罩式炉退火钢卷边部色差缺陷原因分析及对策.pdf

轧
钢
2014年4月?第31卷?第2期
22
STEEL ROLLING
AP-.2014Vol.31No.2
罩式炉退火钢卷边部色差缺陷原因分析及对策
王双成,沈青福
(宝山钢铁股份有限公司,a.研究院;b.冷轧厂,上海200941)
摘要:针对宝钢罩式炉机组生产新型热成形钢冷轧卷时出现边部色差缺陷的问题,应用EDS、GDS等检测
手段对缺陷产生原因进行了分析。结果表明,退火过程中钢卷边部脱碳是造成色差缺陷的主要原因。通过优
化氢气吹扫工艺解决了钢卷脱碳问题,使色差缺陷从根本上得到了有效控制。
关键词:冷轧钢卷;罩式炉退火;热成形钢;脱碳
文献标志码:B文章编号:1003-9996(2014)02-0022-03
Cause Analysis on Edge Color-difference Defect of Cold-rolled Coil in
Bell-type Furnace Annealing Process and Its Countermeasures
WANG Shuang-cheng, SHEN Qing-fub
国分
(a Research Institute: b. Cold Rolling Plant, Baoshan Iron & Steel Co, Ltd. Shanghai 200941, China)
甫值
Abstract: The cause of edge color-difference defect on the cold rolled coil was analyzed by means of EDS and
GDS, which was annealed in the bell-type furnace in Baosteel. The results show that the coil edge decarburiza-
tion in the recrystallization annealing process is the main reason for color-difference defects. By optimizing the
市氧
hydrogen gas purging process, the color difference defects got effective controlled
天量控
力传感
1引言
宝山钢铁股份有限公司冷轧厂罩式炉机组主
要采用德国LOI公司的全氢炉,用于轧后带钢的
光亮再结晶退火。近年来,随着连续退火技术的
发展,连续退火炉越来越多地取代了罩式退火炉
司具但是式炉依其自身特点,对于某些有特殊表
面质量要求,以及特殊厚度、宽度规格的钢卷的生
制产仍起到不可或缺的作用。
热成形钢是一种高强度钢,主要应用于汽车
图1冷轧卷边部色差缺陷实物形貌
板、支撑架等。宝钢罩式炉机组在试生产新型热
Fig. I Photo of the edge color-difference
defect on cold rolled sheet surface
成形钢产品时,钢卷在经过再结晶退火后两侧边
部出现连续带状灰黑色色差缺陷,宽度为100~2钢卷边部色差缺陷原因分析
15omm,形貌上呈波浪状,实物取样照片如图12.1缺陷样板的检测分析
所示。因这类色差缺陷程度往往较重,肉眼观察
罩式炉试生产热成形钢卷的规格为1.6mm
十分明显,产品表面质量达不到用户使用要求。×1250mm,主要化学成分如表1所示,除添加了
本文通过适宜的检测手段,并结合生产实际控制钛等合金元素外,相比于罩式炉生产的其他钢种,
情况,从根源上分析了这种色差缺陷的产生原因,其碳元素含量相对较高
并结合现场生产实践提出了针对性的对策措施。
收稿日期:2013-08-30
作者简介:王双成(1981-),男(汉族),黑龙江人,工程师,硕士。
第31卷?第2期
王双成等:單式炉退火钢卷边部色差缺陷原因分析及对策
表1热成形钢化学成分(质量分数
T'able 1 Composition of hot press forming steel( mass percentage
%
C
Mn
及其他合金元素
0.2~0,3
0.2~0.3
1.2~1.4
≤0.03
0.003
0,1~0,2
余量
为分析带钢边部色差缺陷的成因,使用JSM-加热升温开始至完成保温结束,即贯穿退火加热
6460LV型扫描电镜对色差缺陷样板的正常区域及保温两个阶段,主要目的是将炉内气氛循环更
及缺陷区域打点能谱分析,主要元素归一化处理新,将钢卷层间的轧制油等残留挥发排出炉外,进
后结果如表2所示,从检测结果发现,缺陷区域的而提高钢卷表面清洁度,实现钢卷光亮退火。目
碳元素含量比例明显低于正常区域
前,宝钢罩式炉氢气吹扫工艺的设定仍沿用设备
组建之初调试设定的3个阶段不同吹扫流量控制
表2冷轧卷边部色差缺陷EDS分析结果
方式,吹扫工艺曲线见图3,对于不同钢种没有进
Table 2 EDS analysis of the edge color-difference
defect on cold rolled sheet surface
行差异性控制。
质量分数/%
C Si Mn Cr Fc合计
正常区域点13.260,571.190,5094,48100
大
点23.010.521.230.4594.79100
点32.260.601.070.5295.55100
缺陷区域点10.850.841.260.7196.34100
点20.960.911.210.5996.33100
点30.700.731.320.5696.69100
0。48216202428323640483命
田
时间/h
?市乳
为进一步确定色差缺陷区域与正常区域碳含
1一氢气吹扫流量设定曲线;2一退火控制温度曲线。
制
量的差异,使用GDS-750A型辉光放电光谱仪对
图3式炉退火氢气吹扫工艺曲线
天门
缺陷样板的两个区域进行了浅表层碳元素对比分
Pig. 3 The curve of hydrogen-gas purging
析,分析结果如图2所示,可见,灰黑色缺陷区域
process in the bell-type furnace
經
相对于带钢正常区域的碳含量明显偏低。据检测
图4为罩式炉退火过程中保护气体成分随器有
结果,作者初步认为,色差缺陷区域发生了一定深时间和温度变化曲线”,可见,炉内气氮中甲烷浓目眼
度(约0.18gm)的脱碳现象。
度两次达到最大位,第1个尖嶂值在控制温度达公
到600て左右出现,持续时间为5~6h。此时甲烷司
中的碳来源于轧制油,应该被吹掉;第2个尖峰
传感器及具控制
C×10
值出现在加热结束的保温段,甲烷中的碳主要来
源于钢中,为了不使钢卷脱碳,此时产生的甲烷
尔
正常区域C含量
不应被吹走,以保证炉内甲烷适量浓度比例,避免
高温阶段(600C以上)C+2H2=CH4的反应持