一种高表面质量热轧钢材的生产方法
阅读说明：本技术 一种高表面质量热轧钢材的生产方法 (Production method of high-surface-quality hot-rolled steel ) 是由 张华伟 王自强 张勇 于 2020-04-21 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种高表面质量热轧钢材的工艺方法,包括以下步骤,S1,熔铸,坯料经熔铸后得到铸坯；S2,表面清理,采用火焰对铸坯进行表面清理；S3,粗轧,对经过步骤S2后的铸坯进行热轧得到热轧轧件；S4,除鳞,采用高压水除鳞设备对热轧轧件表面进行除鳞；S5,精轧；S6,冷却和卷取。本发明的高表面质量热轧钢材的工艺方法,通过在连铸机与第一架轧机之间增设火焰清理装置,改善板坯表面质量,同时配合轧机间高压水除鳞,实现高表面质量钢材的轧制。(The invention discloses a process method for hot rolling steel with high surface quality, which comprises the following steps of S1, casting, wherein a casting blank is obtained after casting; s2, surface cleaning, wherein flame is adopted to clean the surface of the casting blank; s3, rough rolling, namely, hot rolling the casting blank after the step S2 to obtain a hot rolled piece; s4, descaling, namely descaling the surface of the hot-rolled piece by using high-pressure water descaling equipment; s5, finish rolling; and S6, cooling and coiling. According to the process method for hot rolling the steel with high surface quality, disclosed by the invention, the flame cleaning device is additionally arranged between the continuous casting machine and the first rolling mill, so that the surface quality of the plate blank is improved, and the high-pressure water descaling between the rolling mills is matched, so that the rolling of the steel with high surface quality is realized.)
技术领域
本发明涉及一种热轧钢材的工艺方法，尤其涉及一种高表面质量热轧钢材的工艺方法，主要通过短流程连铸连轧热轧机组实现。
背景技术
短流程连铸连轧热轧机组，包括板材产线、棒线材产线、热轧钢管产线，具体是指铸坯铸出后不进坯库，而是(或经过补热后)直接送入热轧机组进行轧制。虽然与传统热连轧相比，短流程连铸连轧具有流程紧凑、工序缩短、节能降耗等优势，但同时短流程连铸连轧生产出来的产品的表面质量也存在一些缺陷，即在板坯连铸生产过程中，连铸坯表面会出现横纵裂纹、皮下针孔、夹渣、凹陷等各种表面缺陷。
由于短流程连铸连轧机组较高的拉速、表面烧损低、除鳞道次少、压下率小等因素，导致表面夹渣、氧化铁皮、裂纹和划伤未轧合等缺陷远高于传统热轧，故无法生产高表面质量的产品，严重制约了短流程连铸连轧机组的品种、盈利以及竞争力；通过提升除鳞水压力、增加除鳞道次等措施虽然能在一定程度上提高产品的表面质量，但同时会大幅增加铸坯边角部温降，导致轧制缺陷，使得轧制出来的产品与传统热连轧相比仍存在表面质量差距；从而会影响最终产品的质量，包括高品质汽车面板、家电板、硅钢、供给冷轧的薄板和超薄板等板材产品，齿轮、轴承、冷镦、弹簧、气阀等棒线材产品、热轧钢管及其它相关产品。
鉴于上述情况，急需研发一种提高产品表面质量的方法，能够克服短流程连铸连轧热轧机组在轧制过程中制品表面质量的缺陷。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明目的是提供一种高表面质量热轧钢材的工艺方法，通过在连铸机与第一架轧机之间增设火焰清理装置，改善板坯表面质量，同时配合轧机间高压水除鳞，实现高表面质量钢材的轧制。
为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案，
一种高表面质量热轧钢材的工艺方法，包括以下步骤，
S1，熔铸，坯料经熔铸后得到铸坯；
S2，表面清理，采用火焰对铸坯进行表面清理；
S3，粗轧，对经过步骤S2后的铸坯进行轧制得到热轧轧件；
S4，除鳞，采用高压水除鳞设备对热轧轧件表面进行除鳞；
S5，精轧；
S6，冷却和卷取。
优选地，所述步骤S1与所述步骤S2之间和/或所述步骤S3与所述步骤S4之间设置有加热。
优选地，所述步骤S1与所述步骤S2之间设置的加热为感应加热，对所述步骤S1中得到的铸坯加热，加热至铸坯表面温度≥900℃。
优选地，所述步骤S3与所述步骤S4之间设置的加热为二次加热，对所述步骤S3中得到的热轧轧件加热，加热至热轧轧件表面温度≥850℃。
优选地，所述步骤S2中，进行表面清理时，所述铸坯的表面温度为900～1000℃，火焰清理深度为1mm～3mm，清理的速度为3～40m/min。
优选地，所述步骤S2中，采用表面火焰清理设备进行表面清理。
优选地，所述步骤S1中得到的铸坯厚度为50mm～400mm。
优选地，所述步骤S4中，所述高压水除鳞设备至少投入1组，除鳞压力≥10MPa，除鳞温度≥850℃。
本发明的有益效果为：
本发明的高表面质量热轧钢材的工艺方法，通过在连铸机与第一架轧机之间增设火焰清理装置，以及多道次轧制后配合高压水除鳞，充分去除表面横纵裂纹、皮下针孔、夹渣、凹陷、氧化铁皮等各种表面缺陷。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
图1为本发明的一种高表面质量热轧钢材的工艺方法的工艺流程示意图；
图2为本发明的一种高表面质量热轧钢材的工艺方法的装置部分结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。
如图1～2所示，本发明所提供的一种高表面质量热轧钢材的工艺方法，包括以下步骤，
S1，铸造，坯料经连续铸机1后得到铸坯8，铸坯8可以是板坯或方坯或矩形坯或圆坯等，其宽度(或直径)为100mm～3000mm，厚度为50mm～400mm。
S2，表面清理，将步骤S1中制备的铸坯8通过火焰清理设备2进行表面清理，在进行表面清理时，铸坯8表面的温度为950～1000℃，表面清理深度为1～3mm，表面清理速度为3～40m/min，采用上下面或圆周面进行表面火焰清理。
其中火焰清理设备2利用氧气～燃气热化学氧化反应产生的热量对铸坯表面进行在线清理，从而整体改善铸坯的表面质量，提高其轧制后产品的表面质量，获得更高效益。火焰清理设备2可以是板坯火焰清理机或者是其他能达到同样效果的设备。
S3，粗轧，将步骤S2中得到的铸坯8通过第一轧制机组4得到热轧轧件9；其中第一轧制机组4的轧机架数根据需要确定。
S4，高压水除鳞，将步骤S3中的热轧轧件9通过高压水除鳞设备6进行上下表面除鳞；高压水除鳞设备6至少投入1组，例如投入2组或3组等，除鳞压力≥10MPa，除鳞温度≥850℃。
S5，精轧，将步骤S4中得到的热轧轧件9通过第二轧制机组7进行轧制；其中第二轧机组7的轧机架数根据需要确定。
S6，冷却和卷取，通过在线冷却和卷取得到热轧钢材。
在步骤S1与步骤S2和/或步骤S3与步骤S4之间还设置有加热；
其中步骤S1和步骤S2之间设置的加热为感应加热，即通过感应加热装置3对步骤S1中制备的铸坯8加热，加热至铸坯8表面温度≥900℃，便于步骤S2进行表面清理；感应加热装置3能够实时感应铸坯8的表面温度，并对其进行加热；
步骤S3和步骤S4之间设置的加热为二次加热，即通过感应加热装置5对步骤S3中得到的热轧轧件9进行加热，加热至热轧轧件9表面温度≥850℃，便于步骤S4进行除鳞。
感应加热装置3和感应加热装置5可以是中频感应加热设备或者高频感应加热设备等能达到上述效果的设备。
下面通过结合具体例子对上述生产方法进一步描述。
实施例1
一种高表面质量热轧钢材的工艺方法，包括以下步骤，
S1，铸造，坯料经连续铸机1后得到铸坯8，铸坯8为板坯，其宽度为1500mm，厚度为70mm。
S2，表面清理，将步骤S1中制备的铸坯8通过火焰清理设备2进行表面清理，在进行表面清理时，铸坯8的表面温度为950℃，表面清理深度为2mm，表面清理速度为4m/min；
步骤S1和步骤S2之间设置有感应加热，由于铸坯8的表面温度为950℃，大于900℃，故无需通过感应加热装置3加热。
S3，粗轧，将步骤S2中得到的铸坯8通过第一轧制机组4得到热轧轧件9；其中第一轧制机组4的轧机架数根据需要确定。
S4，高压水除鳞，将步骤S3中的热轧轧件9通过高压水除鳞设备6进行上下表面除鳞；高压水除鳞设备6投入1组，除鳞压力30MPa。
步骤S3和步骤S4之间设置有二次加热，通过第感应加热装置5对经过步骤S3得到的热轧板9进行加热至1000℃，便于步骤S4进行高压水除鳞。
S5，精轧，将步骤S4中得到的热轧轧件9通过第二轧制机组7进行轧制。
S6，冷却和卷取，通过在线冷却和卷取得到热轧钢材。
本实施例轧制的钢材达到高表面质量标准，其表面夹渣和氧化铁皮等缺陷被清除干净，表面质量高。
实施例2
一种高表面质量热轧钢材的工艺方法，包括以下步骤，
S1，铸造，坯料经连续铸机1后得到铸坯8，铸坯8为方坯，其宽度为1300mm，厚度为70mm。
S2，表面清理，将步骤S1中制备的铸坯8通过火焰清理设备2进行表面清理，在进行表面清理时，铸坯8的表面温度为950℃，表面清理深度为2mm，表面清理速度为5m/min；
步骤S1和步骤S2之间设置有感应加热，由于铸坯8的表面温度为950℃，大于900℃，故无需通过感应加热装置3加热。
S3，粗轧，将步骤S2中得到的铸坯8通过第一轧制机组4得到热轧轧件9；其中第一轧制机组4的轧机架数根据需要确定。
S4，高压水除鳞，将步骤S3中的热轧轧件9通过高压水除鳞设备6进行上下表面除鳞；高压水除鳞设备6投入1组，除鳞压力30MPa。
步骤S3和步骤S4之间设置有二次加热，通过第感应加热装置5对经过步骤S3得到的热轧板9进行加热至950℃，便于步骤S4进行高压水除鳞。
S5，精轧，将步骤S4中得到的热轧轧件9通过第二轧制机组7进行轧制。
S6，冷却和卷取，通过在线冷却和卷取得到热轧钢材。
本实施例轧制的钢材达到高表面质量标准，其表面夹渣和氧化铁皮等缺陷被清除干净，表面质量高。
实施例3
一种高表面质量热轧钢材的工艺方法，包括以下步骤，
S1，铸造，坯料经连续铸机1后得到铸坯8，铸坯8为方坯，其宽度为1500mm，厚度为50mm。
S2，表面清理，将步骤S1中制备的铸坯8通过火焰清理设备2进行表面清理，在进行表面清理时，铸坯8的表面温度为950℃，表面清理深度为1.2mm，表面清理速度为6m/min；
步骤S1和步骤S2之间设置有感应加热，由于铸坯8的表面温度为950℃，大于900℃，故无需通过感应加热装置3加热。
S3，粗轧，将步骤S2中得到的铸坯8通过第一轧制机组4得到热轧轧件9。
S4，高压水除鳞，将步骤S3中的热轧轧件9通过高压水除鳞设备6进行上下表面除鳞；高压水除鳞设备6投入2组，除鳞压力30MPa。
步骤S3和步骤S4之间设置有二次加热，通过第感应加热装置5对经过步骤S3得到的热轧板9进行加热至1000℃，便于步骤S4进行高压水除鳞。
S5，精轧，将步骤S4中得到的热轧轧件9通过第二轧制机组7进行轧制。
S6，冷却和卷取，通过在线冷却和卷取得到热轧钢材。
本实施例轧制的钢材达到高表面质量标准，其表面夹渣和氧化铁皮等缺陷被清除干净，表面质量高。
实施例4
一种高表面质量热轧钢材的工艺方法，包括以下步骤，
S1，铸造，坯料经连续铸机1后得到铸坯8，铸坯8为方坯，其宽度为1300mm，厚度为70mm。
S2，表面清理，将步骤S1中制备的铸坯8通过火焰清理设备2进行表面清理，在进行表面清理时，铸坯8的表面温度为950℃，表面清理深度为2mm，表面清理速度为5m/min；
步骤S1和步骤S2之间设置有感应加热，由于铸坯8的表面温度为880℃，故通过感应加热装置3加热。
S3，粗轧，将步骤S2中得到的铸坯8通过第一轧制机组4得到热轧轧件9；其中第一轧制机组4的轧机架数根据需要确定。
S4，高压水除鳞，将步骤S3中的热轧轧件9通过高压水除鳞设备6进行上下表面除鳞；高压水除鳞设备6投入1组，除鳞压力30MPa。
步骤S3和步骤S4之间设置有二次加热，通过感应加热装置3对经过步骤S3得到的热轧板9进行加热至950℃，便于步骤S4进行高压水除鳞。
S5，精轧，将步骤S4中得到的热轧轧件9通过第二轧制机组7进行轧制。
S6，冷却和卷取，通过在线冷却和卷取得到热轧钢材。
本实施例轧制的钢材达到高表面质量标准，其表面夹渣和氧化铁皮等缺陷被清除干净，表面质量高。
对比例1
在其他步骤的工艺条件与实施例3相同，仅在步骤S2中表面清理深度为0mm时，即不进行表面清理，生产出来的钢材表面发暗，表面质量差。
对比例2
在其他步骤的工艺条件与实施例3相同，仅在步骤S2中表面清理深度为0.3mm时，生产出来的钢材表面发暗，表面质量相对较差。
对比例3
在其他步骤的工艺条件与实施例2相同时，在步骤S4中，在进行除鳞清理前，热轧轧件9的表面温度为800℃，且未进行加热；由于高压水除鳞时热轧轧件9的表面温度为800℃，小于除鳞温度的下限850℃。此时，生产出来的热轧钢材表面存在氧化铁皮，且颜色较暗，表面质量较差。
对比例4
在其他步骤的工艺条件与实施例2相同时，在步骤S4中，热轧轧件9不进行高压水除鳞，此时生产出来的热轧钢材表面存在氧化铁皮，表面颜色较暗，表面质量差。
对比例5
在其他步骤的工艺条件与实施例2相同时，在步骤S2中，在进行表面清理前，铸坯8的表面温度为870℃，且未进行加热；由于表面清理时铸坯8的表面温度为800℃，小于表面清理温度的下限900℃。由于铸坯轧制温度较低，导致铁皮破碎，因而此情况下生产的钢材表面存在氧化铁皮，且颜色较暗，表面质量较差。
综上所述，实施例1～3在铸坯8进行火焰清理时，其表面温度均达到900～1000℃，在进行火焰表面清理时其表面清理深度为1～3mm，表面清理速度为3～40m/min，实施例1～3生产出来的钢材表面无夹渣和氧化铁皮，表面质量高；而对比例1中铸坯8未进行表面清理，生产出来的钢材表面发暗，表面质量相对较差；对比例2中铸坯8进行火焰清理时，其表面清理深度为0.3mm，小于工艺方法中火焰表面清理深度的下限，生产的钢材表面存在氧化铁皮，且颜色较暗，表面质量较差；对比例3中热轧轧件9进行除鳞时，其表面温度为800℃，小于工艺方法中除鳞温度的下限，生产的钢材表面存在氧化铁皮且颜色较暗，表面质量差；对比例4中热轧轧件9未进行高压水除鳞，生产出来的钢材表面存在氧化铁皮，表面颜色较暗，表面质量差；对比例5中铸坯8进行表面清理时，其表面温度为800℃，小于工艺方法中表面清理温度的下限，生产的钢材表面存在氧化铁皮，且颜色较暗，表面质量较差。
本发明的高表面质量热轧钢材的工艺方法，通过在连铸机和第一架轧机之间增设火焰表面清理设备，同时配合轧机之间的高压水除鳞设备，能够去除钢材的表面夹渣、氧化铁皮、裂纹以及凹陷等，从而实现高表面质量钢材的轧制。
综上所述，上述实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：一种工程机械用钢表面色差控制方法