CN102513370A - 一种单机架炉卷轧机生产特殊用途管线钢的控制工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种管线钢板形控制工艺，是一种单机架炉卷轧机生产特殊用途管线钢的控制工艺，要求加热炉出钢温度≥1150℃，二阶段开轧温度≤900℃，待温坯厚度≤3.3h，终轧温度在780℃～820℃；轧制道次为9道次或11道次，9%≤倒数第2道次压下率≤13%，最后道次压下率为0%；倒数第2道次与终轧速度1.45m/s≤V≤1.75m/s；结合板形情况选择二级弯辊系数；根据辊期及工作辊磨损与热膨胀情况开启辊身冷却水轧件进入冷却系统前，轧件要求在机前辊道摆动；轧件进入矫直机之前，按照沿厚度方向上发生≥80%以上塑性变形要求，设定矫直机入口与出口辊缝。本发明既满足了工艺对终轧温度、入水温度、返红温度的要求，又结合了轧制与矫直工艺，综合控制性能与板形，实现单机架炉卷轧机热轧平轧特殊用途管线钢性能与板形的综合控制。

Description

一种单机架炉卷轧机生产特殊用途管线钢的控制工艺

技术领域

本发明涉及一种管线钢板形控制工艺，具体的说是一种单机架炉卷轧机生产特殊用途管线钢的控制工艺。

背景技术

目前在使用厚度为用220mm 、180mm 、150mm的坯料平轧特殊用途管线钢时，对性能与板形需要同时控制。为保证性能，对终轧温度、入水温度、返红温度都有极其严格准确的要求。例如，抗大变形管线钢X70HD，需要倒数第2道次终轧温度为780℃～820℃，避免有铁素体析出造成混晶轧制；为了保证钢板具有抗大变形的能力，需要在炉卷轧机机前控温至695℃～740℃之间，得到部分先共析铁素体，之后进入层流冷却进行冷却获得贝氏体；这就要求炉卷轧机倒数第2道次降低轧制速度，以满足终轧温度的要求，抛钢前在炉卷轧机机前摆动控温，待钢板温度满足入水温度要求后，投用无压下率的自动提速抛钢。由于大变形管线钢X70HD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。因使用的原始坯料长度都在7m以上，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。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种单机架炉卷轧机生产特殊用途管线钢的控制工艺，既满足了工艺对终轧温度、入水温度、返红温度的要求，又结合了轧制与矫直工艺，综合控制性能与板形，实现单机架炉卷轧机热轧平轧特殊用途管线钢性能与板形的综合控制。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：

 一种单机架炉卷轧机生产特殊用途管线钢的控制工艺，用厚度为150mm～220mm的长坯料，轧制厚度≤30mm 的管线钢，包括以下控制步骤：

⑴要求加热炉出钢温度≥1150℃，二阶段开轧温度≤900℃，待温坯厚度≤3.3h（h是成品钢板厚度），终轧温度在780℃～820℃；倒数第2道次轧制结束后，钢板在机前辊道摆动，直到温度达到入水温度695℃～740℃，之后轧机自动抛钢，进入层流冷却系统冷却；

⑵轧制道次为9道次或11道次，9%≤倒数第2道次压下率≤13%，最后道次压下率为0%；

⑶倒数第2道次与终轧速度：1.45m/s≤V≤1.75m/s，根据终轧温度要求，可适当调整倒数第2道次轧制速度，速度调整为1～6mm/s；

⑷结合板形情况选择二级弯辊系数：如果出现边浪瓢曲板形，二级弯辊力则使用2.0～2.5,以此增加弯辊力，消除边浪瓢曲板形；如果轧制板形为中浪，二级弯辊力则使用0～1.5，以此降低弯辊力，消除中浪瓢曲板形；

⑸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；

⑹轧件进入冷却系统前，轧件要求在机前辊道摆动，保证钢板沿厚度方向上温度均匀；

⑺轧件进入矫直机之前，按照沿厚度方向上发生≥80%以上塑性变形要求，设定矫直机入口与出口辊缝；轧件头尾矫直速度为0.40～0.50m/s，中间本体矫直速度0.80～0.90m/s。

本发明进一步限定的技术方案是：

前述的单机架炉卷轧机生产特殊用途管线钢的控制工艺，步骤⑴中，为消除轧件头尾温差，轧机在线抛钢提速，抛钢加速度为：0≤抛钢加速度≤0.02m/s2，进入层流冷却系统冷却。以此优化轧件头与尾的入水温度均匀性，同时保证轧件头与尾返红温度的均匀性，整体上保证性能要求。

本发明的有益效果是：本发明用厚度为150mm～220mm的长坯料（最长为15m），轧制厚度≤30mm 的高特殊用途管线钢时，在满足最终产品性能要求的前提下，同时控制钢板板形，炉卷轧机倒数第2道次轧制降速，抛钢道次机前控温，无压下率的在线提速抛钢，层流冷却，既满足了工艺对终轧温度、入水温度、返红温度的要求，又结合了轧制与矫直工艺，综合控制性能与板形，实现单机架炉卷轧机热轧平轧特殊用途管线钢性能与板形的综合控制。

附图说明

图1是本发明的设备连接示意图。

具体实施方式

实施例1

本实施例是一种单机架炉卷轧机生产特殊用途管线钢的控制工艺，该工艺要求出炉温度1200℃，轧制道次4+6+1道，二阶段开轧温度900℃，待温坯厚度3.3h，第10道次压下率为10%，第11道次压下率为0%；二级弯辊力系数为最大的2.5；终轧速度为1.70m/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；投用冷却系统的边部遮挡，冷却水水比为1.50；矫直机出入口辊缝按照沿钢板厚度发生85%以上塑性变形来设定，头尾矫直速度0.40m/s，中间本体矫直速度0.80m/s。

本实施例选择1块平轧板X70HD抗大变形管线，坯料实际尺寸为150*3175*8500mm，成品厚度为17.5mm，轧制11个道次，分为两个轧制阶段：一阶段粗轧4个道次，二阶段精轧7个道次，具体过程如下，设备连接见图1，包括加热炉1、除鳞机2、机前卷取炉3、四辊可逆轧机4、机后卷取炉5、层流冷却系统6、热矫直机7、1#高温计、2#高温计、3#高温计和4#高温计：

（1）坯料在加热炉1中的加热温度提高至1200℃，加热炉1出钢后先由除鳞机2粗除鳞，粗除鳞后，1#高温计检测坯料温度不低于1150℃；

（2）进入轧机4，轧制道次4+6+1道，如轧机4的工作辊生产800吨以上后，开启轧机的工作辊身边部冷却水；一阶段轧制结束后，先进入层流冷却系统6穿水，缩短待温时间；之后轧件回到机前，在2#高温计区域摆动降温，当2#高温计检测到温度降至900℃时，轧机进入轧机4，开始精轧阶段轧制；

（3）精轧阶段，调整轧机4的弯辊二级系数为2.5，弯辊力用至最大；第10道次压下率为10%，第10道次轧制结束后，轧件进入2#高温计区域待温，同时在辊道上摆动，保证温度均匀性；当2#高温计检测到温度为740℃时，轧件进入轧机4抛钢，对应第11道次压下率为0%，轧件进入层流冷却系统6之前，3#高温计检测到轧件入水温度在715℃±10℃；轧机4抛钢速度为1.70m/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1.50；当轧件离开层流冷却系统6后，4#高温计检测到轧件返红温度100℃~150℃。

（5）轧件进入热矫直机7后，矫直机入口辊缝为13.0mm，出口辊缝为17.5mm，矫直力为1000吨以上；轧件头尾矫直速度为0.40m/s，中间本体矫直速度0.80m/s。

实施例2

本实施例是一种单机架炉卷轧机生产特殊用途管线钢的控制工艺，该工艺要求出炉温度1180℃，轧制道次4+4+1道，二阶段开轧温度800℃，待温坯厚度3.2h，第8道次压下率为12%，第9道次压下率为0%；二级弯辊力系数为最大的2.2；终轧速度为1.45m/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；投用冷却系统的边部遮挡，冷却水水比为1.60；矫直机出入口辊缝按照沿钢板厚度发生80%以上塑性变形来设定，头尾矫直速度0.50m/s，中间本体矫直速度0.90m/s。

本实施例选择1块平轧板X65MO海底管线钢，坯料实际尺寸为220*2075*9500mm，成品厚度为28m，轧制9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5个道次，具体过程如下，设备连接见图1，包括加热炉1、除鳞机2、机前卷取炉3、四辊可逆轧机4、机后卷取炉5、层流冷却系统6、热矫直机7、1#高温计、2#高温计、3#高温计和4#高温计：

（1）坯料在加热炉1中的加热温度提高至1180℃，加热炉1出钢后先由除鳞机2次粗除鳞，粗除鳞后，1#高温计检测坯料1温度不低于1150℃；

（2）进入轧机4，轧制道次4+4+1道，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；一阶段轧制结束后，先进入层流冷却系统6穿水，缩短待温时间；之后轧件回到机前，在2#高温计区域摆动降温，当2#高温计检测到温度降至820℃时，轧机进入轧机4，开始精轧阶段轧制；

（3）精轧阶段，调整轧机4的弯辊二级系数为2.2；第8道次压下率为12%，第8道次轧制结束后，轧件进入2#高温计区域待温，同时在辊道上摆动，保证温度均匀性；当2#高温计检测到温度为730℃时，轧件进入轧机4抛钢，对应第11道次压下率为0%，轧件进入层流冷却系统6之前，3#高温计检测到轧件入水温度在730℃±20℃；轧机4抛钢速度为1.45m/s，加速度为0.01m/s2；

（4）轧件进入冷却系统6后，不投用边部遮挡功能，同时水比1.60，当轧件离开6层流冷却系统后，4#高温计检测到轧件返红温度280℃~320℃；

（5）轧件进入热矫直机7后，矫直机入口辊缝为25mm，出口辊缝为28mm，矫直力为900吨以上。轧件头尾矫直速度为0.50m/s，中间本体矫直速度0.90m/s。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (2)

1.一种单机架炉卷轧机生产特殊用途管线钢的控制工艺，其特征在于：用厚度为150mm～220mm的长坯料，轧制厚度≤30mm 的管线钢，包括以下控制步骤：

⑴要求加热炉出钢温度≥1150℃，二阶段开轧温度≤900℃，待温坯厚度≤3.3h，终轧温度在780℃～820℃；倒数第2道次轧制结束后，钢板在机前辊道摆动，直到温度达到入水温度695℃～740℃，之后轧机自动抛钢，进入层流冷却系统冷却；

⑵轧制道次为9道次或11道次，9%≤倒数第2道次压下率≤13%，最后道次压下率为0%；

⑶倒数第2道次与终轧速度：1.45m/s≤V≤1.75m/s，根据终轧温度要求，可适当调整倒数第2道次轧制速度，速度调整为1～6mm/s；

⑷结合板形情况选择二级弯辊系数：如果出现边浪瓢曲板形，二级弯辊力则使用2.0～2.5,以此增加弯辊力，消除边浪瓢曲板形；如果轧制板形为中浪，二级弯辊力则使用0～1.5，以此降低弯辊力，消除中浪瓢曲板形；

⑸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；

⑹轧件进入冷却系统前，轧件要求在机前辊道摆动，保证钢板沿厚度方向上温度均匀；

⑺轧件进入矫直机之前，按照沿厚度方向上发生≥80%以上塑性变形要求，设定矫直机入口与出口辊缝；轧件头尾矫直速度为0.40～0.50m/s，中间本体矫直速度0.80～0.90m/s。

2.如权利要求1所述的单机架炉卷轧机生产特殊用途管线钢的控制工艺，其特征在于：所述步骤⑴中，为消除轧件头尾温差，轧机在线抛钢提速，抛钢加速度为：0≤抛钢加速度≤0.02m/s2，进入层流冷却系统冷却。

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