阅读说明：本技术 一种镀铝锌半硬质钢炉内跑偏及入锌炉温度控制的方法 (Method for controlling deviation in aluminum-zinc-plated semi-hard steel furnace and temperature in zinc furnace ) 是由 宋利伟 王植 刘军友 刘小辉 孙荣生 李岩 蔡顺达 金晓龙 庞旭 姜丽丽 于 2021-06-28 设计创作，主要内容包括：本发明的目的在于提供一种镀铝锌半硬质钢炉内跑偏及入锌炉温度控制的方法,为确保带钢在炉内跑偏及入锌锅温度精确受控,从两个方面进行优化方案设计。其一,是通过研究炉内各段炉膛区域温度、炉区张力、纠偏装置的控制等手段,降低带钢横向受力及张力波动等原因造成的跑偏趋势,从而可以减少半硬质高强钢生产时的跑偏风险；其二,是通过研究带钢成分、退火速度,炉内各段炉膛区域温度、快冷段电感应加热器功率的优化等方面,可以尽最大程度提高带钢再结晶温度、减少快冷风机对带钢的冷却降温影响,从而实现对带钢入锌锅温度的精确控制,保证成品性能稳定性。(The invention aims to provide a method for controlling the deviation of a galvanized semi-hard steel in a furnace and the temperature of the steel entering the zinc furnace, which is designed by an optimization scheme from two aspects in order to ensure that the steel strip is accurately controlled in the deviation of the steel in the furnace and the temperature of the steel entering a zinc pot. Firstly, the deviation tendency caused by the reasons of transverse stress, tension fluctuation and the like of strip steel is reduced by means of researching the temperature of each section of hearth area in the furnace, the tension of the furnace area, the control of a deviation correcting device and the like, so that the deviation risk in the production of semi-hard high-strength steel can be reduced; and secondly, by researching the aspects of the components of the strip steel, the annealing speed, the temperature of each hearth region in the furnace, the optimization of the power of the electric induction heater at the fast cooling section and the like, the recrystallization temperature of the strip steel can be improved to the greatest extent, and the influence of a fast cooling fan on the cooling of the strip steel is reduced, so that the accurate control of the temperature of the strip steel entering a zinc pot is realized, and the performance stability of a finished product is ensured.)

一种镀铝锌半硬质钢炉内跑偏及入锌炉温度控制的方法

技术领域

本发明涉及冷轧领域，尤其涉及一种镀铝锌半硬质钢炉内跑偏及入锌炉温度控制的方法。

背景技术

S550GD镀铝锌钢带是低成本高附加值产品，随着国内冷弯型钢技术进步，国内市场需求增加较快。S550GD半硬质高强钢镀铝锌产品只有少数钢企能够生产，且0.6-2.0mm的产品能够稳定生产的企业更是非常有限。某钢厂镀铝锌机组2019年镀铝锌连退炉升级改造后，新增加一段辐射管加热段，且增加了8台喷冷风机的能力，导致炉内加热、冷却条件及带钢温度检测位置均有较大变化，对于S550GD这种对加热温度非常敏感的产品，必须精确控制带钢生产过程中的炉区区域温度及带钢入锌锅温度，以期望达到符合标准要求的成品性能，目前，该镀铝锌机组采用立式连续退火炉，同时，据了解，国内绝大部分大型钢厂生产镀铝锌产品也均采用立式连续退火炉，此种炉型生产半硬质高强镀铝锌产品的不足之处在于炉子高度过高，受半硬质高强产品屈服强度高、板形不稳定等因素影响，带钢在炉内跑偏断带风险较大，且炉内冷却段长度过大，容易造成带钢入锌锅温度过低，存在较大的成品性能不合风险。目前据了解，部分钢厂连退炉具备炉辊凸度动态调节控制技术，因此可以通过随时调整炉辊辊体的加热或冷却实现对炉辊凸度与带钢相匹配的功能，减少半硬质高强钢产品炉内跑偏的风险。而该镀铝锌机组连退炉炉辊不具备此功能，因此，只能通过控制区域温度等方式达到控制炉辊凸度，通过控制张力，减少炉内跑偏的风险。同时，据了解，部分钢厂将冷却段的电感应加热体安装在炉区接近锌锅入口处，这样能规避感应加热后带钢再通过快冷段冷却风机时造成的温度大幅下降，从而可以提高带钢入锌锅温度的准确性，而该镀铝锌机组受炉区结构的限制，感应体只能安装于快冷段顶部，带钢经感应加热后将继续通过快冷风机才能到达锌锅入口处，因此不利于带钢入锌锅温度的精确控制。

因此，为打开半硬质高强镀铝锌产品的市场份额，达到利用既有炉型稳定生产此类产品，需要专门对此类产品的生产过程工艺参数进行调试、优化，保证产品质量稳定满足客户需求，填补产品品种的空白。

发明内容

本发明的目的在于提供一种镀铝锌半硬质钢炉内跑偏及入锌炉温度控制的方法，利用既有退火炉，在不增加设备投资的前提下，平衡加热和冷却的影响，抑制炉内跑偏，实现半硬质高强镀铝锌层产品的稳定生产，确保精确的带钢入锌锅温度，保证机组运行稳定和产品性能、板形及表面质量符合要求。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种镀铝锌半硬质钢炉内跑偏及入锌炉温度控制的方法，具体包括如下方法：

1)连退炉炉温控制：连退炉加热1段区温控制范围为840-860℃；连退炉加热2段区温控制范围为765-780℃；连退炉加热3段区温控制范围为760-780℃；

2)连退炉快冷区域建立炉内张力与纠偏装置显示值联动的动态调整机制：快冷段张力实际值与纠偏装置显示值自动联动控制，当纠偏装置显示值在-3mm至+3mm之间时，快冷段张力值执行二级数据库中的数值；当纠偏装置显示值超出-3mm或+3mm时，快冷段张力值在二级数据库数值的基础上自动增加30％；

连退炉内其它各段张力同步增加5％-10％；

3)带钢速度控制：0.6-2.00mm厚度带钢工艺速度不低于68m/min，速度范围68-150m/min。

在所述连退炉加热2段中，若带钢板温在炉温控制范围内，则保证连退炉加热2段氢气不停，氢气流量40-50m³/h；若板温超过炉温控制范围，则进行关区调整，但至少保证2个区炉温正常，此时自动停氢气。

在所述连退炉加热3段中，当带钢厚度1.0mm以下时，关闭一区、三区，使用二区、四区加热；当带钢厚度1.0mm以上时，四个区共同加热。

上述步骤3)中带钢速度控制为：0.6-0.8mm厚度带钢工艺速度不低于135m/min，速度范围135-150m/min；0.81-1.1mm厚度带钢工艺速度不低于120m/min，速度范围120-135m/min；1.11-1.5mm厚度带钢工艺速度不低于105m/min，速度范围105-120m/min；1.5-1.8mm厚度带钢工艺速度不低于75m/min，速度范围75-85m/min；1.81-2.00mm厚度带钢工艺速度不低于68m/min，速度范围68-78m/min。

所述镀铝锌半硬质钢化学成分按重量百分比计为：C 0.050％-0.080％、Si≤0.040％、Mn0.20％-0.40％、Ni≤0.20％、Cr≤0.20％、Mo≤0.06％、Cu≤0.20％、Nb0.02％-0.030％、P≤0.02％、S≤0.02％、N≤0.008％、Als0.010％-0.050％、V≤0.008％、Ti≤0.008％，其余含量为Fe和不可避免的杂质。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

使用本发明的方法前，镀铝锌半硬质高强钢炉内跑偏最大20mm,由此造成的不合格频率1.56％，入锌锅温度不合格造成的不合格品率1.52％；

使用本发明的方法后，镀铝锌半硬质高强钢炉内跑偏最大5mm,由此造成的不合格频率0％，入锌锅温度不合格造成的不合格品率0.31％。

具体实施方式

通过实施例对本发明进行更详细的描述，这些实施例仅仅是对本发明最佳实施方式的描述，并不对本发明的范围有任何的限制。

本发明为确保带钢在炉内跑偏及入锌锅温度精确受控，从两个方面进行优化方案设计。其一，是通过研究炉内各段炉膛区域温度、炉区张力、纠偏装置的控制等手段，降低带钢横向受力及张力波动等原因造成的跑偏趋势，从而可以减少半硬质高强钢生产时的跑偏风险；其二，是通过研究带钢成分、退火速度，炉内各段炉膛区域温度、快冷段电感应加热器功率的优化等方面，可以尽最大程度提高带钢再结晶温度、减少快冷风机对带钢的冷却降温影响，从而实现对带钢入锌锅温度的精确控制，保证成品性能稳定性。

一种镀铝锌半硬质钢炉内跑偏及入锌炉温度控制的方法，具体包括如下方法：

1)优化炉区各段区温控制方案，减少区温温度差，由此可减少带钢运行方向辊面温度差，同时可减少每根炉辊宽度范围内的温度梯度差。连退炉炉温控制：连退炉加热1段区温控制范围为840-860℃，区温目标值为845℃；连退炉加热2段区温控制范围为765-780℃，区温目标值为765℃，连退炉加热3段区温控制范围为760-780℃，区温目标值为760℃；

2)生产半硬质产品前对炉内纠偏装置进行检查确认，避免纠偏位置差，连退炉快冷区域建立炉内张力与纠偏装置显示值联动的动态调整机制(即快冷段张力实际值与纠偏装置显示值自动联动控制，当纠偏装置显示值在-3mm至+3mm之间时，快冷段张力值执行二级数据库中的数值；当纠偏装置显示值超出-3mm或+3mm时，快冷段张力值在二级数据库数值的基础上自动增加30％)，及时干预，避免跑偏加剧；连退炉内其它各段张力全部为人工控制模式，且各段张力同步增加5％-10％，稳定张力实际值，避免张力频繁波动造成的跑偏；

3)带钢速度控制：0.6-2.00mm厚度带钢工艺速度不低于68m/min，速度范围68-150m/min。

4)投入快冷段电感应加热器，电感应加热器输出在20％以上(越大越好)，保证带钢入锌锅时的板温达到575℃以上，板温控制范围为575-590℃；

5)适当调整钢质成分，将Ti强化改为Nb强化。调整钢质成分中Nb含量控制在0.02wt％-0.03wt％，Ti≤0.008wt％。

在连退炉加热2段中，若带钢板温在炉温控制范围内，则保证连退炉加热2段氢气不停，氢气流量40-50m³/h；若板温超过炉温控制范围，则进行关区调整，但至少保证2个区炉温正常，此时自动停氢气，关注尾部锌层附着力检测结果。

在连退炉加热3段中，当带钢厚度1.0mm以下时，关闭一区、三区，使用二区、四区加热；当带钢厚度1.0mm以上时，四个区共同加热。

上述步骤3)中带钢速度控制为：0.6-0.8mm厚度带钢工艺速度不低于135m/min，速度范围135-150m/min；0.81-1.1mm厚度带钢工艺速度不低于120m/min，速度范围120-135m/min；1.11-1.5mm厚度带钢工艺速度不低于105m/min，速度范围105-120m/min；1.5-1.8mm厚度带钢工艺速度不低于75m/min，速度范围75-85m/min；1.81-2.00mm厚度带钢工艺速度不低于68m/min，速度范围68-78m/min。

所述镀铝锌半硬质钢化学成分按重量百分比计为：C 0.050％-0.080％、Si≤0.040％、Mn0.20％-0.40％、Ni≤0.20％、Cr≤0.20％、Mo≤0.06％、Cu≤0.20％、Nb0.02％-0.030％、P≤0.02％、S≤0.02％、N≤0.008％、Als0.010％-0.050％、V≤0.008％、Ti≤0.008％，其余含量为Fe和不可避免的杂质。

实施例钢牌号：S550GD，钢质代码：ABVA21，钢种成分见表1。

表1：实施例1-5带钢钢种化学成分(wt％)

C

Si

Mn

P

S

AlS

N

Ni

Cr

Cu

Nb

V

Ti

Mo

0.065

0.010

0.30

-

-

0.030

≤0.0080

≤0.20

≤0.20

≤0.20

0.025

≤0.008

≤0.008

≤0.06

实施例工艺参数见表2.

表2：实施例1-5工艺参数