CN102688884A - 2800mm双机架中厚板轧机极限规格钢板轧制工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种2800mm双机架四辊轧机极限规格钢板的轧制工艺，实现了120mm极限厚板、6mm极限薄板、2585mm极限宽板和1585mm极限窄板的生产，该工艺通过控制加热炉各段温度、均热时间、在炉时间、出钢温度、高压水除鳞系统、粗轧各道次压下量、粗轧终轧温度、轧制节奏、精轧阶段各道次压下量、精轧终轧温度、返红温度，得到板形良好、性能合格的极限规格钢板。本发明拓宽了2800mm双机架中厚板轧机轧制钢板的规格范围，可以保证轧机的正常运转，而且能够满足极限规格钢板的性能及板形要求，提高了极限规格钢板的一次轧成率，也提高了极限规格钢板的产量，经济效益高。
Description
技术领域
本发明属于轧钢领域，涉及一种轧制工艺，具体地说是一种在保证设备安全情况下2800mm双机架中厚板轧机极限规格钢板的轧制工艺。
背景技术
随着新宽厚板轧机的不断兴建和投产，中板厂原有的2800mm双机架中厚板轧机在装备上已没有优势可言。与此同时，还面临着同类型企业的竞争。因而，在轧机正常运作的前提下充分挖掘轧机的生产能力，是企业可持续发展之路。由于受轧机最大开口度、工作辊辊身长度、轧制力及轧制力矩的限制，2800mm双机架中厚板轧机生产产品的规格有局限性。目前，2800mm四辊可逆粗轧机最大轧制力50000KN，最大轧制力矩3400KN·m，粗轧机主机堵转电流3900A；2690mm四辊可逆精轧机最大轧制力40000KN，最大轧制力矩2940KN·m，精轧机主机堵转电流3900A。为了突破现有生产钢板的规格尺寸，在生产设备能力的范围内开发极限规格产品。在极限规格钢板开发的过程中，其轧制板形和性能是急需解决的问题。
发明内容
为了突破2800mm双机架中厚板轧机现有产品的规格，本发明的目的是提供一种2800mm双机架四辊轧机极限规格钢板的轧制工艺，该工艺通过控制加热炉各段温度、均热时间、在炉时间、出钢温度、高压水除鳞系统、粗轧各道次压下量、粗轧终轧温度、轧制节奏、精轧阶段各道次压下量、精轧终轧温度、返红温度，得到板形良好、性能合格的极限规格钢板。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种2800mm双机架中厚板轧机极限规格钢板生产方法，其特征在于：该方法用厚度为320mm的坯料生产120mm的极限厚板；用180mm厚、1073~1223mm宽的坯料生产长度小于38m的6mm的极限薄板；用220mm及260mm厚、宽度为1660~2060mm的坯料生产2585mm的极限宽板；用180mm及220mm厚、宽度为1233~1356mm的坯料生产1585mm的极限窄板；具体要求如下：
1) 生产极限厚板坯料的加热段温度1230℃、均热段温度1220℃，均热时间不低于40min，在炉时间350min，出钢温度1200℃；生产极限薄板坯料的加热段温度1230～1250℃、均热段温度1220～1240℃，均热时间20～40min，在炉时间170～200min，出钢温度为1200~1220℃；生产极限宽板坯料的加热段温度1240～1260℃，均热段温度1230~1250℃，均热时间30～50min，在炉时间220～260min，出钢温度为1200~1220℃；生产极限窄板坯料的加热段温度1230～1240℃，均热段温度1220~1230℃，均热时间30～40min，在炉时间180～220min，出钢温度为1200℃；
2) 极限规格钢板的坯料出炉后经过除鳞箱粗除鳞，高压水压力大于19MPa，除掉坯料表面的一次氧化铁皮；粗轧第一道次、调头道次、最后一道次及精轧第一道次均进行高压水除鳞，高压水压力大于18MPa，除掉轧件表面的二次氧化铁皮和三次氧化铁皮；
3) 极限厚板轧制道次为10道次或11道次，粗轧6道次或7道次，前四道次的道次压下量间于24~31mm，最后两道次的道次压下量在21~28mm之间，精轧阶段各道次压下量小于12mm；极限薄板轧制12道次，倒数第二道次压下率小于23%，末道次压下率小于14%；极限宽板和极限窄板的轧制道次数为12~15，极限宽板末道次压下率小于9%，极限窄板末道次压下率小于15%；
4) 极限厚板坯料在上一块坯料粗轧过程中出钢，粗轧机进行交叉轧制，中间坯在中间辊道上待温后依次进行精轧；极限薄板坯料在上一块坯料粗轧结束后出钢，粗轧结束后快速通过中间辊道进入精轧机进行精轧；极限宽板、极限窄板坯料的轧制节奏与中间坯厚度、成品钢板厚度相关，中间坯、成品钢板较厚时，坯料出钢时间间隔短，中间坯、成品钢板较薄时，坯料出钢时间间隔长；
5) 极限厚板粗轧阶段时的轧制速度在1.4~1.53m/s之间，精轧阶段的轧制速度间于2.08~2.68m/s，终轧速度2.68m/s；极限薄板粗轧阶段时的轧制速度在1.38~3m/s之间，精轧阶段的轧制速度间于3.72~4m/s，终轧速度在3.4~4m/s范围内；极限宽板粗轧阶段时的轧制速度在1.4~2.5m/s之间，精轧阶段的轧制速度间于1.8~3.72m/s，终轧速度在2.73~3.6m/s范围内；极限窄板粗轧阶段时的轧制速度在1.3~2.5m/s之间，精轧阶段的轧制速度间于2.77~4m/s，终轧速度4m/s；
6) 极限厚板粗轧终轧温度在1030℃以上，粗轧结束后在中间辊道上摆动待温，奥氏体发生静态再结晶，避开部分再结晶区后进入精轧阶段，精轧终轧温度大于880℃；极限薄板粗轧终轧温度在1060℃以上，粗轧结束后快速通过中间辊道进入精轧机轧制，精轧终轧温度在840~850℃；极限宽板和极限窄板粗轧终轧温度在1030℃以上，精轧终轧温度不低于830℃；得到2800mm双机架中厚板轧机极限规格钢板。
本发明可轧制的极限厚板厚度为120mm。在用320mm厚的坯料轧制极限厚板时，粗轧阶段道次压下量和道次压下率先增大后减小，在保证塑性变形渗透到轧件中心、奥氏体反复动态再结晶的同时也使粗轧机不发生堵转，带压下的偶道次轧制以及不带压下的平整道次使轧件精轧过程中的板形良好。
本发明克服了180mm坯料轧制10mm以下薄规格钢板时温降快、头尾与中间温差大、板形差的缺点，可轧制的极限薄板厚度为6mm，通过提高加热炉各段温度及坯料在各段的停留时间、出钢温度、中间辊道传送速度，合理排布粗轧机、精轧机的压下规程，安排合适的工作辊辊期，实现2800mm双机架中厚板轧机轧制6mm厚的极限薄板。
本发明可轧制的极限宽板宽度为2585mm。在用220mm、260mm厚的坯料轧制极限宽板时，优化烧钢工艺，提高坯料的温度均匀性，根据不同钢种的成品钢板厚度制定粗轧各道次压下量、中间坯厚度、精轧各道次压下量，保证粗轧终轧温度、精轧终轧温度满足工艺要求，且板形良好。
本发明可轧制的极限窄板宽度为1585mm。在用180mm、220mm厚的坯料轧制极限窄板时，提高出炉温度，根据不同钢种的成品钢板厚度制定粗轧机、精轧机的压下规程，保证粗轧终轧温度、精轧终轧温度满足工艺要求，且板形良好。
本发明的有益效果是：
本发明拓宽了2800mm双机架中厚板轧机轧制钢板的规格范围，实现了120mm极限厚板、6mm极限薄板、2585mm极限宽板和1585mm极限窄板的生产，可以保证轧机的正常运转，而且能够满足极限规格钢板的性能及板形要求。本发明提高了极限规格钢板的一次轧成率，也提高了极限规格钢板的产量，经济效益高。
本发明适用于生产235MPa≤σs≤460MPa的极限规格钢板及模具钢。
附图说明
图1是2800mm双机架中厚板轧机极限厚板轧制示意图，图中，1—加热炉，2—除鳞箱，3—2800mm四辊可逆粗轧机，4—中间辊道，5—2690mm四辊可逆精轧机，6—层流冷却系统。
图2是2800mm双机架中厚板轧机极限薄板轧制示意图，图中，11—加热炉，12—除鳞箱，13—2800mm四辊可逆粗轧机，14—中间辊道，15—2690mm四辊可逆精轧机。
图3是2800mm双机架中厚板轧机极限宽板轧制示意图，图中，21—加热炉，22—除鳞箱，23—2800mm四辊可逆粗轧机，24—中间辊道，25—2690mm四辊可逆精轧机，26—层流冷却系统。
图4是2800mm双机架中厚板轧机极限窄板轧制示意图，图中，31—加热炉，32—除鳞箱，33—2800mm四辊可逆粗轧机，34—中间辊道，35—2690mm四辊可逆精轧机，36—层流冷却系统。
具体实施方式
实施例1
一种2800mm双机架中厚板轧机极限厚板轧制工艺，该轧制工艺要求出钢温度1200℃，粗轧各道次压下量小于31mm，粗轧终轧温度在1030℃以上，粗轧轧制速度在1.48~1.5m/s之间，精轧阶段各道次压下量小于12mm，精轧终轧温度不低于880℃，精轧阶段的轧制速度间于2.08~2.35m/s，返红温度在810~850℃。
本实施例选择1块P20模具钢板，坯料实际尺寸320mm*2070mm*2305mm，轧制厚度为123.81mm(正公差轧制)，共轧制10道次，其中粗轧6道次，道次压下量分别为24.24mm、29.88mm、29.09mm、30.91mm、28mm、21.48mm，精轧4道次，道次压下量分别为11.13mm、9.71mm、7.21mm、4.54mm，图1是2800mm双机架中厚板轧机极限厚板轧制示意图，具体过程如下：
1) 选择合适的精轧机工作辊辊期装钢，确保极限厚板在辊期前期、中期轧制。
2) 坯料在加热炉1的加热段温度1230℃、均热段温度1220℃，均热时间40min，在炉时间达到350min后出钢，出钢温度1200℃，经过除鳞箱2粗除鳞。
3) 进入粗轧机3，进行6道次轧制，道次压下率先增大而后减小，粗轧第一道次、倒数第二道次高压水除鳞。
4) 粗轧结束后，轧件在中间辊道4上摆动待温，表面温度达到880℃时进入精轧机5，进行4道次轧制，各道次压下率逐渐减小，且均小于8%，而后是平整道次，平整道次的辊缝为127mm，精轧第一道次高压水除鳞。
5) 粗轧、精轧过程中投用雪橇控制，降低轧件头部翘曲程度。
6) 精轧结束后，进行抛钢，轧件进入层流冷却系统6冷却，冷却后的返红温度为842℃，得到123.81mm厚(正公差轧制)的极限厚度钢板。
实施例1的轧件及轧机相关参数见表1。
实施例2
一种2800mm双机架中厚板轧机极限薄板轧制工艺，该轧制工艺要求出钢温度1200~1220℃，粗轧各道次压下量小于26mm，粗轧终轧温度在1060℃以上，粗轧轧制速度在1.4~3m/s之间，精轧阶段各道次压下量小于8mm，精轧终轧温度不低于840℃，精轧阶段的轧制速度间于3.72~4m/s。
本实施例选择1块Q345B钢板，坯料实际尺寸180mm*2060mm*1232mm，轧制厚度为5.82mm(负公差轧制)，共轧制12道次，其中粗轧7道次，道次压下量分别为24.83mm、23.79mm、25.26mm、24.07mm、25.39mm、20.34mm、12.03mm，精轧5道次，道次压下量分别为7.27mm、5.18mm、3.16mm、1.98mm、0.89mm，图2是2800mm双机架中厚板轧机极限薄板轧制示意图，具体过程如下：
1) 选择合适的精轧机工作辊辊期装钢，确保极限薄板在辊期前期轧制。
2) 坯料在加热炉11的加热段温度1240℃、均热段温度1230℃，均热时间30min，出钢温度为1220℃，经过除鳞箱12粗除鳞。
3) 进入粗轧机13，进行7道次轧制，道次压下率先增大而后减小，粗轧终轧温度1087℃，粗轧第一道次、最后一道次高压水除鳞。
4) 粗轧结束后，轧件快速通过中间辊道14进入精轧机15，进行5道次轧制，各道次压下量逐渐减小，末道次轧机操作侧和传动侧轧制力差间于119~340KN，精轧终轧温度844℃。
5) 粗轧、精轧过程中，投用雪橇控制，降低轧件头部翘曲程度。在精除鳞过程中，视轧件头尾与中间的温差情况对头尾进行避让，保证轧件长度方向上温度均匀。
6) 精轧结束后，进行抛钢，得到5.82mm厚(负公差轧制)的极限薄板钢板。
实施例2的轧件及轧机相关参数见表2。
实施例3
一种2800mm双机架中厚板轧机极限宽板轧制工艺，该轧制工艺要求出钢温度1180~1220℃，粗轧各道次压下量小于23mm，粗轧终轧温度在1040℃以上，粗轧轧制速度在1.5~1.55m/s之间，精轧阶段各道次压下量小于10mm，精轧终轧温度不低于840℃，精轧阶段的轧制速度间于2.5~3.38m/s。
[0020] 本实施例选择1块Q390GJCZ25钢板，坯料实际尺寸260mm*2570mm*2982mm，轧制厚度为60.95mm，共轧制13道次，其中粗轧7道次，道次压下量分别为22.81mm、21.3mm、21.76mm、21.64mm、21.69mm、21.57mm、21.73mm，精轧6道次，道次压下量分别为9.97mm、9.05mm、9.01mm、7.97mm、7.28mm、3.42mm，图3是2800mm双机架中厚板轧机极限宽板轧制示意图，具体过程如下：
1) 选择合适的精轧机工作辊辊期装钢，确保极限宽板在辊期中期轧制。
2) 坯料在加热炉21的加热段温度1240℃、均热段温度1230℃，均热时间40min，出钢温度为1200℃，经过除鳞箱22粗除鳞。
3) 进入粗轧机23，进行7道次轧制，各道次的道次压下量在22mm左右，粗轧终轧温度1046℃，粗轧第一道次、最后一道次高压水除鳞。
4) 粗轧结束后，轧件在中间辊道24上摆动待温，温度达到867℃时进入精轧机25，进行6道次轧制，各道次压下量逐渐减小，精轧终轧温度846℃，而后是平整道次，平整道次的辊缝为65mm，精轧第一道次高压水除鳞。
5) 粗轧、精轧过程中，投用雪橇控制，降低轧件头部翘曲程度。在精除鳞过程中，视轧件头尾与中间的温差情况对头尾进行避让，保证轧件长度方向上温度均匀。
6) 粗轧、精轧过程中，防止挡水板漏水，使轧件边部温降大，引起轧制力波动和板形恶化。
7) 精轧结束后，进行抛钢，轧件进入层流冷却系统26冷却，冷却后的返红温度为730℃，得到2585mm宽的极限宽板钢板。
实施例3的轧件及轧机相关参数见表3。
实施例4
一种2800mm双机架中厚板轧机极限窄板轧制工艺，该轧制工艺要求出钢温度1180~1220℃，粗轧各道次压下量小于31mm，粗轧终轧温度在1050℃以上，粗轧轧制速度在1.4~2.45m/s之间，精轧阶段各道次压下量小于10mm，精轧终轧温度不低于840℃，精轧阶段的轧制速度间于2.8~4m/s。
本实施例选择1块X60MO钢板，坯料实际尺寸180mm*1244mm*2060mm，轧制厚度为11.52mm，共轧制12道次，其中粗轧7道次，道次压下量分别为30.14mm、23.64mm、25.16mm、24.34mm、16.83mm、11.42mm、7.75mm，精轧5道次，道次压下量分别为9.61mm、8.06mm、5.52mm、4.1mm、1.91mm，图4是2800mm双机架中厚板轧机极限窄板轧制示意图，具体过程如下：
1) 选择合适的精轧机工作辊辊期装钢，确保极限窄板在辊期前期、末期轧制。
2) 坯料在加热炉31的加热段温度1240℃、均热段温度1220℃，均热时间40min，出钢温度为1200℃，经过除鳞箱32粗除鳞。
3) 进入粗轧机33，进行7道次轧制，第一道次为展宽道次，而后进行全纵轧，粗轧终轧温度1056℃，粗轧第一道次、最后一道次高压水除鳞。
4) 粗轧结束后，轧件在中间辊道34上摆动待温，温度达到947℃时进入精轧机35，进行6道次轧制，各道次压下量逐渐减小，精轧终轧温度为845℃，精轧第一道次高压水除鳞。
5) 粗轧、精轧过程中，投用雪橇控制，降低轧件头部翘曲程度。在精除鳞过程中，视轧件头尾与中间的温差情况对头尾进行避让，保证轧件长度方向上温度均匀。
6) 精轧结束后，进行抛钢，轧件进入层流冷却系统36冷却，冷却后的返红温度为598℃，得到1585mm宽的极限窄板钢板。
实施例4的轧件及轧机相关参数见表4。
表1
表2
表3
表4
由表1至表4可以看出，在轧制实施例1、实施例2、实施例3和实施例4的极限规格钢板时，粗轧机、精轧机的实际轧制力未超过最大轧制力，上、下工作辊力矩未超过单辊最大轧制力矩，上、下工作辊电流未超过轧机主机堵转电流。说明轧机能力能够满足极限规格钢板生产的需求。
Claims (5)
1.一种2800mm双机架中厚板轧机极限规格钢板生产方法，其特征在于：该方法用厚度为320mm的坯料生产120mm的极限厚板；用180mm厚、1073~1223mm宽的坯料生产长度小于38m的6mm的极限薄板；用220mm及260mm厚、宽度为1660~2060mm的坯料生产2585mm的极限宽板；用180mm及220mm厚、宽度为1233~1356mm的坯料生产1585mm的极限窄板；具体要求如下：
1) 生产极限厚板坯料的加热段温度1230℃、均热段温度1220℃，均热时间不低于40min，在炉时间350min，出钢温度1200℃；生产极限薄板坯料的加热段温度1230～1250℃、均热段温度1220～1240℃，均热时间20～40min，在炉时间170～200min，出钢温度为1200~1220℃；生产极限宽板坯料的加热段温度1240～1260℃，均热段温度1230~1250℃，均热时间30～50min，在炉时间220～260min，出钢温度为1200~1220℃；生产极限窄板坯料的加热段温度1230～1240℃，均热段温度1220~1230℃，均热时间30～40min，在炉时间180～220min，出钢温度为1200℃；
2) 极限规格钢板的坯料出炉后经过除鳞箱粗除鳞，高压水压力大于19MPa，除掉坯料表面的一次氧化铁皮；粗轧第一道次、调头道次、最后一道次及精轧第一道次均进行高压水除鳞，高压水压力大于18MPa，除掉轧件表面的二次氧化铁皮和三次氧化铁皮；
3) 极限厚板轧制道次为10道次或11道次，粗轧6道次或7道次，前四道次的道次压下量间于24~31mm，最后两道次的道次压下量在21~28mm之间，精轧阶段各道次压下量小于12mm；极限薄板轧制12道次，倒数第二道次压下率小于23%，末道次压下率小于14%；极限宽板和极限窄板的轧制道次数为12~15，极限宽板末道次压下率小于9%，极限窄板末道次压下率小于15%；
4) 极限厚板坯料在上一块坯料粗轧过程中出钢，粗轧机进行交叉轧制，中间坯在中间辊道上待温后依次进行精轧；极限薄板坯料在上一块坯料粗轧结束后出钢，粗轧结束后快速通过中间辊道进入精轧机进行精轧；极限宽板、极限窄板坯料的轧制节奏与中间坯厚度、成品钢板厚度相关，中间坯、成品钢板较厚时，坯料出钢时间间隔短，中间坯、成品钢板较薄时，坯料出钢时间间隔长；
5) 极限厚板粗轧阶段时的轧制速度在1.4~1.53m/s之间，精轧阶段的轧制速度间于2.08~2.68m/s，终轧速度2.68m/s；极限薄板粗轧阶段时的轧制速度在1.38~3m/s之间，精轧阶段的轧制速度间于3.72~4m/s，终轧速度在3.4~4m/s范围内；极限宽板粗轧阶段时的轧制速度在1.4~2.5m/s之间，精轧阶段的轧制速度间于1.8~3.72m/s，终轧速度在2.73~3.6m/s范围内；极限窄板粗轧阶段时的轧制速度在1.3~2.5m/s之间，精轧阶段的轧制速度间于2.77~4m/s，终轧速度4m/s；
6) 极限厚板粗轧终轧温度在1030℃以上，粗轧结束后在中间辊道上摆动待温，奥氏体发生静态再结晶，避开部分再结晶区后进入精轧阶段，精轧终轧温度大于880℃；极限薄板粗轧终轧温度在1060℃以上，粗轧结束后快速通过中间辊道进入精轧机轧制，精轧终轧温度在840~850℃；极限宽板和极限窄板粗轧终轧温度在1030℃以上，精轧终轧温度不低于830℃；得到2800mm双机架中厚板轧机极限规格钢板。
2.根据权利要求1所述的2800mm双机架中厚板轧机极限规格钢板生产方法，其特征在于：用320mm厚的坯料轧制极限厚板时，粗轧阶段道次压下量和道次压下率先增大后减小，在保证塑性变形渗透到轧件中心、奥氏体反复动态再结晶的同时也使粗轧机不发生堵转，带压下的偶道次轧制以及不带压下的平整道次使轧件精轧过程中的板形良好。
3.根据权利要求1所述的2800mm双机架中厚板轧机极限规格钢板生产方法，其特征在于：在用180mm厚的坯料轧制极限薄板时，通过提高加热炉各段温度及坯料在各段的停留时间、出钢温度、中间辊道传送速度，合理排布粗轧机、精轧机的压下规程，保证推床与轧制中心线对中，避免轧件镰刀弯与刮框的发生，在粗轧终轧温度、精轧终轧温度满足工艺的同时，保持良好的板形。
4.根据权利要求1所述的2800mm双机架中厚板轧机极限规格钢板生产方法，其特征在于：在用220mm、260mm厚的坯料轧制极限宽板时，优化烧钢工艺，提高坯料的温度均匀性，根据不同钢种的成品钢板厚度制定粗轧各道次压下量、中间坯厚度、精轧各道次压下量，保证粗轧终轧温度、精轧终轧温度满足工艺要求，且板形良好。
5.根据权利要求1所述的2800mm双机架中厚板轧机极限规格钢板生产方法，其特征在于：在用180mm、220mm厚的坯料轧制极限窄板时，提高出炉温度，根据不同钢种的成品钢板厚度制定粗轧机、精轧机的压下规程，保证粗轧终轧温度、精轧终轧温度满足工艺要求，且板形良好。
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