一种冷轧带钢连退过程的料规过渡防瓢曲控制方法与流程

1.本发明涉及一种冷轧带钢连退过程的料规过渡防瓢曲控制方法，属于金属冶炼技术领域。

背景技术：

2.瓢曲产生的原因大致可分为两种：第一、轧制直接造成有3种，即：中心浪、两侧边浪和单边浪造成的瓢曲。中心浪：经常发生新换辊后，此时辊凸度偏大，而终轧道次压下量偏小造成的，中心部位延伸受到两侧的拉力所限制，钢板头尾呈牛舌头状。两边浪：多发生在末期辊，此时轧辊中部磨损严重，而终轧道次压下量较大，造成边部薄中心厚，而边部受到中部的拉应力限制，使边部不能平稳舒展开。单边浪是由于轧辊水平差大（有时冷却水嘴一侧堵塞，轧辊一侧热膨胀大于另一侧时）造成一侧薄一侧厚，横向差大，此时薄的一侧受到厚的一侧拉应力，使薄的一侧不能平稳展开，这种板经常出现镰刀弯，造成刮框等操作事故和废品。第二、内部应力不均匀造成的瓢曲。钢板在冷却过程中，上、下表面及各部冷却不均匀造成收缩不一致而产生瓢曲，主要原因是奥氏体的实际转变温度为350—550℃之间（此时产生大量铁素体和残余奥氏体产生组织应力）而温度高的一侧膨胀较大，将强迫温度低的一侧和它同步膨胀，使温度低的一侧受到拉应力（温度应力），当这个应力大于钢板自重的时候，它就使钢板上翘，从而使钢板产生瓢曲。
3.专利申请号为202010307046.3的发明专利公布了一种防止厚度不大于0.5mm带钢连续退火炉内瓢曲和跑偏的方法。该发明在加热段和均热段张力控制在6.48-8.64n/mm2；温度控制在770-830℃；带钢在连退炉冷区张力控制在6 .21-8.464n/mm2；终冷段板温控制在170-180℃。与现有技术相比，该发明通过增加炉内热区张力，降低冷区张力，降低热区板温，提高终冷段板温等措施防止厚度不大于0.5mm的薄规格带钢在连续退火过程中发生瓢曲和跑偏现象，提高产品一次命中率，确保生产顺利进行。但是在带钢冷却出炉过程中带钢受热不均匀，可能导致带钢内外应力差，产生不同程度的瓢曲。
4.专利申请号为201510004294.x的发明专利公布了一种防止连续退火炉停机时薄带钢瓢曲的控制方法。该方法在具有预热段、加热段、均热段、冷却段、时效段、终冷却段的连续退火炉中，在炉子的入口和出口分别对应设置有入口张紧辊和出口张紧辊；整个控制方法简单、控制巧妙，通过对带钢的温度、速度的有效控制，解决了现有技术中炉温反窜上升使带钢表面热应力超过屈服强度而瓢曲的技术问题。但是仅仅通过设置张紧轮只是可以改变带钢出炉过程带钢下垂现象，无法改变带钢内外应力变化带来的瓢曲现象。

技术实现要素：

5.本发明要解决技术问题是：克服上述技术的缺点，提供一种在具有预热段、加热段、均热段、冷却段、时效段、终冷却段的连续退火炉中，带钢经过连续冷轧后，厚度减至目标厚度，在退火炉中进行连续退火改善软化带钢组织，提高带钢加工性能的过程中，针对产品规格“由宽向窄”、“板坯相变问题”和“由厚向薄”切换过程中极易出现瓢曲缺陷问题，从
带钢料规过渡区的工艺流程出发的防瓢曲工艺控制方法。
6.为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种冷轧带钢连退过程的料规过渡防瓢曲控制方法，在连续退火炉中，间隔设置若干用于支撑带钢的支撑辊；将带钢单位张力设定为6 n/mm2到7.5n/mm2；带钢在由宽向窄和由厚向薄切换过程中，带钢的过渡区的宽度比带钢在制品时的宽度小10-35%，带钢的过渡区衔接部的厚度比在制品的原料厚度小15-25％。
7.上述方案进一步的改进在于：辊室加热温度为100-120℃。
8.上述方案进一步的改进在于：带钢连退的终冷段的风机负荷控制在最高功率的15-25％。
9.上述方案进一步的改进在于：在带钢冷却段设置无缝喷吹循环保护气体，温度450-470℃，循环保护气体成分为94％-96％氮气，其余为氢气，喷吹风速40m/s，喷嘴直径30mm，喷吹压力1100pa-1200pa，带钢和风箱之间距离170mm-180mm。
10.上述方案进一步的改进在于：在带钢出炉过渡区设置4-6根稳定辊，相邻两根稳定辊之间的距离为500mm-700mm。
11.上述方案进一步的改进在于：控制未轧段和过渡区的长度，其中，未轧段的长度控制在1.2m以内，过渡区的长度控制在15～60m内。
12.本发明提供的冷轧带钢连退过程的料规过渡防瓢曲控制方法，在带钢出炉过渡区设置稳定辊，避免在预热段稳定带钢以及避免摆动和在带钢过渡时有瓢曲的危险，防止带钢在过渡区垂度过大导致带钢瓢曲。在带钢过渡区控制带钢的张力，避免张力过大，会造成带钢发生塑性变形，带钢被拉薄、拉窄，甚至断带。同时避免张力过小，即避免带钢不足以被连续牵引出退火炉，炉内带钢下垂度增加，直至接触到下方设施，增加带钢运行阻力，造成带钢表面划伤，甚至断带。在终冷段风机控制，通过对循环喷吹的气体的成分和风速的控制，进而控制带钢过渡区的温度，避免因为温度变化导致带钢内应力与外应力的差别导致带钢发生瓢曲。喷吹保护气体防止带钢表面发生氧化，避免带钢氧化引起瓢曲现象。
附图说明
13.下面结合附图对本发明作进一步说明。
14.图1为本发明冷轧带钢连退过程的料规过渡防瓢曲控制方法使用时连续退火炉中温度场模型。
15.图2为本发明冷轧带钢连退过程的料规过渡防瓢曲控制方法使用时炉辊的二维模型。
16.图3为本发明冷轧带钢连退过程的料规过渡防瓢曲控制方法使用时带钢在料规过渡过程中的三维模型。
17.图4为本发明冷轧带钢连退过程的料规过渡防瓢曲控制方法使用时带钢运行前的横向应力分布云图。
18.图5为本发明冷轧带钢连退过程的料规过渡防瓢曲控制方法使用时带钢在运行前料规过渡过程中的应力分布。
19.图6为本发明冷轧带钢连退过程的料规过渡防瓢曲控制方法使用时带钢在料规过渡过程中的应力分布。
20.图7为本发明冷轧带钢连退过程的料规过渡防瓢曲控制方法使用时带钢瓢曲率的变化曲线。
具体实施方式
21.本实施例的冷轧带钢连退过程的料规过渡防瓢曲控制方法，在连续退火炉中，间隔设置若干用于支撑带钢的支撑辊；将带钢单位张力设定为6 n/mm2到7.5n/mm2；带钢在由宽向窄和由厚向薄切换过程中，带钢的过渡区的宽度比带钢在制品时的宽度小10-35%，带钢的过渡区衔接部的厚度比在制品的原料厚度小15-25％。
22.辊室加热温度为100-120℃。
23.带钢连退的终冷段的风机负荷控制在最高功率的15-25％。
24.在带钢冷却段设置无缝喷吹循环保护气体，温度450-470℃，循环保护气体成分为94％-96％氮气，其余为氢气，喷吹风速40m/s，喷嘴直径30mm，喷吹压力1100pa-1200pa，带钢和风箱之间距离170mm-180mm。
25.在带钢出炉过渡区设置4-6根稳定辊，相邻两根稳定辊之间的距离为500mm-700mm。
26.控制未轧段和过渡区的长度，其中，未轧段的长度控制在1.2m以内，过渡区的长度控制在15～60m内。
27.以具体实际生产示例进行说明。
28.实施例一在连续退火炉中，由于总长度较长，每间隔一定的距离设置一组支撑辊，用于支撑带钢。单位张力设定为：6.0n/mm2，带钢在由宽向窄和由厚向薄切换过程中带钢的衔接部以及过渡区的控制。控制方法为：带钢过渡区的宽度比带钢在制品时宽度小10%，过渡区衔接部的厚度控制为比在制品的原料厚度小15％。
29.终冷段板温控制在150℃。在冷却段，基于炉子自动控制系统（fas）的辊室加热元件动态控制，防止带钢的冷瓢曲，辊室加热温度为100℃。
30.终冷段风机控制：通过观察，当风机的负荷≥35％最高功率时，终冷段带钢出现冷瓢的机率增大，此时适当减少带钢出口时效段和终冷段的板温差有利于减小终冷段带钢产生冷瓢的风险。因此将终冷段出口板温控制在150℃，变频风机负荷一般控制在15％。
31.在带钢冷却段设置无缝喷吹循环保护气体，温度450℃，循环保护气体成分4％h2＋96％n2，喷吹风速30m/s，喷嘴压力（30mm直径）1100pa，带钢和风箱之间距离170mm。
32.在带钢出炉过渡区设置有4根稳定辊，两根稳定辊之间的距离为500mm，稳定辊工作位置可以通过接近开关和脉冲发生器进行精准调节，并且稳定辊上带有标尺的显示器，可以确定稳定辊的位置，在有带钢通过过渡区时，稳定辊将自动打开。
33.未轧段和过渡区的长度控制，其中，未轧段的长度控制在1.2m以内，过渡区的长度控制在15～60m的范围内退火炉内带钢张力控制，其中，当带钢厚度规格过渡段进入退火炉内，分4次阶梯式逐步变化带钢张力设定，当整个带钢厚度规格过渡段进入退火炉冷却段以后，进行最后一次张力设定变化。
34.实施例二在连续退火炉中，由于总长度较长，每间隔一定的距离设置一组支撑辊，用于支撑
带钢。单位张力设定为：7.8n/mm2，带钢在由宽向窄和由厚向薄切换过程中带钢的衔接部以及过渡区的控制。控制方法为：带钢过渡区的宽度比带钢在制品时宽度小25%，过渡区衔接部的厚度控制为比在制品的原料厚度小20％。
35.终冷段板温控制在165℃。在冷却段，基于炉子自动控制系统（fas）的辊室加热元件动态控制，防止带钢的冷瓢曲，辊室加热温度为110℃。
36.终冷段风机控制：通过观察，当风机的负荷≥35％总功率时，终冷段带钢出现冷瓢的机率增大，此时适当减少带钢出口时效段和终冷段的板温差有利于减小终冷段带钢产生冷瓢的风险。因此将终冷段出口板温控制在165℃，变频风机负荷一般控制在20％。
37.在带钢冷却段设置无缝喷吹循环保护气体，温度450-470℃，循环保护气体成分5％h2＋95％n2，喷吹风速40m/s，喷嘴压力（30mm直径）1150pa，带钢和风箱之间距离175mm。
38.在带钢出炉过渡区设置有5根稳定辊，两根稳定辊之间的距离为600mm，稳定辊工作位置可以通过接近开关和脉冲发生器进行精准调节，并且稳定辊上带有标尺的显示器，可以确定稳定辊的位置，在有带钢通过过渡区时，稳定辊将自动打开。
39.未轧段和过渡区的长度控制，其中，未轧段的长度控制在1.2m以内，过渡区的长度控制在15～60m的范围内退火炉内带钢张力控制，其中，当带钢厚度规格过渡段进入退火炉内，分5次阶梯式逐步变化带钢张力设定，当整个带钢厚度规格过渡段进入退火炉冷却段以后，进行最后一次张力设定变化。
40.实施例三在连续退火炉中，由于总长度较长，每间隔一定的距离设置一组支撑辊，用于支撑带钢。单位张力设定为：7.5n/mm2，带钢在由宽向窄和由厚向薄切换过程中带钢的衔接部以及过渡区的控制。控制方法为：带钢过渡区的宽度比带钢在制品时宽度小35%，过渡区衔接部的厚度控制为比在制品的原料厚度小25％。
41.终冷段板温控制在150-180℃。在冷却段，基于炉子自动控制系统（fas）的辊室加热元件动态控制，防止带钢的冷瓢曲，辊室加热温度为120℃。
42.终冷段风机控制：通过观察，当风机的负荷≥35％总功率时，终冷段带钢出现冷瓢的机率增大，此时适当减少带钢出口时效段和终冷段的板温差有利于减小终冷段带钢产生冷瓢的风险。因此将终冷段出口板温控制在180℃，变频风机负荷一般控制在25％。
43.在带钢冷却段设置无缝喷吹循环保护气体，温度470℃，循环保护气体成分6％h2＋94％n2，喷吹风速50m/s，喷嘴压力（30mm直径）1200pa，带钢和风箱之间距离180mm。
44.在带钢出炉过渡区设置有6根稳定辊，两根稳定辊之间的距离为5700mm，稳定辊工作位置可以通过接近开关和脉冲发生器进行精准调节，并且稳定辊上带有标尺的显示器，可以确定稳定辊的位置，在有带钢通过过渡区时，稳定辊将自动打开。
45.未轧段和过渡区的长度控制，其中，未轧段的长度控制在1.2m以内，过渡区的长度控制在15～60m的范围内退火炉内带钢张力控制，其中，当带钢厚度规格过渡段进入退火炉内，分6次阶梯式逐步变化带钢张力设定，当整个带钢厚度规格过渡段进入退火炉冷却段以后，进行最后一次张力设定变化。
46.如图1炉内钢板温度变化所示，第一列温度变化较高，随后在第四列会有略微下降趋势。主要温度变化集中在入炉阶段。
47.图3所示的变带宽模型，前段带钢宽度为1000mm，续接的后段带钢宽度为900mm。模
拟温度为650℃、张应力为15mpa。
48.图4所示，在运行前，带钢的应力接种在带钢中部位置且集中在一个小面积的圆形区域中。如图5所示，在运行后，带钢应力过渡集中的现象消失，应力分化比较均匀。
49.图6中，带钢瓢曲表现为中浪造成的瓢曲；在过渡带前方瓢曲现象随着时间增加而稍有增加；而在过渡带处及其后方的带钢瓢曲现象稍有好转。在临界尺寸变化范围内，带钢宽度变化对瓢曲影响不大。
50.如图7所示，在宽度方向中，带钢距离中心处的厚度较薄，宽度方向边缘处的厚度较厚。
51.本发明不局限于上述实施例。凡采用等同替换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

技术特征：

1. 一种冷轧带钢连退过程的料规过渡防瓢曲控制方法，其特征在于：在连续退火炉中，间隔设置若干用于支撑带钢的支撑辊；将带钢单位张力设定为6 n/mm2到7.5n/mm2；带钢在由宽向窄和由厚向薄切换过程中，带钢的过渡区的宽度比带钢在制品时的宽度小10-35%，带钢的过渡区衔接部的厚度比在制品的原料厚度小15-25％。2.根据权利要求1所述的冷轧带钢连退过程的料规过渡防瓢曲控制方法，其特征在于：辊室加热温度为100-120℃。3.根据权利要求1所述的冷轧带钢连退过程的料规过渡防瓢曲控制方法，其特征在于：带钢连退的终冷段的风机负荷控制在最高功率的15-25％。4.根据权利要求1所述的冷轧带钢连退过程的料规过渡防瓢曲控制方法，其特征在于：在带钢冷却段设置无缝喷吹循环保护气体，温度450-470℃，循环保护气体成分为94％-96％氮气，其余为氢气，喷吹风速40m/s，喷嘴直径30mm，喷吹压力1100pa-1200pa，带钢和风箱之间距离170mm-180mm。5.根据权利要求1所述的冷轧带钢连退过程的料规过渡防瓢曲控制方法，其特征在于：在带钢出炉过渡区设置4-6根稳定辊，相邻两根稳定辊之间的距离为500mm-700mm。6.根据权利要求1所述的冷轧带钢连退过程的料规过渡防瓢曲控制方法，其特征在于：控制未轧段和过渡区的长度，其中，未轧段的长度控制在1.2m以内，过渡区的长度控制在15～60m内。

技术总结

本发明涉及一种冷轧带钢连退过程的料规过渡防瓢曲控制方法，具体的，在连续退火炉中，间隔设置若干用于支撑带钢的支撑辊；将带钢单位张力设定为6 N/mm2到7.5N/mm2；带钢在由宽向窄和由厚向薄切换过程中，带钢的过渡区的宽度比带钢在制品时的宽度小10-35%，带钢的过渡区衔接部的厚度比在制品的原料厚度小15-25％。本发明提供的冷轧带钢连退过程的料规过渡防瓢曲控制方法，在带钢出炉过渡区设置稳定辊，避免在预热段稳定带钢以及避免摆动和在带钢过渡时有瓢曲的危险，防止带钢在过渡区垂度过大导致带钢瓢曲。过大导致带钢瓢曲。过大导致带钢瓢曲。