[发明专利]一种减酸洗钢的生产方法

说明书

技术领域

   本发明涉及一种减酸洗钢的生产方法，属金属轧制技术领域。 

背景技术

目前，钢铁企业生产冷轧备料时，通过控制后续酸洗过程来达到提高酸洗带钢表面质量的目的，造成后续酸洗过程中用酸量过高、对环境造成沉重的负荷。热轧带钢典型的氧化铁皮结构由最外层较薄的Fe₂O₃层、中间Fe₃O₄层和靠近基体侧的FeO层组成。根据Fe-O平衡相图，在570-1371℃时，FeO处于稳定状态；在570℃以下时，FeO发生共析反应4FeO→a-Fe+Fe₃O₄。酸洗过程中，FeO最容易被还原分解，Fe₃O₄次之，Fe₂O₃最难被酸还原分解。因此，控制热轧板带的氧化铁皮结构使之生成较多的FeO同时避免生成Fe₂O₃，是减少酸洗用酸量、提高酸洗效率的重要途径，也是本领域亟待解决的技术问题之一。 

发明内容

本发明提供一种减酸洗钢的生产方法，优化热轧工艺，在线控制热轧氧化铁皮微观结构，来实现冷轧备料钢种后续易酸洗的目的， 

该技术达到控制生成氧化铁皮微观结构中FeO和Fe₃O₄百分含量的目的，使后续酸洗过程中酸洗速度提高10%，降低吨钢酸耗量7.5%。 

本发明技术方案是： 

一种减酸洗钢的生产方法，首先，通过对目标钢种热轧过程中氧化铁皮微观结构中FeO共析反应曲线，具体步骤如下：①进行测定目标钢种氧化动力学实验，评价各个钢种的氧化速度，测定氧化增重与时间的关系曲线，为估算氧化皮生长情况提供基础数据；②进行FeO共析反应研究，通过热模拟实验手段，研究不同温度和等温时间条件下低碳钢表面形成的FeO层的等温转变行为，得出氧化铁皮微观结构中FeO共析反应曲线；然后，根据目标钢种热轧过程中氧化铁皮微观结构中FeO共析反应曲线，控制优化调整轧制工艺；通过改变氧化铁皮的微观结构，降低难以酸洗的Fe₂O₃的生成量，提高酸洗过程中酸洗速度，降低吨钢酸耗量，实现减酸洗钢。

所说的根据目标钢种热轧过程中氧化铁皮微观结构中FeO共析反应曲线，控制优化调整轧制工艺，具体步骤如下：①通过冶炼得到纯净的钢水，后经过连铸机连铸成铸坯，其成分重量百分比范围为：C：0.025%-0.065%，Si：≤0.045%，Mn：0.15%-0.25%，P：≤0.025，S：≤0.01，Als：0.015%-0.025%；②将铸坯加热到1180-1220℃，保温20-60min，然后除鳞高压水全部打开，除鳞水压力为18-20 Mpa，清除彻底表面炉生氧化皮；③经过除鳞后的铸坯进行粗轧，粗轧开轧温度为1150-1250℃，粗轧终轧温度为1000-1070℃，保证二次除鳞水压力大于18-20Mpa；出粗轧机后保温罩全部打开，精轧入口的温度设定值为1030-980℃，机架间冷却水打开3-4组，精轧出口的温度波动范围为870-890℃，避免高温阶段生成过多的氧化铁皮；④提高精轧出口速度，经过加速轧制后，带钢尾部的最高速度达到7-14m/s；⑤冷却和卷取，冷却采用前端冷却和均匀冷却两种方式，卷取温度为600℃-650℃。 

采用本发明工艺，热轧带钢氧化铁皮结构以共析组织Fe₃O₄+Fe为主，含量百分比达到80-95%，仅在基体与氧化铁皮界面处局部有极少量的FeO存在，其含量为5-20%之间。冷轧备料带钢边部与中部的氧化铁皮厚度比较均匀，且结构基本一致，氧化铁皮厚度基本控制在6-10μm范围内，边部氧化铁皮较薄，氧化铁皮平均厚度由14μm下降到8μm。 

本发明的技术特点：(1)本发明精轧出口速度与普通工艺相比提高5%-10%，氧化铁皮厚度明显降低，另外，通过氧化铁皮结构的检测，边部、1/4处、中心处的氧化铁皮结构和厚度都比较均匀，这是提高酸洗速率，酸洗后表面明显改善的一个主要思路。(2)控制生成较多FeO和Fe₃O₄含量的关键工艺技术是合理利用TMCP工艺，包括加热、除鳞、粗轧、精轧工艺(轧制温度、变形量、轧制速度)、层流冷却、卷曲工艺的有效结合，但是最核心的工艺就是控制卷曲温度，以便使卷曲后的带钢发生FeO氧化共析反应，使最终氧化铁皮微观结构在线控制为容易酸洗的结构。