热轧带钢均匀化冷却问题分析与控制措施

利用有限元模拟软件ABAQUS对带钢轧后冷却内应力生成机理及其变化过程进行分析,热轧带钢冷却后出现边浪是由于横向冷却速率和横向温度分布不均导致的;研究了超快冷喷嘴、U形层冷集管、侧喷水对带钢横向温度分布的影响。结果表明:冷却集管喷嘴长期处于高温环境,存在喷嘴锈蚀、老化、变形、堵塞问题,同时层冷水沿带钢宽度方向存在流量差异,导致带钢横向温度分布不均匀;侧喷的吹扫能力与侧喷角度、侧喷喷嘴磨损量、侧喷压力等有关,若侧喷吹扫不净,带钢上表面残余冷却水聚集,则会造成带钢宽度方向不均匀冷却。通过优化冷却集管流量分布的均匀性、调整侧喷水嘴的角度、优化侧喷吹扫效果,可以提高层冷区域带钢冷却的均匀性。     

热轧带钢层冷起套问题的原因分析与改进措施

为了解决热轧带钢头部在层冷辊道上起套，即拱起堆积的问题，基于某1 580 mm半连续式热轧带钢生产线，根据头部起套带钢表现形态并结合受力分析，明确了带钢起套的影响因素及形成原因，并提出了针对性控制措施。结果表明：带钢起套是由于带钢向前运行时层冷水的阻力过大且带钢与层冷辊道间静摩擦力动力过小而导致，成品带钢厚度越薄、宽度越窄、卷取温度越低、存在中间浪形、层流水流量越大，越容易发生起套现象。为此，提出了控制层冷水流量、增加层冷水对层冷辊道的冷却功能、调整层冷辊道标高、薄规格带钢头部进行不冷却处理、控制带钢板形等改进措施，应用于生产后，带钢在层冷辊道上起套的问题得到了有效控制。     

热轧带钢超快速层流冷却装置的开发与应用

针对热轧带钢传统层流冷却技术存在冷却速率低、板形控制差的缺点,开发了一种新型超快速层流冷却装置。本文介绍了新装置的工艺布置、设备组成、主要功能和冷却控制方案。其在冷却区增加了1～2个采用高密度集管的强冷段,使3mm厚度钢板的平均冷却速率达170℃/s。上集管的中凸型流量分布及下集管的流量均可调节,从而实现带钢的均匀冷却。新装置可提供多种的冷却策略,工艺适应性强,可满足多品种热轧带钢的生产需要。     

700 MPa级高强钢层流冷却过程的多场耦合数值模拟

结合首钢京唐2250热轧产线，采用有限元方法研究了700 MPa级高强钢在层流冷却过程中温度场、应力场以及相场的演变规律。结果表明：模型计算的钢板宽度方向温度分布与实际测量值基本吻合，水冷过程中表面冷速大于心部，水冷后带钢表面出现“返温”现象；带钢在冷却过程中的相变潜热对卷取温度的贡献约为40℃;层冷结束后，带钢上表面板宽中部和边部分别存在160和203 MPa的拉应力，并且边部下翘产生浪形，这是带钢宽度方向冷却不均所致。通过设置50、100以及150 mm的边部遮蔽宽度，分析其对带钢边部温度和残余应力的影响，得出当遮蔽宽度为100 mm时，带钢边部温度、残余应力及板形改善明显。     

超快冷却技术及在梅钢热轧的应用

超快冷却技术是实现钢铁材料减量化生产的有效途径,通过对热轧带钢冷却路径的灵活控制,有利于相变强化、细晶强化、析出强化等的最佳匹配,从而使带钢获得优良的综合性能。利用超快冷却技术,在梅钢热轧产线采用前置密集冷却+空冷+后置密集冷却以及高温终轧+前置密集冷却的方法,成功开发出具有低成本、高效率、高附加值的热轧双相钢及高强工程机械用钢产品,说明了超快冷却技术具有广阔的发展前景。     

中厚板氧化铁皮对冷却过程的影响

热轧钢板在轧制时除鳞方式不同,即使采用相同的控冷工艺参数,其终冷温度差异较大,这是由于钢板表面氧化铁皮的厚度和形态不同导致的。为此,研究了氧化铁皮对钢板冷却过程的影响。结果表明:较厚的氧化铁皮使钢板表面粗糙增大,使传热过程中的流动边界层发生变化并对冷却过程中核态沸腾汽泡的产生具有较大影响,从而提高了冷却强度且使钢板冷却不均,出现浪形。同时分析得出:钢板表面麻点缺陷、氧化铁皮破碎、FeO的结构易使其表面粗糙度增大。因此,通过调整加热及热轧过程工艺参数,减少氧化铁皮的形成或避免产生粗糙表面都可以有效避免对钢板造成不均匀冷却,使板形得到明显改善。     

冷轧超高强钢退火板形优化技术研究进展

简要介绍了连续退火机组的设备配置及发展概况,分析了连续退火机组冷轧超高强钢板形改进方向。针对板形问题,在退火过程板形演变机理分析基础上,从连退机组加热区板形优化、冷却区板形优化、平整区板形优化、张力制度优化、炉辊辊型优化等方面综述了目前超高强钢退火板形优化技术的发展情况。指出了来料板形、退火张力、退火工艺、快热快冷技术、沿带钢宽度方向温度均匀性、炉辊辊型、平整工艺等对连退机组板形的影响,为掌握超高强钢连退过程板形控制关键工艺技术、提升企业核心竞争力起到了重要的指引作用。最后还对连续退火的发展趋势进行了展望。     

轧辊锥形缺陷对板形影响模型及其治理技术

针对普通四辊轧机因磨削不良而造成的轧辊呈现锥形缺陷而影响成品带钢板形精度的问题,充分考虑到四辊轧机设备与工艺特点,建立了一套适合于四辊轧机轧辊锥形缺陷对板形的影响模型及其治理技术,并以某1420冷连轧机组为研究对象,定量分析了不同情况下轧辊锥形缺陷对板形的影响及其治理效果。结果表明,轧辊锥形缺陷所带来的附加板形均为单边浪,通过优化倾辊量可有效治理轧辊锥形缺陷引起的附加浪形,为企业板形的高精度控制提供了参考依据。     

热轧高强钢带钢平整工艺研究及应用

板形和表面质量是高强钢带钢的重要质量指标。为了提高高强钢带钢的板形质量,更好地满足用户需求,针对高强钢带钢存在的板形问题,建立了一套针对高强钢带钢平整机的辊型曲线及工艺参数优化数学模型,开发了高强钢带钢专用平整工艺及配套的平整机辊型曲线,实现了屈服强度高达690MPa带钢的平整。     

FTSR产线快冷模式下薄规格高强钢扁卷原因分析及控制

配置短距离、快速冷却层流系统的FTSR生产线具备较好的控轧控冷条件,可充分利用细晶强化生产高强度低合金热轧带钢,但薄规格钢卷普遍出现扁卷缺陷,影响后续加工6为探究扁卷机理,计算了试验钢的连续冷却转变曲线,并通过热模拟试验,研究了试验带钢轧后冷却的相变行为.结果表明,短距离快冷模式下热轧带钢在层冷线上相变孕育期缩短,相变...     

热轧高品质钢卷形质量控制技术

针对华菱涟源钢铁有限公司2 250 mm热轧板厂厚度h≤2.5 mm高强钢、热成形汽车用钢、700 MPa以上宽厚规格高强钢等钢种卷取过程中出现的不同卷形缺陷,分析了卷形质量的主要影响因素,并提出了相应的控制措施。生产表明:通过对辊道速度的修正、对夹送辊辊缝偏差的控制以及张力转换系数的调整,有效控制了厚度h≤2.5 mm高强钢内塔、外塔缺陷,钢卷返修比例由27%降至约5%;通过对层间系数的修正、对张力转换斜率及助卷辊压力和芯轴膨胀系统压力的调整,有效控制了热成形汽车用钢扁卷缺陷,钢卷返修比例由0.63%降至约0.32%;通过对冷却均匀性控制、张力控制、对尾部进行热补偿,有效改善了700 MPa以上宽厚规格高强钢的层错缺陷,提高了卷形质量,增强了产品竞争力和客户满意度。     

薄规格铝镇静钢板形缺陷的控制研究

对薄规格铝镇静钢高次浪形缺陷问题进行了研究,从目标板形曲线补偿、轧辊磨损以及性能均匀性方面开展了试验工作。存在高次浪形缺陷的带钢,宽度方向的性能存在较大的性能差异。提高退火温度、降低快冷温度以及提高卷取温度,理论上都会改善连退带钢的性能。试验结果表明：提高卷取温度,明显改善了带钢宽度方向上的性能均匀性,同时有效地抑制了薄规格铝镇静钢高次浪形缺陷的产生。     

CSP产线供冷轧Nb、Ti高强钢屈强比降低实践

对CSP产线供冷轧Nb、Ti高强钢屈强比降低工艺方案进行了研究,结合CSP产线特点,分析了不同卷取温度和层冷模式对冷轧Nb、Ti高强钢性能、组织及析出物的影响。结果表明,通过对CSP产线卷取温度及层冷模式的控制,可以降低冷轧Nb、Ti高强钢屈强比,且产品性能稳定。     

冷轧宽厚规格深冲钢梗印缺陷成因分析及其控制措施

针对山东钢铁集团日照有限公司2 030 mm冷轧产线宽厚规格深冲钢卷出现大量梗印缺陷问题,通过现场实测与多功能仪自动检测相结合检测缺陷卷热轧卷横断面轮廓曲线,检测热轧卷微观组织及硬度等方法,分析了梗印缺陷的形成原因。结果表明:带钢横断面存在连续局部高点,卷取中局部高点逐层累加形成鼓包,因深冲钢屈服强度较低,成卷后局部高点处存在应力集中,使其沿径向和横向发生延展变形而导致梗印缺陷的形成,且梗印缺陷卷开卷后在带钢边部形成浪形。为此,在热轧工序通过优化轧辊轴向横移、弯辊策略以及调整轧制节奏等措施,增大工作辊辊缝凸度,从而有效改善热轧带钢横断面局部高点缺陷,为冷轧工序提供合格原料。在冷轧工序通过优化工作辊辊缝形状、分小卷卷取等措施,宽厚规格深冲钢的局部高点可得到有效控制,显著降低了因梗印缺陷造成的不良改判率。     

冷却工艺对超低碳贝氏体钢组织和性能的影响

采用热模拟试验和实验室轧钢试验,研究了超低碳贝氏体钢在冷却过程中冷却速率和终冷温度对微观组织和力学性能的影响.结果表明,在相同的冷却速率条件下,随着终冷温度的降低,试验钢的微观组织中板条贝氏体数量逐渐增加,但马奥岛体积分数减少,并且形状由长条状全部转变为球状.相同的终冷温度条件下,试验钢微观组织随着冷却速率的增加,粒状贝氏体组织略为变细,马奥岛尺寸减小、数量减少.轧钢试验中,随着冷却速率的提高和终冷温度的降低,试验钢的屈服强度、抗拉强度和屈强比都增加,但冲击韧性随着冷速的增加而明显改善,400～500 ℃范围内终冷对韧性影响不明显.     

分段冷却工艺对新型热轧耐磨钢组织性能的影响

采用控制轧制十分段冷却技术一步生产法,可使新型热轧耐磨钢NM400R在线获得最终多相组织,无需轧后热处理,工艺流程短、工序能耗低、节能环保.由于在轧后采用分段冷却技术,为保证产品力学性能,需精确控制组织中各相比例,对冷却工艺和层冷设备控制精度要求较高.经研究,一段中冷温度、空冷时间,二段冷却速率和卷取温度是影响成品带钢...     

山钢日照2 050 mm热连轧QP980高强钢的生产实践

介绍了山钢日照 2 050 mm热连轧生产线概况。针对供冷轧QP980高强钢用热轧薄规格原料生产中存在中间坯温降快、轧制过程稳定性差、易甩尾、板形难以控制、轧机振动等问题，对生产过程中各工序进行了工艺优化，提出了轧制计划编排、铸坯尺寸及加热制度优化以及粗轧提速、精轧负荷分配、水系统控制、精轧温度控制、侧导板开口度设定、卷取冷却控制及张力设定等的具体措施，实现了薄规格QP980高强钢的稳定生产。     

山钢日照2 050 mm热连轧QP980高强钢的生产实践

介绍了山钢日照 2 050 mm热连轧生产线概况。针对供冷轧QP980高强钢用热轧薄规格原料生产中存在中间坯温降快、轧制过程稳定性差、易甩尾、板形难以控制、轧机振动等问题，对生产过程中各工序进行了工艺优化，提出了轧制计划编排、铸坯尺寸及加热制度优化以及粗轧提速、精轧负荷分配、水系统控制、精轧温度控制、侧导板开口度设定、卷取冷却控制及张力设定等的具体措施，实现了薄规格QP980高强钢的稳定生产。     

热轧低碳铝镇静钢表层粗晶缺陷原因分析及控制措施

针对低碳铝镇静钢热轧带钢生产时易出现表层粗晶缺陷的问题,对缺陷形貌及分布情况进行了分析,结合该钢种的CCT曲线及轧线实际生产工艺参数,研究了其表层粗晶的产生原因。结果表明,带钢边部温降导致其处于两相区轧制是造成表层粗晶的关键因素。因此,通过提高终轧温度,加强轧线冷却均匀性控制,对轧辊辊身温度监控,精轧采用升速轧制等措施,可以改善带钢长度方向的温度均匀性、减少带钢边部温降,避免带钢进入两相区轧制,可有效控制带钢表层粗晶缺陷。     

冷轧304不锈带钢边鳞缺陷的成因分析及其改进措施

针对冷轧304不锈带钢表面的边鳞缺陷，采用扫描电镜对带钢表面及横截面缺陷形貌和成分进行了分析，并对实际生产数据进行了统计，分析了冶炼化学成分、连铸二冷比水量、板坯加热工艺参数与边鳞缺陷降级率的关系。结果表明，冷轧304不锈带钢边鳞缺陷的产生是板坯高温塑性不佳及其加热工艺不合理造成的。为此提出了针对性的改进措施：严格控制钢液化学成分，N质量分数小于0.045%，Cu质量分数小于0.15%，并加入适量的B（0.001 5%~0.003 5%）；同时保证连铸二冷比水量控制在0.60~0.75 L/kg；优化加热工艺，控制板坯在炉加热时间小于220 min，均热段温度不高于1 220 ℃。采用上述改进措施，冷轧304不锈带钢边鳞缺陷降级率显著降低，从8.5%降至1.2%以下。