CN102699023A - 一种单机架炉卷轧机热轧卷轧钢板板形控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于轧钢领域，是一种单机架炉卷轧机热轧卷轧钢板板形控制方法，通过调整加热制度、优化卷取炉温度设定、调整卷取炉卷轧张力、优化压下制度、轧机与矫直机弯辊力使用、工作辊辊凸度、提高与维持薄规格卷轧板冷却用水的温度、投用层流冷却系统边部遮挡功能、综合调整热矫直机边辊与弯辊矫直工艺等，实现单机架炉卷轧机热轧卷轧钢板的板形制技术。本发明用厚度为150mm～220mm的长坯料,轧制厚度≤12mm的钢板时，综合控制卷轧钢板的板形,同时还可优化卷轧板力学性能。

Description

一种单机架炉卷轧机热轧卷轧钢板板形控制方法

技术领域

本发明属于轧钢领域，涉及一种钢板板形控制方法，具体的说是一种单机架炉卷轧机热轧卷轧钢板板形控制方法。

背景技术

目前在使用150mm～220mm厚的坯料卷轧生产薄规格（厚度≤12mm）钢板时，对性能与板形需要同时控制。如果轧制长度大于10m以上的坯料，最终轧件厚度≤12mm、长度≥150m，最长可达250m以上。

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，轧件变得越来越长，钢板温降会越来越快，特别是卷轧头尾，温降更快，导致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。为此，开发一种长坯料卷轧薄规格钢板板形控制工艺，是急需解决的一个问题，特别是坯料长度大于10m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

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热轧卷轧钢板板形控制方法，可以综合控制卷轧钢板的板形，同时还可优化卷轧板力学性能。

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热轧卷轧钢板板形控制方法，进行以下控制：

加热炉烧钢温度控制：对于长度<10m的坯料，加热炉两端的烧钢温度要比中间高10～30℃，同时坯料尾部温度要比头部高10～20℃；对于长度≥10m的坯料，加热炉两端的烧钢温度要比中间高20～40℃，同时坯料尾部温度要比头部高15～25℃；

卷取炉温度设定：根据卷轧钢种的强度级别来设定卷取炉温度，卷轧钢板强度越高，卷取炉温度越高，温度范围控制在800℃～1000℃；

卷取炉卷轧张力设定：根据卷轧钢种的强度级别来设定卷取炉的卷轧张力，卷轧钢板强度越高，卷取炉卷轧张力越高，卷轧张力范围控制在8吨～32吨；

飞剪加速时间优化：在保证前后两张母板不叠钢的前提下，将飞剪加速时间由原先的5s，缩减至目前的3s，加上因为飞剪家剪切后钢板加速时间过长造成的头尾瓢曲板形，同时也有利于控制同板温度差；

压下制度控制：降低末轧1～3个道次的压下率，12%≤倒数第二道次压下率≤20%，8%≤末道次压下率≤15%；

二级弯辊力控制：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道次弯辊力分别为800±50吨、700±50吨，后面道次弯辊力依次降低至550吨±50吨；

工作辊辊凸度控制：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；

冷却工艺：轧件进入冷却系统前，根据轧件宽度，选择合适水比，保证出层流板形，对于厚度≤8mm或者宽度≥3m的轧件，投用边部遮挡功能；当卷轧板冷却水的温度≤14℃时，调整冷却塔的关启，控制冷却水的温度稳定在15℃～25℃；

矫直工艺：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，入口边辊设置：如果钢板在矫后其尾部仍然上翘则要向下调整入口边辊，如果钢板在矫后其尾部仍然下扣，则要向上抬起入口边辊，入口边辊的调整范围在－4mm～4mm之间；出口边辊设置：如果钢板在矫直后其头部仍然上翘则要向下调整出口边辊，如果钢板在矫直后其头部仍然下扣则要向上抬起出口边辊，出口边辊的调整范围在-5mm～+7mm之间。

本发明进一步限定的技术方案是：

前述的单机架炉卷轧机热轧卷轧钢板板形控制方法，使用厚度为150mm～220mm的坯料，坯料最长为17.8m，生产成品厚度小于等于12mm的薄规格钢板。本发明卷轧的坯料长度最长可为17.8m，本发明在用厚度为150mm～220mm的长坯料，轧制厚度≤12mm 的钢板时，综合控制卷轧钢板的板形，同时还可优化卷轧板力学性能。

前述的单机架炉卷轧机热轧卷轧钢板板形控制方法，压下制度控制中，如出现中浪轧制板形，则依次增加末轧2道次压下率，倒数第二道次压下率增加1%～3%，倒数第一道次压下率增加0.5%～2%。

前述的单机架炉卷轧机热轧卷轧钢板板形控制方法，二级弯辊力控制中，如出现中浪轧制板形，则依次降低每道次弯辊力，二级弯辊力系数由2.0～2.5降低至0～1.0。

本发明的有益效果是：

本发明通过调整加热制度、优化卷取炉温度设定、调整卷取炉卷轧张力、优化压下制度、轧机与矫直机弯辊力使用、工作辊辊凸度、提高与维持薄规格卷轧板冷却用水的温度、投用层流冷却系统边部遮挡功能、综合调整热矫直机边辊与弯辊矫直工艺等，综合保证单机架炉卷轧钢板的板形，优化卷轧板力学性能。

本发明成功解决了单机架炉卷轧机热轧卷轧钢板形问题，尤其是解决了双边浪与单边浪瓢曲板形，不仅提高了卷轧板一次轧成率，也为下道工序奠定了基础，加快了炉卷轧机生产节奏，提高产能与效益。通过以上措施，炉卷轧机可轧坯料最长长度由14.6m增加至17.6mm，轧件最长长度由起初的200m增加至目前的320mm，一次轧成率由之前的78.2%提高至87.4%，吨钢降低冷矫成本25元/吨。

附图说明

图1是本发明实施例的工艺设备连接示意图。

具体实施方式

实施例1

本实施例是一种单机架炉卷轧机热轧卷轧X65管线钢的板形控制工艺，该工艺要求出炉温度1200℃，坯料加热温度：头部为1220℃，中间加热温度为1200℃，尾部加热温度为1235℃。轧制道次4+7道，阶段开轧温度960℃，待温坯厚度5.6h。第7～10道次为卷轧，卷轧张力为24吨，卷取炉温度升至900℃。第10道次压下率为17%，第11道次压下率为11%；第6道次至第10道次弯辊力依次为990吨、950吨、840吨、770吨、590吨。终轧速度为1.60m/s；工作辊生产900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0.5；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，轧件矫直速度1.75m/s。

本实施例选择1块卷轧板X65管线，坯料实际尺寸为150*3105*16800mm，成品厚度为8.8mm，轧制11个道次，分为两个轧制阶段：一阶段平轧4个道次，二阶段卷轧4个道次（第7～10道卷轧）。具体过程如下，见图1：

⑴坯料在加热炉1中的加热温度提高至1200℃，坯料加热温度：头部为1220℃，中间加热温度为1200℃，尾部加热温度为1235℃，加热炉出钢后先由除鳞机2粗除鳞，再依次经机前卷取炉3、四辊可逆轧机4和机后卷取炉5，当四辊可逆轧机4的工作辊生产900吨以上后，开启四辊可逆轧机4的工作辊身边部冷却水。

⑵进入四辊可逆轧机4，轧制道次4+7道，阶段开轧温度960℃，待温坯厚度5.6h，第7～10道次为卷轧，卷轧张力为24吨，入口和出口卷取炉（机前卷取炉3和机后卷取炉5）温度升至900℃。

⑶调整四辊可逆轧机4的弯辊与压下率：第10道次压下率为17%，第11道次压下率为11%；第6道次至第10道次弯辊力依次为990吨、950吨、840吨、770吨、590吨。

⑷飞剪加速时间由5s设定至3s。

⑸轧件进入层流冷却系统6后，抛钢速度1.60m/s,投用边部遮挡功能，同时水比0.50。当卷轧板冷却水的温度低于14℃后，关闭冷却塔，保证冷却水温度稳定在15～25℃。

⑹轧件进入热矫直机7后，矫直机入口辊缝为5.2mm～5.6mm，出口辊缝为8.4mm～8.8mm，矫直力为320吨～480吨。轧件矫直速度1.75m/s。如果出现边浪瓢曲，则使用负弯辊矫直，弯辊在±100mm以内；如果头尾瓢曲，则使用出入口边辊矫直头尾瓢曲板形：入口边辊的调整范围在－4mm～4mm，出口边辊的调整范围在-5mm～+7mm。

实施例2

本实施例是一种单机架炉卷轧机热轧卷轧X70管线钢的板形控制工艺，该工艺要求出炉温度1200℃，坯料加热温度：头部为1225℃，中间加热温度为1200℃，尾部加热温度为1240℃。轧制道次4+7道，阶段开轧温度960℃，待温坯厚度4h。第7～10道次为卷轧，卷轧张力为28吨，卷取炉温度升至950℃。第10道次压下率为17%，第11道次压下率为11%；第6道次至第10道次弯辊力依次为980吨、940吨、860吨、790吨、580吨。终轧速度为1.55m/s；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0.5；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，轧件矫直速度1.65m/s。

本实施例选择1块卷轧板X70管线，坯料实际尺寸为150*2910*14500mm，成品厚度为6.4mm，轧制11个道次，分为两个轧制阶段：一阶段平轧4个道次，二阶段卷轧4个道次（第7～10道卷轧）。具体过程如下，见图1：

⑴坯料在加热炉1中的加热温度提高至1200℃，坯料加热温度：头部为1225℃，中间加热温度为1200℃，尾部加热温度为1240℃，加热炉1出钢后先由除鳞机2粗除鳞，再依次经机前卷取炉3、四辊可逆轧机4和机后卷取炉5，当四辊可逆轧机4的工作辊生产800吨以上后，开启四辊可逆轧机4的工作辊身边部冷却水。

⑵进入四辊可逆轧机4，轧制道次4+7道，阶段开轧温度960℃，待温坯厚度4h，第7～10道次为卷轧，卷轧张力为28吨，入口和出口卷取炉（机前卷取炉3和机后卷取炉5）温度升至950℃。

⑶调整四辊可逆轧机4的弯辊与压下率：第10道次压下率为16.5%，第11道次压下率为10.8%；第6道次至第10道次弯辊力依次为980吨、940吨、860吨、790吨、580吨。

⑷飞剪加速时间由5s设定至3s。

⑸轧件进入层流冷却系统6后，抛钢速度1.55m/s，投用边部遮挡功能，同时水比0.50，当卷轧板冷却水的温度低于14℃后，关闭冷却塔，保证冷却水温度稳定在15℃～25℃。

⑹轧件进入热矫直机7后，矫直机入口辊缝为3.0mm～3.4mm，出口辊缝为5.6mm～6.0mm，矫直力为320吨～480吨。轧件矫直速度1.65m/s。如果出现边浪瓢曲，则使用负弯辊矫直，弯辊在±100mm以内；如果头尾瓢曲，则使用出入口边辊矫直头尾瓢曲板形：入口边辊的调整范围在－4mm～4mm，出口边辊的调整范围在-5mm～+7mm。

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 (4)

1.一种单机架炉卷轧机热轧卷轧钢板板形控制方法，其特征在于：

加热炉烧钢温度控制：对于长度<10m的坯料，加热炉两端的烧钢温度要比中间高10～30℃，同时坯料尾部温度要比头部高10～20℃；对于长度≥10m的坯料，加热炉两端的烧钢温度要比中间高20～40℃，同时坯料尾部温度要比头部高15～25℃；

卷取炉温度设定：根据卷轧钢种的强度级别来设定卷取炉温度，卷轧钢板强度越高，卷取炉温度越高，温度范围控制在800℃～1000℃；

卷取炉卷轧张力设定：根据卷轧钢种的强度级别来设定卷取炉的卷轧张力，卷轧钢板强度越高，卷取炉卷轧张力越高，卷轧张力范围控制在8吨～32吨；

飞剪加速时间优化：在保证前后两张母板不叠钢的前提下，将飞剪加速时间由原先的5s，缩减至目前的3s；

压下制度控制：降低末轧1～3个道次的压下率，12%≤倒数第二道次压下率≤20%，8%≤末道次压下率≤15%；

二级弯辊力控制：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道次弯辊力分别为800±50吨、700±50吨，后面道次弯辊力依次降低至550吨±50吨；

工作辊辊凸度控制：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；

冷却工艺：轧件进入冷却系统前，根据轧件宽度，选择合适水比，保证出层流板形，对于厚度≤8mm或者宽度≥3m的轧件，投用边部遮挡功能；当卷轧板冷却水的温度≤14℃时，调整冷却塔的关启，控制冷却水的温度稳定在15℃～25℃；

矫直工艺：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；入口边辊设置：如果钢板在矫后其尾部仍然上翘则要向下调整入口边辊，如果钢板在矫后其尾部仍然下扣，则要向上抬起入口边辊，入口边辊的调整范围在－4mm～4mm之间；出口边辊设置：如果钢板在矫直后其头部仍然上翘则要向下调整出口边辊，如果钢板在矫直后其头部仍然下扣则要向上抬起出口边辊，出口边辊的调整范围在-5mm～+7mm之间。

2.如权利要求1所述的单机架炉卷轧机热轧卷轧钢板板形控制方法，其特征在于：使用厚度为150mm～220mm的坯料，坯料最长为17.8m，生产成品厚度小于等于12mm的薄规格钢板。

3.如权利要求1或2所述的单机架炉卷轧机热轧卷轧钢板板形控制方法，其特征在于：所述压下制度控制中，如出现中浪轧制板形，则依次增加末轧2道次压下率，倒数第二道次压下率增加1%～3%，倒数第一道次压下率增加0.5%～2%。

4.如权利要求1或2所述的单机架炉卷轧机热轧卷轧钢板板形控制方法，其特征在于：所述二级弯辊力控制中，如出现中浪轧制板形，则依次降低每道次弯辊力，二级弯辊力系数由2.0～2.5降低至0～1.0。