CN103817155B - 厚度大于50mm厚钢板板形控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种厚度大于50mm厚钢板板形控制方法，选用250mm或者300mm厚的连铸坯，板坯出炉温度为1150～1230℃，开轧温度为1140～1220℃，钢板采用两阶段控制轧制，第一阶段轧制速度为1.1m/s，单道次压下率≥10%；第二阶段开轧厚度为1.2～3.5倍成品钢板厚度，第二阶段开轧温度为880～940℃;第二阶段共轧制4～7个道次，每道次轧制速度为2～3.5m/s,第二阶段最后3个道次的压下率控制在1.5%～8%之间，终轧温度控制在850～870℃之间；第二阶段轧制完成后，经ACC冷却后的钢板经热矫直机矫直一遍，矫直温度大于400℃，矫直力控制在6000KN～12000KN之间。
Description
技术领域
本发明涉及一种轧钢领域宽厚板生产时厚钢板的平直度控制技术，具体说，涉及一种厚度大于50mm厚钢板板形控制方法。
背景技术
由于控轧、控冷技术的发展，现在厚钢板一般都采用控轧、控冷工艺生产。
中厚板的生产流程通常为配合控制轧制，采用板坯较低温度出炉的加热制度，一方面可降低能耗、节省燃料消耗，另一方面可以使板坯的原始奥氏体晶粒细小，对成品钢板的韧性有利。轧制采用两序列或三序列轧制。三序列轧制方式为：
①成形轧制；提高钢板的矩形度和宽度控制的精度，沿板坯长度方向进行1～2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°、沿板宽度方向轧制，直到轧制到钢板的目标宽度为止。
③延伸序列轧制；展宽轧制后再转90°，转回原坯料长度方向，先轧制到钢板的二次待温厚度，待温至第二阶段开轧温度时再轧制，直至轧至成品钢板厚度。
两序列轧制方式为展宽轧制+延伸轧制，两序列的展宽轧制、延伸轧制与前述三序列的展宽轧制、延伸轧制的内容一样。要确保钢板的平直度，除轧制时采取各种保证板形的措施外，轧后每块钢板均需经过热矫直机进行矫直，对于厚度小于等于30mm厚的钢板，若最终平直度不能满足求，则钢板还需进行冷矫直，以保证钢板平直度最终满足用户使用要求。
厚钢板的中间坯待温厚度较厚、待温温度较低、中间坯的待温时间较长，中间坯在待温过程中由于上下表面温降速率不一样，头尾与中部的温降速率不一样，导致待温后的中间坯温度分布不均匀，轧制时出现不均匀的变形，容易出现翘头、叩头、波浪等板形缺陷。对于这些板形缺陷，传统的控制方法是通过调节上下电机的转速，使上下轧辊的线速度产生一个速度差来控制。实际生产中，由于操作工无法准确预判钢板翘头、叩头程度，因此很难准确确定上下电机的线速度差，导致实际轧完的厚钢板很多出现翘头、叩头、波浪等板形缺陷，由于钢板轧完后经快速冷却系统(ACC)冷却，冷却完后的钢板温度低、强度高，热矫直机无法将钢板矫平，常常需要压平机对钢板进行压平才能保证钢板的平直度满足要求，增加压平工序后，工序增多，制造成本升高，且由于压平机的压平效率较低，导致钢板的制造周期延长，常常不能按时交货。
中国专利CN101069896A公开了“一种中厚板板形控制方法”，减少30mm厚钢板轧后浪形的控制方法。该方法由于末道次没有压下量，无法完全消除钢板的浪形；且由于轧机与钢板接触的只有上下两个辊，末道次没有压下量不能消除前面轧制道次产生的翘头、叩头等板形缺陷。
发明内容
本发明所解决的技术问题是提供一种厚度大于50mm厚钢板板形控制方法，解决厚度大于50mm厚钢板的板形问题，保证钢板的平直度不经压平机压平也能满足标准要求。
技术方案如下：
一种厚度大于50mm厚钢板板形控制方法，包括：
选用250mm或者300mm厚的连铸坯，板坯出炉温度为1150～1230℃，开轧温度为1140～1220℃，钢板采用两阶段控制轧制，板坯出炉后，先将板坯进行展宽轧制，轧制到钢板的目标宽度为止，展宽轧制完成后转钢90度，转回原坯料长度方向，再接着进行轧制，直至轧制到钢板的中间坯待温厚度为止，第一阶段轧制速度为1.1m/s，单道次压下率≥10％；
第二阶段开轧厚度为1.2～3.5倍成品钢板厚度，第二阶段开轧温度为880～940℃；第二阶段共轧制4～7个道次，每道次轧制速度为2～3.5m/s,第二阶段最后3个道次的压下率控制在1.5％～8％之间，终轧温度控制在850～870℃之间。
进一步：第二阶段轧制完成后，经ACC冷却后的钢板经热矫直机矫直一遍，矫直温度大于400℃，矫直力控制在6000KN～12000KN之间。
进一步：轧制60mm厚钢板，采用250mm厚的连铸坯生产，出炉温度为1172℃，开轧温度为1162℃，板坯出炉后，先进行展宽轧制，轧制到钢板的目标宽度后，将钢板转钢90度，转回原坯料长度方向，再接着进行轧制，直至轧制到钢板的第二阶段开轧厚度为止，第一阶段轧制速度为1.1m/s，钢板的最小单道次压下率10％；第二阶段的开轧厚度为2倍成品钢板厚度，即120mm，第二阶段开轧温度为910℃，共轧制6个道次，终轧温度为865℃，轧制速度为2.8m/s，第二阶段6个轧制道次的压下率分别为18.3％、18.4％、15.9％、6.5％、2.3％、2.2％，轧后经ACC冷却，终冷温度为600℃；钢板经热矫直机矫直一遍，矫直温度为584℃，矫直力为7500KN。
进一步：轧制100mm厚钢板，采用300mm厚的连铸坯生产，出炉温度为1150℃，开轧温度为1140℃，板坯出炉后，先进行展宽轧制，轧制到钢板的目标宽度后，将钢板转钢90度，转回原坯料长度方向，再接着进行轧制，直至轧制到钢板的第二阶段开轧厚度为止，第一阶段轧制速度为1.1m/s，钢板的最小单道次压下率11.2％；第二阶段的开轧厚度为1.2倍成品钢板厚度，即120mm，第二阶段开轧温度为880℃，共轧制4个道次，终轧温度为850℃，轧制速度为2m/s，第二阶段4个轧制道次的压下率分别为10％、4.4％、1.6％、1.5％，轧后经ACC冷却，终冷温度为660℃；钢板经热矫直机矫直一遍，矫直温度为657℃，矫直力为12000KN。
进一步：轧制50mm厚钢板，采用250mm厚的连铸坯生产，出炉温度为1230℃，开轧温度为1220℃，板坯出炉后，先进行展宽轧制，轧制到钢板的目标宽度后，将钢板转钢90度，转回原坯料长度方向，再接着进行轧制，直至轧制到钢板的第二阶段开轧厚度为止，第一阶段轧制速度为1.1m/s，钢板的最小单道次压下率11.5％；第二阶段的开轧厚度为3倍成品钢板厚度，即150mm，第二阶段开轧温度为940℃，共轧制7个道次，终轧温度为870℃，轧制速度为3.5m/s，第二阶段7个轧制道次的压下率分别22％、23.1％、21.1％、18.9％、8％、3.6％、2.2％，轧后经ACC冷却，终冷温度为672℃，钢板经热矫直机矫直一遍，矫直温度为661℃，矫直力为6000KN。
进一步：轧制70mm厚钢板，采用250mm厚的连铸坯生产，出炉温度为1198℃，开轧温度为1188℃，板坯出炉后，先进行展宽轧制，轧制到钢板的目标宽度后，将钢板转钢90度，转回原坯料长度方向，再接着进行轧制，直至轧制到钢板的第二阶段开轧厚度为止，第一阶段轧制速度为1.1m/s，钢板的最小单道次压下率12.1％；第二阶段的开轧厚度为1.8倍成品钢板厚度，即126mm，第二阶段开轧温度为920℃，共轧制6个道次，终轧温度为861℃，轧制速度为2.6m/s，第二阶段6个轧制道次的压下率分别15.1％、15.9％、12.2％、7.6％、2.5％、1.7％；轧后经ACC冷却，终冷温度为590℃，钢板经热矫直机矫直一遍，矫直温度为582℃，矫直力为11185KN。
与现有技术相比，本发明技术效果包括：
采用本发明方法能有效控制厚度大于50mm厚钢的平直度，使其板形良好，满足用户对钢板平直度高要求。使用该方法后，厚度大于50mm厚钢板追加压平工序的数量由以前的50％下降到现在的1.5％左右，98％以上厚度大于50mm厚钢板的不平度控制在3mm/2m以内，应用效果十分明显。
以1年生产18万吨厚度大于50mm厚规格钢板计算。追加压平的量由以前的50％降至现在的1.5％，以每追加1吨压平钢板，增加成本15元计算，一年可节约130.95万元。
具体实施方式
本发明技术方案不需要改变现有生产设备，也不增加工序，同时也不会影响钢板性能。只需对操作方法加以改变，就可以很好的控制厚度大于50mm厚钢板板形。
下面结合优选实施例对本发明技术方案作详细说明。
厚度大于50mm厚钢板板形控制方法，其步骤如下：
(1)本发明方法适用所有钢种大于50mm厚钢板的生产，选用250mm或者300mm厚的连铸坯，板坯出炉温度为1150～1230℃，开轧温度为1140～1220℃，钢板采用两阶段控制轧制，板坯出炉后，先将板坯进行展宽轧制，轧制到钢板的目标宽度为止，展宽轧制完成后转钢90度，转回原坯料长度方向，再接着进行轧制，直至轧制到钢板的中间坯待温厚度(即第二阶段开轧厚度)为止，第一阶段轧制速度为1.1m/s，单道次压下率≥10％；
宽厚板轧钢生产中常说的中间坯待温厚度，是指采用两阶段控制轧制时，第二阶段的开轧厚度。1.2～3.5倍的成品钢板厚度即为确定中间坯的厚度，中间坯的厚度控制是通过轧钢的辊缝控制的，一旦确定该厚度后，该辊缝由自动控制系统自动设定，实际生产中，只需给出需要达到的目标值即可。
由于钢板厚、强度高，矫直机的矫直力有限，很难将平直度不满足要求的钢板矫平，因此轧制板形对于厚钢板板形至关重要。
(2)第二阶段的开轧厚度为1.2～3.5倍成品钢板厚度，第二阶段开轧温度为880～940℃；第二阶段共轧制4～7个道次，每道次轧制速度为2～3.5m/s，第二阶段最后3个道次的压下率控制在1.5％～8％之间，终轧温度控制在850～870℃之间；
现有技术第二阶段轧制时，出现各种板形缺陷主要是由于钢板上下部分和沿轧制方向温度不均匀，在较大的压下量下，轧制时会导致钢板上下部分或沿轧制方向变形不均，从而应力分布不均，当各部分应力差超过钢板屈服强度时，钢板就会发生不均匀变形。本发明第二阶段最后三个道次对压下率进行限制，主要是降低最后三道次的压下率，降低钢板的变形量，当变形量小至一定程度时，虽然钢板上下部分和沿轧制方向温度不均匀，但轧制时产生的应力差很小，小于钢板的屈服强度，因此钢板也不会产生不均匀变形，出现板形不良现象。要求钢板采用控制轧制，且中间坯的待温厚度为1.2～3倍成品钢板厚度，主要是考虑轧后钢板的性能能满足要求，因为钢板不但对板形也要求，对机械性能也有要求。
(3)第二阶段轧制完成后或经ACC冷却后的钢板经热矫直机矫直一遍，矫直温度大于400℃，矫直力控制在6000KN～12000KN之间。
轧后或经ACC冷却后的钢板经热矫直机矫直一遍，主要是用于消除钢板在轧后由于冷却不均出现的板形不良，由于这种变形量较小，热矫直机一般能将其矫平。
实施例1
轧制60mm厚钢板，采用250mm厚的连铸坯生产，出炉温度为1172℃，开轧温度为1162℃，板坯出炉后，先进行展宽轧制，轧制到钢板的目标宽度后，将钢板转钢90度，转回原坯料长度方向，再接着进行轧制，直至轧制到钢板的第二阶段开轧厚度为止，第一阶段轧制速度为1.1m/s，钢板的最小单道次压下率10％。第二阶段的开轧厚度为2倍成品钢板厚度，即120mm，第二阶段开轧温度为910℃，共轧制6个道次，终轧温度为865℃，轧制速度为2.8m/s，第二阶段6个轧制道次的压下率分别为18.3％、18.4％、15.9％、6.5％、2.3％、2.2％，轧后经ACC冷却，终冷温度为600℃，钢板经热矫直机矫直一遍，矫直温度为584℃，矫直力为7500KN。最终钢板的板形平直，不平度为2mm/2m。
实施例2
轧制100mm厚钢板，采用300mm厚的连铸坯生产，出炉温度为1150℃，开轧温度为1140℃，板坯出炉后，先进行展宽轧制，轧制到钢板的目标宽度后，将钢板转钢90度，转回原坯料长度方向，再接着进行轧制，直至轧制到钢板的第二阶段开轧厚度为止，第一阶段轧制速度为1.1m/s，钢板的最小单道次压下率11.2％。第二阶段的开轧厚度为1.2倍成品钢板厚度，即120mm，第二阶段开轧温度为880℃，共轧制4个道次，终轧温度为850℃，轧制速度为2m/s，第二阶段4个轧制道次的压下率分别为10％、4.4％、1.6％、1.5％，轧后经ACC冷却，终冷温度为660℃，钢板经热矫直机矫直一遍，矫直温度为657℃，矫直力为12000KN。最终钢板的板形平直，不平度为2.3mm/2m。
实施例3
轧制50mm厚钢板，采用250mm厚的连铸坯生产，出炉温度为1230℃，开轧温度为1220℃，板坯出炉后，先进行展宽轧制，轧制到钢板的目标宽度后，将钢板转钢90度，转回原坯料长度方向，再接着进行轧制，直至轧制到钢板的第二阶段开轧厚度为止，第一阶段轧制速度为1.1m/s，钢板的最小单道次压下率11.5％。第二阶段的开轧厚度为3倍成品钢板厚度，即150mm，第二阶段开轧温度为940℃，共轧制7个道次，终轧温度为870℃，轧制速度为3.5m/s，第二阶段7个轧制道次的压下率分别22％、23.1％、21.1％、18.9％、8％、3.6％、2.2％，轧后经ACC冷却，终冷温度为672℃，钢板经热矫直机矫直一遍，矫直温度为661℃，矫直力为6000KN。最终钢板的板形平直，不平度为2.2mm/2m。
实施例4
轧制70mm厚钢板，采用250mm厚的连铸坯生产，出炉温度为1198℃，开轧温度为1188℃，板坯出炉后，先进行展宽轧制，轧制到钢板的目标宽度后，将钢板转钢90度，转回原坯料长度方向，再接着进行轧制，直至轧制到钢板的第二阶段开轧厚度为止，第一阶段轧制速度为1.1m/s，钢板的最小单道次压下率12.1％。第二阶段的开轧厚度为1.8倍成品钢板厚度，即126mm，第二阶段开轧温度为920℃，共轧制6个道次，终轧温度为861℃，轧制速度为2.6m/s，第二阶段6个轧制道次的压下率分别15.1％、15.9％、12.2％、7.6％、2.5％、1.7％，轧后经ACC冷却，终冷温度为590℃，钢板经热矫直机矫直一遍，矫直温度为582℃，矫直力为11185KN。最终钢板的板形平直，不平度为2.2mm/2m。
Claims (6)
1.一种厚度大于50mm厚钢板板形控制方法，包括：
选用250mm或者300mm厚的连铸坯，板坯出炉温度为1150～1230℃，开轧温度为1140～1220℃，钢板采用两阶段控制轧制，板坯出炉后，先将板坯进行展宽轧制，轧制到钢板的目标宽度为止，展宽轧制完成后转钢90度，转回原坯料长度方向，再接着进行轧制，直至轧制到钢板的中间坯待温厚度为止，第一阶段轧制速度为1.1m/s，单道次压下率≥10%；
第二阶段开轧厚度为1.2～3.5倍成品钢板厚度，第二阶段开轧温度为880～940℃;第二阶段共轧制4～7个道次，每道次轧制速度为2～3.5m/s,第二阶段最后3个道次的压下率控制在1.5%～8%之间，终轧温度控制在850～870℃之间。
2.如权利要求1所述厚度大于50mm厚钢板板形控制方法，其特征在于：第二阶段轧制完成后，经ACC冷却后的钢板经热矫直机矫直一遍，矫直温度大于400℃，矫直力控制在6000KN～12000KN之间。
3.如权利要求2所述厚度大于50mm厚钢板板形控制方法，其特征在于：轧制60mm厚钢板，采用250mm厚的连铸坯生产，出炉温度为1172℃，开轧温度为1162℃，板坯出炉后，先进行展宽轧制，轧制到钢板的目标宽度后，将钢板转钢90度，转回原坯料长度方向，再接着进行轧制，直至轧制到钢板的第二阶段开轧厚度为止，第一阶段轧制速度为1.1m/s，钢板的最小单道次压下率10%；第二阶段的开轧厚度为2倍成品钢板厚度，即120mm，第二阶段开轧温度为910℃，共轧制6个道次，终轧温度为865℃，轧制速度为2.8m/s，第二阶段6个轧制道次的压下率分别为18.3%、18.4%、15.9%、6.5%、2.3%、2.2%，轧后经ACC冷却，终冷温度为600℃；钢板经热矫直机矫直一遍，矫直温度为584℃，矫直力为7500KN。
4.如权利要求2所述厚度大于50mm厚钢板板形控制方法，其特征在于：轧制100mm厚钢板，采用300mm厚的连铸坯生产，出炉温度为1150℃，开轧温度为1140℃，板坯出炉后，先进行展宽轧制，轧制到钢板的目标宽度后，将钢板转钢90度，转回原坯料长度方向，再接着进行轧制，直至轧制到钢板的第二阶段开轧厚度为止，第一阶段轧制速度为1.1m/s，钢板的最小单道次压下率11.2%；第二阶段的开轧厚度为1.2倍成品钢板厚度，即120mm，第二阶段开轧温度为880℃，共轧制4个道次，终轧温度为850℃，轧制速度为2m/s，第二阶段4个轧制道次的压下率分别为10%、4.4%、1.6%、1.5%，轧后经ACC冷却，终冷温度为660℃；钢板经热矫直机矫直一遍，矫直温度为657℃，矫直力为12000KN。
5.如权利要求2所述厚度大于50mm厚钢板板形控制方法，其特征在于：轧制50mm厚钢板，采用250mm厚的连铸坯生产，出炉温度为1230℃，开轧温度为1220℃，板坯出炉后，先进行展宽轧制，轧制到钢板的目标宽度后，将钢板转钢90度，转回原坯料长度方向，再接着进行轧制，直至轧制到钢板的第二阶段开轧厚度为止，第一阶段轧制速度为1.1m/s，钢板的最小单道次压下率11.5%；第二阶段的开轧厚度为3倍成品钢板厚度，即150mm，第二阶段开轧温度为940℃，共轧制7个道次，终轧温度为870℃，轧制速度为3.5m/s，第二阶段7个轧制道次的压下率分别22%、23.1%、21.1%、18.9%、8%、3.6%、2.2%，轧后经ACC冷却，终冷温度为672℃，钢板经热矫直机矫直一遍，矫直温度为661℃，矫直力为6000KN。
6.如权利要求2所述厚度大于50mm厚钢板板形控制方法，其特征在于：轧制70mm厚钢板，采用250mm厚的连铸坯生产，出炉温度为1198℃，开轧温度为1188℃，板坯出炉后，先进行展宽轧制，轧制到钢板的目标宽度后，将钢板转钢90度，转回原坯料长度方向，再接着进行轧制，直至轧制到钢板的第二阶段开轧厚度为止，第一阶段轧制速度为1.1m/s，钢板的最小单道次压下率12.1%；第二阶段的开轧厚度为1.8倍成品钢板厚度，即126mm，第二阶段开轧温度为920℃，共轧制6个道次，终轧温度为861℃，轧制速度为2.6m/s，第二阶段6个轧制道次的压下率分别15.1%、15.9%、12.2%、7.6%、2.5%、1.7%；轧后经ACC冷却，终冷温度为590℃，钢板经热矫直机矫直一遍，矫直温度为582℃，矫直力为11185KN。
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| CN103817155A (zh) | 2014-05-28 |
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