一种提升高碳高硅钢钢坯高压水除鳞效果的方法与流程

    专利2026-03-02  20


    本发明属于冶金,具体是一种提升高碳高硅钢钢坯高压水除鳞效果的方法。


    背景技术:

    1、钢在高温炉内加热时,由于炉内含有大量的氧化性气体,其表面会发生氧化,从而在钢坯表面形成一层氧化铁皮。在钢坯轧制的过程中该氧化铁皮如果不能被及时清除而压入钢表面,会使钢表面产生麻点,损害表面质量。

    2、目前,一般采用高压水除鳞的方法将钢坯表面的氧化铁皮清除,以满足轧钢过程的需要。然而,在si、cr等元素含量较高的钢中, si、cr元素等元素的金属性比较活泼,其氧化倾向比铁的还要大,且他们在feo中的扩散速度比fe慢,会在钢基体的表面富集形成一层非常致密的氧化物保护膜,在高温条件下,这些保护膜会进一步与feo形成复杂的硅酸盐化合物,这些化合物会增加基体和外层氧化铁皮的结合力,导致在高压水除鳞过程中无法将钢坯表面的氧化铁皮清理干净。


    技术实现思路

    1、本发明的目的是提供一种提升高碳高硅钢钢坯高压水除鳞效果的方法,以解决高碳高硅钢中si、cr元素易在钢坯表面氧化富集,形成的氧化铁皮无法用高压水除鳞方法清除干净的技术问题。

    2、为实现其目的,本发明采用如下技术方案:

    3、一种提升高碳高硅钢钢坯高压水除鳞效果的方法,包括以下步骤:

    4、(1)控制钢坯进入加热炉时钢坯的表面温度大于700℃;所述加热炉为三段式加热炉,从钢坯入口到出口依次为一加,二加,均热段;

    5、(2)控制钢坯一加温度为950-1040℃,加热时间20-30min,空燃比控制为1.0-1.1;

    6、(3)控制钢坯二加温度为1100-1180℃,加热时间30-50min,空燃比控制为1.1-1.2;

    7、在加热过程中期,控制加热炉内的温度在1100-1180℃,空燃比1.1-1.2,使炉内加热气氛为氧化性气氛,可快速在钢坯表面形成致密的氧化铁皮膜,炉气中的氧可以通过氧化膜继续向钢坯基体表面扩散,由于在高碳钢中存在着大量的碳,在钢坯表面的碳可以和氧化铁皮中氧的发生反应生成大量的co,这些气体分子不能通过致密的氧化铁皮向环境中扩散,只能在钢坯基体和氧化铁皮之间聚集,大量气体的聚集会在氧化铁皮和基体形成一个气隙,这个气隙的存在会降低氧化铁皮和基体的结合力。另外,由于基体和氧化铁皮之间co气体的存在,可以抑制氧化铁皮中的氧与钢坯中的si、cr等元素发生反应,减少钢坯基体表面复杂氧化物的生成,这也会降低氧化铁皮的附着力。在高压水除鳞的过程中,高压水更容易破坏钢坯表面的氧化铁皮而冲入气隙产生激烈的反应而使氧化铁皮更加容易分离,从而提升高压水除鳞的效果。

    8、(4)控制钢坯均热段温度为1100-1050℃,加热时间30-40min,空燃比控制为1.0-0.9;

    9、在加热的后期过高的加热温度会使钢坯和氧化铁皮之间co气体进一步聚集,会增加钢坯和致密氧化铁皮之间的压力,当气体压力大于氧化铁皮塑性变形的临界值就会在氧化铁皮中形成裂纹,甚至导致致密氧化铁皮破裂,钢坯表面的还原性的气隙层被破坏。炉气中过高的氧会使致密氧化铁皮进一步氧化而变的疏松破裂,使气隙中的还原性气体溢出,破坏钢坯基体和氧化层之间的还原性保护气体层,使炉内大量的氧气与钢坯表面接触而将产生二次氧化,再次在钢坯表面形成致密的氧化膜,这会增加氧化铁皮的附着力,恶化高压水除鳞效果,同时增加钢坯表面氧化铁皮的厚度而增加钢坯烧损。因此,在加热过程后期,需控制加热温度在1100℃以下,优选为1100-1050℃,同时控制空燃比为1.0-0.9,使加热炉内气氛为还原性气氛,以稳定加热前期在基体和氧化铁皮之间形成的气隙压力和氧化铁皮的致密性。

    10、作为本发明技术方案的进一步优选,所述高碳高硅钢的成分以重量百分比计为:c:0.83-0.92%,si:1.05-1.20%,mn:0.70-0.80%,cr:0.20-0.30%,p:≤0.020%,s≤0.015%。

    11、进一步地,所述钢坯在加热炉中的总加热时长为90-120min。

    12、进一步地,所述高压水除鳞压力为14-15mpa。

    13、与现有技术相比,本发明的有益效果在于:

    14、采用本发明后,高碳高硅钢表面的氧化铁皮在高压水除鳞过程中更加容易去除,实现在较低的除磷压力下完成钢坯表面氧化铁皮的去除,除磷后的钢坯表面光洁,无氧化铁皮残留,避免了轧制过程中将氧化铁皮压入钢坯基体的内部,减少了线材表面质量缺陷的发生。



    技术特征:

    1.一种提升高碳高硅钢钢坯高压水除鳞效果的方法,其特征在于,包括以下步骤:

    2.如权利要求1所述的一种提升高碳高硅钢钢坯高压水除鳞效果的方法,其特征在于,所述高碳高硅钢的成分以重量百分比计为:c:0.83-0.92%,si:1.05-1.20%,mn:0.70-0.80%,cr:0.20-0.30%,p:≤0.020%,s:≤0.015%。

    3.如权利要求1所述的一种提升高碳高硅钢钢坯高压水除鳞效果的方法,其特征在于,所述钢坯在加热炉中的总加热时长为90-120min。

    4.如权利要求1-3任一项所述的一种提升高碳高硅钢钢坯高压水除鳞效果的方法,其特征在于,所述高压水除鳞压力为14-15mpa。


    技术总结
    本发明公开了一种提升高碳高硅钢钢坯高压水除鳞效果的方法,包括以下步骤:(1)控制钢坯进入三段式加热炉时钢坯的表面温度大于700℃;(2)控制钢坯一加温度为950‑1040℃,加热时间20‑30min,空燃比控制为1.0‑1.1;(3)控制钢坯二加温度为1100‑1180℃,加热时间30‑50min,空燃比控制为1.1‑1.2;(4)控制钢坯均热段温度为1100‑1050℃,加热时间30‑40min,空燃比控制为1.0‑0.9。本发明通过控制加热过程参数,在高碳高硅钢坯基体表面和氧化铁皮之间形成含有还原性气体的气隙,从而减弱钢坯表面氧化铁皮和基体之间的结合力,使加热炉加热过程中钢坯表面形成的氧化铁皮在高压水除鳞过程中更加容易剥离,提升了高碳高硅钢钢坯的除磷效果,减少氧化铁皮压入对成品质量的影响。

    技术研发人员:胡明,范伟,翟有有,王立洲,寇劲松,李晓燕,陈开锋
    受保护的技术使用者:甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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