[发明专利]用于中薄板坯连轧生产铌微合金化钢的工艺方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种轧钢工艺方法及装置，特别是在中薄板坯连轧生产线上通过控轧控冷技术，实现对铌微合金化钢种未再结晶轧制的工艺方法，属冶金轧钢技术领域。

背景技术

铌微合金化钢种主要是利用铌在奥氏体中的高温析出行为(约在960℃)，提高再结晶终止温度，从而实现未再结晶轧制，使奥氏体在变形过程中不发生再结晶，一方面积累形变能，增加铁素体相变驱动力；另一方面提高变形奥氏体的形变带，提供更多的铁素体形核位置，最终达到组织细化，提高钢材综合性能的目的。铌微合金化钢种控制轧制是通过细化最终产品的晶粒组织，达到提高的钢材力学性能和工艺性能的目的。针对铌元素的上述特点，其技术要求为：1.提高粗轧开轧温度，使铌在连铸坯中充分固溶，粗轧阶段通过奥氏体再结晶细化铸坯的原始奥氏体晶粒，也就是使中间坯的奥氏体晶粒尺寸细化。2.相应降低中间坯的精轧开始温度(小于铌在钢中的析出温度)，使中间坯在精轧阶段不发生奥氏体再结晶，从而实现精轧区的奥氏体未再结晶轧制。综上，铌微合金化钢的控制轧制技术可以总结为高温粗轧、低温精轧，因此在轧钢过程中存在一个温度衔接的问题。

目前中薄板坯连轧生产线铌微合金化钢种的生产现状有三种方式：1.通过降低开轧温度来降低精轧温度，满足铌微合金化钢种未再结晶轧制对精轧温度的要求。这种做法的缺点是开轧温度低，造成连铸坯中的铌不能完全固溶，使铌的作用不能充分发挥，产品力学性能低。2.保证粗轧温度，使铌在连铸坯中完全固溶，这样就提高了粗轧温度，但同时也提高了中间坯进精轧温度。这种做法的缺点是精轧温度高，铌在精轧区不能完全析出，造成精轧过程发生部分再结晶，使成品产生混晶，或精轧过程中发生再结晶，使铌在控轧过程中的细晶作用减弱，降低产品的力学性能。3.提高粗轧开轧温度，保证铌在连铸坯中完全固溶，通过中间坯在中间辊道上停留，进行空冷降温，满足铌微合金化钢在精轧区的的温度要求，实现未再结晶轧制。这种做法的缺点是中间坯在粗轧后的辊道上停留时间较长，造成奥氏体晶粒长大，同时严重影响轧钢过程的轧制节奏，降低作业率。这种工艺模式中厚板轧机可以采用，但对于热带连轧机组，小批量试验时可以做到，大生产中不可行。

综合以上三种方式可以看出，目前铌微合金化的生产开发存在着由于铌不能完全固溶，在高温下没有固溶的铌就不存在在以后的过程中析出，不能发挥作用，因此造成铌浪费的问题。此外，因产品性能不能得到保障，使钢材的最终合格率降低

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于中薄板坯连轧生产铌微合金化钢的工艺方法及装置，该方法及装置通过在中薄板坯生产线粗、精轧间增加水冷段，对中间坯进行精确的温度控制，从而满足铌微合金化钢种高温粗轧、低温精轧的工艺要求。

本发明所称问题是由以下技术方案解决的：

一种用于中薄板坯连轧生产铌微合金化钢的工艺方法，其特别之处是：它包括如下步骤：

a.粗轧：板坯加热温度为1150～1200℃，进入粗轧机粗轧；

b.中间坯水冷降温：经过粗轧的中间坯经由水冷段水冷降温到930～960℃；

c.均温：冷却后的中间坯进入热卷箱均温；

d.精轧：经均温的中间坯进入精轧机精轧，终轧温度为800～840℃；

e.卷取：根据产品性能及规格控制卷取温度为550～630℃。

上述用于中薄板坯连轧生产铌微合金化钢的工艺方法，所述中间坯水冷降温步骤中，中间坯在水冷段的水嘴喷淋下冷却，其运行速度为3～5米/秒，冷却水总流量4250～4400m³/h，位于中间坯上部的水嘴水压0.082～0.085Mpa、下部的水嘴水压0.046～0.050MPa。

上述用于中薄板坯连轧生产铌微合金化钢的工艺方法，所述铌微合金化钢的化学成分为C％：0.03～0.12；Mn％：0.60～1.60；Si％：0.10～0.40；S％：≤0.015；P％：≤0.020；Nb％：0.01～0.08；Als％：0.010～0.035；Ti％：≤0.03；V％：≤0.05；其余为铁。