钢板淬火板形控制的集成方法技术

本发明专利技术公开了一种钢板淬火板形控制的集成方法，包括步骤：(1)来料板形控制；(2)钢板进行抛丸工艺；(3)基于温度均匀性的加热及淬火；(4)强力冷矫直，即完成了钢板淬火板形控制。本发明专利技术针对超薄超高强宽规格淬火板形的控制进行了拓展性的研究，结合现场实际生产条件及板形产生机制。综合考虑抛丸工艺、淬火工艺、水量模型及其他工序等影响因素，开展全方位的研究及现场应用。

【技术实现步骤摘要】
钢板淬火板形控制的集成方法
本专利技术属于冶金领域，尤其涉及一种超薄超高强宽规格钢板淬火板形控制的集成方法。
技术介绍
可以能稳定批量进行此类产品的生产，对钢铁企业效益具有一定的支撑作用，目前预计超薄超高强宽规格钢板的吨钢毛利效益在1000元以上。对于中厚板来说，超薄宽规格钢板，一般定义为厚度小于8mm而大于4mm的，有别于热连轧产品，宽度在2.0-5.0m的钢板。超薄超高强宽规格钢板是一种非常具有市场潜力的产品，产品主要有工程机械用钢、低温储罐用钢、军工板、超高强耐磨钢、容器结构用钢等，其中大部分都必须经过调质生产，且随着厚度降低、宽度增加，吨钢毛利大幅上扬。能稳定批量进行此类产品的生产，对钢铁企业效益具有一定的支撑作用。超薄超高强宽规格钢板目前主要是在板形控制方面有着瓶颈，需要前后道多次工艺挽救，成本较高，严重制约其放量生产，尤其是在生产难度较大的6mm以下超薄宽规格钢板。其控制难度大，一次合格率不高。因超薄超高强宽规格钢板生产难度大，对设备、水量模型及其后道工序的要求极高，所以在超薄规格板淬火板形的思路就是要综合考虑相关因素。中国专利申请号：201110183566.9《一种板带冷却宽向均匀性可控的冷却装置》，只着重设备本身介绍控制钢板宽度方向均匀性；而中国专利申请号：201810147766.0《一种超薄规格耐磨钢板的淬火方法》则仅仅从淬火工艺过程考虑控制均匀性。所以综上，在控制冷却均匀性方面由于考虑重点不一样，在控制思路方面都存在侧重点。但实际生产过程中，现场生产条件是十分复杂的，往往并非单一影响因子对淬火板形起作用，而是综合结果的反映。所以必须能从更全面、结合现场生产条件下，去考虑如何控制冷却均匀性及板形。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术提供了一种钢板淬火板形控制的集成方法，克服现有技术中片面、单一性的缺陷，能够将现场生产超薄超高强宽规格钢板的影响因素及板形产生机制很好地结合，综合考虑各因素及其交互作用，以及后期矫正配套工艺，保障超薄超高强宽规格钢板的最终板形。技术方案：本专利技术的钢板淬火板形控制的集成方法，包括以下步骤：(1)钢板进行抛丸工艺，其中丸粒材质选择钢丸，抛丸速度55-65m/s，丸粒直径0.9-1.1mm、打击角度45°、钢板运输速度4-5.5m/min；优选4.2-5.2m/min。(2)将完成抛丸工艺后的钢板进行无氧化淬火，其中淬火温度为890-910℃，总时间55-70min；冷却方式采取快速稳定及大水量的策略，水量参数为辊缝4-9mm，上下水比为1:1.2-1.6，水压0.5-0.8MPa，水温26-28℃，辊速0.45-0.55m/s，总水量3000-4500m3/min。(3)对淬火后的钢板进行强力冷矫直，2-4道次整体往复式矫正，优选3道次。即完成了钢板淬火板形控制。最终板形测量满足要求。步骤(1)中，对超薄超高强宽规格板抛丸工艺参数进行调控，实现对称均匀缓慢打击，超薄超高强宽规格钢板对应力的拘束特性，所以对打击的均匀性及其敏感，同时钢板厚度对称面的氧化铁皮去除也是对加热温度均匀性有影响。抛丸原则：钢板运输慢速、丸粒打击快速、打击角度45°、材质为硬度高直径小的丸粒，如钢丸。步骤(2)中，利用黑匣子数据，制定合理加热制度，保证超薄超高强宽板温差在±5℃，出炉前20min钢板各个埋偶位置的温度平均值在900±4.5℃，保证超薄板温差在±5℃。基于模拟技术开展水量模型的研究，进而设置合理水量模型，基于开展的工作设置的水量模型参数。黑匣子炉温测试是可以表征钢板实际温度与炉温差别，以及钢板三维方向温度均匀性的最直接的方法，结合黑匣子实测数据制定超薄宽板加热工艺制度，可以有效地考虑超薄板在加热时整体温度场分布状况。此外，水量模型因子设置为：对于超薄板来说辊缝设置范围在厚度基础上增加0-2mm，优选参数为辊缝为4.3-8.7mm，上下水比为1:1.3-1.5，水压为0.6-0.8MPa。冷却方式采用快速稳定及大水量的策略：1组狭缝式喷嘴开启流量1800-2000m3/min、其他开启6组高密快冷喷嘴冷却，总流量1200-2500m3/min，保证快速通过大流量的狭缝式喷嘴冷却区。因为超薄宽规格板冷却敏感性大，冷却速度极快，冷却时会快速通过相变点，导致相变应力较大。所以需要快速大水量保持各个方向的相变协同转变，以保持良好的板形。因超薄宽规格钢板主要是快速大水量冷却模式，所以狭缝式喷嘴是其最核心的冷却模块，保证狭缝式喷嘴精度是保证其冷却均匀性及板形最重要的基础，其思路是基于超薄板三维方向温度均匀性的控制方法，所述狭缝式喷嘴开口精度在1.92-2.02mm，满足精度±0.1mm的需求。步骤(3)中，配合强力冷矫直机进行矫正，这其实是很必要的，目前很多生产线因先期设计未考虑配置淬后强力冷矫直线，所以对淬火后板形不良未能起到有效的辅助矫正作用。强力冷矫直机的矫直工艺由实际板形状况进行选择是否矫正。上述钢板适用钢种为超薄超高强宽规格钢板，屈服强度为960MPa、厚度4.0-8.0mm、宽度2.0-5.0mm。其中，所述钢板淬火前还包括利用回火炉进行加热去应力矫正的步骤。保证淬火入炉前来料板形：对待淬火入炉板形较差的利用回火炉进行低温加热去应力矫正，板形测量在15-18mm/m；利用回火炉在300-350℃加热、在炉时间0.5-1h；出炉待轻载核温矫，消除应力。经测量，板形控制在9.5-10mm/m。前道所述钢板板形不平度大于15mm/m以上，同时不大于30mm/m以上。不平度大于15mm/m以上，虽可以进入无氧化辊底淬火炉，但会在加热时带来厚度方向温度不均匀性，也影响其他两个方向的温度均匀性。同时不平度大于15mm/m以上，钢板抛丸效果得不到保证，氧化铁皮打击不均匀，同样会在加热时影响温度均匀性，从而导致后续冷却均匀性得不到保证。值得注意的是，来料板形值在30mm/m以上时，会造成进入回火炉困难，达不到先期消除应力的作用。有益效果：1、本专利技术针对超薄超高强宽规格淬火板形的控制进行了拓展性的研究，结合现场实际生产条件及板形产生机制。综合考虑抛丸工艺、淬火工艺、水量模型及其他工序等影响因素，开展全方位的研究及现场应用；通过机理研究与控制并结合考虑现场全流程的影响因子。利用创新性的方法，如在炉温均匀性埋偶实测、水量模型多因子正交数值模拟计算的方法，以及对前后道工序结合开展研究与控制，能够真实、可靠且全面的对超薄超高强宽规格钢板淬火冷却均匀性进行调控，可直接为实际生产过程中超薄超高强宽规格钢板板形控制提供参考。附图说明图1图示了本专利技术中利用黑匣子测试钢板实际炉温曲线；图2图示了本专利技术中不同水量冷却曲线；图3图示了本专利技术中不同辊速下的冷却曲线；图4图示了本专利技术中不同冷却水温下的冷却曲线；图5为本专利技术中钢板宽度方向冷却水量分布示意图；图6图示了本专利技术中实际测量的狭缝式喷嘴开口精度。具体实施方式实施例1钢板淬火板形控制的集成方法，包括以下步骤：(1)钢种为屈服强度960MPa高强钢；厚度6mm；宽度4.0m。(2)保证淬火入炉前来料板形：板形测量在18mm/m；利用回火炉在350℃、在炉时间1h；出炉待轻载核温矫，消除应力。经测量，板形控制在10mm/m。(2)调整抛丸工艺：丸粒材质选择钢丸，抛本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢板淬火板形控制的集成方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)钢板进行抛丸工艺，其中丸粒材质选择钢丸，抛丸速度55‑65m/s，丸粒直径0.9‑1.1mm、打击角度45°、钢板运输速度4‑5.5m/min；(2)将完成抛丸工艺后的钢板进行无氧化淬火，其中淬火温度为890‑910℃，总时间55‑70min，冷却方式采取快速稳定及大水量的策略，水量参数为辊缝4‑9mm，上下水比为1:1.2‑1.6，水压0.5‑0.8MPa，水温26‑28℃，辊速0.45‑0.55m/s，总水量3000‑4500m

【技术特征摘要】
1.一种钢板淬火板形控制的集成方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)钢板进行抛丸工艺，其中丸粒材质选择钢丸，抛丸速度55-65m/s，丸粒直径0.9-1.1mm、打击角度45°、钢板运输速度4-5.5m/min；(2)将完成抛丸工艺后的钢板进行无氧化淬火，其中淬火温度为890-910℃，总时间55-70min，冷却方式采取快速稳定及大水量的策略，水量参数为辊缝4-9mm，上下水比为1:1.2-1.6，水压0.5-0.8MPa，水温26-28℃，辊速0.45-0.55m/s，总水量3000-4500m3/min；(3)对淬火后的钢板进行强力冷矫直，2-4道次整体往复式矫正，即完成了钢板淬火板形控制。2.根据权利要求1所述的集成方法，其特征在于：所述钢板屈服强度为960MPa、厚度4.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：王从道，李东晖，尹雨群，段东明，施小凡，
申请(专利权)人：南京钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32