[发明专利]提高热轧带钢酸洗效率和质量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高热轧带钢酸洗效率和质量的方法，属于热轧、冷轧技术领域。

背景技术

热轧带钢进行冷轧之前或在其它无需表面氧化铁皮的应用中，需要先将热轧带钢表面的氧化铁皮去除，然后进行下一步的深加工。在氧化铁皮的去除方式中，一般采用酸洗的方式进行。酸洗的效率受钢材表面氧化铁皮厚度、结构、酸液类型、浓度以及酸液温度、酸洗时间等因素影响。一般情况下，酸洗时所使用酸液的类型、浓度和温度相对固定，因此影响酸洗效率的主要因素为钢材表面氧化铁皮的厚度、结构和酸洗的时间。热轧钢材表面氧化铁皮厚度和结构受钢材热轧工艺的影响，如热轧过程的轧制温度、冷却速度以及卷取温度等，但在热轧过程中，这些轧制参数在钢卷的头尾并非均匀一直，经常产生波动，因此热轧带钢表面的氧化铁皮在带材长度方向上的分布产生明显差异。专利文献一种热轧卷板酸洗方法，公开号CN102400156A，公开了一种提高酸洗速度和质量的方法，主要对酸液类型、浓度和温度进行了阐述，但对板卷的原始表面状态，尤其表面氧化铁皮的状态没有考虑，因此不能较为精确的控制各段的酸洗速度和酸洗后的质量。专利文献一种在冷轧酸洗工艺中判定酸洗速度的方法，公开号为CN102286751A，依据自由酸浓度和总酸浓度判定酸洗速度的方法，但在确定酸洗速度时，采用的是依据卷取温度变化范围和钢材的厚度范围进行，对于同一卷钢，由于其卷取温度一定，因此依据现有技术，整卷钢的酸洗速率也基本一致。这样造成的结果是不能及时调节各段的酸洗速度，事实上存在的氧化铁皮厚度变化，很容易造成钢卷部分地方的过酸洗或欠酸洗，一方面降低了钢材的表面质量，另一方面也严重影响了钢材的酸洗效率。

近年来，随着计算机技术和通讯技术的飞速发展，对带钢表面氧化铁皮的厚度进行实时计算和传输成为可能，鉴于此，本发明提供了一种提高热轧带钢酸洗效率和酸洗质量的控制方法，其主要思想是采用数学模型对热轧带钢全长方向的氧化铁皮厚度进行计算，并建立热轧和下游酸洗工序的实时通讯，然后将热轧带钢表面氧化铁皮的分布数据传输给酸洗工序，酸洗工序根据此数据，在带钢全长方向上根据计算的氧化铁皮厚度实时调节和控制酸洗速度，从而提高带钢的酸洗效率和表面质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高热轧带钢酸洗效率和质量的方法，通过对热轧带钢全长方向的氧化铁皮厚度进行计算，并根据此计算结果实时调整酸洗过程中的酸洗参数，以提高带钢的酸洗效率和表面质量，减轻酸洗过程中的酸耗，降低对环境的污染。

为实现上述目的，本发明所设计的提高热轧带钢酸洗效率和质量的方法包括以下步骤：

1)采用热重试验仪测量不同钢种的氧化激活能Q；

2)采用计算方法或实测数据得到带钢的初始厚度、温度、氧化时间、压下率；

3)根据如下公式计算精轧每道次带钢上任一点的氧化铁皮厚度：

h(i)＝h(i-1)*(1-R_i-1)+A₁exp(-Q/RT_i)*t_i，i为1、2、3、4、5、6、7；

其中，h(i)为第i轧制道次带钢上任一点的氧化铁皮厚度，h(i-1)为i-1道次带钢上该点的氧化铁皮厚度；R_i-1为i-1道次带钢上该点的轧制压下率；T_i为第i道次带钢上该点表面温度；t_i为第i道次的道次间隙时间；R为气体常数；

h(0)为带钢上该点的初始氧化铁皮厚度，取值为0，i取1、2、3、4、5、6、7；

根据如下公式计算层流冷却后带钢上该点的氧化铁皮厚度：

h_c＝h(7)+A₂exp(-Q/RTc)*t_c

其中，h_c为层流冷却结束时带钢上该点的氧化铁皮厚度；T_c为层流冷却过程中的带钢上该点的温度；t_c为层流冷却的时间；

根据如下公式计算卷取后带钢上该点的氧化铁皮厚度：

h_J＝h_c+A₃exp(-Q/RT_J)*t_J

h_J为层流冷却结束时带钢上该点的氧化铁皮厚度；T_J为卷取后带钢冷却过程中的带钢上该点的温度；t_J为卷取后带钢冷却的时间；