一种冷轧薄规格SPCC-M钢种的生产工艺的制作方法

本发明涉及一种冷轧薄规格spcc-m钢种的生产工艺。

背景技术：

1、八钢公司冷轧区域使用ebner强对流全氢型保护气体单垛式罩式炉，对冷轧卷直接进行再结晶光亮退火,罩退前无脱脂处理工艺，厚度为0.30~0.60mmspcc-m钢种退火后在平整工序生产后因粘结纹缺陷降级量达到40%，同时严重影响生产节奏，粘结严重时，平整机组2小时只能生产1卷钢，且发生多次因带钢粘结撕裂引发断带的事故，严重影响生产节奏及生产成本。

2、检索文献：《冷轧钢卷粘结缺陷原因分析及控制措》王宏峰 文献主要分析厚度粘结缺陷主要出现在厚度小于 1.2mm 的普钢， 酸轧主要从来料板形、卷取张力、粗糙度对粘结的影响做分析，退火工艺主要从升温速率、冷却速率，但未来料板形、卷取张力、粗糙度对粘结的影响做分析，退火工艺主要从升温速率、冷却速率做研究性量化。

3、《冷轧钢卷粘结缺陷产生原因及预防措施》邓菡 文献主要从热轧钢卷的板形、轧制工艺 ，主要包括表面粗糙度和清洁度、卷取张力、板形控制、罩式炉退火工艺条件及平整工艺做分析，仍然未对表面粗糙度和清洁度、卷取张力、板形控制、罩式炉退火工艺条件及平整工艺做研究性量化。

4、《减少冷轧卷粘结缺陷的实践》赵爱伟文献主要通过卷取张力、表面粗糙度、轧后带钢平直度 、板凸度及轧后冷却分析对粘结的影响，未对表面粗糙度和清洁度、卷取张力、板形控制、罩式炉退火工艺条件及平整工艺做研究性量化。

5、《一种门板用钢spcc-m冷轧生产工艺》发明人：胡洪林胡乐康马孝娟卢鹏程，公布号：cn104372150a主要对各工序工艺要点做了分析，带加热罩冷却5小时，冷却速度快，实际生产时，粘结纹缺陷未得到有效杜绝。同时专利中未对原料板形、乳化液铁粉控制，热轧卷原料楔形凸度，钢卷装炉的卷径、板面粗糙度、轧机卷取张力等做细化、优化，本发现专利是在原来基础上一个高度升华专利。

6、在上述影响因素中，冷轧厂可控范围内的主要影响因素有 ：轧制工艺 (带钢表面粗糙度和清洁度 、卷取张力 、板形控制等 )、退火工艺 以及平整工艺。与其他条件相结合时对粘结的产生也有较大影响且相关技术指标不明确。

技术实现思路

1、为了进一步防止钢卷出现粘结纹缺陷，同时保证带钢板形平直、尺寸精度和机械性能。本发明公开了一种冷轧薄规格spcc-m钢种的生产工艺，通过此方法，钢卷表面粘结纹缺陷得到了有效控制。

2、本发明采用的技术方案是，一种冷轧薄规格spcc-m钢种的生产工艺，

3、a、首先对钢材质的成分设计：出钢记号ap1451c1，c含量0.03-0.06%、si含量≤0.04%、mn含量0.15-0.22%、p含量≤0.015%、s含量≤0.012%、al含量0.03-0.05%，残余元素[cr]≤0.1%、[ni]≤0.1%、[cu]≤0.15%，[n]≤0.0060%；

4、b、炼钢原料要求：1）铁水要求根据铁水条件和生产需要铁水可脱硫预处理，直上入炉铁水 [s]≤0.01%；脱硫前铁水要求：si元素含量≤1.2%、p元素含量≤0.18% 、s元素含量≤0.06%、温度≥1250℃；2）转炉钢包、吹氩状况良好，包底、包壁严禁有大量冷钢、积渣；

5、c、转炉工艺控制：1）终点成分控制：［c］≤0.04%，［p］≤0.012%，［s］≤0.012％；2）出钢要求：根据碳含量加入脱氧剂，维护好出钢口，出钢时间≥3.5 分钟，出钢挡渣，控制钢包渣层厚度，要求出钢回磷不大于0.003%；

6、d、精炼要求：1）直上：软吹氩搅拌去夹杂、成分微调；2）lf 处理：提温、调整成分、脱硫、脱气、去夹杂处理；

7、e、板坯连铸控制及检验要求：1)连铸采用全程氩气保护浇注，采用无碳保护渣和无碳钢包覆盖剂；中包安装挡墙；连铸第一炉中包过热度≤45℃，连浇炉次中包过热度≤35℃，连铸最大拉速≤1.6m/min；2)出钢记号 ap1451c1 的液相线温度 1530℃；3)板坯热检合格可热装热送；

8、f、热轧的常规工艺控制要点：加热时间大于 160 分钟，板坯头尾温度差小于 20℃，粗轧三道入口进行除鳞；终轧温度870±20℃、冷却模式后段快速、卷曲温度600±20℃；

9、g、冷轧酸洗、轧机的工艺控制设计：1）1-4#槽盐酸温度控制到65～75℃，工艺段运行速度控制到60-130m/min；2)酸洗机组在生产特殊钢种前，提前4小时置换新酸60-80m³，确保1#酸罐酸液hcl含量验值≥50g/l，铁离子含量≤100g/l，杜绝欠酸洗现象的发生；3）1#漂洗槽过滤器出水口温度60℃～80℃，2#漂洗槽漂洗水电导率化验值≤100us/cm，漂洗水补水阀台开口度较普通钢种增加25%～40%，所有挤干辊表面、运行状态必须完好，辊面不允许有严重磨损、粘结、划痕、剥落、热损伤缺陷，运行时不得出现堵转现象；4）热轧卷原料楔形凸度：楔形＜凸度≤40μm；5）轧机机组除了常规参数控制，主要控制带钢表面乳化液的残留，同时为罩式炉机组退火做充分准备；生产前一个班对轧机的乳化液各项指标落实，乳化液a系统：浓度目标1.8%～2.2%，皂化值140-160 mg/g，杂油含量≤20%，铁粉含量≤200ppm，乳化液温度要求：50～60℃，ph值要求：6.0～6.5，电导率<300us/cm；乳化液b系统：乳化液浓度目标1%～1.5%，皂化值140～160 mgkoh/g，杂油含量≤15%，铁粉含量≤120ppm；6）铁粉化验方法、改进磁棒过滤器导流槽，化验铁粉含量时，须将装有铁粉的坩埚放入温度为770℃的马弗炉中进行加热,加热时间至少为1小时，确保铁粉含量测量准确；对乳化液磁棒过滤器导流槽进行优化，在导流槽中增加螺旋输送机，防止铁皂再次掉入乳化液系统；根据铁粉含量对乳化液b系统进行定期静置底排处理，底排处为净液箱磁棒过滤器处；每年对乳化液系统净液箱及返回箱进行开箱清污一次；7）生产前确保末架轧机吹扫装置正常，带钢表面不允许存在乳化液残留，轧机出口吹扫压力＞0.6mpa；喷嘴不允许缺失堵塞，轧机出口牌坊冷凝水不得滴落至带钢板面上；8）卷取张应力26.0～29.5mpa;9）板形按照微双边浪控制，严禁存在中浪，板形仪标准控制曲线a2控制系数设定为+4，宽度930至1250㎜全部适应;10）每次更换支撑辊时，对乳化液喷嘴进行检查确认，确保乳化液喷嘴无堵塞，喷嘴角度符合工艺要求；11）优化钢卷的卷径，对于宽度为927-1000㎜，厚度小于0.45㎜spcc-m钢种的钢卷，卷径控制在1750㎜以下；12）严格控制板面粗糙度；13）将5#轧机变形量控制在13%-15%左右，新工作辊粗糙度上线时粗糙度保持在3±5%μm,同时优化换辊工艺，确保带钢板面粗糙度控制在0.6μm-1.9μm；

10、h、罩式退火炉的工艺控制设计，罩式炉退火的工艺是采用全氢完全退火，钢卷出炉温度不得高于100℃，氢气具有还原性，在加热时能还原钢卷的氧化物，退火时，因为温度还是很高，氢气就能还原某些被氧化的金属，按照该原理制定出一整套罩式退火炉的油桶钢的工艺控制要点：1）减少钢卷溢出边缺陷，优化堆垛方法，对于厚度小于0.45㎜的钢卷装炉时不允许有溢出边缺陷，但出现溢出边缺陷时根据钢卷实际溢出边的情况进行处理；2）溢出边大于10㎜的缺陷卷，在平整返修后再进行装炉退火；3）轻微的溢出边缺陷须采用薄对流板进行堆垛，以增加对流板与带钢的接触面积，减少钢卷单位挤压力；通过试验发现，轻微溢出边缺陷采用薄料对流板装炉后，边部粘结明显减少；4）对于单面溢出边超过10㎜的缺陷卷，可将钢卷放置在顶层，且溢出边面向上；5）生产前对炉台的积灰、炭黑清洗至无积灰；6）第2、3段吹氢量控制在20-25m³/h，确保乳化液残液得到充分挥发；7）采用双平台进行退火，增设430℃保温平台2-3小时；厚度≤0.6，装炉量＜45吨，控制温度710℃，加热时间7h，保温时间≥8h，待罩时间7h，出炉温度70℃；厚度≤0.6，装炉量45～55吨，控制温度710℃，加热时间8h，保温时间≥9h，待罩时间7h，出炉温度80℃；厚度≤0.6，装炉量55～75吨，控制温度710℃，加热时间9h，保温时间≥9h，待罩时间7h，出炉温度95℃；厚度≤0.6，装炉量＞75吨，控制温度710℃，加热时间10h，保温时间≥9h，待罩时间7h，出炉温度100℃；8）将带加热罩冷却时间延长至7h，摘加热罩时料室温度降低至610℃以下；

11、i、平整机组的工艺控制设计：1）平整机组生产时在钢卷卷芯增加厚度1-2㎜的薄铁片6处，操作侧、传动侧各3处，分别放置至0°、120°、240°处；2）开卷张力增加2~5kn；3）出现轻手感粘结纹缺陷，平整采用1000kn的轧制力，使用轧制力模式再平整一次，平整前在钢卷卷芯增加厚度1~2㎜的薄铁片6处，操作侧、传动侧各3处，分别放置至0°、120°、240°处，防止出现次生擦划伤缺陷。

12、采用本发明方法进行生产，厚度为0.30~0.60mmspcc-m钢种退火后在平整工序生产后因粘结纹缺陷降级量达到1.0%以下。该发明适用于厚度为0.30~0.60mmspcc-m钢种的罩式炉生产，使用范围广,适应于高档门板钢行业的原料供应，具有大范围推广价值。

13、实施方式

14、一种冷轧薄规格spcc-m钢种的生产工艺，

15、a、首先对钢材质的成分设计：出钢记号ap1451c1，c含量0.03-0.06%、si含量≤0.04%、mn含量0.15-0.22%、p含量≤0.015%、s含量≤0.012%、al含量0.03-0.05%，残余元素[cr]≤0.1%、[ni]≤0.1%、[cu]≤0.15%，[n]≤0.0060%；

16、b、炼钢原料要求：1）铁水要求根据铁水条件和生产需要铁水可脱硫预处理，直上入炉铁水 [s]≤0.01%；脱硫前铁水要求：si元素含量≤1.2%、p元素含量≤0.18% 、s元素含量≤0.06%、温度≥1250℃；2）转炉钢包、吹氩状况良好，包底、包壁严禁有大量冷钢、积渣；

17、c、转炉工艺控制：1）终点成分控制：［c］≤0.04%，［p］≤0.012%，［s］≤0.012％；2）出钢要求：根据碳含量加入脱氧剂，维护好出钢口，出钢时间≥3.5 分钟，出钢挡渣，控制钢包渣层厚度，要求出钢回磷不大于0.003%；

18、d、精炼要求：1）直上：软吹氩搅拌去夹杂、成分微调；2）lf 处理：提温、调整成分、脱硫、脱气、去夹杂处理；

19、e、板坯连铸控制及检验要求：1)连铸采用全程氩气保护浇注，采用无碳保护渣和无碳钢包覆盖剂；中包安装挡墙；连铸第一炉中包过热度≤45℃，连浇炉次中包过热度≤35℃，连铸最大拉速≤1.6m/min；2)出钢记号 ap1451c1 的液相线温度 1530℃；3)板坯热检合格可热装热送；

20、f、热轧的常规工艺控制要点：加热时间大于 160 分钟，板坯头尾温度差小于 20℃，粗轧三道入口进行除鳞；终轧温度870±20℃、冷却模式后段快速、卷曲温度600±20℃；

21、g、冷轧酸洗、轧机的工艺控制设计：1）1-4#槽盐酸温度控制到65～75℃，工艺段运行速度控制到60-130m/min；2)酸洗机组在生产特殊钢种前，提前4小时置换新酸60-80m³，确保1#酸罐酸液hcl含量验值≥50g/l，铁离子含量≤100g/l，杜绝欠酸洗现象的发生；3）1#漂洗槽过滤器出水口温度60℃～80℃，2#漂洗槽漂洗水电导率化验值≤100us/cm，漂洗水补水阀台开口度较普通钢种增加25%～40%，所有挤干辊表面、运行状态必须完好，辊面不允许有严重磨损、粘结、划痕、剥落、热损伤缺陷，运行时不得出现堵转现象；4）热轧卷原料楔形凸度：楔形＜凸度≤40μm；5）轧机机组除了常规参数控制，主要控制带钢表面乳化液的残留，同时为罩式炉机组退火做充分准备；生产前一个班对轧机的乳化液各项指标落实，乳化液a系统：浓度目标1.8%～2.2%，皂化值140-160 mg/g，杂油含量≤20%，铁粉含量≤200ppm，乳化液温度要求：50～60℃，ph值要求：6.0～6.5，电导率<300us/cm；乳化液b系统：乳化液浓度目标1%～1.5%，皂化值140～160 mgkoh/g，杂油含量≤15%，铁粉含量≤120ppm；6）铁粉化验方法、改进磁棒过滤器导流槽，化验铁粉含量时，须将装有铁粉的坩埚放入温度为770℃的马弗炉中进行加热,加热时间至少为1小时，确保铁粉含量测量准确；对乳化液磁棒过滤器导流槽进行优化，在导流槽中增加螺旋输送机，防止铁皂再次掉入乳化液系统；根据铁粉含量对乳化液b系统进行定期静置底排处理，底排处为净液箱磁棒过滤器处；每年对乳化液系统净液箱及返回箱进行开箱清污一次；7）生产前确保末架轧机吹扫装置正常，带钢表面不允许存在乳化液残留，轧机出口吹扫压力＞0.6mpa；喷嘴不允许缺失堵塞，轧机出口牌坊冷凝水不得滴落至带钢板面上；8）卷取张应力26.0～29.5mpa;9）板形按照微双边浪控制，严禁存在中浪，板形仪标准控制曲线a2控制系数设定为+4，宽度930至1250㎜全部适应;10）每次更换支撑辊时，对乳化液喷嘴进行检查确认，确保乳化液喷嘴无堵塞，喷嘴角度符合工艺要求；11）优化钢卷的卷径，对于宽度为927-1000㎜，厚度小于0.45㎜spcc-m钢种的钢卷，卷径控制在1750㎜以下；12）严格控制板面粗糙度；13）将5#轧机变形量控制在13%-15%左右，新工作辊粗糙度上线时粗糙度保持在3±5%μm,同时优化换辊工艺，确保带钢板面粗糙度控制在0.6μm-1.9μm；

22、h、罩式退火炉的工艺控制设计，罩式炉退火的工艺是采用全氢完全退火，钢卷出炉温度不得高于100℃，氢气具有还原性，在加热时能还原钢卷的氧化物，退火时，因为温度还是很高，氢气就能还原某些被氧化的金属，按照该原理制定出一整套罩式退火炉的油桶钢的工艺控制要点：1）减少钢卷溢出边缺陷，优化堆垛方法，对于厚度小于0.45㎜的钢卷装炉时不允许有溢出边缺陷，但出现溢出边缺陷时根据钢卷实际溢出边的情况进行处理；2）溢出边大于10㎜的缺陷卷，在平整返修后再进行装炉退火；3）轻微的溢出边缺陷须采用薄对流板进行堆垛，以增加对流板与带钢的接触面积，减少钢卷单位挤压力；通过试验发现，轻微溢出边缺陷采用薄料对流板装炉后，边部粘结明显减少；4）对于单面溢出边超过10㎜的缺陷卷，可将钢卷放置在顶层，且溢出边面向上；5）生产前对炉台的积灰、炭黑清洗至无积灰；6）第2、3段吹氢量控制在20-25m³/h，确保乳化液残液得到充分挥发；7）采用双平台进行退火，增设430℃保温平台2-3小时；厚度≤0.6，装炉量＜45吨，控制温度710℃，加热时间7h，保温时间≥8h，待罩时间7h，出炉温度70℃；厚度≤0.6，装炉量45～55吨，控制温度710℃，加热时间8h，保温时间≥9h，待罩时间7h，出炉温度80℃；厚度≤0.6，装炉量55～75吨，控制温度710℃，加热时间9h，保温时间≥9h，待罩时间7h，出炉温度95℃；厚度≤0.6，装炉量＞75吨，控制温度710℃，加热时间10h，保温时间≥9h，待罩时间7h，出炉温度100℃；8）将带加热罩冷却时间延长至7h，摘加热罩时料室温度降低至610℃以下；

23、i、平整机组的工艺控制设计：1）平整机组生产时在钢卷卷芯增加厚度1-2㎜的薄铁片6处，操作侧、传动侧各3处，分别放置至0°、120°、240°处；2）开卷张力增加2~5kn；3）出现轻手感粘结纹缺陷，平整采用1000kn的轧制力，使用轧制力模式再平整一次，平整前在钢卷卷芯增加厚度1~2㎜的薄铁片6处，操作侧、传动侧各3处，分别放置至0°、120°、240°处，防止出现次生擦划伤缺陷。

24、实施例

25、1、确保板形平整，杜绝轧辊异常磨损，减少起筋缺陷

26、1.1利用换辊时间对乳化液喷嘴堵塞情况进行检查，每月对喷嘴角度进行测量调整，去报轧辊冷却均匀；

27、1.2判定热轧卷须参照其板形控制图，楔形＜凸度≤40μm；酸洗机组在原料接受时发现钢卷有环形隆起的明显起筋缺陷，须做改规处理。

28、1.3轧机机组发现有手感起筋缺陷，及时应急处置，即通知罩式炉将钢卷放置在最顶层，同时将带加热罩冷却时间增加1~2h。

29、1.4板形按照微双边浪控制，严禁存在中浪，板形仪标准控制曲线a2控制系数设定为+4（宽度930至1250㎜全部适应）;

30、2、优化1420酸轧轧机机组乳化液铁粉化验方法、改进磁棒过滤器导流槽，乳化液a系统铁粉含量≤200ppm，铁粉含量≤120ppm；

31、2.1化验铁粉含量时，须将装有铁粉的坩埚放入温度为770℃的马弗炉中进行加热,加热时间至少1小时，确保铁粉含量测量准确；

32、2.2对乳化液磁棒过滤器导流槽进行优化，在导流槽中增加螺旋输送机，防止铁皂再次掉入乳化液系统；

33、2.3铁粉含量接近120ppm时，将b系统乳化液倒流至a系统，每班倒流40m3，同时重新配液。铁粉含量＞120ppm对乳化液b系统进行定期静置4小时后底排处理，底排位置为净液箱磁棒过滤器处；

34、2.4每年对乳化液系统净液箱及返回箱进行开箱清污2次，防止箱底油泥堆积。

35、2.5每日须做带钢板面残铁量实验，要求残铁量＜120 mg/ms

36、3、优化1420酸轧作业区轧机卷取张力

37、在卷取机转向辊前增加张力辊，并进行边张力变张力卷取，即卷取张力由卷芯到外圈不断减少，卷取张硬力控制到26.0～29.5mpa。

38、4、钢卷的卷径的控制

39、对于宽度为927-1000㎜，厚度小于0.45㎜spcc-m钢种的钢卷，卷径控制在1750㎜以下，以减少温度差△t。

40、5、严格控制板面粗糙度

41、将5#轧机变形量控制在8%~10%左右，同时优化换辊工艺，确保带钢板面粗糙度控制在0.6~1.0μm。

42、6、罩式炉工艺控制

43、1.1对于厚度小于0.5㎜的钢卷装炉时不允许有溢出边缺陷，但出现溢出边缺陷时根据钢卷实际溢出边的情况进行处理；严重时在平整重新卷取后再进行装炉退火；

44、1.2轻微的溢出边缺陷须采用薄对流板进行堆垛，以增加对流板与带钢的接触面积，减少钢卷挤压力；通过试验发现，轻微溢出边缺陷采用薄料对流板装炉后，边部粘结明显减少。

45、1.2对于单面溢出边缺陷，可将钢卷放置在顶层，且溢出边面向上。

46、1.3生产前对炉台的积灰（炭黑）清洗至无积灰；

47、1.4第2、3段吹氢量控制在20-25m³/h，确保乳化液残液得到充分挥发；

48、1.5采用双平台进行退火，增设430℃保温平台2-3小时。

49、厚度≤0.6，装炉量＜45吨，控制温度710℃，加热时间7h，保温时间≥8h，待罩时间7h，出炉温度70℃；

50、厚度≤0.6，装炉量45～55吨，控制温度710℃，加热时间8h，保温时间≥9h，待罩时间7h，出炉温度80℃；

51、厚度≤0.6，装炉量55～75吨，控制温度710℃，加热时间9h，保温时间≥9h，待罩时间7h，出炉温度95℃；

52、厚度≤0.6，装炉量＞75吨，控制温度710℃，加热时间10h，保温时间≥9h，待罩时间7h，出炉温度100℃；

53、1.6适当降低退火冷却速度

54、将带加热罩冷却时间延长至7h，摘加热罩时料室温度降低至610℃以下；

55、7、优化平整模式

56、7.1平整机组生产时在钢卷卷芯增加厚度1-2㎜的薄铁片6处，操作侧、传动侧各3处，分别放置至0°、120°、240°处；

57、7.2开卷张力增加2~5kn；

58、7.3出现轻手感粘结纹缺陷，平整采用1000kn的轧制力，使用轧制力模式再平整一次，平整前在钢卷卷芯增加厚度1~2㎜的薄铁片6处，操作侧、传动侧各3处，分别放置至0°、120°、240°处，防止出现次生擦划伤缺陷。