[發明專利]一種短流程生產高強度薄帶鋼的方法

有效

• 申請號: 201210317204.9
• 申請日: 2012-08-31
• 公開（公告）號: CN103658177A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 崔健;葉長宏;段明南;方園;李山青
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B21B1/46
• 分類號: B21B1/46;B21B45/02;B21B45/08;B21B45/06
• 代理公司: 上海開祺知識產權代理有限公司 31114
• 代理人: 竺明

技術領域

本發明涉及連鑄工藝，特別涉及一種短流程生產高強度薄帶鋼的方法。

背景技術

傳統的薄帶大都是由厚達70-200mm的鑄坯經過多道次連續軋制生產出來的，而采用雙輥薄帶連鑄工藝生產的鑄帶經過一道次或兩道次軋制成為熱軋帶，經過除磷處理即可以投入市場使用。相比傳統的帶的生產工藝，前者的生產線比較短，所需要的能源比較少，是一種低碳環保的熱軋薄帶生產工藝。

雙輥薄帶連鑄典型的工藝流程如圖1所示，大包1中的熔融鋼水通過水口2、中間包3以及布流器4直接澆注在一個由兩個相對轉動并能夠快速冷卻的鑄輥5a、5b和側封裝置6a、6b圍成的熔池7中，鋼水在鑄輥5a、5b旋轉的周向表面凝固形成凝固殼并逐漸生長，進而在兩鑄輥輥縫隙最小處（nip點）形成1-3mm厚的鑄帶11，鋼帶經由導板9導向被夾送輥12送入軋機13中軋制成0.7-2.5mm的薄帶，隨后經過噴淋冷卻裝置14冷卻，經輸送輥道15至雙邊剪16切邊、飛剪17切頭后進入卷取機22、22’卷取成卷。廢料經飛剪導板23至廢料坑24。

生產過程中金屬的凝固時間比較短，產品晶粒細化、材料強度、韌性、延伸率等性能均有所提高。而且，薄帶連鑄生產的帶鋼，尤其是厚度小于2mm的薄規格熱軋帶，如果性能允許，可以直接用來替代冷軋產品（以熱代冷），使得薄帶連鑄的產品領域得到大大的拓展，所以其產品生產成本低，性價比更加突出。

利用薄帶連鑄生產某些鋼種可以得到表面質量優于傳統工藝生產的熱軋板，比如，采用薄帶連鑄生產的耐大氣腐蝕鋼，帶鋼表面會富集一層耐腐蝕性元素，如Cu、P、Cr等，可以大大提高帶的抗腐蝕性能。假如這樣的帶鋼經過傳統的濕法化學-酸洗除鱗的方法，會對帶鋼表面層造成破壞，使帶鋼表面富集的耐腐蝕性元素層，如Cu、P、Cr等消失或減少，從而降低耐腐蝕性能；同時濕法化學—酸洗除鱗后會使帶鋼表面粗糙度增大，粗糙度的增大，會造成帶鋼在裸露使用時，腐蝕性介質（氣體或液體）會容易進入到帶鋼基體，加速基體的腐蝕，大大影響產品使用性能。

為了利于軋制，薄帶連鑄生產工藝中必須十分注意控制鑄帶表面的氧化皮厚度，如在圖1所示的典型工藝中，在鑄輥5直至軋機13入口均采用密閉室裝置防止鑄帶氧化，在密閉室裝置內如美國專利US6920912添加氫氣以及在美國專利US20060182989中控制氧氣含量小于5%，均可以控制鑄帶表面的氧化皮厚度。但是在軋機至卷取這段輸送過程如何控制氧化皮的厚度很少有關專利涉及，尤其是在采用層流冷卻或噴淋冷卻對帶鋼進行冷卻的過程中，高溫的帶鋼與冷卻水接觸，鑄帶表面的氧化皮厚度增長很快；同時，高溫的帶鋼與冷卻水接觸還會帶來很多問題：其一，會在鑄帶表面形成水斑（銹斑），影響表面質量；其二，層流冷卻或噴淋冷卻用的冷卻水容易造成帶鋼表面局部冷卻不均勻，造成帶鋼內部微觀組織的不均勻，從而造成帶鋼性能的不均勻，影響產品質量；其三，帶鋼表面局部冷卻不均勻，會造成板形的惡化，影響板形質量。此外，采用層流冷卻或噴淋冷卻，其冷卻速度有限，很難生產屈服強度550MPa以上的高強鋼種。

發明內容

本發明的目的在于提供一種短流程生產高強度薄帶鋼的方法，利用薄帶連鑄工藝生產薄規格含銅高強鋼帶鋼，鑄帶熱軋后經過分段式強化冷卻、氧化皮控制、無酸除磷三個結合在一起的工序，進一步縮短生產線的長度，提高生產率。同時強化冷卻可以提高帶鋼的強度，細化晶粒，提高其延展性，采用無酸除磷方法減少對環境的污染。生產的薄帶連鑄產品以熱代冷供貨，提高產品的性價比。本發明適用于用雙輥式薄帶連鑄機澆注厚度1.0-5mm的金屬鑄鋼帶，尤其是高強度鋼帶鋼。

為達到上述目的，本發明的技術方案是：

一種短流程生產高強度薄帶鋼的方法，其包括如下步驟：

a)冶煉、鑄造

采用雙輥薄帶連鑄將熔融鋼水連鑄形成1.0-2mm厚的鑄帶，鑄輥直徑500-1500mm，澆鑄速度60-150m/min；

b)在線熱軋

通過夾送輥、輸送輥道將鑄帶送至軋機經過一道次或兩道次在線熱軋，熱軋壓下量不小于20%，終軋溫度850-1000℃，軋制成0.7-1.5mm厚度的帶鋼；

c)冷卻

采用霧化冷卻，將霧化的冷卻水霧直接噴灑在帶鋼表面，使帶鋼表面溫度均勻下降、冷卻，冷卻速度50-100℃/s；

d)破磷、吹掃

采用三輥破磷裝置，對帶鋼表面破磷；采用氣體吹掃以去除帶鋼表面散落的金屬氧化皮；

e)防氧化強化冷卻、除磷