CN104084430B - 一种刀模用窄带钢的生产控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种刀模用窄带钢的生产控制方法，该方法通过控制预热段温度为500-750℃，上加热段温度为1150-1220℃，下加热侧烧段温度为1190-1290℃，下加热端烧段Ⅰ温度为1200-1300℃，下加热端烧段Ⅱ温度为1100-1200℃；以及均热段温度为1150-1230℃，并控制控轧过程中粗机开轧温度为1060-1160℃，连轧机组开轧温度为1000-1050℃，终轧温度不超过900℃，卷曲温度不超过650℃，中轧机组和精轧机组均采用平辊轧机，使得轧制过程中不易出现晶粒粗大、折弯性能差等缺陷，保证产品质量、提高生产效率，生产出折弯性能、抗疲劳性能好的高强度刀模用窄带钢。

Description

一种刀模用窄带钢的生产控制方法

技术领域

本发明属于冶金领域，涉及一种窄带钢的生产方法，具体涉及一种刀模用窄带钢的生产控制方法。

背景技术

宽度小于600mm的带钢称为窄带钢。目前国内带宽在205-400mm的热轧窄带钢生产线较少，此宽度是65、80、100mm直缝焊管的主要原料。现在大多数焊管厂采用宽带钢纵剪进行生产的，出宽带成本较高，纵剪金属损失约5%；从产品厚度看，迄今国内市场上窄带钢厚度均在2.0mm以上（一般为2.5-4.0mm）；2.0mm以下窄带钢，一方面依靠进口薄宽带钢纵剪，另一方面利用厚带钢进行深加工，生产成本高。

我国现有的热轧窄带钢生产线只有30余条，具有年产窄带钢约600万吨的能力，虽然近几年窄带钢生产有了不少进步，但还存在许多不尽人意之处，主要表现如：钢质量较差，品种单一；装备过于落后的轧机还有很多，窄带一体化生产企业，烧结、焦化炼铁、炼钢、连铸、热轧窄带钢配套生产，企业规模小，能耗高，污染严重。

刀模用窄带钢是是热轧窄带钢的一种，在热轧生产窄带钢的过程中会出现“晶粒粗大”、“折弯性差”等缺点，这样从而导致在下游使用过程中容易发生折弯裂开、淬火速度慢以及抗疲劳性能差，影响下游产品的质量、生产效率及设备维修成本等，同时在刀模用窄带钢生产时现有精轧机组下支承辊垫板的为弧形垫板如图4和5所示，弧形垫板在巨大的轧制力的作用下圆弧面经常出现开裂，并且圆弧面被压平，支承辊轴承座失去了自位能力，容易引起衬套边部摩擦，造成损伤等问题，不利于精轧机组的高效生产，开发一种能稳定保障该钢种的生产控制方法是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

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，提供一种刀模用窄带钢的生产控制方法，该生产控制方法通过对加热温度、开轧温度、终轧温度、生产过程中轧件冷却速度以及对轧制过程中辊轧机的选择、精轧机组下支承辊垫板结构改进的控制提高生产效率，生产出折弯性能好、抗疲劳性能好的高强度的刀模用窄带钢。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种刀模用窄带钢的生产控制方法，该方法通过控温、控轧以及改进精轧机组下支承辊垫板结构生产出高强度的刀模用窄带钢，具体操作如下：

（一）控温过程

（1）将直径为500mm，厚度为37mm的不锈钢坯送入加热炉进行预热，预热段温度控制在500-750℃；

（2）待步骤（1）中预热后的不锈钢坯内外温度相同后，送入加热段加热，加热段包括上加热段和下加热段，上加热段温度为1150-1220℃；下加热段温度具体控制为：下加热侧烧段温度为1190-1290℃，下加热端烧段Ⅰ温度为1200-1300℃，下加热端烧段Ⅱ温度为1100-1200℃，下加热端烧段Ⅰ温度的位置在下加热侧烧段温度与下加热端烧段Ⅱ温度之间；

（3）将经加热后的不锈钢坯送入均热段进行均热，均热温度为1150-1230℃，其中，预热、加热及均热总时间控制在2.5-4.5h并保持加热炉内微正压；

（二）控轧过程：

（1）将经预热、加热及均热后的不锈钢坯进行粗轧得到不锈钢坯轧件，粗机开轧温度控制在1060-1160℃，

（2）粗轧最后一道出口使用水雾冷却降低不锈钢坯轧件的温度，保证连轧机组开轧温度为1000-1050℃，在连轧过程中：

中轧机组由两台平辊轧机ZP1（粗轧区第1平辊）和ZP2（粗轧区第2平辊）组成，轧制2道次，不锈钢坯轧件的厚度从37mm减薄到12mm；

精轧机组由六台平辊轧机组成包括JP1（精轧区第1平辊）、JP2（精轧区第2平辊）、JP3（精轧区第3平辊）、JP4（精轧区第4平辊）、JP5（精轧区第5平辊）及JP6（精轧区第6平辊），轧制6道次，不锈钢坯轧件的厚度由12mm减薄到1.3mm，其中：

中轧机组中的两台平辊轧机ZP1（粗轧区第1平辊）和ZP2（粗轧区第2平辊）的出口和精轧机组中的平辊轧机JP1（精轧区第1平辊）、JP2（精轧区第2平辊）、JP3（精轧区第3平辊）、JP4（精轧区第4平辊）、JP5（精轧区第5平辊）的出口均设置一排管径为Φ25mm，水压为2.0MP的冷却水管，精轧机组中的平辊轧机JP6（精轧区第6平辊）的出口处设置两排管径为Φ25mm，水压为4.0MP的冷却水管且两排冷却水管的上下间距为150mm；

（3）调节精轧机组中最后一台平辊轧机JP6（精轧区第6平辊）的速度保证终轧温度不超过900℃；

（三）卷取：不锈钢轧件进入运输链后，调整卷曲机速度，保证卷曲温度不超过650℃，卷取得到高强度的刀模用窄带钢；

其中，在控轧过程中精轧机组下支承辊的底座上设有支承辊垫板，支承辊垫板长255mm，宽175mm，厚45mm,，支承辊垫板上开有六个开孔包括4个开孔Ⅰ和两个开孔Ⅱ，4个开孔Ⅰ设置在支承辊垫板的四角落，两个开孔Ⅱ设置在支承辊垫板的中间且这两个开孔Ⅱ在同一条水平线上，支承辊垫板通过螺栓与支承辊底座固定连接，支承辊垫板的上工作面以及下工作面均为水平面。

本发明精轧机组中使用的支承辊垫板，在巨大的轧制力作用下不易变形，减少了备件损耗，提高了支承辊底座的稳定性，提高了刀模用窄带钢的生产效率，保证过了产品质量，避免了现有弧形垫板在巨大的轧制力的作用下圆弧面经常出现开裂，并且圆弧面被压平，支承辊轴承座失去了自位能力，容易引起衬套边部摩擦，造成损伤等问题。

本发明进一步限定的技术方案是：

前述刀模用窄带钢的生产控制方法中，中轧机组中的两台平辊轧机ZP1（粗轧区第1平辊）、ZP2（粗轧区第2平辊）的出口和精轧机组中平辊轧机JP1（精轧区第1平辊）、JP2（精轧区第2平辊）、JP3（精轧区第3平辊）、JP4（精轧区第4平辊）、JP5（精轧区第5平辊）、JP6（精轧区第6平辊）的出口增加的冷却水管，每排设置15个冷却水管。

前述刀模用窄带钢的生产控制方法中，控轧过程中的中轧机的速度为1.5-2.5m/s，精轧机的速度为8.0-10.0m/s，卷取机的速度为13.0-26.0m/s。

前述刀模用窄带钢的生产控制方法中，支承辊垫板的材质为42CrMo。

本发明中支承辊垫板采用42CrMo的材质，42CrMo钢属于超高强度钢，具有高强度和韧性，淬透性也较好，具有较高的疲劳极限和抗多次冲击能力，在巨大的轧制力的作用下不易变形，减少了备件损耗。

前述刀模用窄带钢的生产控制方法中，在控轧过程中调节精轧机组中最后一台平辊轧机JP6的速度保证终轧温度为650-800℃。

前述刀模用窄带钢的生产控制方法中，在卷取过程中，调整卷曲机速度，保证卷曲温度为450-650℃。

本发明的有益效果是：

本发明的中轧机组中采用两台平辊轧机，精轧机组中采用六台平辊轧机，全部采用平辊轧机整合的方式在减少安装难度的同时提高了生产出的成品带钢的宽度精度。同时，在能够保证产品尺寸精度的前提下，提高平辊轧机上的负荷能力。

本发明通过对加热温度、开轧温度、终轧温度、生产过程中轧件冷却速度、冷却方式以及对轧制过程中辊轧机的选择、精轧机组下支承辊垫板结构改进的控制提高了生产效率，生产出折弯性能好、抗疲劳性能好的高强度的刀模用窄带钢。

附图说明

图1为本发明实施例中加热炉各段温度的位置示意图；

图2为本发明精轧机组中所用支承辊垫板的主视图；

图3为图2的左视图；

图4为现有精轧机组中所用支承辊垫板的主视图；

图5为图4的左视图。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供的一种刀模用窄带钢的生产控制方法，该方法通过控温、控轧以及改进精轧机组下支辊垫板结构生产出高强度的刀模用窄带钢，具体操作如下：

（一）控温过程

（1）先将直径为500mm，厚度为37mm的不锈钢坯送入加热炉进行预热，预热段温度控制在600℃；

（2）待步骤（1）中预热后的不锈钢坯内外温度相同后，送入加热段加热，上加热段温度为1190℃，下加热侧烧段温度为1200℃，下加热端烧段Ⅰ温度为1250℃，下加热端烧段Ⅱ温度为1100℃，下加热端烧段Ⅰ温度的位置在下加热侧烧段温度与下加热端烧段Ⅱ温度之间如图1所示；

（3）将经加热后的的不锈钢坯送入均热段进行均热，均热段温度为1150℃，其中，预热、加热及均热总时间控制在3h并保持加热炉内微正压；

（二）控轧过程：

（1）将经加热后的的不锈钢坯进行粗轧得到不锈钢坯轧件，粗机开轧温度控制在1110℃，

（2）粗轧最后一道出口使用水雾冷却降低不锈钢坯轧件的温度，保证连轧机组开轧温度为1000℃，在连轧过程中：

中轧机组由两台平辊轧机ZP1和ZP2组成，轧制2道次，不锈钢坯轧件经ZP1轧制后厚度从37mm减薄到21mm，再经ZP2轧制后厚度从21mm减薄到12mm；

精轧机组由六台平辊轧机JP1、JP2、JP3、JP4、JP5及JP6组成，轧制6道次，不锈钢坯轧件的厚度经平辊轧机JP1轧制后厚度从12mm减薄到9.2mm，经平辊轧机JP2轧制后厚度从9.2mm减薄到6.2mm，经平辊轧机JP3轧制后厚度从6.2mm减薄到4.1mm，经平辊轧机JP4轧制后厚度从4.1mm减薄到2.8mm，经平辊轧机JP5轧制后厚度从2.8mm减薄到1.9mm，最后经平辊轧机JP6轧制后厚度从1.9mm减薄到1.3mm，其中：

中轧机组中的两台平辊轧机ZP1和ZP2的出口和精轧机组中的平辊轧机JP1、JP2、JP3、JP4及JP5的出口均设置一排管径为Φ25mm，水压为2.0MP的冷却水管，精轧机组中的平辊轧机JP6的出口处设置两排管径为Φ25mm，水压为4.0MP的冷却水管且两排冷却水管的上下间距为150mm；

（3）调节精轧机组中最后一台平辊轧机JP6的速度保证终轧温度为800℃；

（三）卷取：不锈钢轧件进入运输链后，调整卷曲机速度，保证卷曲温度为650℃，卷取得到高强度的刀模用窄带钢；

其中，在控轧过程中精轧机组下支承辊的底座上设有支承辊垫板1如图2和3所示，支承辊垫板1长255mm，宽175mm，厚45mm,，支承辊垫板1上开有六个开孔包括4个开孔Ⅰ2和两个开孔Ⅱ3，4个开孔Ⅰ2设置在支承辊垫板1的四角落，两个开孔Ⅱ3设置在支承辊垫板1的中间且这两个开孔Ⅱ3在同一条水平线上，支承辊垫板1通过螺栓与支承辊底座固定连接，支承辊垫板1的上工作面4以及下工作面5均为水平面。

在本实施例中，在控轧过程中，中轧机的速度为1.5m/s，精轧机的速度为8.0m/s，卷取机的速度为26.0m/s。

实施例2

本实施例提供的一种刀模用窄带钢的生产控制方法，该方法通过控温、控轧以及改进精轧机组下支辊垫板结构生产出高强度的刀模用窄带钢，具体操作如下：

（一）控温过程

（1）先将直径为500mm，厚度为37mm的不锈钢坯送入加热炉进行预热，预热段温度控制在700℃；

（2）待步骤（1）中预热后的不锈钢坯内外温度相同后，送入加热段加热，上加热段温度为1170℃，下加热侧烧段温度为1190℃，下加热端烧段Ⅰ温度为1200℃，下加热端烧段Ⅱ温度为1200℃，下加热端烧段Ⅰ温度的位置在下加热侧烧段温度与下加热端烧段Ⅱ温度之间如图1所示；

（3）对经加热后的的不锈钢坯送入均热段进行均热，均热段温度为1230℃，其中，预热、加热及均热总时间控制在4h并保持加热炉内微正压；

（二）控轧过程：

（1）将经预热、加热及均热后的不锈钢坯进行粗轧得到不锈钢坯轧件，粗机开轧温度控制在1090℃，

（2）粗轧最后一道出口使用水雾冷却降低不锈钢坯轧件的温度，保证连轧机组开轧温度为1020℃，在连轧过程中：

中轧机组由两台平辊轧机ZP1和ZP2组成，轧制2道次，不锈钢坯轧件经ZP1轧制后厚度从37mm减薄到21mm，再经ZP2轧制后厚度从21mm减薄到12mm；

精轧机组由六台平辊轧机JP1、JP2、JP3、JP4、JP5及JP6组成，轧制6道次，不锈钢坯轧件的厚度经平辊轧机JP1轧制后厚度从12mm减薄到9.2mm，经平辊轧机JP2轧制后厚度从9.2mm减薄到6.2mm，经平辊轧机JP3轧制后厚度从6.2mm减薄到4.1mm，经平辊轧机JP4轧制后厚度从4.1mm减薄到2.8mm，经平辊轧机JP5轧制后厚度从2.8mm减薄到1.9mm，最后经平辊轧机JP6轧制后厚度从1.9mm减薄到1.3mm，其中：中轧机组中的两台平辊轧机ZP1和ZP2的出口和精轧机组中的平辊轧机JP1、JP2、JP3、JP4及JP5的出口均设置一排管径为Φ25mm，水压为2.0MP的冷却水管，精轧机组中的平辊轧机JP6的出口处设置两排管径为Φ25mm，水压为4.0MP的冷却水管且两排冷却水管的上下间距为150mm；

（3）调节精轧机组中最后一台平辊轧机JP6的速度保证终轧温度为650℃；

（三）卷取：不锈钢轧件进入运输链后，调整卷曲机速度，保证卷曲温度为550℃，卷取得到高强度的刀模用窄带钢；

其中，在控轧过程中精轧机组下支承辊的底座上设有支承辊垫板1如图2和3所示，支承辊垫板1长255mm，宽175mm，厚45mm,，支承辊垫板1上开有六个开孔包括4个开孔Ⅰ2和两个开孔Ⅱ3，4个开孔Ⅰ2设置在支承辊垫板1的四角落，两个开孔Ⅱ3设置在支承辊垫板1的中间且这两个开孔Ⅱ3在同一条水平线上，支承辊垫板1通过螺栓与支承辊底座固定连接，支承辊垫板1的上工作面4以及下工作面5均为水平面。

在本实施例中，在控轧过程中，中轧机的速度为2.0m/s，精轧机的速度为9.5m/s，卷取机的速度为20m/s。

实施例3

本实施例提供的一种刀模用窄带钢的生产控制方法，该方法通过控温、控轧以及改进精轧机组下支辊垫板结构生产出高强度的刀模用窄带钢，具体操作如下：

（一）控温过程

（1）先将直径为500mm，厚度为37mm的不锈钢坯送入加热炉进行预热，预热温度控制在750℃；

（2）待步骤（1）中预热后的不锈钢坯内外温度相同后，送入加热段加热，上加热段的温度为1220℃，下加热侧烧段温度为1290℃，下加热端烧段Ⅰ温度为1300℃，下加热端烧段Ⅱ温度为1150℃，下加热端烧段Ⅰ温度的位置在下加热侧烧段温度与下加热端烧段Ⅱ温度之间如图1所示；

（3）将经加热后的不锈钢坯送入均热段进行均热，均热段的温度为1180℃，其中，预热、加热及均热总时间控制在4.5h并保持加热炉内微正压；

（二）控轧过程：

（1）将经预热、加热及均热后的不锈钢坯进行粗轧得到不锈钢坯轧件，粗机开轧温度控制在1120℃，

（2）粗轧最后一道出口使用水雾冷却降低不锈钢坯轧件的温度，保证连轧机组开轧温度为1040℃，在连轧过程中：

中轧机组由两台平辊轧机ZP1和ZP2组成，轧制2道次，不锈钢坯轧件经ZP1轧制后厚度从37mm减薄到21mm，再经ZP2轧制后厚度从21mm减薄到12mm；

精轧机组由六台平辊轧机JP1、JP2、JP3、JP4、JP5及JP6组成，轧制6道次，不锈钢坯轧件的厚度经平辊轧机JP1轧制后厚度从12mm减薄到9.2mm，经平辊轧机JP2轧制后厚度从9.2mm减薄到6.2mm，经平辊轧机JP3轧制后厚度从6.2mm减薄到4.1mm，经平辊轧机JP4轧制后厚度从4.1mm减薄到2.8mm，经平辊轧机JP5轧制后厚度从2.8mm减薄到1.9mm，最后经平辊轧机JP6轧制后厚度从1.9mm减薄到1.3mm，其中：中轧机组中的两台平辊轧机ZP1和ZP2的出口和精轧机组中的平辊轧机JP1、JP2、JP3、JP4及JP5的出口均设置一排管径为Φ25mm，水压为2.0MP的冷却水管，精轧机组中的平辊轧机JP6的出口处设置两排管径为Φ25mm，水压为4.0MP的冷却水管且两排冷却水管的上下间距为150mm；

（3）调节精轧机组中最后一台平辊轧机JP6的速度保证终轧温度为700℃；

（三）卷取：不锈钢轧件进入运输链后，调整卷曲机速度，保证卷曲温度为450℃，卷取得到高强度的刀模用窄带钢；

其中，在控轧过程中精轧机组下支承辊的底座上设有支承辊垫板1如图2和3所示，支承辊垫板1长255mm，宽175mm，厚45mm,，支承辊垫板1上开有六个开孔包括4个开孔Ⅰ2和两个开孔Ⅱ3，4个开孔Ⅰ2设置在支承辊垫板1的四角落，两个开孔Ⅱ3设置在支承辊垫板1的中间且这两个开孔Ⅱ3在同一条水平线上，支承辊垫板1通过螺栓与支承辊底座固定连接，支承辊垫板1的上工作面4以及下工作面5均为水平面。

在本实施例中，在控轧过程中，中轧机的速度为2.5m/s，精轧机的速度为10.0m/s，卷取机的速度为26m/s。

在实施例1-3中，中轧机组中的两台平辊轧机ZP1、ZP2的出口和精轧机组中平辊轧机JP1、JP2、JP3、JP4、JP5、JP6的出口设置的冷却水管，每排均设置15个冷却水管；支承辊垫板1的材质均为42CrMo。

使用本发明的生产控制方法在生产刀模用窄带钢，在轧制过程中不易出现晶粒粗大、折弯性能差等缺陷，在下游用户使用过程中不会发生折弯开裂、淬火速度慢以及抗疲劳性能差，影响下游产品质量、生产效率及设备维修成本等问题，使用该生产控制方法制备出的成品折弯180度不开裂，连续淬火速度不小于1.6m/s。

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 (6)

1.一种刀模用窄带钢的生产控制方法，其特征在于，该方法通过控温、控轧以及改进精轧机组下支承辊垫板结构生产出高强度的刀模用窄带钢，具体操作如下：

(一)控温过程

(1)将直径为500mm，厚度为37mm的不锈钢坯送入加热炉进行预热，预热段温度控制在500-750℃；

(2)待步骤(1)中预热后的不锈钢坯内外温度相同后，送入加热段加热，加热段包括上加热段和下加热段，上加热段温度为1150-1220℃；下加热段温度具体控制为：下加热侧烧段温度为1190-1290℃，下加热端烧段Ⅰ温度为1200-1300℃，下加热端烧段Ⅱ温度为1100-1200℃，在空间位置上所述下加热端烧段Ⅰ温度的位置在下加热侧烧段温度位置与下加热端烧段Ⅱ温度位置之间；

(3)将经加热后的不锈钢坯送入均热段进行均热，均热温度为1150-1230℃，其中，预热、加热及均热总时间控制在2.5-4.5h并保持加热炉内微正压；

(二)控轧过程：

(1)将经预热、加热及均热后的不锈钢坯进行粗轧得到不锈钢坯轧件，粗机开轧温度控制在1060-1160℃，

(2)粗轧最后一道出口使用水雾冷却降低不锈钢坯轧件的温度，保证连轧机组开轧温度为1000-1050℃，在连轧过程中：

中轧机组由两台平辊轧机ZP1和ZP2组成，轧制2道次，不锈钢坯轧件的厚度从37mm减薄到12mm；

精轧机组由六台平辊轧机组成包括JP1、JP2、JP3、JP4、JP5和JP6，轧制6道次，不锈钢坯轧件的厚度由12mm减薄到1.3mm，其中：

中轧机组中的两台平辊轧机ZP1及ZP2的出口和精轧机组中的平辊轧机JP1、JP2、JP3、JP4及JP5的出口均设置一排管径为Φ25mm，水压为2.0MP的冷却水管，精轧机组中的平辊轧机JP6的出口处设置两排管径为Φ25mm，水压为4.0MP的冷却水管且两排冷却水管的上下间距为150mm；

(3)调节精轧机组中最后一台平辊轧机JP6的速度保证终轧温度不超过900℃；

(三)卷取：不锈钢轧件进入运输链后，调整卷曲机速度，保证卷曲温度不超过650℃，卷取得到高强度的刀模用窄带钢；

其中，在控轧过程中精轧机组下支承辊的底座上设有支承辊垫板(1)，所述支承辊垫板(1)长255mm，宽175mm，厚45mm,，所述支承辊垫板(1)上开有六个开孔包括4个开孔Ⅰ(2)和两个开孔Ⅱ(3)并通过螺栓与支承辊底座固定连接，所述的支承辊垫板的上工作面(4)以及下工作面(5)均为水平面。

2.根据权利要1所述的刀模用窄带钢的生产控制方法，其特征在于：所述中轧机组中的两台平辊轧机ZP1及ZP2的出口和精轧机组中平辊轧机JP1、JP2、JP3、JP4、JP5及JP6的出口设置的冷却水管每排设置15个冷却水管。

3.根据权利要1所述的刀模用窄带钢的生产控制方法，其特征在于：在控轧过程中，中轧机的速度为1.5-2.5m/s，精轧机的速度为8.0-10.0m/s，卷取机的速度为13.0-26.0m/s。

4.根据权利要1所述的刀模用窄带钢的生产控制方法，其特征在于：所述支承辊垫板(1)的材质为42CrMo。

5.根据权利要1所述的刀模用窄带钢的生产控制方法，其特征在于：在控轧过程中调节精轧机组中最后一台平辊轧机JP6的速度保证终轧温度为650-800℃。

6.根据权利要1所述的刀模用窄带钢的生产控制方法，其特征在于：在卷取过程中，调整卷曲机速度，保证卷曲温度为450-650℃。