CN103949494B - 消除热轧带钢精整表面挫伤的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种消除热轧带钢精整表面挫伤的控制方法，解决了现有热轧带钢存在的精整表面挫伤的问题。技术方案包括热带钢卷取、冷却以及冷带钢的开卷、平整及卷取工序，按照带钢的厚度不同控制带钢带钢头部温度、冷带钢的开卷张力及卷取张力等参数，消除热轧带钢精整表面挫伤。本发明不改变现有热轧带钢的工艺流程及设备的前提下，通过简单的工艺条件的控制消除热轧带钢精整表面挫伤，效果显著，适用于多种型号和厚度的薄带钢生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种热轧带钢的精整方法，具体的说是一种消除热轧带钢精整表面挫伤的控制方法。
背景技术
热轧薄规格(h<＝2.0mm)带钢板形质量不能满足客户需求，须经平整机平整后才能供客户使用。通常工艺是：热轧后的带钢经热带钢卷取、冷却以及冷带钢的开卷、平整及卷取后获是成品薄带钢。经热带钢卷取后的钢卷从500-700℃经空气自然冷却后温度降到50℃以下，温度变化跨度大，带钢的尺寸会发生一定程度的收缩，导致钢卷层与层之间出现间隙，在冷带钢开卷并进行平整时如果控制方法不当，带钢层与层之间发生相对滑移，带钢表面会出现挫伤缺陷(如图1所示)，目前，热连轧产线控制表面挫伤缺陷方法仅为在平整带钢时单纯的调整平整机的平整张力和降低平整速度，未见其他方法。但问题没有得到根本解决，挫伤缺陷时有发生，严重影响了带钢的质量。
发明内容
本发明目的是为了解决上述技术问题，提供一种不改变现有热轧带钢的工艺流程及设备的前提下，通过简单的工艺条件的控制消除热轧带钢精整表面挫伤的方法，控制简单、能有效提高带钢质量。
技术方案包括热带钢卷取、冷却以及冷带钢的开卷、平整及卷取工序，其中，
热带钢卷取工序中，按照带钢的厚度不同控制热带钢带钢头部温度，具体为：
带钢厚度(mm)为0.8<＝h<＝1.6时，卷取温度为580～680℃，带钢头部的温度较卷取温度高10～50℃；
带钢厚度(mm)为1.6<h<＝2.0时，卷取温度为560℃～650℃，带钢头部的温度较卷取温度高10～50℃；
在冷带钢的开卷、平整及卷取工序中，按照带钢的厚度不同控制冷带钢的开卷张力及卷取张力，具体为：
带钢厚度(mm)为0.8<＝h<＝1.6时，开卷张力为30～32KN，卷取张力比开卷张力大4KN～5KN；
带钢厚度(mm)为1.6<h<＝2.0时，开卷张力为35～37KN，卷取张力比开卷张力大3KN～4KN。
所述热带钢卷取工序中，按照带钢的厚度不同控制卷取机的咬入张力，具体为：
带钢厚度(mm)为0.8<＝h<＝1.6时，咬入张力值为120～125％；
带钢厚度(mm)为1.6<h<＝2.0时，咬入张力值为112～120％。
所述热带钢卷取的工序中，按照带钢的厚度不同控制卷取机的预扩张位(pre-expandedposition)及全扩张位(fullyexpandedposition)，具体为：
带钢厚度(mm)为0.8<＝h<＝1.6时，预扩张位值为744～746mm；
带钢厚度(mm)为1.6<h<＝2.0时，预扩张位值为741～744mm；
所述预扩张位为对应的卷取机卷筒从最小位扩张至某一中间位(741-747mm)的差值，全扩张位为对应的卷取机卷筒从最小位扩张至实际最大位的差值。
所述冷带钢的开卷、平整及卷取工序中，平整机的平整速度采取阶梯式加减速的方法控制，具体为：首先，平整机组速度由0m/min升至50m/min，停留2～3秒后由50m/min升至150m/min，停留2～3秒，由150m/min升至200m/min，停留2～3秒后由200m/min升至最高速并保持该速度，开卷至开卷机上显示还余有2～3吨未开卷的冷带钢时，再由最高速降至200m/min，停留2～3秒后后由200m/min降至150m/min，停留2～3秒后由150m/min降至50m/min，保持该速度至平整完成。
所述冷却工序中，采用常喷方法对冷却的卷取后的卷筒降温。
发明人对现有生产薄带钢过程中的热轧后的热带钢的卷取、平整的相关工序进行了深入研究，发现存在两个问题：一是在生产薄带钢时，为了保证薄带钢的带钢头部在辊道上平稳运行，防止头部翻起废钢，带钢头部(即带钢前端起1-3m范围为带钢头部)采用不冷却的方式，造成头部温度过高，高温部分的带钢较软，使钢卷在张力释放过程中，易造成了内圈的松卷。二是带钢头部咬钢过程中，热带钢咬入张力和卷筒预扩张值设定不合理，钢卷内圈层与层之间不够紧密而出现内圈松卷。这两个问题都会造成平整时出现挫伤缺陷。而当钢卷内圈出现松卷时，该部分摩擦力为零，在张力水平分量的作用下会发生相对滑移，在滑移过程中，微观上由于板面存在凸度(即：中间相对较厚，两边相对较薄)，从而使冷带钢开卷过程中，带钢层与层之间的相对滑移产生挫伤缺陷。因此发明人认为，在内圈出现松卷和层与层存在间隙的情况下，单纯靠调整平整张力和降低平整机速度，是不能够有效地避免挫伤缺陷的发生。因此我们需要通过优化卷取和平整工艺组合的方式，来综合解决问题。
发明人就是基于上述研究认识，基于不改变现有工艺流程和设备的前提下，对卷取及平整相关的工艺条件进行了改进，有效解决带钢的表面挫伤缺陷问题。
通过在热带钢卷取工序中，控制带钢头部的温度，根根带钢的厚度不同确定卷取温度不同，并使带钢头部的温度高于卷取温度，这样既保证了热带钢在层流辊道上稳定运行，防止带钢头部在辊道上翻起，同时也可保证带钢头部温度合理控制，不会出现内圈松卷的现象。
为确保钢卷内圈卷紧，对带钢头部的咬入张力系数进行了控制，要求带钢厚度(mm)为0.8<＝h<＝1.6时，咬入张力系数为120～125％；带钢厚度(mm)为1.6<h<＝2.0时，咬入张力系数为112～120％。
进一步的，在热带钢卷取工序中，为确保卷取机卷筒扩张后，钢卷内圈层与层之间紧密，严格控制了卷取机预扩张值，并确保全扩张实际值与全扩张名义值百分比在80％-95％，这样，避免了热带钢卷取过程中卷筒胀缩值的控制不当导致的松卷。
发明人通过在热带钢卷取工序中多处工艺条件的限定确保在热卷取过程中钢卷的紧密，避免内圈松卷的现象。
进一步的，在冷带钢的开卷、平整及卷取工序(以下简称平整工序)中，在对冷带钢同步开卷、平整和卷取时，根据带钢的厚度不同，对同步进行的开卷和卷取张力进行了限定，使卷取张力比开卷张力略大，这样保证在该步骤卷取后内圈的紧密。
发明人对平整机的速度也进行了限定，并非单纯的降低平整机的速度，而是采用阶梯式加减速的方法，对平整机的速度进行控制。由于冷带钢开卷后其前段及后段更易变形，在开卷、平整和卷取带钢的前段和后段时也需避免带钢层与层之间产生相对滑移，进而造成带钢表面挫伤问题的发生，基于上述考虑，对于开卷后前段钢带的平整采用逐步提速的方式平整，至中段时，则可以保证正常的最高速度平整以提高生产效率，而平整至后段时，则采用与前段平整方法相反的逐步减速的方式平整，在对冷带钢的前段和后段进行平整时，阶梯式提升或降低平整速度可以避免加减速过大造成瞬间张力陡增，防止带钢层与层之间产生相对滑移。
有益效果：
本发明方法无需对现有工艺流程及设备进行改进，而是通过工艺条件的控制实现热轧薄带钢挫伤缺陷的消除，适用于多种厚度型号的薄带钢，实用性强、易于操作，热轧薄带钢挫伤缺陷发生率可由过去的0.6％降至0.04％，基本可以消除平整时挫伤缺陷的发生，大大提高了热轧薄带钢的质量，特别适用于热轧薄规格(h<＝2.0mm)带钢板。
附图说明
图1为现有带钢表面挫伤缺陷宏观形貌图；
图2为本发明平整速度示意图。
具体实施方式
工艺过程实施例：
一.热带钢卷取工序：热轧后的热带钢经辊道送入卷取机进行
卷取，
按照带钢的厚度不同控制带钢带钢头部温度，具体为：
带钢厚度(mm)为0.8<＝h<＝1.6时，卷取温度为580～680℃，带钢头部的温度较卷取温度高10～50℃；
带钢厚度(mm)为1.6<h<＝2.0时，卷取温度为560℃～650℃，带钢头部的温度较卷取温度高10～50℃；
按照带钢的厚度不同控制冷带钢的开卷张力及卷取张力，具体为：
带钢厚度(mm)为0.8<＝h<＝1.6时，开卷张力为30～32KN，卷取张力比开卷张力大4KN～5KN；
带钢厚度(mm)为1.6<h<＝2.0时，开卷张力为35～37KN，卷取张力比开卷张力大3KN～4KN。
按照带钢的厚度不同控制卷取机的咬入张力系数，具体为：
带钢厚度(mm)为0.8<＝h<＝1.6时，咬入张力系数值为120～125％；
带钢厚度(mm)为1.6<h<＝2.0时，咬入张力值为112～120％。
按照带钢的厚度不同控制卷取机的预扩张位及全扩张位值，具体为：
带钢厚度(mm)为0.8<＝h<＝1.6时，预扩张位值为744～746mm；
带钢厚度(mm)为1.6<h<＝2.0时，预扩张位值值为741～744mm；
二.冷却工序：卷取后的钢卷采用空气自然冷却的方法冷却至50℃以下。
三.平整工序：采用开卷机对冷却后的钢卷进行开卷，同时平整机组对开卷后的冷带钢进行同步平整，平整后的冷带钢再次同步用卷取机进行卷取。
其中，按照带钢的厚度不同控制冷带钢的开卷张力及卷取张力，具体为：
带钢厚度(mm)为0.8<＝h<＝1.6时，开卷张力为30～32KN，卷取张力比开卷张力大4KN～5KN；
带钢厚度(mm)为1.6<h<＝2.0时，开卷张力为35～37KN，卷取张力比开卷张力大3KN～4KN。
平整机的平整速度采取阶梯式加减速的方法控制，具体为：首先，平整机组速度由0m/min升至50m/min，停留2～3秒后由50m/min升至150m/min，停留2～3秒，由150m/min升至200m/min，停留2～3秒后由200m/min升至最高速并保持该速度，开卷至开卷机上显示还余有2～3吨未开卷的冷带钢时，再由最高速降至200m/min，停留2～3秒后后由200m/min降至150m/min，停留2～3秒后由150m/min降至50m/min，保持该速度至平整完成，该钢卷由平整机卸出后，平整速度降至0m/min，然后再对下一个钢卷进行平整，控制方法同上。
上述工艺中涉及的设备均为现有的设备，不作详述，未涉及的其它工艺参数同现有技术。
所述预扩张位是指：对应的卷取机卷筒从最小位扩张至某一中间位(741-747mm)的差值。所述全扩张位是指：对应的卷取机卷筒从最小位扩张至实际最大位的差值。
所述带钢头部，是指：轧制件的最头端。
所述咬入张力系数是指：咬入张力的系数。
咬入张力是指：带钢在卷取机穿带过程中的张力。
咬入张力是带钢的单位张力乘以咬入张力系数。
下面以具体不同厚度、型号的薄带钢为例对关键参数作进一步解释说明，未描述的内容同上述工艺过程实施例：
实施例1：
生产薄规格(h＝1.4mm)的Q235和SPHC的薄带钢。
(1)热带钢卷取工序
①带钢头部的冷却：
| 带钢规格(mm) | 带钢头部(1-3m)的温度 | 卷取温度 |
| Q235 | 660℃ | 620℃ |
| SPHC | 670℃ | 640℃ |
②咬入张力系数设定：
| 带钢厚度(mm) | 咬入张力系数/％ |
| Q235 | 123 |
| SPHC | 121 |
③卷取机卷筒预扩张值设定
| 带钢厚度(mm) | 预扩张/mm | 全扩张值/mm |
| Q235 | 744 | 758.7 |
| SPHC | 746 | 760.5 |
(2)平整工序参数
①开卷张力和卷取张力
| 带钢规格(mm) | 开卷张力(KN) | 卷取张力(KN) |
| Q235 | 32 | 37 |
| SPHC | 30 | 34 |
实施后，经检查未发现表面挫伤的缺陷。
实施例2：
生产薄规格(h＝0.8mm)的Q235和SPHC的薄带钢。
(1)热带钢卷取工序
①带钢头部的冷却：
| 带钢规格(mm) | 带钢头部(1-3m)的温度 | 卷取温度 |
| Q235 | 630℃ | 580℃ |
| SPHC | 690℃ | 680℃ |
②咬入张力系数设定：
| 带钢厚度(mm) | 咬入张力系数/％ |
| Q235 | 125 |
| SPHC | 120 |
③卷取机卷筒预扩张值设定
| 带钢厚度(mm) | 预扩张/mm | 全扩张值/mm |
| Q235 | 745 | 759 |
| SPHC | 745 | 760 |
(2)平整工序参数
①开卷张力和卷取张力
| 带钢规格(mm) | 开卷张力(KN) | 卷取张力(KN) |
| Q235 | 32 | 36 |
| SPHC | 31 | 35 |
实施后，经检查未发现表面挫伤的缺陷。
实例三：生产薄规格(h＝1.8mm)的Q235B和Q345B。
(1)热带钢卷取工序
①带钢头部的冷却：
| 带钢厚度(mm) | 带钢头部(1-3m)的温度 | 卷取温度 |
| Q235B | 630℃ | 580 |
| Q345B | 650℃ | 600 |
②咬入张力系数设定：
| 带钢厚度(mm) | 咬入张力系数/％ |
| Q235B | 118 |
| Q345B | 115 |
③卷取机卷筒预扩张值设定
| 带钢厚度(mm) | 预扩张/mm | 全扩张值/mm |
| Q235B | 743 | 756 |
| Q345B | 741 | 760.5 |
(2)平整工序参数
①开卷张力和卷取张力
| 带钢规格(mm) | 开卷张力(KN) | 卷取张力(KN) |
| Q235B | 35 | 39 |
| Q345B | 37 | 41 |
实施后，经检查未发现表面挫伤的缺陷。
实施例四生产薄规格(h＝2.0mm)的SPHC和Q235B。
(1)热带钢卷取工序
①带钢头部的冷却：
| 带钢厚度(mm) | 带钢头部(1-3m)的温度 | 卷取温度 |
| SPHC | 660℃ | 620℃ |
| Q235B | 610℃ | 560℃ |
②咬入张力系数设定：
| 带钢厚度(mm) | 咬入张力系数/％ |
| SPHC | 113 |
| Q235B | 112 |
③卷取机卷筒预扩张值设定
| 带钢厚度(mm) | 预扩张值/mm | 全扩张值/mm |
| SPHC | 742 | 759.5 |
| Q235B | 744 | 759.3 |
(2)平整工序参数
①开卷张力和卷取张力
| 带钢规格(mm) | 开卷张力(KN) | 卷取张力(KN) |
| SPHC | 35 | 38 |
| Q235B | 36 | 40 |
实施后，经检查未发现表面挫伤的缺陷。
实施例五生产薄规格(h＝1.6mm)的SPA-H和Q460。
(1)热带钢卷取工序
①带钢头部的冷却：
| 带钢厚度(mm) | 带钢头部(1-3m)的温度 | 卷取温度 |
| SPA-H | 590℃ | 560℃ |
| Q460 | 660℃ | 650℃ |
②咬入张力系数设定：
| 带钢厚度(mm) | 咬入张力系数/％ |
| SPA-H | 120 |
| Q460 | 116 |
③卷取机卷筒预扩张值设定
| 带钢厚度(mm) | 预扩张值/mm | 全扩张值/mm |
| SPA-H | 741 | 758.5 |
| Q460 | 744 | 758.9 |
(2)平整工序参数
①开卷张力和卷取张力
| 带钢规格(mm) | 开卷张力(KN) | 卷取张力(KN) |
| SPA-H | 36 | 40 |
| Q460 | 37 | 40 |
实施后，经检查未发现表面挫伤的缺陷。
Claims (5)
1.一种消除热轧带钢精整表面挫伤的控制方法，包括热带钢卷取、冷却以及冷带钢的开卷、平整及卷取工序，其特征在于，
热带钢卷取工序中，按照带钢材质、厚度的不同控制热带钢头部温度，具体为：
带钢厚度为0.8mm<＝h<＝1.6mm时，卷取温度为580～680℃，带钢头部的温度较卷取温度高10～50℃；
带钢厚度为1.6mm<h<＝2.0mm时，卷取温度为560℃～650℃，带钢头部的温度较卷取温度高10～50℃；
在冷带钢的开卷、平整及卷取工序中，按照带钢的厚度不同控制冷带钢的开卷张力及卷取张力，具体为：
带钢厚度为0.8mm<＝h<＝1.6mm时，开卷张力为30～32KN，卷取张力比开卷张力大4KN～5KN；
带钢厚度为1.6mm<h<＝2.0mm时，开卷张力为35～37KN，卷取张力比开卷张力大3KN～4KN。
2.如权利要求1所述的消除热轧带钢精整表面挫伤的控制方法，其特征在于，所述热带钢卷取工序中，按照带钢的厚度不同控制卷取机的咬入张力，具体为：
带钢厚度为0.8mm<＝h<＝1.6mm时，咬入张力系数值为120～125％；
带钢厚度为1.6mm<h<＝2.0mm时，咬入张力系数值为112～120％。
3.如权利要求1或2所述的消除热轧带钢精整表面挫伤的控制方法，其特征在于，所述热带钢卷取的工序中，按照带钢的厚度不同控制卷取机的预扩张位及全扩张位，具体为：
带钢厚度为0.8mm<＝h<＝1.6mm时，预扩张位值为744～746mm；
带钢厚度为1.6mm<h<＝2.0mm时，预扩张位值为741～744mm。
4.如权利要求1或2所述的消除热轧带钢精整表面挫伤的控制方法，其特征在于，所述冷带钢的开卷、平整及卷取工序中，平整机的平整速度采取阶梯式加减速的方法控制，具体为：首先，平整机组速度由0m/min升至50m/min，停留2～3秒后由50m/min升至150m/min，停留2～3秒，由150m/min升至200m/min，停留2～3秒后由200m/min升至最高速并保持该速度，开卷至开卷机上显示还余有2～3吨未开卷的冷带钢时，再由最高速降至200m/min，停留2～3秒后由200m/min降至150m/min，停留2～3秒后由150m/min降至50m/min，保持该速度至平整完成。
5.如权利要求1或2所述的消除热轧带钢精整表面挫伤的控制方法，其特征在于，所述冷却工序中，采用常喷方法对冷却的卷取后的卷筒降温。
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