CN105855305A - 机架间冷却装备和热心轧制工艺 - Google Patents

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Abstract

机架间冷却装备和热心轧制工艺，通过在轧制工艺流程中的粗轧机与精轧机之间设置冷却装备，有利于使粗轧后的中间坯钢板尽快满足精轧温度要求，缩短待温时间和轧制周期，节能降耗；采用热心轧制，有利于改善轧制钢板的心部韧性，提高板材心部质量，从而提高钢板探伤合格率其特征在于，包括框架，框架上设置有冷却集管阵列，每一根冷却集管上设置有喷嘴阵列，所述框架中具有冷却辊道横向穿越段，所述框架的左端为中间坯钢板输入端，所述框架的右端为中间坯钢板输出端。

Description

机架间冷却装备和热心轧制工艺
技术领域
本发明涉及钢材轧制的装备与工艺技术，特别是一种机架间冷却装备和热心轧制工艺，通过在轧制工艺流程中的粗轧机与精轧机之间设置冷却装备，有利于使粗轧后的钢板中间坯尽快满足精轧温度要求，缩短待温时间和轧制周期，节能降耗；采用热心轧制，有利于改善轧制钢板的心部韧性，提高板材心部质量，从而提高钢板探伤合格率。
背景技术
钢材中厚板是量大面广的钢材品种，在建筑、桥梁、机械、能源、管线、造船、石油化工、铁道、矿山机械等领域有着广泛的应用。中厚板的生产流程一般包括对钢坯进行初轧(粗轧机)到终轧(精轧机)的各个环节。粗轧时要求钢坯加热温度较高(例如，1200℃—1250℃)，初轧之后的中间坯钢板需要在初轧机和终轧机之间的辊道上等待至温度降低到适合终轧机所设定的控制轧制温度(例如，800-850℃)。中间坯待温时间较长，需要长达几十分钟(例如，10-20分钟)。本发明人认为，如果对流水线上的中间坯钢板进行在线降温干预，使其尽快满足精轧温度要求，则可以提高生产过程连续化的程度，简化工艺流程，缩短生产周期，有利于节能降耗，降低生产费用。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种机架间冷却装备和热心轧制工艺，通过在轧制工艺流程中的粗轧机与精轧机之间设置冷却装备，有利于使粗轧后的中间坯钢板尽快满足精轧温度要求，缩短待温时间和轧制周期，节能降耗；采用热心轧制，有利于改善轧制钢板的心部韧性，提高板材心部质量，从而提高钢板探伤合格率。
本发明的技术方案如下：
机架间冷却装备，其特征在于，包括框架，框架上设置有冷却集管阵列，每一根冷却集管上设置有喷嘴阵列，所述框架中具有冷却辊道横向穿越段，所述框架的左端为中间坯钢板输入端，所述框架的右端为中间坯钢板输出端。
所述框架的前边部为传动侧，所述传动侧包括传动侧支架，所述框架的后边部为换辊侧，所述换辊侧包括换辊侧支架。
所述集管为不锈钢制品，所述喷嘴为黄铜制品。
所述集管上配有用于集管温度过热报警的热电偶报警器。
所述冷却集管阵列包括上冷却集管阵列和下冷却集管阵列。
所述框架包括上冷却框架和下冷却框架托架，所述上冷却框架包括子框架和子框架高度调节装置，所述子框架上设置有上冷却集管阵列和分区封水装置，所述下冷却框架托架包括下冷却集管阵列和下冷却集管托架。
所述框架上设置有上冷却集管保护装置，边部遮挡装置，以及边部补偿加热装置。
热心轧制工艺，其特征在于，包括位于粗轧机和精轧机之间的机架间冷却装备，所述机架间冷却装备对出自粗轧机且由辊道输入的中间坯钢板进行喷淋冷却，使中间坯钢板既具有软质心部又具有一定厚度的硬质层表层，然后直接进入精轧机，由精轧机对中间坯钢板进行热心轧制。
所述中间坯钢板在所述机架间冷却装备中用水喷淋冷却时，利用边部补偿加热装置对冷却较快的中间坯钢板边角部同步加热。
经过所述热心轧制而成的钢板为表面细晶钢产品。
本发明技术效果如下：本发明机架间冷却装备和热心轧制工艺，所述机架间是指在轧制工艺流程中的粗轧机与精轧机之间，能够克服目前中厚板轧制过程中的冷却不均匀、待温时间长、效率低、质量不稳定等问题，得到精轧要求的控制轧制温度，缩短轧制周期，实现精确的组织控制，可以实现热心轧制，在相同强度下实现韧性或塑性改善，或屈强比降低，并且生产成本较为低廉，提高中厚板的探伤通过率，生产出高品质的中厚钢板。
本发明具有特点如下：在中厚板机架间冷却热心轧制工艺中能够通过布置在中厚板粗轧和精轧之间的高效冷却装置，快速地降低板坯温度，精确地实现中间板坯控轧的温度目标；同时采用边角部同步加热系统，解决板坯温度均匀控制问题，高效地实现中间板坯的快速均匀冷却控制。实施本发明能够通过机架间冷却和边部加热技术达到高效、节能、提高产品质量的目的。从某种意义上说，本发明主要是涉及细晶钢生产和中厚板机架间冷却热心轧制的一种新工艺技术方法。
附图说明
图1是实施本发明的机架间冷却装备结构示意图。
图2是图1所示机架间冷却装备的左视示意图。
图3是图1所示机架间冷却装备的俯视示意图。
附图标记列示如下：1-中间坯钢板传送辊道；2-冷却辊道；3-中间坯钢板运行方向；4-分区封水装置；5-上冷却集管；6-上冷却集管保护装置；7-换辊侧；8-换辊侧支架；9-传动侧；10-传动侧支架；11-轧制中心线；12-边部遮挡装置；13-上冷却框架；14-中间坯钢板输入端；15-中间坯钢板输出端；16-框架。
具体实施方式
下面结合附图(图1-图3)对本发明进行说明。
图1是实施本发明的机架间冷却装备结构示意图。图2是图1所示机架间冷却装备的左视示意图。图3是图1所示机架间冷却装备的俯视示意图。如图1至图3所示，机架间冷却装备，包括框架16，框架16上设置有冷却集管阵列(例如若干根上冷却集管5)，每一根冷却集管上设置有喷嘴阵列，所述框架中具有冷却辊道横向穿越段(例如中间坯钢板传送辊道1中的冷却辊道2)，所述框架16的左端为中间坯钢板输入端14，所述框架16的右端为中间坯钢板输出端15。所述框架6的前边部为传动侧9，所述传动侧9包括传动侧支架10，所述框架16的后边部为换辊侧7，所述换辊侧7包括换辊侧支架8。所述集管为不锈钢制品，所述喷嘴为黄铜制品。所述集管上配有用于集管温度过热报警的热电偶报警器。所述冷却集管阵列包括上冷却集管阵列和下冷却集管阵列。所述框架16包括上冷却框架13和下冷却框架托架，所述上冷却框架包括子框架和子框架高度调节装置，所述子框架上设置有上冷却集管阵列和分区封水装置4，所述下冷却框架托架包括下冷却集管阵列和下冷却集管托架。所述框架16上设置有上冷却集管保护装置6，边部遮挡装置12，以及边部补偿加热装置。中间坯钢板按照中间坯钢板运行方向3沿轧制中心线传送。
热心轧制工艺，包括位于粗轧机和精轧机之间的机架间冷却装备，所述机架间冷却装备对出自粗轧机且由辊道输入的中间坯钢板进行喷淋冷却，使中间坯钢板既具有软质心部又具有一定厚度的硬质层表层，然后直接进入精轧机，由精轧机对中间坯钢板进行热心轧制。所述中间坯钢板在所述机架间冷却装备中用水喷淋冷却时，利用边部补偿加热装置对冷却较快的中间坯钢板边角部同步加热。经过所述热心轧制而成的钢板为表面细晶钢产品。
本发明属于依托于中厚板产品的在粗轧与精轧之间的机架间冷却和边部加热技术，达到高效、节能、提高产品质量的目的，主要是涉及细晶钢生产和中厚板机架间冷却热心轧制的一种工艺技术方法。本发明包括，中厚板机架间冷却热心轧制工艺技术的提出，机架间冷却装置和边部加热系统。本发明适用于中厚板产品的生产。中间坯进机架间冷却温度在1100-1200℃之间，经过机架间冷却后，温度可以迅速降低到900℃以下，进入精轧机温度在800-850℃。在粗轧和精轧之间，采用机架间冷却—边部加热—机架间冷却的布置形式，经过1min30s左右时间，进入精轧机前使温度达到目标控制要求。实现厚板热心轧制。在短时间内使中间坯快速冷却，并形成一定厚度的硬质层，但是中间坯的心部相对来说是软相，进入精轧，从而实现热心轧制工艺技术。实现表面细晶钢的轧制。
本发明是中厚板机架间冷却热心轧制工艺技术，在现有工艺流程基础上增加一套机架间冷却装备，实现中厚板细晶钢的生产和热心轧制技术，即在粗轧和精轧之间安装一套机架间冷却系统和在线中间坯边部补偿加热系统后进入精轧机，见图1。提高了生产过程连续化的程度，简化了工艺流程，缩短了生产周期，有利于节能降耗，降低生产费用，与原生产流程方式对比中厚板机架间冷却热心轧制技术有更大的灵活性。以普碳钢成分为基础，通过晶粒细化使其屈服强度显著提高且不降低韧塑性水平，从而降低合金化成本。粗轧后1100-1200℃的中间坯经过机架间冷却后，可以实现精确的温度控制，确保进入精轧机组温度：800-850℃，实现细晶钢轧制；同时也可以实现厚板的热心轧制，提高厚板心部质量，提高探伤合格率。
机架间冷却装置或装备主要由以下几个部分组成：上、下冷却集管：集管材料采用304不锈钢，喷嘴材料采用黄铜。冷却宽度4400mm(最大钢板宽度为4150mm)。集管有如下特点：1)所有上集管采用相同设计，可互换；2)密排喷嘴保证高密度冷却模式，实现冷却水流快速打开关闭，更不容易损坏和堵塞；3)集管可根据钢板宽度调节边部区域的冷却水流量；4)配有热电偶报警器用于集管温度过热报警。
上冷却框架：上集管高度调级范围在轧制线上300—1200mm。上冷却框架的结构特点：1.预制碳钢结构的主框架制成高度调节子框架和主供水管路。2.子框架的高度可以调节，可以快速拆装。框架上的冷却水分为不同的冷却区域。
下冷却框架托架：下集管与托架用销钉相连，可以快速拆装。托架安装在辊道梁上。
侧喷：每个侧喷集管上装有一套扁平喷嘴用以消除钢板上存余的冷却水。从上方以一定的角度喷射，远离钢板中心、喷水压力10bar，由直接冷却水系统提供。软管供水。
上集管保护：防止钢板翘头撞击上集管，可拆卸的预制钢结构。
边部遮挡装置：采用不锈钢U型结构，导轮耐腐蚀。钢板宽度范围：1500—4150mm。遮挡区的集管冷却水远离钢板表面，每个遮挡内侧末端的凸出筋确保水流转移到钢板外。边部遮挡系统通过电动千斤顶驱动。
喷射挡板：防止冷却水喷溅到周围。
边部加热器或边部补偿加热装置：本项目拟配置2套边部加热器，用以对中间坯边部进行温度调整，以确保中间坯宽度方向上温度偏差保证在允许范围内。
在此指明，以上叙述有助于本领域技术人员理解本发明创造，但并非限制本发明创造的保护范围。任何没有脱离本发明创造实质内容的对以上叙述的等同替换、修饰改进和/或删繁从简而进行的实施，均落入本发明创造的保护范围。

Claims (10)

1.机架间冷却装备，其特征在于，包括框架，框架上设置有冷却集管阵列，每一根冷却集管上设置有喷嘴阵列，所述框架中具有冷却辊道横向穿越段，所述框架的左端为中间坯钢板输入端，所述框架的右端为中间坯钢板输出端。
2.根据权利要求1所述的机架间冷却装备，其特征在于，所述框架的前边部为传动侧，所述传动侧包括传动侧支架，所述框架的后边部为换辊侧，所述换辊侧包括换辊侧支架。
3.根据权利要求1所述的机架间冷却装备，其特征在于，所述集管为不锈钢制品，所述喷嘴为黄铜制品。
4.根据权利要求1所述的机架间冷却装备，其特征在于，所述集管上配有用于集管温度过热报警的热电偶报警器。
5.根据权利要求1所述的机架间冷却装备，其特征在于，所述冷却集管阵列包括上冷却集管阵列和下冷却集管阵列。
6.根据权利要求1所述的机架间冷却装备，其特征在于，所述框架包括上冷却框架和下冷却框架托架，所述上冷却框架包括子框架和子框架高度调节装置，所述子框架上设置有上冷却集管阵列和分区封水装置，所述下冷却框架托架包括下冷却集管阵列和下冷却集管托架。
7.根据权利要求1所述的机架间冷却装备，其特征在于，所述框架上设置有上冷却集管保护装置，边部遮挡装置，以及边部补偿加热装置。
8.热心轧制工艺，其特征在于，包括位于粗轧机和精轧机之间的机架间冷却装备，所述机架间冷却装备对出自粗轧机且由辊道输入的中间坯钢板进行喷淋冷却，使中间坯钢板既具有软质心部又具有一定厚度的硬质层表层，然后直接进入精轧机，由精轧机对中间坯钢板进行热心轧制。
9.根据权利要求8所述的热心轧制工艺，其特征在于，所述中间坯钢板在所述机架间冷却装备中用水喷淋冷却时，利用边部补偿加热装置对冷却较快的中间坯钢板边角部同步加热。
10.根据权利要求8所述的热心轧制工艺，其特征在于，经过所述热心轧制而成的钢板为表面细晶钢产品。
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