一種薄帶連鑄結(jié)合還原退火生產(chǎn)熱軋免酸洗板的方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于材料冶金【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種薄帶連鑄結(jié)合還原退火生產(chǎn)熱軋免酸洗板的方法。具體步驟是首先獲得精煉鋼水，制備鑄軋帶坯，進(jìn)行熱平整后對鑄軋薄帶開卷進(jìn)行還原退火，在還原段首先除去鑄軋薄帶表面氧化鐵皮，采用H2氣氛條件保護(hù)還原，還原溫度為800-1100℃，還原時(shí)間10-30min；在高溫退火段采用H2和N2氣氛保護(hù)，還原溫度為500-1000℃，還原時(shí)間1-5min，實(shí)現(xiàn)薄帶的組織和性能控制，得到薄帶鋼產(chǎn)品。本發(fā)明的技術(shù)方案將鑄軋薄帶免酸洗直接還原退火，省去冷軋酸洗工序，同時(shí)可以完全取消連退前的預(yù)氧化工序，將大大提高薄帶生產(chǎn)工藝的連續(xù)性，就在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)也降低生產(chǎn)成本減少廢酸等污染物排放，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
【專利說明】一種薄帶連鑄結(jié)合還原退火生產(chǎn)熱軋免酸洗板的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于材料冶金【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種薄帶連鑄結(jié)合還原退火生產(chǎn)熱軋免酸洗板的方法。
[0002]【背景技術(shù)】
近幾十年來，國內(nèi)外鋼鐵界一直圍繞著節(jié)省能源、提高生產(chǎn)效率、改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量來開發(fā)新技術(shù)，以達(dá)到長期且持續(xù)地節(jié)省能源提高質(zhì)量的目的。薄帶連鑄技術(shù)作為能直接澆鑄出形狀、尺寸且質(zhì)量盡可能接近最終產(chǎn)品的近終形鑄造技術(shù)是連鑄領(lǐng)域最具潛力的一項(xiàng)重要新技術(shù)，但是對于連鑄過程中產(chǎn)生的氧化鐵皮的去除一直是一個(gè)公認(rèn)的難題，通常是采用酸洗的方式去除；但是，隨著國家對廢酸排放的懲治力度空前加大，對鋼鐵材料后續(xù)加工的能耗指標(biāo)的要求進(jìn)一步提高，如果進(jìn)行熱軋板免酸洗直接還原退火，可省去冷軋酸洗工序，將大大提高熱軋-連退生產(chǎn)工藝的連續(xù)性。
[0003]韓國浦項(xiàng)鋼鐵公司對氧化鐵皮的H2還原退火工藝進(jìn)行了研究，從氧化鐵皮的結(jié)構(gòu)控制和還原熱鍍鋅做了部分的工作，成功研制出還原熱鍍鋅板。意大利的Danieli利用還原退火爐直接還原熱軋帶鋼，獲得帶鋼的表面質(zhì)量甚至優(yōu)于酸洗板，但上述兩個(gè)生產(chǎn)方案主要是針對傳統(tǒng)的熱軋生產(chǎn)流程，原料的規(guī)格較厚，考慮到傳統(tǒng)熱軋產(chǎn)線生產(chǎn)流程較長且無惰性氣體保護(hù)，帶鋼表面氧化鐵皮厚度較厚，增加了后續(xù)氧化鐵皮還原階段的難度，對于還原后的氧化鐵皮多采用機(jī)械除去，生產(chǎn)效率低下。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，小耗模號無取向硅鋼高硅鋼6572積法，電泳沉積法，電子束物理氣相沉積法，本發(fā)明提供一種薄帶連鑄結(jié)合還原退火生產(chǎn)熱軋免酸洗板的方法，目的是提出一種具有工藝簡單，設(shè)備投資低，能耗低，成材率高的以熱帶冷的薄帶減量化生產(chǎn)方法。
[0005]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案按照以下步驟進(jìn)行:
(1)熔煉、精煉:
按照薄帶的成分比例配料，放入冶煉爐中進(jìn)行熔煉，當(dāng)冶煉爐中的鋼水溫度為1500?1650°C時(shí)，添加除渣劑，然后進(jìn)行精煉，獲得精煉鋼水；
(2)制備鑄軋帶坯:
采用表面有涂層保護(hù)的鈹銅鑄輥對精煉鋼水進(jìn)行雙輥薄帶鑄軋，精煉鋼水的開澆溫度為1450?1600°C，鑄軋速度為10?80m/min，在鋼水的流動(dòng)過程中用惰性氣體保護(hù)，獲得厚度為I?3mm的鑄軋帶坯，鑄帶表面氧化鐵皮控制在3-8 μ m ;
(3)熱平整:
對得到的鑄軋帶坯進(jìn)行熱平整，平整溫度800-1100°C，平整壓下量最大為30%，然后卷取自然冷卻至常溫，獲得板形厚度良好的鑄軋薄帶；
(4)還原退火:
對鑄軋薄帶開卷進(jìn)行還原退火，在還原段除去鑄軋薄帶表面氧化鐵皮，還原段采用體積分?jǐn)?shù)為15-100%氫氣和0-85%的氮?dú)鈿夥者M(jìn)行保護(hù)還原，還原溫度為500-1000°C，還原時(shí)間l-5min，同時(shí)實(shí)現(xiàn)薄帶的組織和性能控制，得到免酸洗板產(chǎn)品。
[0006]所述的惰性氣體選用氬氣。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的特點(diǎn)和有益效果是:
本發(fā)明的技術(shù)方案是將精煉鋼水采用雙輥薄帶鑄軋?jiān)O(shè)備得到鑄帶厚度I?3mm的鑄軋帶坯，同時(shí)在在連鑄過程中實(shí)現(xiàn)保護(hù)氣氛澆注，降低氧化鐵皮厚度(3-8 μ m);降低了后續(xù)還原氧化鐵皮的難度，通過還原性氣氛(H2)中經(jīng)還原反應(yīng)除去表面的氧化鐵皮，還原產(chǎn)物純鐵可以提高帶鋼表面的浸潤性，從而保證了涂鍍層的良好粘附性。薄帶鑄軋工藝屬于短流程工藝，由于鋼水凝固過程中冷卻速度高達(dá)102?105°C /s，屬于典型的亞快速凝固，具有均質(zhì)細(xì)晶的顯微組織。經(jīng)退火處理后，組織的均質(zhì)細(xì)晶特點(diǎn)具有遺傳性，能夠提高產(chǎn)品高強(qiáng)度和塑性。同時(shí)，省去連鑄及熱軋工序，即省去了高溫加熱和熱連軋的高能耗過程，工藝流程明顯縮短，能耗降低50%以上，生產(chǎn)成本降低40%以上，符合節(jié)能減排的要求。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案將鑄軋薄帶免酸洗直接還原退火，省去冷軋酸洗工序，同時(shí)可以完全取消連退前的預(yù)氧化工序，將大大提高薄帶生產(chǎn)工藝的連續(xù)性，就在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)也降低生產(chǎn)成本減少廢酸等污染物排放，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明的生產(chǎn)流程示意圖；
圖2為本發(fā)明實(shí)施例1薄帶連鑄過程生產(chǎn)的鑄軋帶坯宏觀照片；
圖3為本發(fā)明實(shí)施例1薄帶連鑄過程生產(chǎn)的薄帶組織照片；
圖4為本發(fā)明實(shí)施例1薄帶連鑄過程生產(chǎn)的薄帶氧化鐵皮截面圖；
圖5為本發(fā)明實(shí)施例1經(jīng)還原退火處理的還原的免酸洗板氧化鐵皮截面圖；
圖6為本發(fā)明實(shí)施例2薄帶連鑄過程生產(chǎn)的薄帶氧化鐵皮截面圖；
圖7為本發(fā)明實(shí)施例2經(jīng)還原退火的還原的氧化鐵皮截面圖；
圖8為本發(fā)明實(shí)施例2經(jīng)還原退火后的免酸洗板進(jìn)行熱鍍鋅的鋅層截面圖；
圖9為本發(fā)明實(shí)施例2經(jīng)還原退火后的免酸洗板進(jìn)行熱鍍鋅冷彎后宏觀照片圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]實(shí)施例1
(1)熔煉、精煉:
按照薄帶的成分比例，按重量百分比為C: 0.003%, S1:0.03%, Mn: 0.22%，Al: 0.02%,s:0.004%、P:0.007%，其余為Fe配料，放入冶煉爐中進(jìn)行熔煉，當(dāng)冶煉爐中的鋼水溫度為1590°C時(shí)，添加除渣劑，然后進(jìn)行精煉，獲得精煉鋼水；
(2)制備鑄軋帶坯:
采用表面有涂層保護(hù)的鈹銅鑄輥對精煉鋼水進(jìn)行雙輥薄帶鑄軋，精煉鋼水的開澆溫度為1550°C，鑄軋速度為40m/min，預(yù)設(shè)輥縫為0.9mm，在鋼水的流動(dòng)過程中用惰性氣體氬氣保護(hù)，獲得厚度為1.1mm的鑄軋帶坯，鑄軋帶坯表面氧化鐵皮控制在3μπι，其宏觀照片如圖2所示；
(3)熱平整:對得到的鑄軋帶坯進(jìn)行熱平整，平整溫度950°C，平整壓下量為25%，然后卷取自然冷卻至常溫，獲得板形厚度良好的鑄軋薄帶，其組織照片如圖3所示，氧化鐵皮截面圖如圖4所示；
(4)還原退火:
對鑄軋薄帶開卷進(jìn)行還原退火，在還原段除去鑄軋薄帶表面氧化鐵皮，采用20%?和80%N2混合氣氛保護(hù)，還原溫度為700°C，還原時(shí)間3min，實(shí)現(xiàn)薄帶的組織和性能控制，得到免酸洗板產(chǎn)品，經(jīng)還原退火處理的還原的薄帶氧化鐵皮截面圖如圖5所示，從圖4和圖5中可以看出，經(jīng)無酸還原退火的薄帶氧化鐵皮還原得很干凈。
[0011]實(shí)施例2
(1)熔煉、精煉:
按照薄帶的成分比例，按重量百分比C: 0.04%, S1: 0.04%, Mn: 0.3%，Al: 0.025%,s:0.006%、P:0.009%，余量為Fe配料，放入冶煉爐中進(jìn)行熔煉，當(dāng)冶煉爐中的鋼水溫度為1560°C時(shí)，添加除渣劑，然后進(jìn)行精煉，獲得精煉鋼水；
(2)制備鑄軋帶坯:
采用表面有涂層保護(hù)的鈹 銅鑄輥對精煉鋼水進(jìn)行雙輥薄帶鑄軋，精煉鋼水的開澆溫度為1520°C，鑄軋速度為25m/min，預(yù)設(shè)輥縫為2mm，在鋼水的流動(dòng)過程中用惰性氣體氬氣保護(hù)，獲得厚度為2.1mm的鑄軋帶坯，鑄軋帶坯表面氧化鐵皮控制在7 μ m ;
(3)熱平整:
對得到的鑄軋帶坯進(jìn)行熱平整，平整溫度900°C，平整壓下量為20%，然后卷取自然冷卻至常溫，獲得板形厚度良好的鑄軋薄帶，其氧化鐵皮截面圖如圖6所示；
(4)還原退火:
對鑄軋薄帶開卷進(jìn)行還原退火，在還原段除去鑄軋薄帶表面氧化鐵皮，以體積分?jǐn)?shù)為80%H2和20%N2混合氣氛保護(hù)，還原溫度為900°C，還原時(shí)間8min，實(shí)現(xiàn)薄帶的組織和性能控制，得到免酸洗板產(chǎn)品，經(jīng)還原退火處理的還原的薄帶氧化鐵皮截面圖如圖7所示，從圖6和圖中可以看出，經(jīng)無酸還原退火的薄帶氧化鐵皮去還原很干凈。
[0012]對經(jīng)還原退火處理的還原的薄帶產(chǎn)品進(jìn)行熱鍍鋅，其鋅層截面圖如圖8所示，冷彎后的宏觀照片如圖9所示，從圖中可以看出，經(jīng)無酸還原退火后的薄帶鋼本體與鍍層的幾何形良好。
[0013]實(shí)施例3
(1)熔煉、精煉:
按照薄帶的成分比例，按重量百分比C: 0.004%, S1: 2.91%，Mn: 0.2%，Al: 0.01%,s:0.016%，余量為Fe配料，放入冶煉爐中進(jìn)行熔煉，當(dāng)冶煉爐中的鋼水溫度為1650°C時(shí)，添加除洛劑，然后進(jìn)行精煉，獲得精煉鋼水；
(2)制備鑄軋帶坯:
采用表面有涂層保護(hù)的鈹銅鑄輥對精煉鋼水進(jìn)行雙輥薄帶鑄軋，精煉鋼水的開澆溫度為1600°C，鑄軋速度為10m/min，預(yù)設(shè)輥縫為2.0 mm，在鋼水的流動(dòng)過程中用惰性氣體氬氣保護(hù)，獲得厚度為2.1mm的鑄軋帶坯，鑄軋帶坯表面氧化鐵皮控制在7 μ m ;
(3)熱平整:
對得到的鑄軋帶坯進(jìn)行熱平整，平整溫度1100°C，平整壓下量為30%，然后卷取自然冷卻至常溫，獲得板形厚度良好的鑄軋薄帶；
(4)還原退火:
對鑄軋薄帶開卷進(jìn)行還原退火，在還原段首先除去鑄軋薄帶表面氧化鐵皮，采用100%H2氣氛條件保護(hù)還原，還原溫度為1000°C，還原時(shí)間5min ;實(shí)現(xiàn)薄帶的組織和性能控制，得到免酸洗板產(chǎn)品。
[0014] 實(shí)施例4
(1)熔煉、精煉:
按照薄帶的成分比例，按重量百分比C: 0.004%, S1: 2.91%，Mn: 0.2%，Al: 0.01%,s:0.016%，余量為Fe配料，放入冶煉爐中進(jìn)行熔煉，當(dāng)冶煉爐中的鋼水溫度為1500°C時(shí)，添加除洛劑，然后進(jìn)行精煉，獲得精煉鋼水；
(2)制備鑄軋帶坯:
采用表面有涂層保護(hù)的鈹銅鑄輥對精煉鋼水進(jìn)行雙輥薄帶鑄軋，精煉鋼水的開澆溫度為1450°C，鑄軋速度為80m/min，預(yù)設(shè)輥縫為2.0 mm，在鋼水的流動(dòng)過程中用惰性氣體氬氣保護(hù)，獲得厚度為3mm的鑄軋帶坯，鑄軋帶坯表面氧化鐵皮控制在3 μ m ;
(3)熱平整:
對得到的鑄軋帶坯進(jìn)行熱平整，平整溫度800°C，平整壓下量為30%，然后卷取自然冷卻至常溫，獲得板形厚度良好的鑄軋薄帶；
(4)還原退火:
對鑄軋薄帶開卷進(jìn)行還原退火，在還原段首先除去鑄軋薄帶表面氧化鐵皮，采用體積分?jǐn)?shù)15%氏和85%的氮?dú)鈿夥諚l件保護(hù)還原，還原溫度為1100°C，還原時(shí)間Imin ;實(shí)現(xiàn)薄帶的組織和性能控制，得到免酸洗板產(chǎn)品。
【權(quán)利要求】
1.一種薄帶連鑄結(jié)合還原退火生產(chǎn)熱軋免酸洗板的方法，其特征在于按照以下步驟進(jìn)行: (1)熔煉、精煉: 按照薄帶的成分比例配料，放入冶煉爐中進(jìn)行熔煉，當(dāng)冶煉爐中的鋼水溫度為1500?1650°C時(shí)，添加除渣劑，然后進(jìn)行精煉，獲得精煉鋼水； (2)制備鑄軋帶坯: 采用表面有涂層保護(hù)的鈹銅鑄輥對精煉鋼水進(jìn)行雙輥薄帶鑄軋，精煉鋼水的開澆溫度為1450?1600°C，鑄軋速度為10?80m/min，在鋼水的流動(dòng)過程中用惰性氣體保護(hù)，獲得厚度為I?3mm的鑄軋帶坯，鑄帶表面氧化鐵皮控制在3-8 μ m ; (3)熱平整: 對得到的鑄軋帶坯進(jìn)行熱平整，平整溫度800-1100°C，平整壓下量最大為30%，然后卷取自然冷卻至常溫，獲得板形厚度良好的鑄軋薄帶； (4)還原退火: 對鑄軋薄帶開卷進(jìn)行還原退火，在還原段除去鑄軋薄帶表面氧化鐵皮，還原段采用體積分?jǐn)?shù)為15-100%氫氣和0-85%的氮?dú)鈿夥者M(jìn)行保護(hù)還原，還原溫度為500-1000°C，還原時(shí)間l-5min,同時(shí)實(shí)現(xiàn)薄帶的組織和性能控制,得到薄帶鋼產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薄帶連鑄結(jié)合還原退火生產(chǎn)薄帶鋼的方法，其特征在于所述的惰性氣體保護(hù)選用氬氣。
【文檔編號】C21D1/26GK103537640SQ201310489332
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年10月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月18日
【發(fā)明者】劉振宇, 曹光明, 李成剛, 何永全, 王國棟 申請人:東北大學(xué)