一种消除热轧钢板表面花斑缺陷的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种钢板表面处理方法，特别是涉及一种消除热乳钢板表面花斑缺陷的方法。
【背景技术】
[0002]热乳态的钢板在乳制过程中会在钢板表面产生一层氧化铁皮。在不同的热乳条件下，得到的氧化铁皮的结构和厚度是变化的。热乳板在国民经济中发挥越来越大的作用，但主要关注的是性能质量和尺寸精度，表面质量已经成为制约我国热乳板总体质量提升的行业共性问题。由于长期对热乳钢材表面质量缺乏关注，这些产品经常因表面铁皮控制不当而出现红锈、麻坑和麻点等问题，引发众多质量异议甚至退货，严重阻碍了产品档次的提升。尤其是经下游用户反应，热乳态钢板经过抛丸预处理去除钢板表面的氧化铁皮后发现，常会显现出大面积、成片状分布的表面缺陷，特别是条状或片状凹凸不平的缺陷，经常称这种缺陷为花斑缺陷。再经过后续的涂漆工艺后，钢板的表面缺陷会更加明显，所以需要对钢板表面进行大面积的修磨，这严重影响了生产节奏和物流安排，成为生产瓶颈。如果缺陷程度严重，超过一定的粗糙度，则脱离生产合同，无法移交用户而造成重大质量损失。因此，为在竞争激烈的国际市场占据一席之地，必须开发出解决我国热乳钢材表面质量问题的专有技术，消除钢板花斑缺陷是十分必要的。
[0003]目前关于清理钢板表面氧化铁皮措施很多，但考虑到多数方法清除的是炉生氧化铁皮、一次氧化铁皮以及精乳前二次氧化铁。中国专利申请号200710010183.5《中薄板坯连铸连乳带钢表面氧化铁皮控制方法》给出了针对中薄板坯热乳带钢包括成分设计、除鳞工艺、乳制和冷却工艺在内的氧化铁皮的控制方法，但主要针对的是中薄板坯短流程生产线，主要解决的是如何除去表面红锈，对如何消除钢板表面抛丸后的色差缺陷并未提及。中国专利申请号201010010116.5《一种化学腐蚀检测热乳带钢氧化铁皮结构的方法》给出了检测热乳带钢表面氧化铁皮结构的一种化学检测方法，对于控制钢板表面氧化铁皮的结构和厚度等并没有介绍。中国专利申请号201010189410.7《热乳带钢表面氧化铁皮柔性化控制方法》给出了热乳生产线带钢表面氧化铁皮的结构和粘附性的控制方法，主要针对的是不同结构的氧化铁皮在后续深加工过程中表现出不同的加工特性，如何根据下游生产企业的深加工工艺特点(是否存在涂油工序)来要求对应不同结构的氧化铁皮，并没有涉及到如何消除钢板的表面缺陷。中国专利申请号201010209526.2《热连乳带钢表面氧化铁皮厚度软测量方法》通过建立的恒温氧化动力学模型，推倒出变温条件下的氧化动力学模型，利用热连乳的实时温度来对氧化铁皮的厚度进行预测，然后可以对参数进行修改以达到降低氧化铁皮的厚度，改善带钢表面质量的目的。
[0004]鉴于此，本发明根据钢板抛丸和涂漆后形成的花斑缺陷为依据，分析花斑产生的原因，提出了通过调整热乳过程中的工艺参数和控制乳制后的冷却方式来调整钢板表面氧化铁皮的状态，进而达到消除钢板花斑缺陷的有效方法。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种消除热乳钢板表面花斑缺陷的方法，该方法通过控制热乳态钢板表面氧化铁皮消除花斑缺陷，通过调整热乳过程中的工艺参数和控制乳制后的冷却方式，来调整钢板表面氧化铁皮的状态，使得钢板表面的氧化铁皮在后续的抛丸过程中易于去除，从而消除了钢板表面抛丸后的花斑缺陷。
[0006]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种消除热乳钢板表面花斑缺陷的方法，所述方法包括以下过程:
(1)将板坯加热至1200~1250°c，然后用高压水除鳞，除鳞温度为1100~1200°C，要求除鳞时水压至少16MPa ；
(2)将除鳞后的钢板进行粗乳，粗乳的温度为1100~1200°C;
(3)将粗乳后的钢板进行精乳，精乳的终乳温度为900~990°C，辊道速度为1.3-1.8m/
s ；
(4)精乳结束后，采用层流冷却的方式进行水冷，并采用分段式冷却，水比为2.2-2.6 ;冷却水量为150~250m3/h ;冷却后钢板的返红温度为670~750°C ；
(5)水冷后的钢板在冷床上空气中冷却。
[0007]本发明的优点与效果是:
1.本发明提出了“高温终乳、快速乳制”的技术路线以降低氧化铁皮与基体钢之间的界面长度，有效地降低了氧化铁皮在乳制过程中，在高温条件下的破碎程度，并减小氧化铁皮的厚度。
[0008]2.本发明提出了在乳后的冷却方面，采用了“高温、小水量”的冷却路线，通过控制钢板的返红温度，使得经冷却后的钢板表面的氧化铁皮无破碎现象。
[0009]3.本发明针对钢板表面抛丸和涂漆后的花斑缺陷，通过调整乳制和冷却过程中的工艺参数，控制氧化铁皮与基体的界面长度，减小氧化铁皮的厚度，从而减小了钢板抛丸的难度，消除了钢板表面抛丸和涂漆后的色差缺陷。
[0010]4.本发明利用钢厂现有设备和工艺条件，既不增加投资和生产成本，又提高了生产效率，保证钢板的表面质量和力学性能，最终可实现了氧化铁皮控制的柔性化生产。
【附图说明】
[0011]图1在实例I条件下，钢板经乳制和水冷后，在冷床上钢板的表面形貌图；
图2在实例I条件下，钢板抛丸后的表面形貌图；
图3在实例2条件下，钢板经乳制和水冷后，在冷床上钢板的表面形貌图；
图4在实例2条件下，钢板抛丸后的表面形貌图；
图5在实例3条件下，钢板经乳制和水冷后，在冷床上钢板的表面形貌图；
图6在实例4条件下，钢板抛丸后的表面形貌图；
图7在实例5条件下，钢板表面氧化铁皮的微观形貌图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合实施例对本发明进行详细说明。
[0013]实施例1(1)将板坯加热至1200°c，然后用高压水除鳞，除鳞温度为1150°C，除鳞时水压16MPa;
(2)将除鳞后的钢板进行粗乳，粗乳的温度为1100°C;
(3)将粗乳后的钢板进行精乳，精乳的终乳温度为950°C，辊道速度为1.4m/s ;
(4)精乳结束后，采用层流冷却的方式进行水冷，并采用分段式冷却，水比为2.3 ;冷却水量为150m3/h ;冷却后钢板的返红温度为680°C ；
(5)水冷后的钢板在冷床上空气中冷却。
[0014]钢板经乳制及水冷后，在冷床上冷却的照片如图1所示。从图1可以看出，钢板经热乳后，表面没有发生氧化铁皮破碎现象，表面光洁。在实例I的工艺方法下，钢板表面氧化铁皮钢板经抛丸后的表面形貌如图2所示。从图2看出，钢板表面经抛丸后，没有氧化铁皮残留，没有花斑缺陷。
[0015]实施例2
(1)将板坯加热至1220°C，然后用高压水除鳞，除鳞温度为1180°C，除鳞时水压至少17MPa ；
(2)将除鳞后的钢板进行粗乳，粗乳的温度为1120°C;
(3)将粗乳后的钢板进行精乳，精乳的终乳温度为960°C，辊道速度为1.5m/s ;
(4)精乳结束后，采用层流冷却的方式进行水冷，并采用分段式冷却，水比为2.4 ;冷却水量为200m3/h ;冷却后钢板的返红温度为700°C ；
(5)水冷后的钢板在冷床上空气中冷却。
[0016]钢板经乳制及水冷后，在冷床上冷却的照片如图3所示。从图3看出，钢板在冷床上冷却时，表面光滑，没有铁皮破碎。钢板经抛丸后的表面形貌如图4所示。从图4看出，钢板表面经抛丸后，没有氧化铁皮残留，没有花斑缺陷。
[0017]实施例3
(1)将板坯加热至1240°C，然后用高压水除鳞，除鳞温度为1200°C，除鳞时水压19MPa;
(2)将除鳞后的钢板进行粗乳，粗乳的温度为1180°C;
(3)将粗乳后的钢板进行精乳，精乳的终乳温度为980°C，辊道速度为1.7m/s ;
(4)精乳结束后，采用层流冷却的方式进行水冷，并采用分段式冷却，水比为2.5 ;冷却水量为250m3/h ;冷却后钢板的返红温度为730°C ；
(5)水冷后的钢板在冷床上空气中冷却。
[0018]钢板经乳制及水冷后，在冷床上冷却的照片如图5所示。从图5看出，在实例3的工艺条件下，钢板表面经热乳后没有发生氧化铁皮破碎现象，表面光洁。
[0019]实施例4
(1)将板坯加热至1250°C，然后用高压水除鳞，除鳞温度为1200°C，除鳞时水压20MPa;
(2)将除鳞后的钢板进行粗乳，粗乳的温度为1170°C;
(3)将粗乳后的钢板进行精乳，精乳的终乳温度为930°C，辊道速度为1.3m/s ;
(4)精乳结束后，采用层流冷却的方式进行水冷，并采用分段式冷却，水比为2.6 ;冷却水量为150m3/h ;冷却后钢板的返红温度为720°C ；
(5)水冷后的钢板在冷床上空气中冷却。
[0020]钢板经抛丸后的表面形貌如图6所示。从图6看出，在实例4的工艺条件下，热乳钢板经抛丸后，表面没有花斑缺陷出现，抛丸质量好。
[0021]实施例5
(1)将板坯加热至1210°C，然后用高压水除鳞，除鳞温度为1190°C，除鳞时水压ISMPa;
(2)将除鳞后的钢板进行粗乳，粗乳的温度为1150°C;
(3)将粗乳后的钢板进行精乳，精乳的终乳温度为920°C，辊道速度为1.5m/s ;
(4)精乳结束后，采用层流冷却的方式进行水冷，并采用分段式冷却，水比为2.3 ;冷却水量为200m3/h ;冷却后钢板的返红温度为750°C ；
(5)水冷后的钢板在冷床上空气中冷却。
[0022]钢板表面氧化铁皮的微观形貌如图7所示。从图7中看出，钢板冷却到室温后，氧化铁皮的厚度为56 μ m，氧化铁皮与基体的界面平直。利用这种方法生产的氧化铁皮厚度较小，界面平直度高，有利于后续的抛丸过程。
【主权项】
1.一种消除热乳钢板表面花斑缺陷的方法，其特征在于，所述方法包括以下过程: (1)将板坯加热至1200~1250°c，然后用高压水除鳞，除鳞温度为1100~1200°C，要求除鳞时水压至少16MPa ； (2)将除鳞后的钢板进行粗乳，粗乳的温度为1100~1200°C;(3)将粗乳后的钢板进行精乳，精乳的终乳温度为900~990°C，辊道速度为1.3-1.8m/s ； (4)精乳结束后，采用层流冷却的方式进行水冷，并采用分段式冷却，水比为2.2-2.6 ;冷却水量为150~250m3/h ;冷却后钢板的返红温度为670~750°C ； (5)水冷后的钢板在冷床上空气中冷却。
【专利摘要】一种消除热轧钢板表面花斑缺陷的方法，涉及一种钢板表面处理方法，所述方法包括以下过程：将板坯加热至1200~1250℃，然后用高压水除鳞，除鳞温度为1100~1200℃，要求除鳞时水压至少16MPa；将除鳞后的钢板进行粗轧，粗轧的温度为1100~1200℃；将粗轧后的钢板进行精轧，精轧的终轧温度为900~990℃，辊道速度为1.3~1.8m/s；精轧结束后，采用层流冷却的方式进行水冷，并采用分段式冷却，水比为2.2~2.6；冷却水量为150~250m3/h；冷却后钢板的返红温度为670~750℃；水冷后的钢板在冷床上空气中冷却。该方法使得钢板表面的氧化铁皮在后续的抛丸过程中易于去除，从而消除了钢板表面抛丸后的花斑缺陷。
【IPC分类】B21B45/08, B21B37/28, B21B45/02
【公开号】CN104998917
【申请号】CN201510365103
【发明人】孙彬, 曹光明, 刘振宇
【申请人】沈阳大学
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年6月29日