例1

　　将厚度为2.6mm，宽度为1200mm，钢种为SPHC的热轧钢材(其具体成分如下：0.08C，0.014Si，0.16Mn，0.028P，0.011S，0.028Cr，0.027Ni，0.021Cu，余量Fe，质量百分数)依次经过酸洗和如图5所示的轧制处理，制备得到厚度为0.5mm的冷轧带钢，其中，酸洗时拉矫延伸率为3％，酸洗液为150g/L的盐酸，酸洗速度为150m/min；轧制过程中五机架的负荷分配依次为30％，25％，20％，15％和10％；1#、2#、3#、4#和5#机架之间的张力依次为130N/mm2，170N/mm2，230N/mm2，50N/mm2。

　　实施例1

　　将厚度为2.6mm，宽度为1200mm，钢种为SPHC的热轧钢材(其具体成分如下：0.08C，0.014Si，0.16Mn，0.028P，0.011S，0.028Cr，0.027Ni，0.021Cu，余量Fe，质量百分数)依次经过酸洗和如图5所示的轧制处理，制备得到厚度为0.5mm的冷轧带钢；其中，酸洗时拉矫延伸率为1.5％，酸液为160g/L的盐酸，酸洗速度为105m/min；轧制过程中五机架的负荷分配依次为43％，32％，13％，8％和4％；1#、2#、3#、4#和5#机架之间的张力依次为90N/mm2，170N/mm2，230N/mm2，50N/mm2。

　　结果参见图1、图2、图3和图4，图1和图2是本发明比较例1提供的方法获得的冷轧钢带的照片；图3是本发明实施例1提供的方法获得的冷轧钢带的照片；图4是本发明实施例和比较例的断带率按阶段的单值控制图。由图1、图2、图3和图4可知，本发明提供的方法能够有效改善冷轧钢带边部裂纹，提高产品质量。

　　以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

　　技术特征：

　　1.一种防止冷轧带钢边部开裂的方法，其特征在于，包括以下步骤：将钢材依次经过酸洗和轧制处理；

　　其中，酸洗过程中，拉矫开卷中拉矫延伸率减小至常规拉矫延伸率的50％，酸洗液浓度在常规浓度上增大5～10g/L，酸洗速度降至常规速度的70％；

　　所述常规拉矫延伸率为1％～5％；所述常规浓度为120g/L～170g/L；所述常规速度为120m/min～170m/min。

　　2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述常规拉矫延伸率为3％；所述常规浓度为150g/L；所述常规速度为150m/min。

　　3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，轧制过程进行五道次轧制，其中，第一道次轧制的压下量为总压下量的40％以上，第二道次轧制的压下量为总压下量的30％以上。

　　4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，轧制过程中第一道次轧制和第二道次轧制之间设定为微张力值。

　　5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述微张力值为80N/mm2～100N/mm2。

　　6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述微张力值为90N/mm2。

　　7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述钢材的牌号为SPHC。

　　技术总结

　　本发明提供了一种防止冷轧带钢边部开裂的方法，包括以下步骤：将钢材依次经过酸洗和轧制处理；其中，酸洗过程中，拉矫开卷中拉矫延伸率减小至常规拉矫延伸率的50％，酸洗液浓度在常规浓度上增大5～10g/L，酸洗速度降至常规速度的70％；所述常规拉矫延伸率为1％～5％；所述常规浓度为120g/L～170g/L；所述常规速度为120m/min～170m/min。实验结果表明，本发明提供的方法能够有效改善冷轧钢带边部裂纹，提高产品质量。

　　技术研发人员：陈连生;李跃;魏英立;宋进英;郑小平;李红斌;张荣华;董福涛;刘倩;马劲红;田亚强

　　受保护的技术使用者：华北理工大学

　　文档号码：201610681836

　　技术研发日：2016.08.18

　　技术公布日：2017.01.04