一种不锈钢热轧钢带免固溶退火生产方法

1.本发明涉及不锈钢轧制及热处理工艺领域，具体涉及一种不锈钢热轧钢带免固溶退火生产方法。


背景技术：

2.奥氏体不锈钢具有良好的加工性能和耐蚀性能，广泛应用于餐具、医疗器具、家具装饰、化工、造纸、能源环保等领域。奥氏体不锈钢热轧钢带在交付下游冷加工前需进行固溶退火处理。固溶退火的主要目的是使碳化物和各种合金元素完全均匀地溶解在奥氏体中，然后冷却，抑制碳化物的析出，以改善不锈钢的耐蚀性能，并软化组织，消除加工硬化。热轧工序的主要工艺流程为：连铸坯加热
→
粗轧高压水除磷
→
粗轧
→
飞剪切头尾
→
精轧高压水除磷
→
精轧
→
层流冷却
→
卷取
→
打捆、称重及喷印
→
入库；连续固溶退火酸洗工序的主要工艺流程为：上卷
→
开卷
→
夹送矫直
→
入口切头尾
→
焊接
→
固溶加热
→
快速冷却
→
烘干、破鳞及抛丸
→
酸洗
→
出口剪切
→
卷取
→
称重、打捆。
3.上述工艺固溶退火过程中，需将钢带从室温加热至固溶温度950～1150℃，不但需要消耗大量能源，同时还会排放大量的co2气体。为实现国家的“碳达峰、碳中和”战略目标，我国钢铁行业面临着节能减排的巨大压力，因此本发明提出了一种不锈钢热轧钢带的免固溶退火生产方法，通过热轧生产工艺的调整，使热轧态的钢带获得与固溶退火产品类似的耐蚀性能及力学性能，从而取消连续固溶退火酸洗工序中的固溶加热和快速冷却环节，直接进行酸洗。


技术实现要素：

4.为达到节能减排、降本增效的效果，本发明提出一种不锈钢热轧钢带免固溶退火生产方法。
5.本发明的技术方案如下：一种不锈钢热轧钢带免固溶退火生产方法，基于常规热轧工序关闭层流冷却流程，增设保温补热装置4、保温罩7和快速冷却装置8；取消固溶退火酸洗工序中的固溶加热和快速冷却环节，直接进行酸洗；具体为，在粗轧机组3和飞剪5间的辊道增设保温补热装置4，对经粗轧机组3后的中间坯进行中间坯补热保温流程，提升其终轧温度；原层流冷却处加盖保温罩7以减少温降，使硬化的钢带组织完成软化；在保温罩7与地下卷取装置9间增设快速冷却设备8，快速冷却设备8根据地下卷取装置9卷取能力，控制冷却温度；经地下卷取装置9后的热轧钢卷冷却至室温后，运送至固溶退火酸洗线，不需要进行固溶退火处理，直接进行破鳞、抛丸及酸洗。
6.所述快速冷却装置8包括多组高压射流喷水冷却装置，高压射流喷水冷却装置设有多组喷水集管；每组喷水集管设有四对，于钢带输入侧为一对入口集管、于钢带输出侧为一对出口集管；每组的入口集管顺着钢带运行方向进行喷射，出口集管逆着钢带运行方向进行喷射，入口集管与出口集管间的其余两对集管垂直于钢带表面进行喷射，各组之间分开控制。
7.该不锈钢热轧钢带免固溶退火生产方法包括热轧工序和酸洗工序；热轧工序流程为：连铸坯加热
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粗轧高压水除磷
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粗轧
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中间坯补热保温
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飞剪切头尾
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精轧高压水除磷
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精轧
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保温罩保温
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快速冷却
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卷取
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打捆、称重及喷印
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入库；经热轧工序后冷却至室温的热轧钢卷运至固溶退火线上直接进行酸洗工序，酸洗工序具体流程为：上卷
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开卷
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夹送矫直
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入口切头尾
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焊接
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破鳞及抛丸
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酸洗
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出口剪切
→
卷取
→
称重、打捆。
8.所述热轧工序中的中间坯补热保温流程，控制终轧温度于1000～1100℃。
9.所述保温罩7对经精轧机组6轧制后的钢带的保温时间控制到15s以内。
10.所述地下卷取装置9能够卷取温度低于500℃的钢带时，控制快速冷却装置8喷水集管开启数量和水量，将钢带冷却至500℃以下。
11.所述地下卷取装置9无法卷取温度低于500℃的钢带时，减小快速冷却装置8中喷水集管的开启数量或水量，控制温度为550～650℃，卷取后对钢卷进行强制冷却，使钢卷中间层温度降至500℃以下。
12.所述精轧后，在层流冷却区增设保温罩7，确保轧制后的钢带组织充分软化或采用自然空冷方式，自然空冷方式下通过增加空冷时间来完成加工硬化组织的软化过程。
13.所述增设的快速冷却装置8，使软化后的钢带快速通过析出敏感温度区，卷取温度控制在500℃以下，优选的卷取温度取决于钢带的化学成分及轧制工艺。
14.本发明的有益效果：本发明通过中间坯补热保温流程，控制终轧温度于1000～1100℃，通过增设在原层流冷却区辊道上的保温罩后，软化经加工硬化的组织，然后经快速冷却至500℃以下进行卷取，使钢带快速通过cr碳化物析出的敏感温度区间，确保其耐蚀性能。同时，取消了不锈钢热轧钢带固溶退火酸洗工序中的固溶加热和快速冷却环节，直接进行酸洗，可大幅度节约能源，降低生产排放；同时因为采用了低温卷取工艺，减少钢卷的在库冷却时间，提高生产效率，缩短产品生产周期。
附图说明
15.图1为不锈钢热轧钢带免固溶退火生产方法热轧工艺流程；
16.图2为卷取前快速冷却装置分组及喷射角度示意图。
17.图中：1加热炉；2高压水除磷；3粗轧机组；4保温补热装置；5飞剪；6精轧机组；7保温罩；8快速冷却装置；9地下卷取装置。
具体实施方式
18.为了更好的解释本发明，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
19.实施例1：
20.按如下步骤进行：
21.(1)304奥氏体不锈钢，坯料规格220mm
×
1534mm，板坯在加热炉1中加热至1280℃，保温4小时后出炉；从加热炉1出来的钢坯，经高压水除磷2，经粗轧机组3进行5道次粗轧，轧制成40mm
×
1567mm的中间坯，粗轧出口温度为1125℃；
22.(2)对中间坯进行补热保温后，精轧开轧温度为1150℃，经精轧机组6进行7道次精轧，轧制成4.8
×
1565mm的钢带，终轧温度为1040℃，轧制速度为6.5m/s；
23.(3)经步骤2轧后的钢带直接通过层流冷却区，层流冷却喷嘴保持关闭状态，并加
盖保温罩7，钢带从精轧机组6出口运行到层流冷却区出口的时间为10s，加工硬化组织的软化率可达到80％以上；
24.(4)软化后的钢带进入快速冷却装置8冷却至450℃，然后进入地下卷取装置9卷取成钢卷，钢卷经打捆、称重及喷印后，运送至钢卷库冷却至室温；
25.(5)冷却至室温的钢卷运送至酸洗线，经开卷、矫直、切头尾及焊接后，进行表面破鳞和抛丸处理，然后进入酸洗槽进行酸洗，酸洗后卷取成钢卷，并打捆称重，在酸洗槽出口根据钢卷重量进行剪切分解。
26.实施例2：
27.按如下步骤进行：
28.(1)304奥氏体不锈钢，坯料规格220mm
×
1534mm，板坯在加热炉1中加热至1280℃，保温4小时后出炉；从加热炉1出来的钢坯，经高压水除磷2，经粗轧机组3进行5道次粗轧，轧制成40mm
×
1567mm的中间坯，粗轧出口温度为1125℃；
29.(2)对中间坯进行补热保温后，精轧开轧温度为1150℃，经精轧机组6进行7道次精轧，轧制成4.8
×
1565mm的钢带，终轧温度为1040℃，轧制速度为6.5m/s；
30.(3)经步骤2轧后的钢带直接通过层流冷却区，层流冷却喷嘴保持关闭状态，并加盖保温罩7，钢带从精轧机组6出口运行到层流冷却区出口的时间为10s，加工硬化组织的软化率可达到80％以上；
31.(4)地下卷取装置9无法卷取温度低于500℃的钢带，软化后的钢带进入快速冷却装置8冷却至550℃，然后进入地下卷取装置9卷取成钢卷，钢卷经打捆、称重及喷印后，钢卷吊运至淬火槽中强制冷却2小时后，运送至钢卷库冷却至室温；
32.(5)冷却至室温的钢卷运送至酸洗线，经开卷、矫直、切头尾及焊接后，进行表面破鳞和抛丸处理，然后进入酸洗槽进行酸洗，酸洗后卷取成钢卷，并打捆称重，在酸洗槽出口根据钢卷重量进行剪切分解。
33.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明做其它形式的限制，任何本领域技术人员可以利用上述公开的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。