一种克服铁素体不锈钢热轧软硬边的工艺

技术领域

本发明属于不锈钢轧制技术领域，特别涉及一种克服铁素体不锈钢热轧软硬边的工艺。

背景技术

不锈钢热轧的工艺一般是上料、加热、坯料除鳞、粗轧、精轧、卷曲；由于不锈钢板卷曲成钢卷后会造成内外散热冷却速度不均的情况，钢卷内部散热慢，外部边缘散热快，因此会造成其机械性能不均匀的情况出现，即不锈钢软硬边的情况；

经过检索，申请号为202111355959.3的一种克服铁素体不锈钢热轧软硬边的制造方法，此方法是对热轧钢卷采用保温坑缓冷的方式，同时利用其他热卷提供的热量，让热轧钢卷所在区域内的温度缓慢下降，使钢卷能够均匀受热，缓慢降温的；本发明采用特殊的缓慢降温措施，利用保温坑的保温功能，以及其他热卷提供热量，让一定区域内的温度缓慢下降，使钢卷达到均匀受热，缓慢降温的目的，有效改善其机械性能，解决不锈钢板卷成型性能不佳的问题；

此方案是通过保温坑的保温缓冷解决软硬边的问题，但是没有明确提供何种结构的保温坑能配合此方案实现效果；

本发明提供了一种保温装置能够有效合理的实现保温缓冷。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中不足，提供一种克服铁素体不锈钢热轧软硬边的工艺，能够通过对钢卷的保温解决钢卷冷却速度不均造成的钢卷软硬边的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种克服铁素体不锈钢热轧软硬边的工艺，其工艺步骤如下：

1)准备钢坯至加热炉进行加热，其加热步骤依次分为预热段、加热一段、加热二段、均热段；预热段，温度控制在555-600℃，加热时间，90-100min；预热段完成后进入加热一段加热，温度控制在900-1000℃，加热时间，75-85min；加热一段完成后进入加热二段加热，温度控制在1100-1200℃，加热时间，60-70min；加热二段完成后进入均热段，温度控制在1150-1200℃，加热时间，50-60min；总加热时间275-315min。

2)高压水除鳞，通过高压水喷射机构对加热的钢坯表面的氧化皮进行去除。

3)粗轧：加热后的钢坯经过传输辊传送至粗轧机，传送装置上设有相应的保温罩；粗轧时对钢坯进行6道次轧制；一道次压下率为31-32.6％；二道次压下率为27-28.5％；三道次压下率为27-28.5％；四道次压下率为23-24％；五道次压下率为23-24％；六道次压下率为22-22.5％；

4)精轧：经过传输进入精轧机构，精轧采用升速轧制，精轧开轧温度设为1000-1050℃；精轧结束温度900-980℃。

5)卷取：精轧后送入卷取机构进行卷取。

6)保温缓冷：将钢卷吊运至保温装置内进行保温缓冷；

6-1)清理保温装置箱体内的堆积的氧化皮，然后检查各处密封情况；

6-2)将钢卷吊运至保温装置内进行保温；导致保温装置内时钢卷温度＞920℃；钢卷均匀排列；

6-3)保温时间控制在25-26.5小时，降温速率为30-55℃/h，等待钢卷缓慢降温，钢卷温度低于35℃将钢卷吊出；

6-4)对保温装置内的掉落的氧化皮进行清理。

保温装置包括箱体、保温层、缓冲机构、清理机构、支撑机构；所述保温层设于箱体内壁上，清理机构和支撑机构间隔设置并设于箱体底部，缓冲机构设于箱体两侧并与支撑机构相对应。

所述箱体两侧设有固定板，固定板上设有电推杆，箱体顶部设有导轨和封盖，封盖一端滑动连接导轨，另一端固定连接电推杆顶轴；通过电推杆带动封盖沿导轨滑动打开或关闭箱体；箱体底部设有第一清理槽、第一导向槽、第二清理槽、第二导向槽、第三清理槽；第一清理槽连通第一导向槽；第二清理槽连通第二导向槽和第三清理槽；第一清理槽与第二清理槽间隔设置；箱体内壁上设有第一安装槽和第二安装槽。

保温层包括第一支架、第二支架、锁固销轴、网架、岩棉；第一支架上设有第一插孔，第一支架一侧设有插杆，第二支架一侧设有插套并对应插杆，第二支架上设有第二插孔和插槽，第二支架另一侧设有第一滑轨并设于第一安装槽内；岩棉设于第一支架和第二支架之间，第一支架通过插杆穿过岩棉与插套契合，锁固销轴两端设有对称的限位块，锁固销轴穿过第一插孔和第二插孔后并旋转实现对第一支架、第二支架和岩棉的固定，网架插入插槽内对岩棉进行围拢固定。

所述缓冲机构包括安装板、第二滑轨、第一盒体、第二盒体；第二滑轨设于第二安装槽内并相互插接，第二盒体一端固定连接第二滑轨，第一盒体滑动套接第二盒体，所述安装板一侧设有若干辊轴，另一侧设有伸缩轴，伸缩轴穿过第一盒体并固定连接第二滑轨，伸缩轴上设有限位板并设于第一盒体一侧，伸缩轴套接弹簧，弹簧两端分别顶触限位板和第二滑轨；弹簧推动限位板、第一盒体和安装板顶出；第一盒体与第二盒体用于保护弹簧，避免弹簧在长时间的高温下失去机械弹性。

所述清理机构包括第一电机、刮扫架、第一双向丝杠、第一伸缩板、支撑杆、第一固定座、第一挡板；第一固定座设有一对并设于第二清理槽两端；第一双向丝杠两端转动连接第一固定座，第一电机固定在箱体一侧并且电机轴连接第一双向丝杠，第一挡板滑动连接第一固定座并可上下滑动实现对第二清理槽两端口的打开或关闭；支撑杆设有一对并固定在第二清理槽内壁上，支撑杆上设有挡块，所述第一伸缩板设于第二清理槽内并对应第三清理槽，第一伸缩板两侧通过支撑杆支撑，第一伸缩板一端顶推挡块，第一伸缩板上设有挡杆；所述刮扫架包括滑动板、弧形刮板、顶杆，滑动板通过螺纹连接第一双向丝杠并且滑动板设于第二导向槽内，弧形刮板固定连接滑动板，远离挡块的弧形刮板上设有顶杆并对应挡杆；通过第一电机带动第一双向丝杠转动，进而带动刮扫架沿第二导向槽滑动，进而通过弧形刮板对箱体底面上的氧化皮进行刮扫收集，通过顶杆顶触挡杆使第一伸缩板收缩打开对第三清理槽的封堵，进而使弧形刮板刮扫收集的氧化皮通过第三清理槽进入第二清理槽内；第一双向丝杠反转带动刮扫架复位，进而使第一伸缩板复位；然后停止保温工作后可以提起第一挡板后打开第二清理槽进行统一清理内部的氧化皮。

所述支撑机构包括第二电机、支撑座、第二双向丝杠、第二固定座、第二挡板；第二固定座设有一对并分别固定在第一清理槽两端，第二双向丝杠两端转动连接第二固定座，第二电机固定在箱体一侧并且电机轴连接第二双向丝杠，第二挡板滑动连接第二固定座并可以上下滑动来封闭或打开第一清理槽两端口避免箱体内热量流失过快，第二挡板上设有提手用于提起第二挡板；所述支撑座设有一对，支撑座通过螺纹连接第二双向丝杠，支撑座穿过第一导向槽；支撑座上设有弧形面用于适应钢卷，支撑座弧形面上设有若干漏孔，支撑座内部设有斜坡，钢卷上的氧化皮经过漏孔掉落后经过斜坡滑到支撑座两侧再通过清理机构进行收集清理；通过第二电机带动第二双向丝杠转动，进而带动支撑座沿第一导向槽滑动使其适应不同直径钢卷的支撑。

进一步的，支撑座之间设有第二伸缩板，第二伸缩板两端固定连接支撑座；支撑座与第二固定座之间设有第二伸缩板，此第二伸缩板两端分别固定连接第二固定座和支撑座；第二伸缩板设为倒V型并覆盖第二双向丝杠避免氧化皮进入第二双向丝杠的螺纹内影响使用；支撑座滑动可以推动第二伸缩板压缩或展开；以同样的方式可以在第一双向丝杠上方设置第二伸缩板。

本发明与现有技术相比较有益效果表现在：

1)缓冲机构中的安装板通过伸缩轴对钢卷在吊装过程中摆动不稳造成的与箱体内壁的撞击进行缓冲抵消，能够有效避免钢卷与箱体内壁发生直接碰撞对钢卷造成损伤；同时，第一盒体与第二盒体相互连接保护弹簧，能够有效避免弹簧在长时间的高温下失去机械弹性；第二滑轨能够在第二安装槽内滑动插接，能够实现快速安装或拆卸更换；

2)清理机构中通过第一电机带动第一双向丝杠转动，进而带动刮扫架沿第二导向槽滑动，进而通过弧形刮板对箱体底面上的氧化皮进行刮扫收集，此过程中，通过刮扫架中的顶杆顶触挡杆使第一伸缩板收缩打开对第三清理槽的封堵，进而使弧形刮板刮扫收集的氧化皮通过第三清理槽进入第二清理槽内；然后第一双向丝杠反转带动刮扫架复位，进而使第一伸缩板复位；然后停止保温工作后可以提起第一挡板后打开第二清理槽进行统一清理内部的氧化皮；此过程能够避免人工进入箱体清理的麻烦，保证了员工人身安全；

3)保温层是通过第一支架和第二支架相互插接并配合锁固销轴进行锁固将岩棉进行固定形成的，其中插杆和插套在第一支架和第二支架插接过程中能够起到预导向的作用；其次，当岩棉经过长时间使用需要更换时，只需转动锁固销轴使限位块与第一插孔和第二插孔契合然后拔出锁固销轴即可解除第一支架和第二支架的锁固，并能够快速实现岩棉的更换；进一步的，第一滑轨与第一安装槽的插接能够实现保温层的快速更换；

4)支撑座之间设有第二伸缩板，第二伸缩板两端固定连接支撑座；支撑座与第二固定座之间设有第二伸缩板，此第二伸缩板两端分别固定连接第二固定座和支撑座；第二伸缩板设为倒V型并覆盖第二双向丝杠，使用过程中，支撑座滑动可以推动倒V型的第二伸缩板压缩或展开，使第二伸缩板能够有效避免氧化皮进入第二双向丝杠的螺纹内影响使用。

附图说明

附图1是本发明一种克服铁素体不锈钢热轧软硬边的工艺结构示意图一；

附图2是本发明一种克服铁素体不锈钢热轧软硬边的工艺结构示意图二；

附图3是箱体内部结构示意图；

附图4是保温层的结构分解示意图；

附图5是箱体内部结构俯视图；

附图6是支撑机构与缓冲机构的结构示意图一；

附图7是支撑机构与缓冲机构的结构示意图二；

附图8是支撑座的结构示意图一；

附图9是支撑座的结构示意图二；

附图10是清扫机构的结构示意图一；

附图11是清扫机构的结构示意图二；

图中：1、箱体；101、固定板；102、电推杆；103、导轨；104、封盖；105、第一清理槽；106、第一导向槽；107、第二清理槽；108、第二导向槽；109、第三清理槽；110、第一安装槽；111、第二安装槽；2、保温层；21、第一支架；211、第一插孔；212、插杆；22、第二支架；221、第二插孔；222、插套；223、插槽；224、第一滑轨；23、锁固销轴；231、限位块；25、网架；26、岩棉；3、缓冲机构；31、安装板；311、辊轴；312、伸缩轴；3121、限位板；313、弹簧；32、第二滑轨；33、第一盒体；34、第二盒体；4、清理机构；41、第一电机；42、刮扫架；421、滑动板；422、弧形刮板；423、顶杆；43、第一双向丝杠；44、第一伸缩板；441、挡杆；45、支撑杆；451、挡块；46、第一固定座；47、第一挡板；5、支撑机构；51、第二电机；52、支撑座；521、漏孔；522、斜坡；523、弧形面；53、第二双向丝杠；54、第二固定座；55、第二挡板；551、提手；56、第二伸缩板；6、钢卷。

具体实施方式

为方便本技术领域人员的理解，下面结合附图1-11，对本发明的技术方案进一步具体说明。

实施例1：以309s不锈钢卷生产为例：

一种克服铁素体不锈钢热轧软硬边的工艺，其工艺步骤如下：

1)准备钢坯至加热炉进行加热，其加热步骤依次分为预热段、加热一段、加热二段、均热段；预热段，温度控制在555℃，加热时间90min；预热段完成后进入加热一段加热，温度控制在900℃，加热时间75min；加热一段完成后进入加热二段加热，温度控制在1100℃，加热时间60min；加热二段完成后进入均热段，温度控制在1150℃，加热时间50min；总加热时间275min。

2)高压水除鳞，通过高压水喷射机构对加热的钢坯表面的氧化皮进行去除。

3)粗轧：加热后的钢坯经过传输辊传送至粗轧机，传送装置上设有相应的保温罩；粗轧时对钢坯进行6道次轧制；一道次压下率为31％；二道次压下率为27％；三道次压下率为27％；四道次压下率为23％；五道次压下率为23％；六道次压下率为22％；

4)精轧：经过传输进入精轧机构，精轧采用升速轧制，精轧开轧温度设为1000℃；精轧结束温度965℃。

5)卷取：精轧后送入卷取机构进行卷取。

6)保温缓冷：将钢卷吊运至保温装置内进行保温缓冷；

6-1)清理保温装置箱体内的堆积的氧化皮，然后检查各处密封情况；

6-2)将钢卷吊运至保温装置内进行保温；导致保温装置内时钢卷温度960℃；钢卷均匀排列；

6-3)保温时间控制在25.5小时，降温速率为35℃/h，等待钢卷缓慢降温，钢卷温度30℃时将钢卷吊出；

6-4)对保温装置内的掉落的氧化皮进行清理。

保温装置包括箱体1、保温层2、缓冲机构3、清理机构4、支撑机构5；所述保温层2设于箱体1内壁上，清理机构4和支撑机构5间隔设置并设于箱体1底部，缓冲机构3设于箱体1两侧并与支撑机构5相对应。

所述箱体1两侧设有固定板101，固定板101上设有电推杆102，箱体1顶部设有导轨103和封盖104，封盖104一端滑动连接导轨103，另一端固定连接电推杆102顶轴；通过电推杆102带动封盖104沿导轨103滑动打开或关闭箱体1；箱体1底部设有第一清理槽105、第一导向槽106、第二清理槽107、第二导向槽108、第三清理槽109；第一清理槽105连通第一导向槽106；第二清理槽107连通第二导向槽108和第三清理槽109；第一清理槽105与第二清理槽107间隔设置；箱体1内壁上设有第一安装槽110和第二安装槽111。

保温层2包括第一支架21、第二支架22、锁固销轴23、网架25、岩棉26；第一支架21上设有第一插孔211，第一支架21一侧设有插杆212，第二支架22一侧设有插套222并对应插杆212，第二支架22上设有第二插孔221和插槽223，第二支架22另一侧设有第一滑轨224并设于第一安装槽110内；岩棉26设于第一支架21和第二支架22之间，第一支架21通过插杆212穿过岩棉26与插套222契合，锁固销轴23两端设有对称的限位块231，锁固销轴23穿过第一插孔211和第二插孔221后并旋转实现对第一支架21、第二支架22和岩棉26的固定，网架25插入插槽223内对岩棉26进行围拢固定。

所述缓冲机构3包括安装板31、第二滑轨32、第一盒体33、第二盒体34；第二滑轨32设于第二安装槽111内并相互插接，第二盒体34一端固定连接第二滑轨32，第一盒体33滑动套接第二盒体34，所述安装板31一侧设有若干辊轴311，另一侧设有伸缩轴312，伸缩轴312穿过第一盒体33并固定连接第二滑轨32，伸缩轴312上设有限位板3121并设于第一盒体33一侧，伸缩轴312套接弹簧313，弹簧313两端分别顶触限位板3121和第二滑轨32；弹簧313推动限位板3121、第一盒体33和安装板31顶出；第一盒体33与第二盒体34用于保护弹簧313，避免弹簧313在长时间的高温下失去机械弹性。

所述清理机构4包括第一电机41、刮扫架42、第一双向丝杠43、第一伸缩板44、支撑杆45、第一固定座46、第一挡板47；第一固定座46设有一对并设于第二清理槽107两端；第一双向丝杠43两端转动连接第一固定座46，第一电机41固定在箱体1一侧并且电机轴连接第一双向丝杠43，第一挡板47滑动连接第一固定座46并可上下滑动实现对第二清理槽107两端口的打开或关闭实现保温；支撑杆45设有一对并固定在第二清理槽107内壁上，支撑杆45上设有挡块451，所述第一伸缩板44设于第二清理槽107内并对应第三清理槽109，第一伸缩板44两侧通过支撑杆45支撑，第一伸缩板44一端顶推挡块451，第一伸缩板44上设有挡杆441；所述刮扫架42包括滑动板421、弧形刮板422、顶杆423，滑动板421通过螺纹连接第一双向丝杠43并且滑动板421设于第二导向槽108内，弧形刮板422固定连接滑动板421，远离挡块451的弧形刮板422上设有顶杆423并对应挡杆441；通过第一电机41带动第一双向丝杠43转动，进而带动刮扫架42沿第二导向槽108滑动，进而通过弧形刮板422对箱体1底面上的氧化皮进行刮扫收集，通过顶杆423顶触挡杆441使第一伸缩板44收缩打开对第三清理槽109的封堵，进而使弧形刮板422刮扫收集的氧化皮通过第三清理槽109进入第二清理槽107内；第一双向丝杠43反转带动刮扫架42复位，进而使第一伸缩板44复位；然后停止保温工作后可以提起第一挡板47后打开第二清理槽107进行统一清理内部的氧化皮。

所述支撑机构5包括第二电机51、支撑座52、第二双向丝杠53、第二固定座54、第二挡板55；第二固定座54设有一对并分别固定在第一清理槽105两端，第二双向丝杠53两端转动连接第二固定座54，第二电机51固定在箱体1一侧并且电机轴连接第二双向丝杠53，第二挡板55滑动连接第二固定座54并可以上下滑动来封闭或打开第一清理槽105两端口避免箱体1内热量流失过快，第二挡板55上设有提手551用于提起第二挡板55；所述支撑座52设有一对，支撑座52通过螺纹连接第二双向丝杠53，支撑座52穿过第一导向槽106；支撑座52上设有弧形面523用于适应钢卷6，支撑座52弧形面523上设有若干漏孔521，支撑座52内部设有斜坡522，钢卷6底部上的氧化皮经过漏孔521掉落后经过斜坡522滑到支撑座52两侧再通过清理机构4进行收集清理；通过第二电机51带动第二双向丝杠53转动，进而带动支撑座52沿第一导向槽106滑动使其适应不同直径钢卷6的支撑。

进一步的，支撑座52之间设有第二伸缩板56，第二伸缩板56两端固定连接支撑座52；支撑座52与第二固定座54之间设有第二伸缩板56，此第二伸缩板56两端分别固定连接第二固定座54和支撑座52；第二伸缩板56设为倒V型并覆盖第二双向丝杠53避免氧化皮进入第二双向丝杠53的螺纹内影响使用；支撑座52滑动可以推动第二伸缩板56压缩或展开；以同样的方式可以在第一双向丝杠43上方设置第二伸缩板56。

保温装置使用时，通过电推杆102打开封盖104，然后通过行吊将钢卷6掉入箱体1内的支撑机构5上，吊装过程中缓冲机构3对钢卷6在吊装过程中摆动不稳造成的与箱体1内壁的撞击进行缓冲抵消；然后根据钢卷6直径对支撑座52进行调节使其满足支撑要求；钢卷6吊装完成后将封盖104关闭；保温过程中钢卷6表面产生的氧化皮会出现掉落的现象，然后通过清理机构4对掉落的氧化皮进行收集清理，通过第一电机41带动第一双向丝杠43转动，进而带动刮扫架42沿第二导向槽108滑动，进而通过弧形刮板422对箱体1底面上的氧化皮进行刮扫收集，通过顶杆423顶触挡杆441使第一伸缩板44收缩打开对第三清理槽109的封堵，进而使弧形刮板422刮扫收集的氧化皮通过第三清理槽109进入第二清理槽107内；第一双向丝杠43翻转带动刮扫架42复位，进而使第一伸缩板44复位；当第一清理槽105或第二清理槽107内堆积的氧化皮较多时，可在保温工作结束后，提起第一挡板47和第二挡板55进行统一清理。

实施例2：与实施例1相比较所不同的是；

步骤1)中预热段，温度控制在600℃，加热时间100min；预热段完成后进入加热一段加热，温度控制在1000℃，加热时间85min；加热一段完成后进入加热二段加热，温度控制在1200℃，加热时间70min；加热二段完成后进入均热段，温度控制在1200℃，加热时间60min；总加热时间315min。

步骤3)粗轧：一道次压下率为32.6％；二道次压下率为28.5％；三道次压下率为28.5％；四道次压下率为24％；五道次压下率为24％；六道次压下率为22.5％；

步骤4)精轧：经过传输进入精轧机构，精轧采用升速轧制，精轧开轧温度设为1050℃；精轧结束温度980℃。

步骤6)保温缓冷：将钢卷吊运至保温装置内进行保温缓冷；

6-1)清理保温装置箱体内的堆积的氧化皮，然后检查各处密封情况；

6-2)将钢卷吊运至保温装置内进行保温；导致保温装置内时钢卷温度965℃；钢卷均匀排列；

6-3)保温时间控制在26小时，降温速率为50℃/h，等待钢卷缓慢降温，钢卷温度为33℃时将钢卷吊出。

实施例3：与实施例1相比较所属不同的是；

1)准备钢坯至加热炉进行加热，其加热步骤依次分为预热段、加热一段、加热二段、均热段；预热段，温度控制在580℃，加热时间92.5min；预热段完成后进入加热一段加热，温度控制在980℃，加热时间82min；加热一段完成后进入加热二段加热，温度控制在1045℃，加热时间68min；加热二段完成后进入均热段，温度控制在1175℃，加热时间53min；总加热时间295.5min。

3)粗轧：加热后的钢坯经过传输辊传送至粗轧机，传送装置上设有相应的保温罩；粗轧时对钢坯进行6道次轧制；一道次压下率为30.5％；二道次压下率为27.8％；三道次压下率为28.2％；四道次压下率为23.6％；五道次压下率为23.2％；六道次压下率为22.15％；

4)精轧：经过传输进入精轧机构，精轧采用升速轧制，精轧开轧温度设为978℃；精轧结束温度962℃。

6)保温缓冷：将钢卷吊运至保温装置内进行保温缓冷；

6-1)清理保温装置箱体内的堆积的氧化皮，然后检查各处密封情况；

6-2)将钢卷吊运至保温装置内进行保温；导致保温装置内时钢卷温度945℃；钢卷均匀排列；

6-3)保温时间控制在26小时，降温速率为48℃/h，等待钢卷缓慢降温，钢卷温度为32时℃将钢卷吊出。

实施例4：

与实施例1相比较所不同的是本实施例中没有采用保温缓冷工艺以及其配套使用的保温装置。

对比例：根据申请号为201910331369.3一种高抗氧化电热不锈钢带的生产方法，轧制309s的不锈钢板卷。

依据GB/T4237-2015对实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、对比例1进行力学性能检测，所得结果如表一所示：

表一：

根据表一总结，采用上述工艺后的实施例1、实施例2、实施例3、实施例4所生产的309s的不锈钢力学性能符合国标要求，尤其是钢卷的中间硬度和两侧边硬度均匀，解决了钢卷软硬边的问题；而实施例4与对比例均没有采用本发明的保温工艺以及使用保温装置对钢卷保温，其钢卷测试后力学性能中的硬度不达标，由于降温冷却速度不均使钢卷中间硬度合格，两侧边硬度不合格，相差较大。

以上内容仅仅是对本发明的结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。