中厚钢板表面麻点控制方法

摘要

本发明公开了一种中厚板表面麻点控制方法，该方法采取控制钢坯成分以及根据不同成分采用不同加热和除鳞工艺来防止钢板表面产生麻点，铸坯化学成分质量百分比为：C 0.08～0.20、Si 0.13～0.20、Mn 0.90～1.60、P≤0.02、S≤0.02、Nb 0～0.04、Ti 0～0.018、Alt 0.02～0.05，其余为Fe和杂质；对于含微合金的钢种，采取降低Si含量、高温加热、高温除鳞和轧后快冷方法；对于不含微合金的钢种，采取降低Si含量、低温加热、低温除鳞和轧后快冷方法；本发明使钢板表面的一次氧化铁皮基本能够清除干净，大大降低了钢板表面麻点的发生率，在保证钢板性能的同时减少了能耗，降低了生产成本，提高了生产效率和企业的经济效益，适合于在全国范围内推广

说明书

技术领域

本方明涉及一种钢板表面处理方法，具体说的是一种防止钢板表面轧制过程中产生麻点的中厚钢板表面麻点控制方法。

背景技术

随着钢铁工业的发展，用户对钢板的要求也越来越高。钢板除了要满足必要的力学性能指标外，用户对钢板表面质量的要求也越来越高。钢板麻点是钢板表面经常发生的一种缺陷。它主要是由于板坯在加热或生产过程中氧化铁皮未清除干净被压人钢板表面，在随后的加工或运输过程中脱落，形成凹坑，使钢板表面出现凹凸不平的粗糙面，又称为麻面。麻点极大的影响钢板的表面质量，严重的会形成麻坑造成钢板判废。因而，国内许多厂家都开始研究麻点的控制技术，并采取措施予以解决。

钢板加热和轧制过程中表面产生的麻点主要有两种：(1)铸坯加热过程中产生的一次氧化铁皮没有清除干净，在轧制过程中被压入钢板表面而产生麻点。这类麻点往往比较深，对钢板危害较大；(2)轧件在轧制或待温过程中生成的氧化铁皮没有清除干净压入钢板表面而产生的麻点，这一类麻点如果注意轧制过程中的除鳞一般会避免。

目前，关于氧化铁皮的研究虽然较多，但是多集中在带钢方面，中厚板的研究较少，且许多解决方法都是采用物理方法，比如高压水除鳞、轧制法除鳞和机械法除磷等。如专利申请号200710010183.5介绍了《中薄板坯连铸热轧带钢表面氧化铁皮控制方法》，采用的连铸坯厚度为100～170mm，轧制时采用直接热装工艺，生产的产品为带钢，带钢冷却后要进行卷曲，该方法适于生产带钢。中厚板生产时采用的连铸坯厚度往往要超过180mm，且多数钢种不能采用直接热装工艺进行轧制，轧制完毕后也无法进行卷曲。申请号02137851介绍了《一种热轧带钢表面的处理方法及专用装置》，提出“带钢进入氧化铁皮疏松部分，通过压下辊和托辊使带钢弯曲变形，破坏氧化铁皮的物理结构，达到使氧化铁皮疏松并部分从带钢基体上脱落”。该方法需要使用专用设备提高了成本，并且难以适合中厚板生产。

需要注意的是，由于连铸坯成分的不同，其表面氧化铁皮清除的难易程度也是不同的。对于Si含量在0.2％以上的钢种，板坯基体与氧化铁皮界面处会生成尖晶橄榄石(Fe₂SiO₄)，Fe₂SiO₄在1175℃以上时会从固相变为液相，Fe₂SiO₄熔融后会显著的促进氧化铁皮气孔聚集变大，加速钢表面的氧化。此外，当Fe₂SiO₄熔化凝固后，会将FeO晶粒包围住，形成FeO/Fe₂SiO₄的共析产物。这些共析物凝固后会将FeO层钉扎住，钉扎住的FeO很难在除鳞中被完全除掉，在随后的轧制过程中这些未除掉的氧化铁皮很容易被压入钢板表面形成麻点缺陷。另外，不同成分的铸坯其加热工艺是不同的，要控制钢板表面麻点的产生其加热和轧制工艺也不尽相同。

发明内容

本方明的目的是提供一种中厚钢板表面麻点控制方法，该控制方法在现有的工艺装备条件下，通过改进生产工艺和优化钢坯成分来消除钢板表面麻点缺陷.

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种中厚钢板表面麻点控制方法，其特征在于该方法采取控制钢坯成分以及根据不同成分采用不同加热和除鳞工艺来防止钢板表面产生麻点，具体步骤如下：

1)铸坯化学成分质量百分比为：C 0.08～0.20、Si 0.13～0.20、Mn 0.90～1.60、P≤0.02、S≤0.02、Nb 0～0.04、Ti 0～0.018、Alt 0.02～0.05，其余为Fe和杂质；

2)对于含微合金的钢种，采取降低Si含量、高温加热、高温除鳞和轧后快冷方法；具体为：铸坯出炉温度控制在1230～1245℃，铸坯在粗除鳞处采用高压水除鳞，除鳞压力不低于为18MPa，铸坯在粗除鳞处温度不低于1175℃；轧制时采用两阶段轧制，精轧前采用高压水除鳞，除鳞水压力不低于17MPa；轧制后采用层流冷却，返红温度控制在690～750℃，控制中厚钢板表面产生麻点；

3)对于不含微合金的钢种，采取降低Si含量、低温加热、低温除鳞和轧后快冷方法；具体为：铸坯出炉温度控制在1145～1165℃，铸坯在粗除鳞处采用高压水除鳞，除鳞压力不低于为18MPa；轧制时采用两阶段轧制，精轧前采用高压水除鳞，除鳞水压力不低于17MPa；轧制后采用层流冷却，钢板返红温度控制在740～780℃，控制中厚钢板产品表面产生麻点。

本发明铸坯厚度为180～260mm，中厚钢板产品厚度规格为10～50mm。

本发明结合180-260mm厚不同化学成分连铸坯的加热工艺，对于微合金钢，采取降低Si含量、高温加热、高温除鳞和轧后快冷等工艺方法；对于不含微合金的钢种，采取降低Si含量、低温加热、低温除鳞和轧后快冷等工艺方法，消除钢板表面麻点缺陷。

主要的生产工艺路线为：铁水预处理→转炉冶炼→精炼→连铸→钢坯检验→堆冷→钢坯验收→铸坯加热→粗除鳞→粗轧→精除鳞→精轧→层流冷却→矫直→空冷→定尺剪切(→探伤)→取样→喷印标示→检验→入库。

具体技术措施为：

1、连铸坯冶金成分控制

连铸坯成分控制范围(质量百分比)为：C 0.08～0.20、Si 0.13～0.20、Mn0.90～1.60、P≤0.02、S≤0.02、Nb 0～0.04、Ti 0～0.018、Alt 0.02～0.05，其余成分为铁和杂质。Si是一种抗氧化的元素，但当含Si量在0.2％以上，钢温超过1175℃以上时其氧化速率迅速增加，且较高的Si含量会导致板坯基体与氧化铁皮界面间生成Fe₂SiO₄，Fe₂SiO₄与FeO的结合会使得氧化铁皮难以清除。因此，在性能允许的情况下，应控制钢中的Si含量不超过0.2％。

2、连铸坯加热

按照化学成分的不同，连铸坯分为高温和低温加热两种不同工艺。对于微合金钢，为保证钢中的微合金能够充分固溶且Fe₂SiO₄在粗除鳞处处于熔融状态，加热炉温度应保证铸坯在到达粗除鳞处温度不低于1175℃；对于不含微合金钢，为降低成本，同时为防止铸坯的原始奥氏体晶粒过于长大，应保证铸坯在加热炉内加热时其表面温度不超过1170℃。加热时间1min/mm，均热时间为20～50min。钢板在加热过程中尽量保证同块钢板的温度均匀性较好，如同块板坯的温度偏差应尽量不超过15℃。

3、除鳞

粗除鳞处系统水压力应尽量不低于18MPa，精除鳞系统水压力应尽量不低于17MPa。含微合金的板坯在粗除鳞处温度应不低于1175℃，且其开轧温度最好不超过1170℃。

4.层流冷却

为保证钢板性能并防止钢板轧制完毕后其表面氧化，应在钢板轧制后迅速将其冷却，钢板的返红温度控制在750±30℃。

本发明根据氧化铁皮的清除机理针对不同成分的钢板表面产生麻点的问题，提出了具体的实施和解决方案。本发明简单、实用，对于改善钢板的表面质量具有重要的实际意义。

本发明的优点在于：通过对连铸坯成分控制，制定合理的加热和除鳞工艺，使钢板表面的一次氧化铁皮基本能够清除干净，大大降低了钢板表面麻点的发生率；按照不同的化学成分制定加热工艺，在保证钢板性能的同时减少了能耗，降低了生产成本，提高了生产效率和企业的经济效益；本发明对于现场的工艺装备基本不需要改动，非常适于在全国范围内推广应用，可本发明拥有广阔的应用前景。

具体实施方式

一种中厚钢板表面麻点控制方法，该方法采取控制钢坯成分以及根据不同成分采用不同加热和除鳞工艺来防止钢板表面产生麻点，本发明按照不同化学成分采取不同的控制措施来防止钢板表面产生麻点缺陷，对于改善中厚板的表面质量具有非常重要的意义。

钢板轧制的工艺流程为：铁水预处理→转炉冶炼→RH+LF(或LF+RH)精炼→连铸→钢坯检验→堆冷→钢坯验收→铸坯加热→粗除鳞→粗轧→精除鳞→精轧→层流冷却→矫直→空冷→定尺剪切(→探伤)→取样(→抛丸→正火热处理→矫直→取样)→喷印标示→检验→入库。

连铸坯的厚度范围：180～260mm。

钢板厚度规格：10～50mm。

钢坯主要化学成分如表1所示，除表中所列成分之外，其余为Fe和微量杂质。

表1本发明所适合钢种化学成分

 成分  C  Si  Mn  P  S  Nb  Ti  Alt 实施例1  0.15  0.15  1.17  0.0056  0.0047  0.0288 实施例2  0.16  0.14  1.20  0.0058  0.0046  0.025  0.01  0.0291

连铸坯采取堆冷的冷却方式，以降低铸坯中的氢含量，同时尽量减少冷却时产生的内应力。

铸坯缓冷48小时后，进入加热炉进行加热。

实施例1

按照表1中实施例1的成分，其实施方案为：

实例1采用的铸坯厚度为220mm，成品厚度为30mm。

为了防止板坯表面生成的一次氧化铁皮难以清除导致轧制过程中形成麻点缺陷，考虑到本实施例采用的铸坯不添加微合金元素，无需考虑微合金重新固溶。同时为降低能耗，节约生产成本，决定采用低温加热工艺。铸坯加热时间1min/mm，铸坯在加热炉内加热到1145～1170℃，均热段温度比加热段温度低10～15℃，保温40min。

铸坯出炉温度为1145～1165℃，铸坯在粗除鳞处采用高压水除鳞，除鳞压力为18MPa。

轧制时采用两阶段轧制，第一阶段开轧温度为1115～1140℃，待温坯厚度50mm。精轧前除鳞，除鳞压力不低于17MP，精轧开轧温度为870～910℃，轧后采用层流冷却，返红温度控制在740～780℃。得到无表面麻点的中厚钢板。

实施例2

按照表1中实施案例2的成分，其实施方案为：

实例2采用的铸坯厚度为220mm，成品厚度为35mm。

与例1不同的是实例2中铸坯含有微合金元素，为使得微合金充分固溶，同时保证加热过程中生成的一次氧化铁皮容易清除，防止表面产生麻点缺陷，实例2需要采用高温加热工艺。铸坯加热时间1min/mm，铸坯在加热炉内加热到1230～1250℃，均热段温度比加热段温度低10～15℃，均温50min。

铸坯出炉温度为1230～1245℃，铸坯在粗除鳞处采用高压水除鳞，除鳞压力为18MPa，铸坯在除鳞点温度为1200℃左右。

轧制时采用两阶段轧制，第一阶段开轧温度为1170～1190℃，待温坯厚度63mm。精轧前除鳞，除鳞压力不低于17MP，精轧开轧温度为920～950℃，轧后采用层流冷却，返红温度控制在700～740℃。得到无表面麻点的中厚钢板。

本发明通过对连铸坯成分控制，制定合理的加热和除鳞工艺，使钢板表面的一次氧化铁皮基本能够清除干净，大大降低了钢板表面麻点的发生率；而且按照不同的化学成分制定加热工艺，在保证钢板性能的同时减少了能耗，降低了生产成本，提高了生产效率和企业的经济效益。