CN102189119A - 单机架炉卷轧机热轧平轧高钢级管线钢板形控制工艺 - Google Patents

单机架炉卷轧机热轧平轧高钢级管线钢板形控制工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种单机架炉卷轧机热轧平轧高钢级管线钢板形控制工艺，该工艺优化二阶段开轧温度与待温坯厚度，合理优化及使用道次压下量，特别是精轧阶段最后3个道次压下率，调节弯辊力、工作辊辊凸度控制、实现终轧速度在线加速、根据板宽增加边部遮挡工艺、优化层流冷却水比、优化矫直机入口与出口辊缝设置及矫直速度等，实现单机架炉卷轧机热轧平轧高钢级管线钢板形的控制。本发明可平轧的坯料长度最长可为13m。在用厚度为150mm的长坯料轧制厚度≤32mm的高强度钢板时，在提高最终产品性能均匀性的同时，综合控制钢板板形。

Description

单机架炉卷轧机热轧平轧高钢级管线钢板形控制工艺
技术领域
本发明属于轧钢领域，具体地说是一种单机架炉卷轧机热轧平轧高钢级管线钢板形控制工艺。
背景技术
目前在使用150mm厚的坯料平轧高钢级管线钢钢板时，对性能与板形需要同时控制。为保证性能，高钢级管线返红温度在520℃以下，X120管线钢的返红温度，甚至低于100℃,较低的返红温度，增加了板形控制的难度，不仅要保证炉卷轧机的原始轧制板形，同时更要保证冷却后板形、矫直机矫直板形。同时大批量生产高钢级管线钢，工作辊磨损与受热膨胀所引起的辊凸度变化，对原始轧制板形也有影响。如果轧制长度大于7.8m以上的坯料，无论如何提高加热温度或轧制速度等，由于精轧阶段轧件过长，轧制过程中，随钢板轧制过程中变得越来越薄，钢板温降会越来越快，造成沿轧件长度方向上，温度分布极其不均匀，增加了轧件的轧制板形与性能控制的难度。特别是坯料长度大于8m以上时，会出现轧件温差过大且温降过快导致的性能与板形等一系列问题。
发明内容
为了克服现有技术存在的问题，本发明目的是提供一种单机架炉卷轧机热轧平轧高钢级管线钢板形控制工艺，该工艺优化二阶段开轧温度与待温坯厚度，合理优化及使用道次压下量，特别是精轧阶段最后3个道次压下率，调节弯辊力、工作辊辊凸度控制、实现终轧速度在线加速、根据板宽增加边部遮挡工艺、优化层流冷却水比、优化矫直机入口与出口辊缝设置及矫直速度等，实现单机架炉卷轧机热轧平轧高钢级管线钢板形的控制。
本发明目的是通过以下技术方案来实现的：
一种单机架炉卷轧机热轧平轧高钢级管线钢板形控制工艺，其特征在于该工艺通过控制待温坯厚度、二阶段开轧温度、道次压下率、弯辊力，并采用终轧速度在线提速、冷却系统边部遮挡、矫直机入口与出口辊缝设定来得到整体板形符合要求的高钢级管线钢板，具体要求如下：
1）出钢温度≥1200℃, 二阶段开轧温度≤960℃，待温坯厚度≤3.5h；
2）轧制道次为9道次或11道次，15%≤倒数第二道次压下率≤21%，8.7%≤末道次压下率≤12%，实现细化组织晶粒；如出现中浪轧制板形，则依次增加末轧2道次压下率。
3）二阶段开轧第1与第2道次弯辊力分别为950±50吨、900±50吨，二阶段开轧第3与第4道次弯辊力800±50吨、700±50吨，后面道次弯辊力依次降低至550吨±50吨；如出现中浪轧制板形，则依次降低每道次弯辊力；
4）终轧速度：1.45m/s≤终轧速度≤1.75m/s，根据返红温度与轧件厚度选择不同的抛钢加速度，0≤加速度≤0.02m/s2；
5）根据辊期及工作辊磨损与热膨胀情况，开启辊身冷却水；如轧制板形为边浪瓢曲，则开启工作辊边部冷却水；如轧制板形为中浪瓢曲，则开启工作辊中间冷却水；
6）轧件进入冷却系统前，根据沿轧件长度方向上终轧温度分布情况、轧件厚度、抛钢速度、返红温度工艺要求，选择合适的抛钢加速度，保证轧件入水温度均匀性与返红温度均匀性；同时根据轧件宽度，选择合适的边部遮挡与水比，保证出层流板形；如轧件宽度>3m，则投用冷却系统的边部遮挡，冷却水水比为1.55；
7）轧件进入矫直机之前，按照沿厚度方向上发生≥70%以上塑性变形要求，设定矫直机入口与出口辊缝；同时根据轧件头尾板形情况，设置入口与出口边辊高度；根据头尾与本体板形情况，优化矫直速度。
本发明可平轧的坯料长度最长可为13m。在用厚度为150mm的长坯料轧制厚度≤32mm 的高强度钢板时，在提高最终产品性能均匀性的同时，综合控制钢板板形。
本发明解决了单机架炉卷轧机平轧高钢级别管线钢板形问题，尤其是解决了边浪瓢曲板形，不仅提高了一次轧成率，也提高了产能与经济效益。
附图说明
图1是本发明轧制过程示意图。
具体实施方式
实施例1
一种单机架炉卷轧机热轧平轧高钢级管线钢的板形控制工艺，该工艺要求出炉温度1200℃，轧制道次5+6道，二阶段开轧温度920℃，待温坯厚度3.2h（h为轧件成品厚度，即待温坯厚度=3.2倍*轧件成品厚度），第10道次压下率为18%，第11道次压下率为10%；第6道次至第10道次弯辊力依次为950吨、900吨、800吨、700吨、550吨；终轧速度为1.50m/s，加速度为0.01m/s2；工作辊生产800吨以上后，开启工作辊身边部冷却水；如轧件宽度>3m，则投用冷却系统的边部遮挡，冷却水水比为1.55；矫直机出入口辊缝按照沿钢板厚度发生70%以上塑性变形来设定，头尾矫直速度0.45m/s，中间本体矫直速度0.75m/s。
本实施例选择1块卷轧板X120高钢级管线，坯料实际尺寸为150*3175*8600mm，成品厚度为17.6mm，轧制11个道次，分为两个轧制阶段：一阶段平轧5个道次，二阶段平轧6个道次。具体过程如下，见图1，图中，1是加热炉、2是除鳞机、 3是机前卷取炉、 4是四辊可逆轧机、5是机后卷取炉、6是层流冷却系统、7 是热矫直机。
（1）坯料在1中的加热温度提高至1200℃，加热炉出钢后先由除鳞机2粗除鳞。如轧机4的工作辊生产800吨以上后，开启4轧机的工作辊身边部冷却水。
（2）进入轧机4，轧制道次5+6道，二阶段开轧温度920℃，待温坯厚度3.2h，第10道次压下率为18%，第11道次压下率为10%。
（3）调整轧机4的弯辊缸：第6道次至第10道次弯辊力依次为990吨、920吨、830吨、750吨、590吨；终轧速度为1.50m/s，加速度为0.01m/s2。
（4）轧件进入冷却系统6后，投用边部遮挡功能，同时水比1.55。
（5）轧件进入热矫直机7后，矫直机入口辊缝为13.6mm，出口辊缝为17.0mm，矫直力为1000吨以上。轧件头尾矫直速度为0.45m/s，中间本体矫直速度0.75m/s。
实施例2
一种单机架炉卷轧机热轧平轧高钢级管线钢的板形控制工艺，该工艺要求出炉温度1200℃，轧制道次4+7道，二阶段开轧温度940℃，待温坯厚度3.5h，第10道次压下率为16.7%，第11道次压下率为9.7%；第6道次至第10道次弯辊力依次为950吨、900吨、800吨、700吨、550吨；终轧速度为1.50m/s，加速度为0.01m/s2；工作辊生产800吨以上后，开启工作辊身边部冷却水；如轧件宽度>3m，则投用冷却系统的边部遮挡，冷却水水比为1.15；矫直机出入口辊缝按照沿钢板厚度发生70%以上塑性变形来设定，头尾矫直速度0.5m/s，中间本体矫直速度0.8m/s。
本实施例选择1块卷轧板X80高钢级管线，坯料实际尺寸为150*3185*8800mm，成品厚度为15.3mm，轧制11个道次，分为两个轧制阶段：一阶段平轧4个道次，二阶段平轧7个道次。具体过程如下，
（1）坯料在加热炉中的加热温度提高至1200℃，加热炉出钢后先由除鳞机粗除鳞。如工作辊生产800吨以上后，开启工作辊身边部冷却水。
（2）进入轧机，轧制道次4+7道，二阶段开轧温度940℃，待温坯厚度3.5h，第10道次压下率为16.7%，第11道次压下率为9.7%。
（3）调整轧机的弯辊缸：第6道次至第10道次弯辊力依次为950吨、900吨、800吨、700吨、550吨；终轧速度为1.50m/s，加速度为0.01m/s2。
（4）轧件进入冷却系统后，投用边部遮挡功能，同时水比1.15。
（5）轧件进入热矫直机后，矫直机入口辊缝为11.9mm，出口辊缝为15.0mm，矫直力为920吨以上。轧件头尾矫直速度为0.5m/s，中间本体矫直速度0.8m/s。
本发明在提高最终产品性能均匀性的同时，综合控制了钢板板形，解决了边浪瓢曲板形问题。

Claims (5)

1.一种单机架炉卷轧机热轧平轧高钢级管线钢板形控制工艺，其特征在于该工艺通过控制待温坯厚度、二阶段开轧温度、道次压下率、弯辊力，并采用终轧速度在线提速、冷却系统边部遮挡、矫直机入口与出口辊缝设定来得到整体板形符合要求的高钢级管线钢板，具体要求如下：
1）出钢温度≥1200℃, 二阶段开轧温度≤960℃，待温坯厚度≤3.5h；
2）轧制道次为9道次或11道次，15%≤倒数第二道次压下率≤21%，8.7%≤末道次压下率≤12%，实现细化组织晶粒；
3）二阶段开轧第1与第2道次弯辊力分别为950±50吨、900±50吨，二阶段开轧第3与第4道次弯辊力800±50吨、700±50吨，后面道次弯辊力依次降低至550吨±50吨；
4）终轧速度：1.45m/s≤终轧速度≤1.75m/s，根据返红温度与轧件厚度选择不同的抛钢加速度，0≤加速度≤0.02m/s2；
5）根据辊期及工作辊磨损与热膨胀情况，开启辊身冷却水；如轧制板形为边浪瓢曲，则开启工作辊边部冷却水；如轧制板形为中浪瓢曲，则开启工作辊中间冷却水；
6）轧件进入冷却系统前，根据沿轧件长度方向上终轧温度分布情况、轧件厚度、抛钢速度、返红温度工艺要求，选择合适的抛钢加速度，保证轧件入水温度均匀性与返红温度均匀性；同时根据轧件宽度，选择合适的边部遮挡与水比，保证出层流板形；
7）轧件进入矫直机之前，按照沿厚度方向上发生≥70%以上塑性变形要求，设定矫直机入口与出口辊缝；同时根据轧件头尾板形情况，设置入口与出口边辊高度；根据头尾与本体板形情况，优化矫直速度。
2.根据权利要求1所述的单机架炉卷轧机热轧平轧高钢级管线钢板形控制工艺，其特征在于：步骤2）中，如出现中浪轧制板形，则依次增加末轧2道次压下率。
3.根据权利要求1所述的单机架炉卷轧机热轧平轧高钢级管线钢板形控制工艺，其特征在于：步骤3）中，如出现中浪轧制板形，则依次降低每道次弯辊力。
4.根据权利要求1所述的单机架炉卷轧机热轧平轧高钢级管线钢板形控制工艺，其特征在于：步骤6）中，如轧件宽度>3m，则投用冷却系统的边部遮挡，冷却水水比为1.55。
5.根据权利要求1所述的单机架炉卷轧机热轧平轧高钢级管线钢板形控制工艺，其特征在于：轧制坯料厚度为150mm，高钢级管线钢板厚度≤32mm 。
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