一種低酸耗以熱代冷帶鋼產品生產方法
【專利摘要】本發明涉及一種低酸耗以熱代冷帶鋼產品生產方法，具體包括如下步驟：開卷機開卷；.平整機對帶鋼表面的氧化物進行破碎、剝離；多輥矯直機對帶鋼表面的氧化物進一步破碎、剝離；刷洗裝置中的刷洗輥清除帶鋼表面脫落及松動的氧化物；將經過平整、矯直和刷洗處理后的帶鋼進行酸洗、漂洗；對酸洗后的產品經光整機進行表面粗糙度均勻化處理；卷取機將處理后的帶鋼卷取成為成品；通過本方案，方便酸洗工藝中的酸液快速滲透，提升酸洗效率；刷洗工藝將已經與帶鋼機體分離但尚未剝落的氧化物進一步清除，從而大大減少了酸反應量，降低了酸耗；加工后帶鋼屈服強度增加值低，帶鋼性能基本不受影響；避免了普通熱軋產品經常出現的呂德斯帶缺陷。
【專利說明】一種低酸耗以熱代冷帶鋼產品生產方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及普通熱軋扁平材深加工【技術領域】，特別是涉及一種低酸耗以熱代冷帶鋼產品生產方法。
【背景技術】
[0002]熱軋帶鋼經過表面處理工藝清除板面氧化物，再利用光整機處理后可以替代部分冷軋產品應用于建筑、汽車、家電等領域，這種產品具有很大的成本競爭優勢，如圖1所示的酸洗平整機組生產上述產品，常規酸洗平整機組由開卷機1、入口活套2、拉矯機3、酸洗
4、漂洗30、出口活套5、光整機和卷取機6構成，采用拉矯機4進行機械破磷，破磷后的帶鋼7進入酸洗4中，酸洗4后進行表面光整處理，這種生產工藝存在著破磷效果不理想；酸洗效率低、酸耗大；產品性能及表面質量無法滿足要求等諸多問題。
[0003]如圖2所示，在拉矯過程中帶鋼7表面的氧化物8在拉應力與彎曲應力的作用下形成與帶鋼7寬度方向一致的氧化物裂紋9，在經過拉矯機3后的帶鋼7彈性回復，使帶鋼7表面已經產生的氧化物裂紋9閉合，為保持帶鋼7性能，需要將拉矯機3的延伸率設置在帶鋼7屈服極限以下，在這種工況下，帶鋼7離開拉矯機3后，帶鋼7機體彈性回復，致使帶鋼7表面氧化物裂紋9閉合。
[0004]因此在酸洗4的過程中，酸洗槽中的酸液很難從已經閉合的氧化物裂紋9中滲透到FeO層，并與之發生反應，從而造成酸洗4的效率很低，為了提高酸洗效率，需要將拉矯機3的延伸率設置在帶鋼7的屈服極限之上，使帶鋼7產生塑形變形，在這種工況下，帶鋼7離開拉矯機3后可以部分保持表面氧化物8的縫隙，提升酸洗效率，但是，帶鋼7產品的性能損失嚴重。
[0005]如圖3所示，對于碳、氮等間隙原子含量> 30ppm的常規熱軋板，進入拉矯機3后會在帶鋼7表面產生不均勻表面屈服，俗稱呂德斯帶10 ;對于高強鋼、IF鋼制成的帶鋼7，雖然不會在帶鋼7表面產生呂德斯帶10，但是，由于其屈服強度隨著延伸率的增加而單向增加，因此，加大延伸率無疑會惡化產品性能。
【發明內容】
[0006]有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種低酸耗以熱代冷帶鋼產品生產方法通過本技術方案，采用平整機、多輥矯直機、刷洗裝置的組合方式替代傳統的拉矯機，減少拉矯機破磷所必須的大延伸率，在不影響帶鋼性能的前提下，強化機械破磷、除磷效果，使加工后在帶鋼表面氧化物上形成數量多，且為永久性的氧化物裂紋。在此基礎上，借助刷洗中刷洗輥進一步清除帶鋼表面的氧化物，減少進入酸洗中的氧化物總量，達到提升酸洗效率、降低酸耗的效果；降低了拉矯機破磷所需的延伸率，因次，在普通熱軋板生產時避免了帶鋼表面的呂德斯帶缺陷；在高強鋼、IF鋼性生產時，降低了產品的性能損壞。
[0007]為了達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的:一種低酸耗以熱代冷帶鋼產品生產方法，具體包括如下步驟: A.開卷機開卷
B.平整機平整機對帶鋼表面的氧化物進行破碎、剝離；
C.多輥矯直機對帶鋼表面的氧化物進一步破碎、剝離；
D.刷洗裝置中的刷洗輥清除帶鋼表面脫落及松動的氧化物；
E.將經過平整、矯直和刷洗處理后的帶鋼進行酸洗、漂洗；
F.對酸洗后的產品經光整機進行表面粗糙度均勻化處理；
G.卷取機將處理后的帶鋼卷取成為成品。
[0008]本發明所述生產方法是由平整工藝、多輥矯直工藝、刷洗工藝、酸洗工藝、漂洗工藝、光整工藝組合而成，在機組開卷機之后配置有平整機、多輥矯直機、刷洗裝置三套具備破磷、除磷功能的工藝設備，經過處理的帶鋼再進入酸槽進行酸洗加工，最后再對酸洗后的帶鋼進行表面粗糙度均勻化的光整加工。
[0009]本發明的技術方案中，包含三次機械式破磷、除磷功能，首先通過平整機對帶鋼表面的氧化物進行破碎，接著利用平整機出口的多輥矯直機對已經破碎的氧化物進行多次正反向折彎，進一步破碎氧化物，最后利用刷洗裝置對帶鋼表面進行氧化物清除，三套設備協同配合，盡可能多地清除熱軋帶鋼表面的氧化物。
[0010]本發明具有縮短酸反應時間功能，所述帶鋼經過平整機的一次破磷、多輥矯直機的二次破磷、刷洗裝置除磷后，在帶鋼表面形成了永久性、大尺寸氧化物裂紋，此時再進入酸洗中進行化學除磷，由于帶鋼表面具備大尺寸氧化物裂紋，酸液能夠快速滲透到FeO層進行反應，將普碳鋼的酸洗時間由常規的16-22S縮短為10-12S ;將高強鋼中的雙相鋼酸洗時間由35-45s縮短為20-25s。
[0011]本發明的技術方案中，具有降低酸耗的功能，所述帶鋼經過平整機一次破磷、多輥矯直機二次破磷、刷洗裝置除磷后，清除了帶鋼表面部分氧化物，減少了化學反應量，降低了酸耗。
[0012]本發明的技術方案中，包含破磷加工過程的總延伸率控制功能，在平整機清除帶鋼表面氧化物的同時，通過平整機軋制力動態調整功能，控制平整機和多輥矯直機的總延伸率，進而保證所加工材料的性能。
[0013]本發明具有在不影響帶鋼性能的前提下，清除帶鋼表面氧化物的功能，平整機、多輥矯直機與刷洗裝置的組合，能夠在帶鋼延伸率為0.8%-1.5%時，在帶鋼表面形成永久的、大尺寸的氧化物裂紋，快速完成化學表面處理，避免了普通熱軋產品產生呂德斯帶缺陷；避免高強鋼、IF鋼性能惡化。
[0014]本發明的技術方案，包含二次板形改善功能，帶鋼經過平整機初步改善板形后進入多輥矯直機，并依據帶鋼厚度及材質調整多輥矯直機的上下矯直輥重合度，從而進一步改善板形以及厚度精度
本發明的技術方案中，包含一個帶延伸率控制功能的平整破磷步驟，在平整過程中，延展能力很強的帶鋼機體組織在軋制力作用下試圖向前延展，而帶鋼表面的Fe2O3、Fe3O4組織延展性差，無法跟隨帶鋼同步延展，從而造成表面氧化物與帶鋼機體組織間產生水平切向力，該切向力促使表面氧化物從帶鋼表面剝離；同時，平整機中的上下工作輥在軋制力的作用下擠壓帶鋼，將帶鋼表面的氧化物壓裂，形成許多細密且方向隨機的氧化物裂紋。
[0015]本發明的技術方案中，包含一個矯直破磷除磷步驟，將經過平整機加工，表面氧化物上帶有細密氧化物裂紋的帶鋼送入多輥矯直機進行矯直，在矯直過程中，矯直輥將具有細密氧化物裂紋的帶鋼進行多次正反向折彎，使帶鋼表面被平整機壓裂的氧化物進一步破碎。
[0016]采用上述技術方案后的有益效果是:一種低酸耗以熱代冷帶鋼產品生產方法，通過本技術方案與現有技術相比，I處理后帶鋼表面氧化物裂紋的數量較多，并且氧化物裂紋的間隙大，方便酸洗工藝中的酸液快速滲透，可以顯著提升酸洗效率；2刷洗工藝將已經與帶鋼機體分離但尚未剝落的氧化物進一步清除，杜絕了帶鋼機體分離但尚未剝落的氧化物再進入到酸槽發生反應，從而大大減少了酸反應量，降低了酸耗；3加工后帶鋼屈服強度增加值低，帶鋼性能基本不受影響；4通過平整工藝加工消除了帶鋼的屈服平臺，避免杜絕了在普通熱軋產品表面經常形成的呂德斯帶。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為現有技術中常規酸洗拉矯機組示意圖。
[0018]圖2為現有技術中熱軋帶鋼拉矯前后表面氧化鐵皮的狀態示意圖。
[0019]圖3為現有技術中經過拉矯后普通熱軋板表面經常產生的呂德斯帶示例圖片。
[0020]圖4為本發明的工藝設備布置圖。
[0021]圖5為本發明中平整工藝、矯直破磷工藝和刷洗工藝的設備結構圖。
[0022]圖6為本發明中平整工藝的延伸率為0.8%-1.5%狀態下帶鋼表面氧化物裂紋圖片。
[0023]圖中，I開卷機、2入口活套、3拉矯機、4酸洗、5出口活套、6卷取機、7帶鋼、8氧化物、9氧化物裂紋、10呂德斯帶、11平整機、12多輥矯直機、13工作輥、14矯直輥、15刷洗裝置、16 刷洗輥、光整機 22、30 漂洗、31 Fe2O3^32 Fe3O4,33 FeO0
【具體實施方式】
[0024]下面將結合附圖對本發明中的具體實施例作進一步詳細說明。
[0025]如圖4和圖5所示，本發明涉及的一種低酸耗以熱代冷帶鋼產品生產方法，具體包括如下步驟:
A.開卷機I開卷；
B.平整機11對帶鋼7表面的氧化物8進行破碎、剝離；
C.多輥矯直機12對帶鋼7表面的氧化物8進一步破碎、剝離；
D.刷洗裝置15中的刷洗輥16清除帶鋼7表面脫落及松動的氧化物8；
E.將經過平整、矯直和刷洗處理后的帶鋼7進行酸洗4、漂洗30；
F.對酸洗4后的產品經光整機22進行表面粗糙度均勻化處理；
G.卷取機6將處理后的帶鋼7卷取成為成品。
[0026]本發明中所述的生產方法是由平整工藝、多輥矯直工藝、刷洗工藝、酸洗工藝、光整工藝組合而成，在機組開卷機I之后配置有平整機11、多輥矯直機12、刷洗裝置15三套具備破磷、除磷功能的工藝設備，經過處理的帶鋼7再進入酸槽進行酸洗4加工，最后再對酸洗4后的帶鋼7進行粗糙度均勻的光整加工。
[0027]本發明的技術方案中，包含三次機械式破磷、除磷功能，首先通過平整機11對帶鋼7表面的氧化物8進行破碎，接著利用平整機11出口的多輥矯直機12對已經破碎的氧化物8進行多次正反向折彎，進一步破碎氧化物8，最后利用刷洗裝置15對帶鋼7表面進行氧化物8清除，三套設備協同配合，盡可能多地清除熱軋帶鋼7表面的氧化物8。
[0028]本發明具有縮短酸反應時間功能，所述帶鋼7經過平整機11的一次破磷、多輥矯直機12的二次破磷、刷洗裝置15除磷后，在帶鋼7表面形成了永久性、大尺寸氧化物裂紋，此時再進入酸洗4中進行化學除磷，由于帶鋼7表面具備大尺寸氧化物裂紋，酸液能夠快速滲透到FeO 33進行反應，將普碳鋼的酸洗4時間由常規的16_22s縮短為10_12s ;將高強鋼中的雙相鋼酸洗4時間由35-45s縮短為20-25s。
[0029]本發明的技術方案中，具有降低酸耗的功能，所述帶鋼7經過平整機11 一次破磷、多輥矯直機12 二次破磷、刷洗裝置15除磷后，清除了帶鋼7表面部分氧化物8，減少了化學反應量，降低了酸耗。
[0030]本發明的技術方案中，包含破磷加工過程的總延伸率控制功能，在平整機11清除帶鋼7表面氧化物8的同時，通過平整機11軋制力動態調整功能，控制平整機11和多輥矯直機15的總延伸率，進而保證所加工材料的性能。
[0031]本發明具有在不影響帶鋼7性能的前提下，清除帶鋼7表面氧化物8的功能，平整機11、多輥矯直機12與刷洗裝置15的組合，能夠在帶鋼7延伸率為0.8%-1.5%時，在帶鋼7表面形成永久的、大尺寸的氧化物裂紋，快速完成化學表面處理，避免了普通熱軋產品產生呂德斯帶10缺陷；避免高強鋼、IF鋼性能惡化。
[0032]本發明的技術方案，包含二次板形改善功能，帶鋼7經過平整機11初步改善板形后，進入多輥矯直機12，并依據帶鋼7厚度及材質調整多輥矯直機12的上下矯直輥14重合度，從而進一步改善板形以及厚度精度。
[0033]本發明的技術方案中，包含一個帶延伸率控制功能的平整破磷步驟，在平整過程中，延展能力很強的帶鋼機體組織在軋制力作用下試圖向前延展，而帶鋼表面的Fe2O3 31、Fe3O4 32組織延展性差，無法跟隨帶鋼同步延展，從而造成表面氧化物與帶鋼機體組織間產生水平切向力，該切向力促使表面氧化物8從帶鋼7表面剝離，同時，平整機11中的上下工作輥13在軋制力的作用下擠壓帶鋼7，將帶鋼7表面的氧化物8壓裂，形成許多細密且方向隨機的氧化物裂紋9。
[0034]本發明的技術方案中，包含一個矯直破磷除磷步驟，將經過平整機11加工，表面氧化物8上帶有細密氧化物裂紋9的帶鋼送入多輥矯直機12進行矯直，在矯直過程中，矯直輥14將具有細密氧化物裂紋9的帶鋼進行多次正反向折彎，使帶鋼7表面被平整機11壓裂的氧化物8進一步破碎。
[0035]本發明在工作中，開卷機I上的帶鋼7經過焊接同入口活套2上的帶鋼7相連，帶鋼7首先進入到平整機11中，由于帶鋼7表面氧化物8的Fe2O3 3KFe3O4 32組織的延展性較差，在進行平整機11加工時，延展能力很強的帶鋼7機體組織在軋制力作用下試圖向前延展，這一趨勢受到延展性較差的表面氧化物8的制約，因此在表面氧化物8與帶鋼7機體組織間產生水平切向力，幫助表面氧化物8從帶鋼7表面剝離；同時，平整機11中的工作輥13在軋制力的作用下擠壓帶鋼7，并將帶鋼7表面的氧化物8壓裂，形成許多細密且方向隨機的氧化物裂紋9。
[0036]當表面具有細密氧化物裂紋9的帶鋼7離開平整機11后，進入到多輥矯直機12進行二次破磷，多輥矯直機12中的矯直輥14使帶鋼7產生多次的正反向折彎，帶鋼7的每次折彎過程使帶鋼7表面已經被平整機11壓裂的氧化物8進一步的破碎，使帶鋼7表面氧化物上的氧化物裂紋9進一步增多，同時使部分在平整機11中已經與帶鋼7機體組織分離的氧化物8直接脫落，在帶鋼7表面的氧化物8結構上形成永久性氧化物裂紋9，這種氧化物裂紋9在帶鋼7彈性回復后仍然保留在帶鋼8表面，當帶鋼7進入酸洗4后酸液能夠快速滲透到FeO層進行反應。
[0037]經過平整機11和多輥轎直機12后，帶鋼7進入到刷洗裝置15的刷洗輥16中，在刷洗輥16的轉動下，刷洗輥16上的金屬絲刷毛不斷的刷洗帶鋼7表面，并伸入到氧化物8的裂縫內，將已經與帶鋼7機體分離但尚未剝落的氧化物8進一步清除。
[0038]經過平整機11、多輥矯直機12和刷洗裝置15后的帶鋼7，進入到酸洗4中進行化學表面處理，由于帶鋼7表面的氧化物8上已經形成數量眾多的氧化物裂紋9，而且，氧化物裂紋9縫隙較大，酸液可以快速滲透到FeO層發生反應，由于在本發明中，平整后的帶鋼7進行了多輥矯直以及刷洗加工，清除了部分帶鋼7表面的氧化物8，減少了酸洗4的反應量、反應時間以及酸液消耗，實驗數據顯示，經過本發明中的組合式處理方法處理后，可使酸洗效率提高30%-50%，酸液消耗降低30%-40%。
[0039]由于本發明是借助機械組合方式在帶鋼7表面的氧化物8上制造氧化物裂紋9，所形成的氧化物裂紋9的多少以及氧化物裂紋9大小與帶鋼7的塑形變形量無關，而帶鋼7的屈服強度的增加與帶鋼7的延伸率正相關，加工過程中所使用的變形量越小，對加工后產品的性能損害越少，因此，平整矯直工藝與傳統的拉矯工藝相比，具有如下特征，能夠在不損害帶鋼7性能的前提下，在帶鋼7表面的氧化物8上制造氧化物裂紋，提高酸洗效率。
[0040]在普通熱軋產品領域的應用中，由于普通熱軋產品組織中間隙原子碳、氮的含量大于30ppm，因此，在加工及后續使用過程中極易在帶鋼7表面形成呂德斯帶10缺陷，而平整機11能夠消除帶鋼7的屈服平臺，避免呂德斯帶缺陷的產生。
[0041 ] 如圖6所示，在高強鋼、IF鋼產品領域的應用，高強鋼、IF鋼在整個加工區間內，產品的屈服強度均隨加工過程變形量的增加而單向增加，為了不損害材料性能，生產時必須嚴格限制延伸率，造成酸洗效率極低，以高強鋼中的雙相鋼為例，一般酸洗時間在35s-45s之間，因此，如何在盡可能小的變形量內提升上述產品的酸洗效率是這類產品的一大技術難題，本發明能夠在不發生或只產生很小塑形變形，一般情況下，在0.8%-1.5%的條件下提高酸洗效率，將酸洗4的酸洗時間縮短了 10-20S，大大提高了工作效率，并解決了碳鋼中高強鋼、IF鋼生產上的一大難題。
[0042]本發明的實施例中，所述平整機11、多輥矯直機12、刷洗裝置15和光整機22中的工作輥13、矯直輥14和刷洗輥16均為現有技術，在此其結構不再重復贅述。
[0043]以上所述，僅為本發明的的較佳可行實施例而已，并非用以限定本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種低酸耗以熱代冷帶鋼產品生產方法，其特征在于，具體包括如下步驟: A.開卷機開卷 B.平整機對帶鋼表面的氧化物進行破碎、剝離； C.多輥矯直機對帶鋼表面的氧化物進一步破碎、剝離； D.刷洗裝置中的刷洗 輥清除帶鋼表面脫落及松動的氧化物； E.將經過平整、矯直和刷洗處理后的帶鋼進行酸洗、漂洗； F.對酸洗后的產品經光整機進行表面粗糙度均勻化處理； G.卷取機將處理后的帶鋼卷取成為成品。
2.根據權利要求1所述的一種低酸耗以熱代冷帶鋼產品生產方法，其特征在于，所述生產方法由平整工藝、多輥矯直工藝、刷洗工藝、酸洗工藝、漂洗工藝、光整工藝組合而成，在機組開卷機之后配置有平整機、多輥矯直機、刷洗裝置三套具備破磷、除磷功能的工藝設備，經過處理的帶鋼再進入酸槽進行酸洗加工，最后再對酸洗后的帶鋼進行表面粗糙度均勻化的光整加工。
3.根據權利要求2所述的一種低酸耗以熱代冷帶鋼產品生產方法，其特征在于，包含三次機械式破磷、除磷功能，首先通過平整機對帶鋼表面的氧化物進行破碎；接著利用平整機出口的多輥矯直機對已經破碎的氧化物進行多次正反向折彎，進一步破碎氧化物；最后利用刷洗裝置對帶鋼表面進行氧化物清除，三套設備協同配合，盡可能多地清除熱軋帶鋼表面的氧化物。
4.根據權利要求3所述的一種低酸耗以熱代冷帶鋼產品生產方法，其特征在于，具有縮短酸反應時間功能，所述帶鋼經過平整機的一次破磷、多輥矯直機的二次破磷、刷洗裝置除磷后，在帶鋼表面形成了永久性、大尺寸氧化物裂紋，此時再進入酸洗中進行化學除磷，由于帶鋼表面具備大尺寸氧化物裂紋，酸液能夠快速滲透到FeO層進行反應，將普碳鋼的酸洗時間由常規的16-22S縮短為10-12S ;將高強鋼中的雙相鋼酸洗時間由35_45s縮短為20_25s ο
5.根據權利要求3所述的一種低酸耗以熱代冷帶鋼產品生產方法，其特征在于，具有降低酸耗的功能，所述帶鋼經過平整機一次破磷、多輥矯直機二次破磷、刷洗裝置除磷后，清除了帶鋼表面部分氧化物，減少了化學反應量，降低了酸耗。
6.根據權利要求3所述的一種低酸耗以熱代冷帶鋼產品生產方法，其特征在于，包含破磷加工過程的總延伸率控制功能，在平整機清除帶鋼表面氧化物的同時，通過平整機軋制力動態調整功能，控制平整、多輥矯直段的總延伸率，保證所加工材料的性能。
7.根據權利要求3所述的一種低酸耗以熱代冷帶鋼產品生產方法，其特征在于，具有在不影響帶鋼性能的前提下，清除帶鋼表面氧化物的功能，平整機、多輥矯直機與刷洗裝置的組合，能夠在帶鋼延伸率為0.8%-1.5%時，在帶鋼表面形成永久的、大尺寸的氧化物裂紋，快速完成化學表面處理，避免了普通熱軋產品產生呂德斯帶缺陷；避免高強鋼、IF鋼性能惡化。
8.根據權利要求3所述的一種低酸耗以熱代冷帶鋼產品生產方法，其特征在于，包含二次板形改善功能，帶鋼經過平整機初步改善板形后，進入多輥矯直機，并依據帶鋼厚度及材質調整多輥矯直機的上下矯直輥重合度，從而進一步改善板形以及厚度精度。
9.根據權利要求3所述的一種低酸耗以熱代冷帶鋼產品生產方法，其特征在于，包含一個帶延伸率控制功能的平整破磷步驟，在平整過程中，延展能力很強的帶鋼機體組織在軋制力作用下試圖向 前延展，而帶鋼表面的Fe203、Fe3O4組織延展性差，無法跟隨帶鋼同步延展，從而造成表面氧化物與帶鋼機體組織間產生水平切向力，該切向力促使表面氧化物從帶鋼表面剝離，同時，平整機中的上下工作輥在軋制力的作用下擠壓帶鋼，將帶鋼表面的氧化物壓裂，形成許多細密且方向隨機的氧化物裂紋。
10.根據權利要求3所述的一種低酸耗以熱代冷帶鋼產品生產方法，其特征在于，包含一個矯直破磷除磷步驟，將經過平整機加工，表面氧化物上帶有細密氧化物裂紋的帶鋼送入多輥矯直機進行矯直，在矯直過程中，矯直輥將具有細密氧化物裂紋的帶鋼進行多次正反向折彎，使帶鋼表面被平整機壓裂的氧化物進一步破碎。
【文檔編號】B21C37/02GK103920738SQ201410117744
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年3月27日 優先權日:2014年3月27日
【發明者】丁文紅, 肖林輝, 賀文健, 周智勇, 黎倩, 李佳佳 申請人:中冶南方工程技術有限公司