專利名稱：一種冷軋鋼卷退火處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冶金產(chǎn)品熱處理工藝，特別涉及冷軋鋼卷罩式爐退火處理工藝。
背景技術(shù)：
在冶金企業(yè)的冷軋板生產(chǎn)過程中，軋后退火是必不可少的一道生產(chǎn)工序，而退火后產(chǎn)生的粘結(jié)是影響產(chǎn)品成材率的主要缺陷之一。據(jù)某廠生產(chǎn)情況統(tǒng)計(jì)，粘結(jié)率一般占產(chǎn)品總量的0.4％-2％，按年產(chǎn)100萬噸鋼計(jì)算，平均每年因粘結(jié)產(chǎn)生的廢品高達(dá)4000噸-20000噸。
目前，在國(guó)內(nèi)冷軋廠通常采用傳統(tǒng)的降低保溫溫度和帶罩冷卻的處理工藝。如對(duì)深沖鋼等均采用700℃退火，保溫時(shí)間長(zhǎng)達(dá)30-40小時(shí)，溫差在0℃-3℃之間。對(duì)沖壓鋼和普通用鋼甚至采用690℃、680℃退火，退火保溫時(shí)間均長(zhǎng)達(dá)20-30小時(shí)，溫差小于15℃-30℃。降低保溫溫度的結(jié)果是降低退火溫度與鋼板再結(jié)晶溫度的溫差，同時(shí)也降低了金屬再結(jié)晶的驅(qū)動(dòng)力，致使再結(jié)晶緩慢。因此，通常采用延長(zhǎng)保溫時(shí)間來完成再結(jié)晶過程。但從控制粘結(jié)的角度出發(fā)，由于保溫結(jié)束時(shí)鋼卷內(nèi)外溫差減少，在隨后的冷卻過程中，鋼卷外部在10-20分鐘內(nèi)溫度即降低到鋼卷內(nèi)部溫度以下，而鋼卷心部溫度由于熱慣性繼續(xù)上升而造成鋼卷心部繼續(xù)膨脹；在此溫度到620℃之間正是冷軋鋼卷的粘結(jié)形成時(shí)間段，由此產(chǎn)生的熱應(yīng)力加大了粘結(jié)的傾向性。因此，對(duì)再結(jié)晶溫度大于660℃的鋼會(huì)造成消極影響，更嚴(yán)重的是降低熱處理的產(chǎn)能，從而導(dǎo)致生產(chǎn)臺(tái)罩比失去平衡，將直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量及鋼廠的產(chǎn)量。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，減少冷軋鋼卷因退火后產(chǎn)生粘結(jié)而造成的廢品率，提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)能，本發(fā)明提供了一種冷軋鋼卷退火處理工藝。通過對(duì)不同鋼種在熱處理退火過程中的溫度分布、再結(jié)晶溫度及保溫結(jié)束后粘結(jié)敏感區(qū)的溫度變化進(jìn)行理論計(jì)算分析及修正，從傳統(tǒng)退火理念相反的角度推出了一種降低粘結(jié)傾向的退火新工藝。其主要技術(shù)特征是采用高保溫溫差及降溫保溫控制的熱處理工藝。
高保溫溫差工藝是采用加大保溫結(jié)束時(shí)的溫差(控制溫度與鋼卷溫度的溫差)的方法。即在提高退火控制溫度(鋼卷再結(jié)晶溫度不變)，控制該溫度在相變線以下的同時(shí)，降低保溫結(jié)束時(shí)的鋼卷心部溫度。采用這種處理工藝，保溫結(jié)束時(shí)鋼卷內(nèi)外存在較大的溫差，可以延長(zhǎng)鋼卷外部溫度低于心部溫度的時(shí)間。根據(jù)理論計(jì)算，在心部溫度低于620℃時(shí)，鋼卷內(nèi)部的壓應(yīng)力即可降低到理論的粘結(jié)值以下。故延長(zhǎng)該段時(shí)間，可使在此溫度區(qū)間內(nèi)鋼卷外部溫度始終高于鋼卷心部溫度，這樣可保證在該溫度段1.5-2.5小時(shí)之內(nèi)鋼卷外部溫度低于鋼卷心部溫度，防止產(chǎn)生較大的壓應(yīng)力。同時(shí)，由于提高了溫差，縮短了加熱罩占用時(shí)間，提高了退火爐臺(tái)的產(chǎn)能和加熱罩的產(chǎn)能。
此外，在鋼板的機(jī)械性能方面，過長(zhǎng)的保溫時(shí)間反而不利于退火后鋼板形成的晶粒具有理想的長(zhǎng)寬比值的等軸晶，適當(dāng)降低退火當(dāng)量反而提高了機(jī)械性能。
降溫保溫控制工藝是在降低鋼卷內(nèi)部壓應(yīng)力的工藝上采取降溫冷卻，即在不停止加熱的基礎(chǔ)上采用降溫曲線，關(guān)鍵是防止在保溫的后期鋼卷心部溫度由于堆垛的鋼卷規(guī)格不一致，卷與卷心部溫度不統(tǒng)一，熱卷心部溫度達(dá)到或超過保溫溫度。該工藝的關(guān)鍵是理論上計(jì)算出鋼卷心部溫度的極值對(duì)應(yīng)的時(shí)間，在該時(shí)間點(diǎn)開始降溫，速度計(jì)算為保持鋼卷溫度變化率的導(dǎo)數(shù)為零。
在采用上述兩種工藝的同時(shí)，配合帶罩冷卻即可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。帶罩冷卻為通常的控制措施，一般保證鋼卷溫度降低到580℃以下。
本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)1.降低了冷軋鋼卷粘結(jié)缺陷發(fā)生率，同比下降0.38％，由此大幅度降低質(zhì)量成本；2.提高產(chǎn)量8-15％；3.加熱罩利用率提高18-22％。


圖1保溫結(jié)束后鋼卷溫差曲線圖2提高保溫溫差退火原理示意圖具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明加以詳細(xì)說明。
從圖2中可以看出，通過加大保溫結(jié)束時(shí)鋼卷外部溫度A與鋼卷心部溫度B的控制溫差D，可以延長(zhǎng)鋼卷外部溫度A低于鋼卷心部溫度B的時(shí)間T，使理想的鋼卷心部溫度B與鋼卷外部溫度A相交時(shí)間所對(duì)應(yīng)的溫度E點(diǎn)接近或低于C點(diǎn)，即理論上粘結(jié)控制溫度線620℃以下，可有效的降低產(chǎn)生粘結(jié)的傾向。提高鋼卷溫度的控制溫差D，在保證鋼卷充分再結(jié)晶的基礎(chǔ)上提高加熱罩和爐臺(tái)的產(chǎn)能。不理想的鋼卷心部溫度F與鋼卷外部溫度A相交于G點(diǎn)，G點(diǎn)溫度高于620℃理論安全線，且過G點(diǎn)后鋼卷心部溫度開始高于控制溫度，粘結(jié)風(fēng)險(xiǎn)大大增加。
按本發(fā)明提供的工藝，采用罩式爐處理各品種冷軋鋼卷，具體實(shí)施參數(shù)如下1.提高商業(yè)級(jí)冷板、沖壓級(jí)冷板和深沖冷板控制溫度由710℃到相變線之間；2.深沖冷板控制溫度與鋼卷溫度的溫差在20℃-35℃之間，加熱及保溫時(shí)間在25-30小時(shí)；3.沖壓級(jí)冷板控制溫度與鋼卷溫度的溫差在50℃-60℃之間，加熱及保溫時(shí)間在20-25小時(shí)；4.商業(yè)級(jí)冷板控制溫度與鋼卷溫度的溫差在100℃-70℃之間，加熱及保溫時(shí)間在15-19小時(shí)；5.控制鋼卷溫度在保溫前3-1小時(shí)開始降溫冷卻。
權(quán)利要求
1.一種冷軋鋼卷退火處理工藝，應(yīng)用罩式爐帶罩冷卻方式；其主要技術(shù)特征是采用高保溫溫差和降溫保溫控制的熱處理制度，將退火控制溫度提高到710℃到相變溫度之間，降低保溫結(jié)束時(shí)的鋼卷心部溫度在620℃以下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷軋鋼卷退火處理工藝，其主要技術(shù)特征是深沖冷板控制溫度與鋼卷溫度的溫差在20℃-35℃之間，加熱及保溫時(shí)間在25-30小時(shí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷軋鋼卷退火處理工藝，其主要技術(shù)特征是沖壓級(jí)冷板控制溫度與鋼卷溫度的溫差在50℃-60℃之間，加熱及保溫時(shí)間在20-25小時(shí)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷軋鋼卷退火處理工藝，其主要技術(shù)特征是商業(yè)級(jí)冷板控制溫度與鋼卷溫度的溫差在100℃-70℃之間，加熱及保溫時(shí)間在15-19小時(shí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷軋鋼卷退火處理工藝，其主要技術(shù)特征是控制鋼卷溫度在保溫前3-1小時(shí)開始降溫冷卻。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種冶金產(chǎn)品熱處理工藝，特別適用于冷軋鋼卷罩式爐退火工藝。其主要技術(shù)特征是采用高保溫溫差及降溫保溫控制的熱處理工藝。即在提高退火控制溫度并控制該溫度在相變線以下，加大鋼卷內(nèi)外溫度的溫差，延長(zhǎng)鋼卷外部溫度低于心部溫度的時(shí)間的同時(shí)，在保溫后期采取降溫冷卻，降低保溫結(jié)束時(shí)的鋼卷心部溫度，延長(zhǎng)鋼卷外部溫度低于心部溫度的時(shí)間，降低鋼卷內(nèi)部的壓應(yīng)力在理論的粘結(jié)值以下，從而防止產(chǎn)生粘結(jié)缺陷。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，它的實(shí)施能有效地降低冷軋鋼卷粘結(jié)缺陷發(fā)生率，提高退火爐臺(tái)的產(chǎn)能和加熱罩的利用率，改善產(chǎn)品質(zhì)量，增加產(chǎn)量，具有推廣應(yīng)用價(jià)值。
文檔編號(hào)C21D9/52GK1858269SQ20051004649
公開日2006年11月8日 申請(qǐng)日期2005年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月20日
發(fā)明者姚林, 劉軍, 王義棟, 高毅, 朱新宇, 李麗霞 申請(qǐng)人:鞍鋼新軋鋼股份有限公司