一种预防极薄钢卷“塌芯”缺陷的生产工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种预防极薄钢卷“塌芯”缺陷的生产工艺。它是将原料钢卷经过开卷机开卷后，卷取机钳口夹住带钢头部并卷取带钢1.5圈，然后对带钢进行5-7道次的轧制，将2.5-3.0mm厚度的带钢轧制成0.3mm以下薄规格带钢，然后经过卷取机卷取成品钢卷后，经卸卷、称重、打捆后入库。本发明成品卷取采取大张力启车工艺，将芯部启车张力加大到1.6～2倍的设定卷取张应力，然后缓慢减小，直至钢卷外径为800mm时恢复到70N/mm2的设定张应力，卸卷中收缩卷筒后2°倒转钳口。本发明采用上述不增加卷取圈数的硬芯张力冷轧方法能够节省套筒制造和运输费用，有效地消除极薄卷的“塌芯”缺陷，提高生产节奏和效率。
【专利说明】一种预防极薄钢卷"塌芯"缺陷的生产工艺
【技术领域】
[0001] 本发明涉及冶金行业的板带钢生产工艺，特别适用于冷轧极薄钢卷的生产工艺。
【背景技术】
[0002] 当前，很多钢企特别是中小型民营钢企都在生产冷轧带钢，其中0. 3mm以下厚度 的极薄冷硬钢板占到了很大比例。在生产上述薄规格产品时，一般使用的都是配有大张力 卷取机的可逆冷轧机组。由于可逆冷轧机组的工艺特性，下线钢卷芯部实际是由数圈未轧 到目标厚度的较硬带钢绕成的。对于〇. 3_以下厚度的极薄冷硬钢卷，通常的做法一是采 用套筒轧制，同时借助皮带助卷器将带头卷绕在卷取机卷轴上的套筒上；二是采用硬芯张 力卷取，加大卷取圈数，提高硬芯层厚度（也相当于在卷芯放置了一个厚套筒）。
[0003] 无论是采用套筒轧制或是加大卷取圈数的硬芯张力卷取轧制，冷轧钢企的生产 成本都会有所增加，前者增加了套筒制造和物流费用，后者抗"塌芯"缺陷的效果并不理想 (见图1)，且直接降低了成材率，这对目前处在激烈的钢铁市场竞争中的钢铁企业可能是 致命的。
【发明内容】
[0004] 为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种预防极薄钢卷"塌芯"缺陷的生 产工艺。该工艺使用2. 5-3. Omm厚度钢卷采用较大的极限压下率轧制0. 3_以下薄规格钢 卷，即采用不增加卷取圈数的硬芯张力轧制方法。本发明不但节省了套筒制造和物流费用， 还有效地消除极薄卷的"塌芯"缺陷，提高生产节奏和效率，提升极薄卷生产企业的市场竞 争力。
[0005] 本发明的技术方案是：一种预防极薄钢卷"塌芯"缺陷的生产工艺，其特征是，以酸 洗后的热轧钢卷或二次退火的冷硬钢卷为原料钢卷，经过开卷机开卷后，带钢头部先后进 入轧机和卷取机，卷取机钳口夹住带钢头部并卷取带钢1. 5圈；然后对带钢进行5-7道次的 车L制，采用^ 91 %的极限压下率将2. 5-3. Omm厚度的带钢乳制成0. 3mm以下薄规格带钢，然 后经过卷取机卷取成品钢卷后，经卸卷、称重、打捆后入库。
[0006] 所述成品的设定卷取张应力为70N/mm2,比现有技术中通常设定的卷取张力降低 了 10%，以减小卷芯部位带钢承受的压力，同时也能避免因张力过小产生松卷缺陷，并保障 下游开卷工序的正常进行。
[0007] 所述轧制过程中使用极压性能超强的轧制油，能在轧制0. 2mm带刚时承受1800t 的轧制力的挤压。轧制油的使用温度控制为55?58°C，浓度控制在2. 5?4. 0%，皂化值为 160?180mgK0H/g，油箱液位维持在160?180cm，配合强力启车吹扫以减少卷芯残油量，增 大硬芯层带钢间摩擦力、降低层间压力。
[0008] 所述卸卷工序为：收缩卷筒后小角度（2° )倒转钳口、钢卷低速出钳口，目的是松 开芯部夹紧的翘头，预防卸卷时内圈松动；司索指挥天车轻吊轻放，防止夹钳刮碰翘头导致 内圈松动及外力冲击产生"塌芯"。
[0009] 所述的成品卷取采取大张力启车工艺，带钢带头夹紧卷取I. 5圈后建立大张力， 以保证钢卷芯部卷紧卷实，在不增加卷取圈数的条件下增大硬芯层有效厚度，提高其抗压 性。即将芯部启车张力加大到1. 6?2倍的设定卷取张应力，然后缓慢减小，直至钢卷外径 为800mm时恢复到设定张应力70N/mm2,此举既能降低芯部轧制力，又能改善芯部带钢板型， 提高硬芯层抗压性。
[0010] 本发明的有益效果是：本发明通过优化设定卷取张力、调整乳化液指标、建立穿带 卷取大张力、规范卸卷与吊运制度、完善启车张力制度等一系列简易技术措施，能够节省套 筒制造和运输费用，降低钢企生产成本，有效地消除极薄卷的"塌芯"缺陷，提高生产节奏和 效率，提升极薄卷生产企业的市场竞争力。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 图1是原有工艺生产极薄卷而频发的"塌芯"缺陷图；
[0012] 图2是使用本发明后下线极薄卷的正常外观图；
[0013] 图3是卸卷后某层带钢受力图。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。
[0015] -种预防极薄卷"塌芯"缺陷的冷轧工艺是解决：在残酷的市场竞争下，冷轧薄板 生产企业都在使用较厚的原料轧制0. 3_以下薄规格钢卷，根据目前一般的冷轧工艺，一 是采用套筒轧制，同时借助皮带助卷器将带头卷绕在卷取机卷轴上的套筒上，这增加了套 筒制造和物流费用；二是采用硬芯张力卷取，加大卷取圈数，提高硬芯层厚度，其抗"塌芯" 缺陷的效果并不理想，且直接降低了成材率。
[0016] 分析下线钢卷的受力（以顺时针卷取的卷为例），如图3,钢卷内某层带钢所受应 力由5部分组成：1)此层带钢受到的环向应力q ;2)外层带钢施加的径向压应力p1;3)内层 带钢施加的径向压应力P2;4)外层带钢施加的切向摩擦应力τ 1;5)内层带钢施加的切向 摩擦应力τ2。此时，若此层带钢薄弱部位屈服强度大于带钢层间产生的径向压力（ Pl-P2)， 则下线钢卷能保持正常的稳定状态，反之则会出现"塌芯"缺陷。带钢层间的径向压力是受 卷取张力的作用而产生，并由芯部向外圈逐层减小。
[0017] 根据可逆冷轧机的工艺特性，下线钢卷芯部实际是由数圈未轧到目标厚度的较硬 带钢绕成的，可将此硬芯层看作卷筒上受外压的内套筒，根据Mises公式推导、简化，硬芯 层失稳临界压力P ra近似为
【权利要求】
1. 一种预防极薄钢卷"塌芯"缺陷的生产工艺，其特征是，以酸洗后的热轧钢卷或二次 退火的冷硬钢卷为原料钢卷，经过开卷机开卷后，带钢头部先后进入轧机和卷取机，卷取机 钳口夹住带钢头部并卷取带钢1. 5圈；然后对带钢进行5-7道次的轧制，采用多91%的极 限压下率将2. 5-3. 0_厚度的带钢轧制成0. 3_以下薄规格带钢，然后经过卷取机卷取成 品钢卷后，经卸卷、称重、打捆后入库；所述成品的设定卷取张应力为70N/mm2。
2. 如权利要求1所述的一种预防极薄钢卷"塌芯"缺陷的生产工艺，其特征是，所述的 成品卷取采取大张力启车工艺，将启车张力加大到1. 6?2倍的设定卷取张应力，然后缓慢 减小，直至钢卷外径为800_时恢复到设定张应力。
3. 如权利要求1或2所述的一种预防极薄钢卷"塌芯"缺陷的生产工艺，其特征是，所 述卸卷工序中收缩卷筒后2°倒转钳口。
4. 如权利要求3所述的一种预防极薄钢卷"塌芯"缺陷的生产工艺，其特征是，所述轧 制过程中使用能在轧制0. 2_带刚时承受1800t的轧制力挤压的极压性能超强的轧制油。
5. 如权利要求4所述的一种预防极薄钢卷"塌芯"缺陷的生产工艺，其特征是，所述轧 制油的使用温度控制为55?58°C，浓度控制在2. 5?4. 0%，皂化值为160?180mgK0H/g， 油箱液位维持在160?180cm。
【文档编号】B21B1/22GK104475448SQ201410566955
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年10月22日 优先权日:2014年10月22日
【发明者】闻青山, 孙浩, 高元军, 王乐, 査凯, 吴冬梅, 刘继武, 马昊, 程龙, 刘爱民, 胡国雄 申请人:山东钢铁股份有限公司