CN102886381A - 一种厚板轧制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种厚板轧制方法，包括成形轧制阶段、展宽轧制阶段以及精轧阶段，通过三次旋转使板坯在轧制过程中有1次使用成形MAS轧制，1次使用展宽MAS轧制来进行板坯的平面形状控制，大大提高了钢板平面形状，使轧制后钢板的形状接近于矩形，从而提高了钢板成材率。与本发明前横轧材的成材率相比，提高了轧制后钢板平面形状，使用本发明后每块横轧材的成材率可以提高至93％～94％。

Description

一种厚板轧制方法

技术领域

本发明属于轧钢技术领域，具体地，涉及一种厚板轧制方法，通过对厚板轧机的控制实现。

背景技术

厚度4mm以上的钢板材称中、厚板，简称中厚板。用于造船、建筑构件、机器制造、交通运输、军事工业等部门，以及用于制造大口径焊管、容器、锅炉等国民经济的众多领域，其工艺技术及装备水平的高低直接影响到产品的成材率。

厚板轧制过程是一个用一定尺寸的板坯轧制成一定尺寸的钢板的过程，由于来料板坯宽度与客户要求的成品钢板宽度的不同，轧制过程中所使用的轧制方式由板坯和钢板的尺寸决定，以RS＝数字作为代码进行区分，厚板轧机使用的轧制方式主要为如下5种：

RS＝0，即传统的厚板的生产流程通常为配合控制轧制，采用低温出炉的加热制度，可节省燃料消耗。轧制工艺分三个阶段：①成形轧制，消除板坯表面的影响和提高宽度控制的精度，沿板坯长度方向或斜向进行1～4道轧制。把坯料轧至所要求的厚度。②展宽轧制，这是中厚板不同于其他种类板材轧制的重要工序。为达到轧制成品规格所要求的宽度，板坯转90°、沿板宽方向轧制。③精轧，展宽轧制后再转90°，转回原坯料长度方向，轧制到成品板厚度。(亦即在轧制过程中，旋转板坯2次，轧制后的钢板长度方向与板坯的长度方向相同)

RS＝1，即横轧-纵轧法，在轧制前先将板坯旋转90°，将板坯沿宽度方向进行轧制，当轧到长度超过目标钢板宽度并预留适当切边量之后，再转90°进行延伸轧制。(亦即在轧制过程中，旋转板坯2次，轧制后的钢板长度方向与板坯的长度方向相同)

RS＝2，即全横轧法，指目标钢板延伸方向与板坯纵轴方向垂直的轧制方法。即在轧制前先将旋转板坯90°，将板坯沿宽度方向轧制成目标钢板。(亦即在轧制过程中，旋转板坯1次，轧制后的钢板长度方向与板坯的宽度方向相同)

RS＝3，即全纵轧法，指目标钢板延伸方向与板坯纵轴方向一致的轧制方法。即直接将板坯轧制成目标钢板。(亦即在轧制过程中，无需旋转板坯，轧制后的钢板长度方向与板坯的长度方向相同)

RS＝4，即纵-横轧制法，先将板坯沿长度方向轧制，消除板坯厚度方向上的偏差；然后旋转板坯，最后将旋转后的板坯轧制成目标钢板，在轧制过程中，采用一次展宽MAS轧制对板坯进行加工处理。(亦即在轧制过程中，旋转板坯1次，轧制后的钢板长度方向与板坯的宽度方向相同)

然而，对于代码为RS＝0的轧制方法来说，会产生因因为展宽过多而产生的质量缺陷；对于代码为RS＝1的轧制方法来说，当原料宽度较窄，生产单倍尺钢板时，边部桶形极为严重，进而造成切边量很大，严重影响成材率；对于代码为RS＝3的轧制方法来说，经常在坯料长度较小、成品长度和板坯宽度相比不太大的情况下用于生产单倍尺钢板。需要坯料纵向展宽道次较多，板形最终成桶形，切边量和切头尾量较大，但与直接轧制方式相比，切头尾量相对较小，对成材率有一定影响。

因此，厚板轧机为了减少展宽比，减少展宽道次和减少因为展宽过多而产生的质量缺陷，常常使用RS＝2、RS＝4这两种横轧的方法，保证以小的展宽比实现钢板成品宽度。然而，无论是RS＝2、RS＝4都是为保证较小展宽比而损失了成材率。从实际生产结果看，RS＝2的轧制方法因为没有采用MAS轧制，板坯在轧制过程中因为最小阻力定律板坯头尾圆角过大，大大影响了钢板成材率，其成材率不会大于86％；对于RS＝4，板坯在轧机前先对中，然后进行展宽轧制，将板坯的长度轧制到客户的成品宽度要求后，进行转钢开始精轧道次的轧制，把钢板轧制至成品厚度，使用一次展宽MAS轧制，此种轧制方法适用于板坯长度略短于满足客户的宽度要求，然而，钢板在轧制过程中因为涉及展宽轧制和精轧轧制但是只有一次MAS进行平面形状控制，所以头尾及边部形状不佳，也影响了钢板成材率，其成材率不会大于90％。

其中，所谓的MAS轧制，是Mizushima Automatic PlanView Pattern Control System的简写。该方法是由日本川崎制铁公司水岛厚板厂开发并于1978年开始用于生产的。为控制轧件侧面形状，在最后一道延伸时用水平辊对展宽面施以可变压缩。若侧面形状凸出则轧件中间部分的压缩大于两端，若侧面形状凹入则轧件中间部分的压缩应小于两端。将这种不等厚的轧件旋转90°后轧制，即可得到侧面平整的轧件，称成形MAS轧制。同理，若在横轧最后一道次上对延伸面施以可变压缩，将这种不等厚的轧件旋转90°后轧制，即可控制前、后端切头，称展宽MAS轧制。

为提高厚板产品成材率，国内主要存在如下现有技术：

“提高宽厚板产品成材率措施分析”，于峰、曲圣昱、王明林，鞍钢技术，2007年第2期，总第344期，第23～27页，2007年1月。该篇文章主要阐述了宽厚板轧制过程中金属的变形规律和厚板轧制工艺特点，提出应采用立辊轧制与MAS轧制相结合的方法，同时引进先进的设备和检测仪器同时配以立辊(AWC，短行程)+MAS轧制相结合的方法，最大限度地优化宽厚板轧制工艺，进而提高成材率。然而该种技术同时采用立辊轧制法和MAS轧制法，工艺复杂，同时，引进先进的设备和检测仪器亦会造成生产成本升高。

发明内容

为解决上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种厚板轧制方法，所述厚板轧制方法，将现有技术中的全横轧法和纵-横轧制法相结合，同时辅以MAS轧制法，从而提高现有厚板轧制方法的成材率，降低展宽比，同时降低生产成本，提高产品质量。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种厚板轧制方法，包括成形轧制阶段、展宽轧制阶段以及精轧阶段，其特征在于，还包括如下步骤：

(1)、根据展宽比的数值，设定轧制过程中的板坯宽度；其中，

展宽比＝钢板目标宽度/板坯初始宽度；

轧制过程中的板坯宽度＝板坯初始宽度+余量

(2)、将板坯送入轧机之前，先将板坯旋转90°，然后进入成形轧制阶段，并在成形轧制的最后道次对板坯进行成形MAS轧制；

(3)、完成步骤(2)所述的成形MAS轧制后，将板坯旋转90°，然后进入展宽轧制阶段，并在展宽轧制阶段的最后道次对板坯进行展宽MAS轧制加工；

(4)、完成骤(3)所述的展宽MAS轧制后，将板坯旋转90°，然后进入精轧阶段加工。

更优选地，步骤(1)中所述轧制过程中的板坯宽度的设定方法如下：

当展宽比小于1.3时，余量为8～12mm；

当展宽比大于1.3且小于1.5时，余量为10～15mm；

当展宽比大于1.5时，余量为15～20mm。

更优选地，所述精轧阶段中，侧导板开度设定方式如下：

侧导板开度＝轧制过程中的钢板宽度+余量，其中，余量为90～110mm。

本发明提供的技术方案，有益效果如下：

通过三次旋转使板坯在轧制过程中有1次使用成形MAS轧制，1次使用展宽MAS轧制来进行板坯的平面形状控制，大大提高了钢板平面形状，使轧制后钢板的形状接近于矩形，从而提高了钢板成材率。与本发明前横轧材的成材率相比，提高了轧制后钢板平面形状，使用本发明后每块横轧材的成材率可以提高至93％～94％。

附图说明

图1为RS＝4轧制方法中轧制成形后钢板的形状示意图。

图2为本发明提供的一种厚板轧制方法，即RS＝5轧制方法中轧制成形后钢板的形状示意图。

图中，横坐标、纵坐标单位均为mm。

具体实施方式

本发明提供的一种厚板轧制方法的操作流程如下：

1、轧制过程数据输入

在板坯轧制前，将本发明所提供的一种厚板轧制方法进行RS代码编号，编号设定为RS＝5，代码由计算机传送给厚板轧机，旋转板坯时板坯的尺寸由厚板轧机根据展宽比(即钢板目标宽度/板坯初始宽度)计算出，这提供了自动实现的可能。当然，本发明也可以通过人机对话框进行人工输入，既在RS代码中选择手动，在轧制前是否旋转板坯选择YES，在轧制过程中转钢次数选择2次，也可以实现RS＝5，即本发明提供的轧制方法。

其中，轧制过程中的板坯宽度的设定方法如下：

当展宽比小于1.3时，轧制过程中的板坯宽度＝板坯初始宽度+余量，此时，余量为10mm；

当展宽比大于1.3且小于1.5时，轧制过程中的板坯宽度＝板坯初始宽度+余量，此时，余量为10～15mm；

当展宽比大于1.5时，轧制过程中的板坯宽度＝板坯初始宽度+余量，此时，余量为15～20mm。

其中，设置余量的目的在于为厚板轧制提供余地，从而防止出现由于无法将板坯轧制成目标钢板尺寸，进而使板坯报废的现象发生。根据展宽比的数值设定余量范围的目的在于结合实际情况设置板坯尺寸，从而尽可能地减小切边量，进而节约资源，减少能耗。

2、进入厚板轧制阶段

轧制步骤如下：

(1)、将板坯送入厚板轧机之前，先将板坯旋转90°，然后进入成形轧制阶段，并在成形轧制的最后道次对板坯进行成形MAS轧制；

(2)、完成步骤(1)所述的成形MAS轧制后，将板坯旋转90°，然后进入展宽轧制阶段，并在展宽轧制阶段的最后道次对板坯进行展宽MAS轧制加工；

(3)、完成骤(2)所述的展宽MAS轧制后，将板坯旋转90°，然后进入精轧阶段加工。

其中，所述精轧阶段中，侧导板开度设定方式如下：

侧导板开度＝轧制过程中的钢板宽度+余量，其中，余量为90～110mm。

实施例

下面给出本发明提供的一种厚板轧制方法的具体实施例。

实施例1

板坯初始尺寸：厚度297mm，宽度1700mm，长度2970mm。

轧制钢板目标尺寸：厚度20.12mm，宽度4307mm，长度17304mm。

转钢代码RS＝5，使用RS＝5轧制，展宽比为1.45，轧制过程中的板坯尺寸为：1700mm+10mm＝1710mm。

成型MAS深度：-1.5mm。

展宽MAS深度：-4.5mm。

板坯来到厚板轧机前，先进行第一次旋转90°，旋转完成后进行成形轧制，在成形轧制的最后一道次进行成形MAS轧制(成型MAS深度-1.5mm)；成形MAS轧制完成后，将板坯进行第二次旋转，旋转完成后进行展宽轧制，把板坯轧成客户需要的4307mm宽度尺寸，在展宽轧制的最后一道次进行展宽MAS轧制(展宽MAS深度-4.5mm)；展宽MAS轧制完成后，将板坯进行第二次旋转，旋转完成后进行精轧轧制，把板坯厚度轧制成客户需要的厚度20.12mm。

所述精轧阶段中，侧导板开度设定为：4307mm+90mm＝4397mm。

通过使用本发明的轧制方法，轧制后钢板平面形状接近矩形，成材率可以到93.7％。

实施例2

板坯初始尺寸：厚度218mm，宽度1300mm，长度2670mm。

轧制钢板目标尺寸：厚度10.11mm，宽度3907mm，长度19156mm。

转钢代码RS＝5，使用RS＝5轧制，展宽比为1.46，轧制过程中的板坯尺寸为：1300mm+15mm＝1315mm。

成型MAS深度：-1.6mm。

展宽MAS深度：-3.5mm。

板坯来到厚板轧机前，先进行第一次旋转90°，旋转完成后进行成形轧制，在成形轧制的最后一道次进行成形MAS轧制(成型MAS深度-1.6mm)；成形MAS轧制完成后，将板坯进行第二次旋转，旋转完成后进行展宽轧制，把板坯轧成客户需要的3907mm宽度尺寸，在展宽轧制的最后一道次进行展宽MAS轧制(展宽MAS深度-3.5mm)；展宽MAS轧制完成后，将板坯进行第二次旋转，旋转完成后进行精轧轧制，把板坯厚度轧制成客户需要的厚度10.11mm。

所述精轧阶段中，侧导板开度设定为：3907mm+90mm＝3997mm。

通过使用本发明的轧制方法，轧制后钢板平面形状接近矩形，成材率可以到93.4％。

实施例3

板坯初始尺寸：厚度297mm，宽度1700mm，长度2670mm。

轧制钢板目标尺寸：厚度18.12mm，宽度3217mm，长度23126mm。

转钢代码RS＝5，使用RS＝5轧制，展宽比为1.20，轧制过程中的板坯尺寸为：1700mm+10mm＝1710mm。

成型MAS深度：-1.0mm。

展宽MAS深度：-6.5mm。

板坯来到厚板轧机前，先进行第一次旋转90°，旋转完成后进行成形轧制，在成形轧制的最后一道次进行成形MAS轧制(成型MAS深度-1.0mm)；成形MAS轧制完成后，将板坯进行第二次旋转，旋转完成后进行展宽轧制，把板坯轧成客户需要的3217mm宽度尺寸，在展宽轧制的最后一道次进行展宽MAS轧制(展宽MAS深度-6.5mm)；展宽MAS轧制完成后，将板坯进行第二次旋转，旋转完成后进行精轧轧制，把板坯厚度轧制成客户需要的厚度18.12mm。

所述精轧阶段中，侧导板开度设定为：3217mm+100mm＝3317mm。

通过使用本发明的轧制方法，轧制后钢板平面形状接近矩形，成材率可以到93.6％。

实施例4

板坯初始尺寸：厚度297mm，宽度1700mm，长度2620mm。

轧制钢板目标尺寸：厚度22.03mm，宽度4538mm，长度13232mm。

转钢代码RS＝5，使用RS＝5轧制，展宽比为1.73，轧制过程中的板坯尺寸为：1700mm+10mm＝1710mm。

成型MAS深度：-2.2mm。

展宽MAS深度：-2.4mm。

板坯来到厚板轧机前，先进行第一次旋转90°，旋转完成后进行成形轧制，在成形轧制的最后一道次进行成形MAS轧制(成型MAS深度-2.2mm)；成形MAS轧制完成后，将板坯进行第二次旋转，旋转完成后进行展宽轧制，把板坯轧成客户需要的4538mm宽度尺寸，在展宽轧制的最后一道次进行展宽MAS轧制(展宽MAS深度-2.4mm)；展宽MAS轧制完成后，将板坯进行第二次旋转，旋转完成后进行精轧轧制，把板坯厚度轧制成客户需要的厚度22.03mm。

所述精轧阶段中，侧导板开度设定为：4538mm+110mm＝4648mm。

通过使用本发明的轧制方法，轧制后钢板平面形状接近矩形，成材率可以到93.7％。

通过如上方法，便可实现本发明提供的技术方案，很好地解决厚板轧制中成材率低、切边量大的问题，同时轧制质量得到了大幅度提高。

Claims (3)

1.一种厚板轧制方法，包括成形轧制阶段、展宽轧制阶段以及精轧阶段，其特征在于，还包括如下步骤：

(1)、根据展宽比的数值，设定轧制过程中的板坯宽度；其中，

展宽比＝钢板目标宽度/板坯初始宽度；

轧制过程中的板坯宽度＝板坯初始宽度+余量

(2)、将板坯送入厚板轧机之前，先将板坯旋转90°，然后进入成形轧制阶段，并在成形轧制的最后道次对板坯进行成形MAS轧制；

(3)、完成步骤(2)所述的成形MAS轧制后，将板坯旋转90°，然后进入展宽轧制阶段，并在展宽轧制阶段的最后道次对板坯进行展宽MAS轧制加工；

(4)、完成骤(3)所述的展宽MAS轧制后，将板坯旋转90°，然后进入精轧阶段加工。

2.根据权利要求1所述的一种厚板轧制方法，其特征在于，步骤(1)中所述轧制过程中的板坯宽度的设定方法如下：

当展宽比小于1.3时，余量为8～12mm；

当展宽比大于1.3且小于1.5时，余量为10～15mm；

当展宽比大于1.5时，余量为15～20mm。

3.根据权利要求1所述的一种厚板轧制方法，其特征在于，所述精轧阶段中，侧导板开度设定方式如下：

侧导板开度＝轧制过程中的钢板宽度+余量，其中，余量为90～110mm。

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