專利名稱：一種易酸洗鋼板的制備方法
技術領域：
本發明屬于冶金技術領域，特別涉及一種易酸洗鋼板的制備方法。
背景技術：
熱軋態的鋼板在軋制過程中會在鋼板表面產生ー層氧化鐵皮。典型的氧化鐵皮結構由最外層較薄的Fe2O3層、中間Fe3O4層和靠近基體側的FeO層組成。根據Fe-O平衡相圖，在57(Tl371°C時，FeO處于穩定狀態；在570°C以下時，FeO發生共析反應生成a -Fe+Fe304的混合物。在不同的熱軋條件下，得到的氧化鐵皮的結構和厚度是變化的。國內對產品表 面質量還缺少足夠的重視，一些節能技術的使用(高溫熱裝和短時加熱等)，造成熱軋帶鋼表面氧化鐵皮不易去除、帶鋼表面出現紅銹、鐵皮壓入及酸洗殘留等問題，嚴重阻礙了產品檔次的提升。尤其是國內酸洗板的表面質量經常會出現“欠酸洗”或“過酸洗”等現象。當發生“欠酸洗”吋，鋼板表面的氧化鐵皮沒有酸洗徹底，在鋼板表面仍有殘留，這樣勢必會影響鋼板后續的生產エ序；“過酸洗”現象是エ廠普遍才用的生產方法，即在延長酸洗時間或増大酸的用量的前提下，使得鋼板表面的氧化鐵皮酸洗干凈，有利于后續エ序的開展。但“過酸洗”勢必會增大環境污染，與現在國家提倡的“節能環保”的方針背道而馳，所以這個方法一定隨著時間的推移逐漸被淘汰的。“易酸洗鋼”的出現，打破了傳統條件下易產生的“欠酸洗”或“過酸洗”等現象，它不僅提高了鋼板的表面質量，還節能環保。“易酸洗鋼”是指不改變現有的生產條件、不影響鋼板本身性能的前提下，通過調整熱軋エ藝參數來降低熱軋板帶氧化鐵皮的厚度、改變氧化鐵皮的結構使鋼板表面生成較多的易于酸洗的FeO，使得鋼板在酸洗過程中可以減少酸的用量，減小酸洗時間進而提高了酸洗效率的鋼種。目前改善酸洗板表面質量、提高酸洗效率的方法有在傳統酸洗生產線上，在開卷前或酸洗前，利用板帶熱軋后的余熱，也可以通過熱空氣烘烤、熱水浴、遠紅外輻射等方法均勻預熱板帶。使得進入酸洗槽前的板帶溫度在5(T85°C，從而縮短氧化鐵皮的酸洗時間。也有的通過調整酸液濃度、酸液溫度及酸洗速度等參數來達到比較理想的酸洗效果。還有的方法是通過調整酸洗前矯直機的參數，使得板帶在酸洗前，在拉矯過程中，鋼板表面的氧化鐵皮充分的破碎、剝離，以避免“欠酸洗”現象的發生。有的鋼板的板型較差，如錸刀彎、浪形等，尤其是熱軋來料的浪形比較普遍，易造成局部的“欠酸洗”，因此通過優化鋼板的板型來達到酸洗的目的。在酸洗的過程中，酸液中會產生大量的Fe2+，Fe2+的不斷產生會降低酸洗效率，當其質量濃度達到20(T250g / L時，即達到Fe2+在酸液中的飽和度時，酸液基本失去作用，因此通過在酸液中添加氧化劑和配位劑的組合的方法，來達到降低Fe2+濃度的目的，進而增大酸液的使用周期。

發明內容
針對上述技術方法基本上都是從酸洗的角度出發，來解決在酸洗過程中遇到的各種問題，本發明提供一種從鋼板表面氧化鐵皮的角度出發，通過減薄氧化鐵皮的厚度，改變氧化鐵皮自身的結構，提高氧化鐵皮橫向均勻性的方法是減少酸洗用酸量、提高酸洗效率和酸洗效果的重要途徑之一。本發明易酸鋼板的制備方法，按以下步驟進行(I)冶煉鋼水并連鑄成板坯，其成分按重量百分比為C O. 01%-0. 15%，Si≤O. 25%，MnO. 15%-1. 5%, P≤ O. 02%, S ≤ O. 01%, Al O. 015 O. 05%, Nb く O. 065%, V ≤ O. 04%,Ti≤O. 06%、余量為鐵；(2)將板坯加熱至120(Tl25(TC，保溫時間l(T70min ;然后用高壓水除鱗，除鱗溫度為1150 1220で，要求除鱗時水壓至≤20MPa ；(3)將除鱗后的板坯進行粗軋，粗軋溫度為113(T1180°C，然后進行精軋，精軋開軋溫度為1000 1050で，終軋溫度為89(T920°C，精軋時的軋制速度為3. 5 12m/s ;在精軋過程中，前三機架間的冷卻水水量> 50%，后四機架的冷卻水水量分別為> 40%、> 20%、> 10%，用以提高軋制速度，減薄氧化鐵皮的厚度；(4)精軋后冷卻至50(T550°C時卷取，卷取后的冷卻速率5 10°C /min，獲得FeO的含量在25%以上的熱軋態易酸洗鋼板。本發明易酸洗鋼板的制備方法，按以下步驟進行(I)冶煉鋼水并連鑄成板坯，其成分按重量百分比為C O. 01%-0. 15%，Si≤O. 25%，MnO. 15%-1. 5%, P ≤ O. 02%, S≤ O. 01%, Al O. 015 O. 05%, Nb く O. 065%, V ≤ O. 04%,Ti≤O. 06%、余量為鐵；(2)將板坯加熱至120(T125(TC，保溫時間l(T70min ;然后用高壓水除鱗，除鱗溫度為1150 1220で，要求除鱗時水壓至≤20MPa ；(3)將除鱗后的板坯進行粗軋，粗軋溫度為113(T118(TC，然后進行精軋，精軋開軋溫度為1000 1050で，終軋溫度為89(T920°C，精軋時的軋制速度為3. 5 12m/s ;在精軋過程中，前三機架間的冷卻水水量> 50%，后四機架的冷卻水水量分別為> 40%、> 20%、> 10%，用以提高軋制速度，減薄氧化鐵皮的厚度；(4)精軋后冷卻至65(T70(TC時卷取，卷取后的冷卻速率1 5°C /min，獲得氧化鐵皮FeO的含量低于10%，結構均勻的冷軋態易酸洗鋼板。上述熱軋態和冷軋態酸洗板的氧化鐵皮厚度較傳統エ藝條件下鐵皮厚度減薄2(Γ30%，并提高了鐵皮的橫向均勻性，使得帶鋼的酸洗速度由傳統エ藝條件下的15(Tl60m/min 提高到 180 200m/min。采用本發明エ藝，熱軋帶鋼氧化鐵皮結構以共析組織Fe304+Fe為主，僅在基體與氧化鐵皮界面處有FeO存在。冷軋備料帶鋼邊部與中部的氧化鐵皮厚度比較均勻，且結構基本一致，氧化鐵皮厚度基本控制在5-11 μ m范圍內。本發明的技術特點及優點為(I)本發明通過控制卷取溫度的方法來控制帶鋼表面氧化鐵皮的共析反應，進而控制氧化鐵皮的結構，使最終氧化鐵皮微觀結構在線控制為容易酸洗的結構。(2)本發明通過控制精軋機架間的冷卻水、提高終軋溫度等方法提高軋制節奏，降低高溫停留時間使得氧化鐵皮厚度明顯降低，同時避免氧化鐵皮破碎和壓入造成紅色鐵皮缺陷。另外，通過氧化鐵皮結構的檢測，邊部、1/4處、中心處的氧化鐵皮結構和厚度均勻，提高了氧化鐵皮的橫向均勻性，這是提高酸洗速率，酸洗后表面明顯改善的ー個主要思路。(3)通過本發明的エ藝調整后，在酸洗過程中，帶鋼的酸洗速度由原來的15(Tl60m/min提高到18(T200m/min。在保證鋼板酸洗質量的情況下,有效地提高了酸洗效率。


圖I為實驗鋼種在エ藝調整前，鋼板表面氧化鐵皮的斷面結構及鐵皮厚度；圖2為實驗鋼種在エ藝調整前，帶鋼經過酸洗后鋼板的宏觀表面形貌；圖3為在實施例I的條件下，熱軋態易酸洗鋼氧化鐵皮的斷面結構及鐵皮厚度；圖4為在實施例2的條件下，熱軋態易酸洗鋼氧化鐵皮的斷面結構及鐵皮厚度；圖5為在實施例3的條件下，冷軋態易酸洗鋼氧化鐵皮的斷面結構及鐵皮厚度；
圖6為在實施例3的條件下，冷軋態易酸洗鋼經過酸洗后鋼板的宏觀表面形貌；圖7為在實施例4的條件下，冷軋態易酸洗鋼氧化鐵皮的斷面結構及鐵皮厚度；圖8為在實施例4的條件下，冷軋態易酸洗鋼經過酸洗后鋼板的宏觀表面形貌；圖9為在實施例5的條件下，冷軋態易酸洗鋼氧化鐵皮的斷面結構及鐵皮厚度；圖10為在實施例5的條件下，冷軋態易酸洗鋼氧化鐵皮的表面形貌。
具體實施例方式本實施例中斷面結構及鐵皮厚度的照片是金相顯微鏡，型號是DM2500M。在調整エ藝前，實驗鋼種表面的氧化鐵皮的斷面結構及鐵皮厚度的照片如圖I所示，通過圖I可以看至|J，在原始エ藝條件下，氧化鐵皮的厚度為12 16 μ m,氧化鐵皮的厚度較大，圖2示出的是在原始エ藝條件下，帶鋼經過酸洗后鋼板的宏觀表面形貌。實施例I通過冶煉得到較純凈的鋼水，后經過連鑄機連鑄成鑄坯，其成分重量百分比為C O. 045%, Si O. 023%, Mn :0. 21%, P :彡 O. 015%, S :彡 O. 004%, Al 0. 02%, Nb :彡 O. 055%, V ^ O. 04%，Ti O. 06%、余量為鐵；將板坯加熱至1200°C，保溫時間70min ;然后用高壓水除鱗，除鱗溫度為1150°C，要求除鱗時水壓至20MPa ；將除鱗后的板還進行粗軋,粗軋溫度為1130°C。然后進行精軋，精軋開軋溫度為1040°C，終軋溫度為890°C，精軋時的軋制速度為3. 5m/s ;在精軋過程中，前三機架間的冷卻水水量60%，后四機架的冷卻水水量分別為50%、30%、10%,用以提高軋制速度，減薄氧化鐵皮的厚度；精軋后冷卻至500°C時卷取，卷取后的冷卻速率5°C /min，獲得的熱軋態易酸洗鋼氧化鐵皮結構如圖3所示，氧化鐵皮以共析組織Fe304+Fe為主，其百分含量為75%，其余為FeO,屬于易酸洗組織，帶鋼邊部與中部的氧化鐵皮平均厚度為8 10 μ m。實施例2通過冶煉得到較純凈的鋼水，后經過連鑄機連鑄成鑄坯，其成分重量百分比為C O. 033%, Si 0. 015%, Mn :0. 22%, P :彡 O. 0104%, S :彡 O. 01%, Al 0. 0189%, Nb :彡 O. 065%, V ^ O. 04%，Ti O. 06%、余量為鐵；將板坯加熱至1250°C，保溫時間40min ;然后用高壓水除鱗，除鱗溫度為1190°C，要求除鱗時水壓至2IMPa ；
將除鱗后的板還進行粗軋,粗軋溫度為1140°C。然后進行精軋，精軋開軋溫度為1000°C，終軋溫度為920°C，精軋時的軋制速度為7. 5m/s ;在精軋過程中，前三機架間的冷卻水水量50%，后四機架的冷卻水水量分別為40%、20%、15%，用以提高軋制速度，減薄氧化鐵皮的厚度；精軋后冷卻至550°C時卷取，卷取后的冷卻速率10°C /min，獲得的熱軋態鋼氧化鐵皮結構如圖4所示，氧化鐵皮以共析組織Fe304+Fe為主，其百分含量為70%，其余為FeO，屬于易酸洗組織，帶鋼邊部與中部的氧化鐵皮平均厚度為8. 5 10. 5 μ m。實施例3通過冶煉得到較純凈的鋼水，后經過連鑄機連鑄成鑄坯，其成分重量百分比為C O. 032%, Si ≤O. 011%, Mn :0. 177%, P :0. 0087%, S :0. 01%, Al :0. 0209%, Nb :≤O. 065%, V ≤ O. 04%，Ti ≤O. 06%、余量為鐵；將板坯加熱至1210°C，保溫時間35min ;然后用高壓水除鱗，除鱗溫度為1220°C，要求除鱗時水壓至22MPa ；將除鱗后的板還進行粗軋,粗軋溫度為1145°C。然后進行精軋，精軋開軋溫度為1010°C，終軋溫度為900°C，精軋時的軋制速度為8. 5m/s ;在精軋過程中，前三機架間的冷卻水水量65%，后四機架的冷卻水水量分別為45%、25%、10%,用以提高軋制速度，減薄氧化鐵皮的厚度；精軋后冷卻至670°C時卷取，卷取后的冷卻速率3°C /min，獲得的冷軋態易酸洗鋼鋼氧化鐵皮結構如圖5所示，氧化鐵皮以共析組織Fe304+Fe為主，其百分含量為91%，其余為FeO，屬于易酸洗組織，帶鋼邊部與中部的氧化鐵皮平均厚度為6、μ m,帶鋼經過酸洗后鋼板的宏觀表面形貌如圖6所不。實施例4通過冶煉得到較純凈的鋼水，后經過連鑄機連鑄成鑄坯，其成分重量百分比為C O. 029%, Si 0. 0098%, Mn :0. 20%, P :0. 00712%, S :0. 0068%, Al :0. 0343%, Nb :≤O. 065%, V ≤ O. 04%，Ti≤ O. 06%、余量為鐵；將板坯加熱至1220°C，保溫時間30min ;然后用高壓水除鱗，除鱗溫度為1150°C，要求除鱗時水壓至2IMPa ；將除鱗后的板還進行粗軋,粗軋溫度為1160°C。然后進行精軋，精軋開軋溫度為1020°C，終軋溫度為890°C，精軋時的軋制速度為9m/s ;在精軋過程中，前三機架間的冷卻水水量55%，后四機架的冷卻水水量分別為50%、30%、15%，用以提高軋制速度，減薄氧化鐵皮的厚度；精軋后冷卻至650°C時卷取，卷取后的冷卻速率1°C /min，獲得的冷軋態易酸洗鋼氧化鐵皮結構如圖7所示，氧化鐵皮以共析組織Fe304+Fe為主，其百分含量為93%，其余為FeO，屬于易酸洗組織，帶鋼邊部與中部的氧化鐵皮平均厚度為5. 5^8. 5 μ m,帶鋼經過酸洗后鋼板的宏觀表面形貌如圖8所不。實施例5通過冶煉得到較純凈的鋼水，后經過連鑄機連鑄成鑄坯，其成分重量百分比為C 0. 032%, Si 0. 015%, Mn 0. 192%, P 0. 0103%, S 0. 0083%, Al 0. 0201%, Nb ≤ O. 065%,V≤O. 04%, Ti≤O. 06%、余量為鐵；
將板坯加熱至1230°C，保溫時間IOmin ;然后用高壓水除鱗，除鱗溫度為1150°C，要求除鱗時水壓至25MPa ；將除鱗后的板還進行粗軋,粗軋溫度為1180°C。然后進行精軋，精軋開軋溫度為1050°C，終軋溫度為890°C，精軋時的軋制速度為12m/s ;在精軋過程中，前三機架間的冷卻水水量70%，后四機架的冷卻水水量分別為50%、35%、10%,用以提高軋制速度，減薄氧化鐵皮的厚度； 精軋后冷卻至700°C時卷取，卷取后的冷卻速率5°C /min，獲得的冷軋態易酸洗鋼氧化鐵皮結構如圖9所示，氧化鐵皮以共析組織Fe304+Fe為主，其百分含量為92%，其余為FeO，屬于易酸洗組織，帶鋼邊部與中部的氧化鐵皮平均厚度為7 8. 5 μ m,軋制后氧化鐵皮的表面形貌如圖10所示，從鐵皮的表面形貌可以看出，鐵皮中存在大量的裂紋，這有利于后續的酸洗過程。
權利要求
1.一種易酸洗鋼板的制備方法，其特征在于按以下步驟進行 (1)冶煉鋼水并連鑄成板坯，其成分按重量百分比為C0. 01%-0. 15%，Si ( 0. 25%，MnO. 15%-1. 5%, P 彡 0. 02%, S 彡 0. 01%, Al 0. 015 0. 05%, Nb ( 0. 065%, V^O. 04%,Ti ( 0. 06%、余量為鐵； (2)將板坯加熱至120(Tl25(rC，保溫時間IOlOmin;然后用高壓水除鱗，除鱗溫度為.115(Tl220°C，要求除鱗時水壓至彡20MPa ； (3)將除鱗后的板坯進行粗軋，粗軋溫度為113(T118(TC，然后進行精軋，精軋開軋溫度為100(Tl05(TC，終軋溫度為89(T920°C，精軋時的軋制速度為3. 5 12m/s ;在精軋過程中，前三機架間的冷卻水水量> 50%，后四機架的冷卻水水量分別為> 40%、> 20%、> 10%，用以提高軋制速度，減薄氧化鐵皮的厚度； (4)精軋后冷卻至50(T550°C時卷取，卷取后的冷卻速率5 10°C/min，獲得FeO的含量在25%以上的熱軋態易酸洗鋼板。
2.一種易酸洗鋼板的制備方法，其特征在于按以下步驟進行 (1)冶煉鋼水并連鑄成板坯，其成分按重量百分比為C0. 01%-0. 15%，Si ( 0. 25%，MnO. 15%-1. 5%, P 彡 0. 02%, S 彡 0. 01%, Al 0. 015 0. 05%, Nb ( 0. 065%, V^O. 04%,Ti ( 0. 06%、余量為鐵； (2)將板坯加熱至120(Tl25(rC，保溫時間IOlOmin;然后用高壓水除鱗，除鱗溫度為.115(Tl220°C，要求除鱗時水壓至彡20MPa ； (3)將除鱗后的板坯進行粗軋，粗軋溫度為113(T118(TC，然后進行精軋，精軋開軋溫度為100(Tl05(TC，終軋溫度為89(T920°C，精軋時的軋制速度為3. 5 12m/s ;在精軋過程中，前三機架間的冷卻水水量> 50%,后四機架的冷卻水水量分別為> 40%、^ 20%、^ 10%,用以提高軋制速度，減薄氧化鐵皮的厚度； (4)精軋后冷卻至65(T700°C時卷取，卷取后的冷卻速率1 5°C/min，獲得氧化鐵皮FeO的含量低于10%，結構均勻的冷軋態易酸洗鋼板。
3.根據權利要求I或權利要求2所述的易酸洗鋼板的制備方法，其特征在于所述熱軋態和冷軋態酸洗板的氧化鐵皮厚度較傳統工藝條件下鐵皮厚度減薄2(T30%。
全文摘要
一種易酸洗鋼板的制備方法，屬于冶金技術領域。本發明按以下步驟進行冶煉鋼水并連鑄成板坯；然后用高壓水除鱗，將除鱗后的板坯進行粗軋，然后進行精軋，精軋后冷卻至500~550℃時，卷取后的冷卻速率5～10℃/min，獲得FeO的含量在25%以上的熱軋態易酸洗鋼種；精軋后冷卻至650~700℃時卷取，卷取后的冷卻速率1~5℃/min，獲得氧化鐵皮FeO的含量低于10%，結構均勻的冷軋態易酸洗鋼種。本發明可以使得氧化鐵皮厚度較傳統工藝條件下減薄20~30%，使得帶鋼的酸洗速度由傳統工藝條件下的150~160m/min提高到180~200m/min，既保證了鋼板酸洗質量，又有效地提高了酸洗效率。
文檔編號B21C37/02GK102671992SQ20121017212
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月29日 優先權日2012年5月29日
發明者劉振宇, 孫彬, 曹光明, 王國棟 申請人:東北大學, 沈陽大學