防止厚度不大于0.5mm带钢连续退火炉内瓢曲和跑偏的方法与流程

本发明属于连续退火技术领域，涉及防止冷轧带钢在连续退火炉炉内瓢曲和跑偏的方法，特别涉及防止厚度不大于0.5mm带钢炉内瓢曲和跑偏的方法。

背景技术：

连续退火炉通常分为8个不同区域，分别是预热段(jpf)、加热段(rtf)、均热段(sf)、缓冷段(scs)、快冷段(rcs)、1#时效段(1#oa)、2#时效段(2#oa)、终冷段(fcs)，各区域的带钢张力通过设置在区域之间的张力计辊调节。冷轧带钢在高速连续退火过程中，受带钢板形、炉内张力、前后品种规格过渡、温度等因素的影响，易出现带钢瓢曲和跑偏现象。

对于厚度不大于0.5mm的薄规格带钢，由于在连续退火过程中带钢运行速度快，特别是板形不良时，其瓢曲和跑偏几率将大大增加，从而严重影响生产节奏，导致带钢运行速度大幅受限，甚至可能造成炉内带钢擦边、断带等生产事故，增加停炉次数。据统计，2014年厚度不大于0.5mm的薄规格带钢炉内平均速度为240m/min，由于带钢瓢曲和跑偏现象频繁,经常被迫降速运行，在此情况下，擦边、断带等生产事故仍然时有发生，平均每月停炉1～2次，产生了大量非计划品和废品，严重影响了生产顺行和合同交货。对于厚度不大于0.5mm的薄规格冷轧带钢，停炉后需要花费更多的时间和人力物力用于恢复生产，也大大增加了生产成本。

薄规格(厚度不大于0.5mm)冷轧带钢在连续退火炉内瓢曲、跑偏是一个难题，目前尚没有相关预防厚度不大于0.5mm的薄规格带钢在连退炉内瓢曲、跑偏控制方法的技术方案的报道。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供防止厚度不大于0.5mm带钢连续退火炉内瓢曲和跑偏的方法，根据产生跑偏的不同位置及产生原因，采取不同的方法来预防薄规格带钢连续退火炉炉内的瓢曲和跑偏。通过调整不同炉段的温度、控制温度变化范围、增加炉内热区张力，降低冷区张力，降低热区板温，提高终冷段板温等措施，来减少厚度不大于0.5mm的薄规格带钢在连续退火过程中瓢曲和跑偏现象的产生，提升机时产量，提高产品一次命中率，确保生产顺行。

本发明具体技术方案如下：

防止厚度不大于0.5mm带钢连续退火炉内瓢曲和跑偏的方法，具体为：

加热段和均热段张力控制在6.48-8.64n/mm²；温度控制在770-830℃；带钢在连退炉冷区张力控制在6.21-8.464n/mm²；终冷段板温控制在170-180℃。

进一步的，所述冷区包括1#时效段、2#时效段和终冷段。

优选的，1#时效段张力控制在6.21-7.55n/mm²、2#时效段张力控制在6.21-7.55n/mm²、终冷段张力控制在6.21-8.464n/mm²。

进一步的，预热段张力控制在6.6-8.1n/mm²、加热段张力控制在6.48-8.64n/mm²、均热段张力控制在6.48-8.64n/mm²、缓冷段张力控制在6.3-8.1n/mm²、快冷段张力控制在6.615-8.63n/mm²、1#时效段张力控制在6.21-7.55n/mm²、2#时效段张力控制在6.21-7.55n/mm²、终冷段张力控制在6.21-8.464n/mm²，各区域的带钢张力通过设置在区域之间的张力计辊调节。

进一步的，对于厚度0.4-0.5mm的深冲用带钢，加热段温度控制在820±10℃、均热段温度控制在820±5℃、终冷段温度控制在170-180℃。

对于厚度＜0.4mm的深冲用带钢，加热段温度控制在815±10℃、均热段温度控制在815±5℃、终冷段温度控制在170-180℃。

对于厚度≤0.5mm的一般冲压用带钢，加热段温度控制在780±10℃、均热段温度控制在780±5℃、终冷段温度控制在170-180℃。

本发明采用手动张力模式控制；

进一步的，连续退火炉带钢退火速度的加速度速率设定为0.01m/s²，以减少炉内带钢正常升降速时炉内张力波动，降低带钢瓢曲和跑偏风险。

进一步的，厚度不大于0.5mm带钢进连续退火炉之前，前后过渡产品的厚度差按≤0.05mm控制，以降低带钢过渡时的炉内张力波动。

厚度不大于0.5mm带钢进连续退火炉之前，宽度过渡要求为：前窄后宽且宽度差≥100mm时，使用月牙剪在焊缝连接处的宽边冲出一月牙过渡区域，避免焊缝附件区域应力集中增加瓢曲风险；

进一步的，厚度不大于0.5mm带钢进连续退火炉之前如需工艺温度过渡，则在不同钢种之间安排过渡材，温度过渡的两种材料一般原则是高要求的工艺优先执行，由于一般冲压用带钢dc01的变形性能对温度变化适应性强通常被广泛用于过渡材,便于炉内各区域温度平稳过渡至本发明工艺要求。如来料a和b工艺温度均要求高(a：800℃，b：820℃)，且钢种规格不同，在a和b之间安排过渡材可等a出炉后再用过渡材升温，在b进炉前使温度满足820℃即可)。

进一步的，防止加热段、均热段带钢产生热瓢曲，适当降低退火温度，控制在770-830℃，使厚度不大于0.5mm的目标带钢进炉前提前过渡并稳定在所需退火温度。

进一步的，当来料板形严重不良时，易产生热区a的炉内跑偏，通常采取切换加热模式的方法，达到提升热区a区域温度，同时减少加热段带钢温度波动范围的方法来预防薄规格带钢炉内跑偏；具体为：若来料板形太差，在热区a跑偏严重，则将加热模式由正常模式切换到比例模式，将热区a区域温度由450℃左右快速升到650℃左右，之后再恢复正常加热模式，使带钢快速软化，增加与炉辊的接触面，从而不易产生跑偏与瓢曲。

进一步的，终冷段风机控制：通过观察，当风机的负荷≥35％时，终冷段带钢出现冷瓢的机率增大，此时适当减少2#时效段和终冷段的板温差有利于减小终冷段带钢产生冷瓢的风险。因此将终冷段出口板温控制在170-180℃，1#-6#变频风机负荷一般控制在15-25％。如负荷低于15％，则关闭一台风机，以保证变频风机负荷既在需要的控制范围内，同时也可保持炉内带钢的运行气氛稳定，进一步减少循环喷吹冷却对带钢板面的影响。

本发明涉及的连续退火生产线名称具体是指：

加热模式：是指连续退火炉热区带钢加热控制方式，常用的有两种模式，比例模式和正常模式。

比例模式：加热段和均热段辐射管温度设定点均为970℃，区域内的辐射管均匀加热，热区a区域温度在650℃左右，带钢在进炉后带钢温度得到均匀提升。该模式加热能力大，辐射管输出功率高，适应性强，多用于≥0.8mm厚度的带钢。

正常模式：加热段和均热段辐射管温度设定点均为970℃，其中热区a辐射管温度设定输出功率小，温度设定点较低，热区a区域温度在450℃左右，以防止薄规格带钢进炉后温升过快产生瓢曲，带钢在加热段中后部带钢温度得到较快提升。该模式加热能力适中，多用于＜0.8mm厚度的较薄带钢。

热区a：是指加热段前端，即加热段中4#纠偏辊之前预热段之后的炉区。

热区b：是指加热段中4#纠偏辊之后的区域和均热段。

冷区c：是指1#时效段、2#时效段、终冷段。

二级系统张力设定值控制模式：根据带钢不同规格、品种，在炉内各区段设定常规二级系统张力值，在计算机控制下交由一级系统执行。

手动张力控制模式：根据带钢不同规格、品种，在炉内各区域人工修改常规二级系统张力值，在计算机控制下将修改后的二级系统张力值交由一级系统执行。

本发明下的连续退火炉各区域单位张力控制值如下表1所示。

表1连续退火炉各区域单位张力控制值

炉内加热段、均热段和终冷段工艺温度控制：在保证带钢性能合格的前提下，适当降低加热段、均热段的退火温度，同时提升终冷段出口板温至170-180℃，以减少带钢由2#时效段过渡至终冷段的温降，减缓终冷段风机循环喷吹冷却对带钢板面冷却的影响，避免冷瓢的产生，厚度不大于0.5mm带钢炉内加热工艺温度改进情况如表2所示。

表2厚度不大于0.5mm带钢炉内加热工艺温度改进情况(以dc04深冲用带钢为例)

本发明以防止厚度不大于0.5mm带钢炉内瓢曲和跑偏为前提，通过适当改变热区a区域温度，增加热区a和热区b张力，降低冷区c张力，适当调整加热段、均热段和终冷段的工艺温度，打破采用传统二级张力控制和使用常规工艺温度的做法，有效阻止了连续退火过程中带钢瓢曲和跑偏现象的产生，从而保证了带钢稳定高速生产。

本发明控制连续退火炉热区a和热区b的张力和温度是为了防止带钢在进炉时的高温区出现热瓢和跑偏，控制冷区c张力和终冷段温度是为了避免带钢在终冷段出现冷瓢。

本发明的有益效果：本发明与现有技术相比，改进了不同区域张力的设定值，优化了加热工艺温度，改变以二级设定值为主的张力设定方法，创新了以手动设定张力为主导的操作方法。通过选用手动张力控制模式，增大热区a和热区b张力设定值预防带钢进炉后的跑偏，减小冷区c张力设定值避免带钢瓢曲，操作简单，调节方便，极大地减少了厚度不大于0.5mm带钢在炉内的瓢曲和跑偏现象，从而有效的提升了机时产量，减少了故障时间和停炉事故，提高产品质量，使带钢炉内平均速度由原来的小于240m/min提高到280m/min。采用本发明方法生产与采用现有技术二级设定值模式生产情况比较，本发明方法：连退机组设备、生产原因引起的停炉月平均3.4次/月，事故开炉0次/月，与现有技术同比分别下降1.43次/月和1次/月。采用本发明方法操作故障时间与现有技术方法同比下降67.54％，总故障时间同比下降38.96％。同时，降低了煤气消耗，提升了厚度不大于0.5mm带钢炉内高速生产的稳定性，确保合同的兑现率，提高了企业信誉和经济效益。

附图说明

图1为本发明连续退火炉内部结构；其中，1-预热段、2-加热段、3-均热段、4-缓冷段、5-快冷段、6-1#时效段、7-2#时效段、8-终冷段；9-4#纠偏辊；10-5#纠偏辊；11-张力计辊；热区a：是指加热段前端，即加热段中4#纠偏辊之前的炉区；热区b：是指加热段中4#纠偏辊之后的区域和均热段；冷区c：是指1#时效段、2#时效段和终冷段；4#纠偏辊在加热段；5#纠偏辊在均热段；带钢张力通过设置在区域之间的张力计辊调节。

具体实施方式

防止厚度不大于0.5mm带钢连续退火炉内瓢曲和跑偏的方法：

1、计划编排：目标薄规格带钢进炉之前，过渡产品厚度差按≤0.05mm控制，以降低带钢过渡时的炉内张力波动。宽度过渡上如果是前窄后宽且宽度差≥100mm时，使用月牙剪在焊缝连接处的宽边冲出一月牙过渡区域，避免焊缝附件区域应力集中增加瓢曲风险，计划中各钢种间如需工艺温度过渡，则在不同钢种之间安排适量的过渡材，温度过渡的二种材料一般原则是高要求的工艺优先执行，由于一般冲压用带钢dc01变形性能对温度变化适应性强通常被广泛用于过渡材,便于炉内各区域温度平稳过渡至本发明工艺要求。

2、张力控制：由二级值张力模式控制改为手动张力模式控制，同时连续退火炉带钢退火速度的加速度速率设定为0.01m/s²，以减少炉内带钢正常升降速时炉内张力波动，降低带钢瓢曲风险。

3、加热工艺：防止加热段和均热段带钢产生热瓢曲，适当降低退火温度，控制在770-830℃，目标带钢进炉前提前过渡并稳定在所需退火温度；若来料板形太差，在热区a跑偏严重，则将加热模式由正常模式切换到比例模式，将热区a区域温度由450℃快速升到650℃左右，使带钢快速软化，增加与炉辊的接触面，从而不易产生跑偏与瓢曲，之后再恢复正常加热模式。

4、终冷段风机控制：通过观察，当风机的负荷≥35％时，终冷段带钢出现冷瓢的机率增大，此时适当减少2#时效段和终冷段的板温差有利于减小终冷段带钢产生冷瓢的风险。因此将终冷段出口板温控制在170-180℃，1#-6#变频风机负荷一般控制在15-25％左右。如负荷低于15％，则关闭一台风机，以保证变频风机负荷既在需要的控制范围内，同时也可保持炉内带钢的运行气氛稳定，进一步减少循环喷吹冷却对带钢板面的影响。

按照上述方法，具体处理不同的钢具体实施例参数如下：

实施例1

防止厚度不大于0.5mm带钢连续退火炉内瓢曲和跑偏的方法：

目标钢种xgmb(深冲用带钢)，产品规格厚度×宽度0.5×1250mm，根据生产计划编排，前行安排2卷过渡材，钢种为dc01，产品规格厚度×宽度0.6×1000mm。由于是前窄后宽过渡且宽度差≥100mm，使用月牙剪在焊缝处月牙后一半处冲出过渡区域，避免过渡区域应力集中增加瓢曲风险。

加热温度控制：加热段和均热段板温在2卷前行过渡材dc01生产时由780℃逐步提升至目标带钢要求的820℃并保持稳定状态。

张力控制方式：目标带钢进炉后由二级值张力模式控制改为手动张力模式控制，待目标带钢头部即将经过加热段和均热段张力计辊前依次将加热段和均热段张力逐步修改至二级值的+14.85％，待目标带钢头部即将经过1#时效段、2#时效段和终冷段张力计辊前依次将1#时效段、2#时效段和终冷段张力逐步修改至二级值的-10％。张力修改幅度为0.10kn，待实际张力达到手动张力设定值后再修改。炉内各区域张力分布：如表3所示。炉内带钢平均速度以及炉内带钢瓢曲和跑偏情况对比如表4。

终冷段风机控制方式：终冷段板温在目标带钢进终冷段之前稳定在170-180℃。

表3炉内各区域张力分布

表4实施例1炉内带钢平均速度以及炉内带钢瓢曲和跑偏情况对比

注：常规张力是指二级值张力模式设定值下的张力控制。

实施例2

防止厚度不大于0.5mm带钢连续退火炉内瓢曲和跑偏的方法：

目标钢种dc03(深冲用带钢)，产品规格0.5×1000mm，根据生产计划编排，前行安排3卷过渡材，钢种为dc01，产品规格0.45×1100mm。

加热温度控制：加热段和均热段板温在3卷前行过渡材dc01生产时由780℃逐步提升至目标带钢要求的810℃并保持稳定状态。

张力控制方式：目标带钢进炉后由二级值张力模式控制改为手动张力模式控制，待目标带钢头部即将经过加热段和均热段张力计辊前依次将加热段和均热段张力逐步修改至二级值的+19.06％，待目标带钢头部即将经过1#时效段、2#时效段和终冷段张力计辊前依次将1#时效段、2#时效段和终冷段张力逐步修改至二级值的-10％。张力修改幅度为0.10kn，待实际张力达到手动张力设定值后再修改。炉内各区域张力分布：如表5所示。炉内带钢平均速度以及炉内带钢瓢曲和跑偏情况对比如表6。

终冷段风机控制方式：终冷段板温在目标带钢进终冷段之前稳定在170～180℃。

表5炉内各区域张力分布

注：常规张力是指二级值张力模式设定值下的张力控制。

表6实施例2炉内带钢平均速度以及炉内带钢瓢曲和跑偏情况对比

实施例3

防止厚度不大于0.5mm带钢连续退火炉内瓢曲和跑偏的方法：

目标钢种xgmb(深冲用带钢)，产品规格0.4×1000mm，根据生产计划编排，前行安排2卷过渡材，钢种为dc01，产品规格0.4×1000mm。

加热温度控制：加热段和均热段板温在2卷前行过渡材dc01生产时由780℃逐步提升至目标带钢要求的815℃并保持稳定状态。

张力控制方式：目标带钢进炉后由二级值张力模式控制改为手动张力模式控制，待目标带钢头部即将经过加热段和均热段张力计辊前依次将加热段和均热段张力逐步修改至二级值的+15％，待目标带钢头部即将经过1#时效段、2#时效段和终冷段张力计辊前依次将1#时效段、2#时效段和终冷段张力逐步修改至二级值的-10％。张力修改幅度为0.10kn，待实际张力达到手动张力设定值后再修改。

终冷段风机控制方式：终冷段板温在目标带钢进终冷段之前稳定在170～180℃。

炉内各区域张力分布：如表7所示。炉内带钢平均速度以及炉内带钢瓢曲和跑偏情况对比如表8。

表7炉内各区域张力分布

注：常规张力是指二级值张力模式设定值下的张力控制。

表8实施例3炉内带钢平均速度以及炉内带钢瓢曲和跑偏情况对比

本发明方法能够防止厚度不大于0.5mm带钢炉内瓢曲和跑偏。