CN106493177B - 一种基于csp工艺的不同宽度规格带钢混合轧制方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于CSP工艺的不同宽度规格带钢混合轧制方法：铸坯宽度设定并修正；确定开浇坯及换辊开轧坯出炉温度；确定活套控制参数；对轧制参数进行调整；当轧制的钢板实际宽度大于订单宽度且不超过20mm时，为合格品，当轧制的钢板实际宽度小于订单宽度或大于订单宽度且超过20mm时，则按照不合格品处理。本发明通过修正铸坯宽度初始值，能提高铸坯宽度设定准确性；并对板坯出炉计算温度进行优化，解决带钢头部宽度不足问题；同时对活套角度进行调整，解决带钢尾部宽度不足问题；及采用立辊侧压、增加张力等措施进行宽度实时调整，以提高生产效率，节能降耗，提高带钢宽度命中精度及合同及时完成率。
Description
技术领域
本发明涉及一种带钢轧制方法，具体地属于一种基于CSP工艺的不同宽度规格带钢混合轧制方法。
背景技术
CSP是新一代薄板坯连铸连轧生产线，由连铸、辊底式均热炉和热连轧三部分组成。其具有流程短、成本低、薄规格轧制能力强等优势。
因CSP连铸不能实现中包快换，一般采取同一钢种组批，单浇次坯宽一次设定，开浇后铸坯在线调宽量有限，而精轧机组前无大立辊和定宽压力机，轧钢成品宽度调整余地小，铸轧一体化导致CSP产线生产组织不如常规热轧产线灵活。在CSP产线整浇次不间断生产（≤16小时）其成本优势才明显。然而，从市场角度出发，客户需求日益个性化，规格随之多样化，即同钢种不同宽度规格的订单越来越多。按照目前CSP的同钢种、同宽度规格组批生产方式，必然导致成本增加，生产效率下降，不利于企业节能降耗。如果小浇次单独开浇，增加中包成本2万元/次，浇次间隙停机约50分钟。按照生产过程中成本直接损失计算，则会出现：由于影响生产时间，则每分钟损失在1100元左右，浇次间隙损失在5.5万元/次左右，小浇次单独开浇损失7.5万元/次。
因此，为降低生产成本，提高产线效益，经大量研究及试验，提出在CSP产线改变原有的同钢种、同宽度规格组批生产方式，进行同钢种、不同宽度规格（订单宽度相差在25mm以内）的混合生产方式，以提高生产效率，节能降耗，并提高生产组织的灵活性。但同钢种、不同宽度规格带钢混合生产时存在宽度命中精度低，头部和尾部宽度不足的问题。带钢头部和尾部宽度不足不仅影响本工序的成材率而且影响客户或后工序的剪边质量。CSP厂为保证客户或后工序良好的生产条件，将带钢头部和尾部宽度不足的部分切除后放行，对合同兑现、成本控制带来极大影响。
发明内容
本发明在于克服现有技术存在的同钢种、不同宽度规格带钢混合生产时，带钢宽度命中精度低，头部和尾部宽度不足的问题，提供一种能提高生产效率，吨钢节能降耗能降低0.42%，带钢宽度命中精度提高到98.86%以上，合同及时完成率提高到99.21%以上的基于CSP工艺的不同宽度规格带钢混合轧制方法。
实现上述目的的措施：
一种基于CSP工艺的不同宽度规格带钢混合轧制方法，其步骤：
1）铸坯宽度设定并修正：开浇铸坯厚度为70mm；
A、通过查表设定铸坯宽度初始值V初，其按照轧制计划内订单最大宽度及最小厚度，作为设定铸坯宽度初始值V初的依据；当同一浇次先后执行两个不同轧制计划时，则以第一个轧制计划内订单最大宽度及最小厚度作为设定铸坯宽度初始值V初的依据；
B、通过修正值K修正铸坯宽度初始值V初：当轧制计划内订单宽度在1095~1250mm，且最小厚度≤2.0mm时，修正值K=（99.36~99.76）%×V初，
式中：V初单位：mm；
C、按照确定的修正值K通过查表确定结晶器锥度及铸坯最终宽度V终；
2）确定开浇坯及换辊开轧坯出炉温度：设定板坯加热出炉目标温度在1160~1180℃；
开浇坯及换辊开轧坯出炉温度按照以下方式进行确定：
A、开浇坯出炉温度=板坯加热出炉目标温度﹣20℃；
B、换辊开轧坯出炉温度=板坯加热出炉目标温度﹣10℃；
其余板坯出炉温度按照常规进行；
3）确定活套控制参数：
A、带钢在正常轧制下，F1至F4机架的活套工作角度为23°，F5、F6机架的活套工作角度为25°；
B、当带钢尾部离开F1机架时，应将F2、F3机架的活套调到抛钢角度22°，F4至F6的活套调到抛钢角度20°；
C、当带钢尾部离开相应机架时，相应机架的活套均下调到工作初始角度10°；
4）对轧制参数进行调整：
按照轧制计划中订单的宽度由宽到窄顺序依次进行常规轧制，其中：
A、对于所要轧制的第一块板坯的轧制不仅为其中最宽的，且其厚度在3.0~3.5mm，并设定立辊侧压量为零、张力修正系数为零；
B、自第二块板坯开始轧制时，采用立辊及张力修正系数进行修正：立辊侧压量控制在不超过25mm；张力修正系数则按照在模型设定值的基础上，再增加不超过25%的量予以设定；
5）当轧制的钢板实际宽度大于订单宽度且不超过20mm时，为合格品，当轧制的钢板实际宽度小于订单宽度或大于订单宽度且超过20mm时，则按照不合格品处理。
其在于：当前述轧制的钢板实际宽度﹣订单宽度小于等于3mm或大于等于18mm时，则应对后续轧制钢板的铸坯宽度按照如下情况进行调整：
当轧制的钢板实际宽度﹣订单宽度≥18mm时，对铸坯宽度在线进行减小，其减小量按照已轧制铸坯宽度的0.3~0.8%的量分一次或多次进行调整；
当轧制的钢板实际宽度﹣订单宽度≤3mm时，对铸坯宽度在线进行增加，其增加量按照已轧制铸坯宽度的0.3~1.4%的量分一次或多次进行调整。
本发明中主要工艺的作用及机理
本发明之所以确定修正值，并按照所确定的修正值确定结晶器锥度及铸坯最终宽度，是由于不同钢种、不同订单规格轧制时宽展量有所差别。CSP产线铸坯开浇厚度均为70mm，开浇后可采用液芯压下降低铸坯的厚度最薄为55mm，铸坯经过7机架精轧机组轧制后，成品带钢的宽度与铸坯宽度相比变化较大，而精轧机组前无大立辊和定宽压力机，轧钢成品宽度调整能力有限，故需要根据钢种属性以及订单规格特征对铸坯宽度进行合理修正。
本发明之所以对加热板坯出炉温度进行控制，是由于精轧轧制力设定时依据的是板坯出炉计算温度值，板坯实际温度与计算温度偏差较大即会造成轧制力设定不准确，导致板坯在轧制过程中各机架间秒流量不相等，从而发生带钢头部宽度不足。
通过对均热炉加热温度、板坯在炉时间等参数进行分析，发现开浇坯和换辊开轧坯在均热炉某一炉段长时间停留，使其更加接近炉膛的温度，造成板坯出炉计算温度不准确，所以需要对连铸开浇坯、精轧换辊开轧坯等异常情况下的板坯出炉温度进行合理优化，优化后精轧轧制力设定精度得以提高，解决了带钢头部宽度不足问题。
本发明之所以对活套控制参数进行优化，是由于带钢尾部抛钢落套过程中，机架间的张力过大造成拉钢，轧制不稳定，发生带钢尾部宽度不足。
轧机活套是安装在精轧机架之间，用于控制两个机架之间的微张力。武钢CSP带钢尾部抛钢时活套采用角度控制方式，在此之前由于活套从工作角度下降到抛钢角度跨度较大，导致机架间张力偏高，造成带钢尾部宽度不足，对活套角度优化后，避免了带钢尾部抛钢时机架间拉钢的现象，提高了轧制稳定性，解决了带钢尾部宽度不足问题。
本发明在轧制第一块铸坯时，要求不仅为其中最宽的，且其厚度在3.0~3.5mm，并设定立辊侧压量为零，张力修正系数为零，是由于开轧第一块钢二级模型还没有进行自学习，稳定性较差，轧制薄规格风险较大；同时按照宽展规律，厚度越厚，宽展越小，轧制厚规格易发生宽度不足，而立辊侧压量为零及张力修正系数为零都是防止发生宽度不足的措施。此外，行业标准中成品宽度公差范围为0～+20mm，即宽度不允许负公差，但允许正公差不超过20mm交货。
本发明与现有技术相比，通过修正铸坯宽度初始值，能提高铸坯宽度设定准确性；并对板坯出炉计算温度进行优化，使精轧轧制力设定精度得以提高，解决带钢头部宽度不足问题；同时对活套角度进行调整，使带钢尾部轧制稳定性得以提高，解决带钢尾部宽度不足问题；及采用立辊侧压、增加张力等措施进行宽度实时调整，以提高生产效率，吨钢节能降耗能降低0.42%，带钢宽度命中精度提高到98.86%，合同及时完成率提高到99.21%。
具体实施方式
下面对本发明予以详细描述：
实施例1
本实施例钢种为DC01(LB)，成品牌号为SAE1006；轧制计划中：订单宽度1210～1219mm，订单厚度1.1～3.0mm，浇次内订单宽度相差9mm；已知轧制计划内订单最大宽度为1219mm、最小轧制厚度1.1mm；为同一浇次同一个轧制计划；
其步骤：
1）铸坯宽度设定并修正：开浇铸坯厚度为70mm；
A、按照已知轧制计划内订单最大宽度及最小厚度，通过查表获知铸坯宽度初始值V初为1225mm；
B、通过修正值K修正铸坯宽度初始值V初：由于轧制计划内订单宽度在1095~1250mm范围内，且最小厚度≤2.0mm，故修正值K=99.76%×V初=99.76%×1225 =1222mm；
C、按照确定的修正值K通过查表确定结晶器锥度及铸坯最终宽度V终为1242mm；
2）确定开浇坯及换辊开轧坯出炉温度：设定板坯加热出炉目标温度1180℃；
开浇坯及换辊开轧坯出炉温度按照以下方式进行确定：
A、开浇坯出炉温度=板坯加热出炉目标温度﹣20℃=1180℃-20℃=1160℃；
B、换辊开轧坯出炉温度=板坯加热出炉目标温度﹣10℃=1180℃-10℃=1170℃；
其余板坯出炉温度按照常规进行；
3）确定活套控制参数：
A、带钢在正常轧制下，F1至F4机架的活套工作角度为23°，F5、F6机架的活套工作角度为25°；
B、当带钢尾部离开F1机架时，应将F2、F3机架的活套调到抛钢角度22°，F4至F6的活套调到抛钢角度20°；
C、当带钢尾部离开相应机架时，相应机架的活套均下调到工作初始角度10°；
4）对轧制参数进行调整：
按照轧制计划中订单的宽度由宽到窄顺序依次进行常规轧制，其中：
A、轧制的第一块板坯厚度为3.0mm，立辊侧压量为零，张力修正系数为零；
B、自第二块板坯开始轧制时，采用立辊及张力修正系数进行修正：立辊侧压量控制在25mm；张力修正系数则按照在模型设定值的基础上，再增加20%的量予以设定；
5）所轧制的钢板实际宽度全部大于订单宽度且未超过20mm，为合格品。
由于本实施例轧制的钢板实际宽度全部大于订单宽度且有部分钢板超过18mm，故在后续的浇次过程中，将铸坯宽度在线按照总0.8%减小，并分两次完成。
经统计，吨钢降低成本为2元，能耗降低0.28%，带钢宽度命中精度达到了98.66 %，合同及时完成率达到了100%。
实施例2
本实施例生产炼钢钢种为DC01(LB)，成品牌号为SPHC-B的钢种，轧制计划：订单宽度1212～1220mm，订单厚度1.2～3.0mm，浇次内订单宽度相差8mm；已知轧制计划内订单最大宽度1220mm、最小轧制厚度1.2mm；为同一浇次同一个轧制计划。
其步骤：
1）铸坯宽度设定并修正：开浇铸坯厚度为70mm；
A、按照已知轧制计划内订单最大宽度及最小厚度，通过查表获知铸坯宽度初始值V初为1226mm；
B、通过修正值K修正铸坯宽度初始值V初：由于轧制计划内订单宽度在1095~1250mm范围，且最小厚度≤2.0mm，故修正值K=99.76%×V初=99.76%×1226 =1223mm；
C、按照确定的修正值K通过查表确定结晶器锥度及铸坯最终宽度V终为1244mm；
2）确定开浇坯及换辊开轧坯出炉温度：设定板坯加热出炉目标温度1170℃；
开浇坯及换辊开轧坯出炉温度按照以下方式进行确定：
A、开浇坯出炉温度=板坯加热出炉目标温度﹣20℃=1170℃-20℃=1150℃；
B、换辊开轧坯出炉温度=板坯加热出炉目标温度﹣10℃=1170℃-10℃=1160℃；
其余板坯出炉温度按照常规进行；
3）确定活套控制参数：
A、带钢在正常轧制下，F1至F4机架的活套工作角度为23°，F5、F6机架的活套工作角度为25°；
B、当带钢尾部离开F1机架时，应将F2、F3机架的活套调到抛钢角度22°，F4至F6的活套条到抛钢角度20°；
C、当带钢尾部离开相应机架时，相应机架的活套均下调到工作初始角度10°；
4）对轧制参数进行调整：
按照轧制计划中订单的宽度由宽到窄顺序依次进行常规轧制，其中：
A、轧制的第一块板坯厚度为3.0mm，立辊侧压量为零，张力修正系数为零；
B、自第二块板坯开始轧制时，采用立辊及张力修正系数进行修正：立辊侧压量控制在25mm；张力修正系数则按照在模型设定值的基础上，再增加25%的量予以设定；
5）所轧制的钢板实际宽度全部大于订单宽度在3~18mm，为合格品。
由于本实施例轧制的钢板实际宽度全部大于订单宽度在3~18mm，故后续的浇次过程中，铸坯宽度无需调整。
经统计，吨钢降低成本为2.3元，能耗降低0.42%，带钢宽度命中精度达到了99.02%，合同及时完成率达到了99.3%。
实施例3
本实施例生产炼钢钢种为SPA-H (L)，成品牌号为SPA-H的钢种，轧制计划1：订单宽度1095～1100mm，订单厚度2.0～3.0mm，轧制计划2：订单宽度1115～1120mm，订单厚度1.6～3.0mm，浇次内订单宽度相差25mm，已知轧制计划1内订单最大宽度1100mm、最小轧制厚度2.0mm，为同一浇次执行两个轧制计划，先执行轧制计划1；
其步骤：
1）铸坯宽度设定并修正：开浇铸坯厚度为70mm；
A、按照已知轧制计划内订单最大宽度及最小厚度，通过查表获知铸坯宽度初始值V初为1106mm；
B、通过修正值K修正铸坯宽度初始值V初：由于轧制计划内订单宽度在1095~1250mm范围，且最小厚度≤2.0mm，故修正值K=99.36%×V初=99.36%×1106 =1099mm；
C、按照确定的修正值K通过查表确定结晶器锥度及铸坯最终宽度V终为1118mm；
2）确定开浇坯及换辊开轧坯出炉温度：设定板坯加热出炉目标温度1160℃；
开浇坯及换辊开轧坯出炉温度按照以下方式进行确定：
A、开浇坯出炉温度=板坯加热出炉目标温度﹣20℃=1160℃-20℃=1140℃；
B、换辊开轧坯出炉温度=板坯加热出炉目标温度﹣10℃=1160℃-10℃=1150℃；
其余板坯出炉温度按照常规进行；
3）确定活套控制参数：
A、带钢在正常轧制下，F1至F4机架的活套工作角度为23°，F5、F6机架的活套工作角度为25°；
B、当带钢尾部离开F1机架时，应将F2、F3机架的活套调到抛钢角度22°，F4至F6的活套条到抛钢角度20°；
C、当带钢尾部离开相应机架时，相应机架的活套均下调到工作初始角度10°；
4）对轧制参数进行调整：
按照轧制计划中订单的宽度由宽到窄顺序依次进行常规轧制，其中：
A、轧制的第一块板坯厚度为3.0mm，立辊侧压量为零，张力修正系数为零；
B、自第二块板坯开始轧制时，采用立辊及张力修正系数进行修正：立辊侧压量控制在5mm；张力修正系数则按照在模型设定值的基础上，再增加10%的量予以设定；
5）所轧制的钢板实际宽度全部大于订单宽度在0~15mm以内，为合格品。
由于本实施例轧制的钢板实际宽度全部大于订单宽度且有部分钢板在0~3mm以内，故在后续的浇次过程中，将铸坯宽度在线按照总1.35%增加，并分三次完成。
经统计，吨钢降低成本为2.1元，能耗降低0.28%，带钢宽度命中精度达到了98.03%，合同及时完成率达到了100%。
实施例4
本实施例生产炼钢钢种为Q215B(L)，成品牌号为Q235B的钢种，轧制计划：订单宽度1240～1250mm，订单厚度1.8～4.0mm，浇次内订单宽度相差10mm；已知轧制计划内订单最大宽度1250mm、最小轧制厚度1.8mm；为同一浇次同一个轧制计划；
其步骤：
1）铸坯宽度设定并修正：开浇铸坯厚度为70mm；
A、按照已知轧制计划内订单最大宽度及最小厚度，通过查表获知铸坯宽度初始值V初为1257mm；
B、通过修正值K修正铸坯宽度初始值V初：由于轧制计划内订单宽度在1095~1250mm范围，且最小厚度≤2.0mm，故修正值K=99.68%×V初=99.68%×1257 =1253mm；
C、按照确定的修正值K通过查表确定结晶器锥度及铸坯最终宽度V终为1277mm；
2）确定开浇坯及换辊开轧坯出炉温度：设定板坯加热出炉目标温度1160℃；
开浇坯及换辊开轧坯出炉温度按照以下方式进行确定：
A、开浇坯出炉温度=板坯加热出炉目标温度﹣20℃=1160℃-20℃=1140℃；
B、换辊开轧坯出炉温度=板坯加热出炉目标温度﹣10℃=1160℃-10℃=1150℃；
其余板坯出炉温度按照常规进行；
3）确定活套控制参数：
A、带钢在正常轧制下，F1至F4机架的活套工作角度为23°，F5、F6机架的活套工作角度为25°；
B、当带钢尾部离开F1机架时，应将F2、F3机架的活套调到抛钢角度22°，F4至F6的活套条到抛钢角度20°；
C、当带钢尾部离开相应机架时，相应机架的活套均下调到工作初始角度10°；
4）对轧制参数进行调整：
按照轧制计划中订单的宽度由宽到窄顺序依次进行常规轧制，其中：
A、轧制的第一块板坯厚度为3.5mm，立辊侧压量为零，张力修正系数为零；
B、自第二块板坯开始轧制时，采用立辊及张力修正系数进行修正：立辊侧压量控制在20mm；张力修正系数则按照在模型设定值的基础上，再增加15%的量予以设定；
5）所轧制的钢板实际宽度全部大于订单宽度在3~18mm，为合格品。
由于本实施例轧制的钢板实际宽度全部大于订单宽度在3~18mm，故在后续的浇次过程中，铸坯宽度无需调整。
经统计，吨钢降低成本为1.9元，能耗降低0.29%，带钢宽度命中精度达到了98.62%，合同及时完成率达到了99.8%。
本具体实施方式仅为最佳例举，并非对本发明技术方案的限制性实施。
Claims (2)
1.一种基于CSP工艺的不同宽度规格带钢混合轧制方法，其步骤：
1）铸坯宽度设定并修正：开浇铸坯厚度为70mm；
A、通过查表设定铸坯宽度初始值V初，其按照轧制计划内订单最大宽度及最小厚度，作为设定铸坯宽度初始值V初的依据；当同一浇次先后执行两个不同轧制计划时，则以第一个轧制计划内订单最大宽度及最小厚度作为设定铸坯宽度初始值V初的依据；
B、通过修正值K修正铸坯宽度初始值V初：当轧制计划内订单宽度在1095~1250mm，且最小厚度≤2.0mm时，修正值K=（99.36~99.76）%×V初，
式中：V初单位：mm；
C、按照确定的修正值K通过查表确定结晶器锥度及铸坯最终宽度V终；
2）确定开浇坯及换辊开轧坯出炉温度：设定板坯加热出炉目标温度在1160~1180℃；
开浇坯及换辊开轧坯出炉温度按照以下方式进行确定：
A、开浇坯出炉温度=板坯加热出炉目标温度﹣20℃；
B、换辊开轧坯出炉温度=板坯加热出炉目标温度﹣10℃；
其余板坯出炉温度按照常规进行；
3）确定活套控制参数：
A、带钢在正常轧制下，F1至F4机架的活套工作角度为23°，F5、F6机架的活套工作角度为25°；
B、当带钢尾部离开F1机架时，应将F2、F3机架的活套调到抛钢角度22°，F4至F6的活套调到抛钢角度20°；
C、当带钢尾部离开相应机架时，相应机架的活套均下调到工作初始角度10°；
4）对轧制参数进行调整：
按照轧制计划中订单的宽度由宽到窄顺序依次进行常规轧制，其中：
A、对于所要轧制的第一块板坯的轧制不仅为其中最宽的，且其厚度在3.0~3.5mm，并设定立辊侧压量为零、张力修正系数为零；
B、自第二块板坯开始轧制时，采用立辊及张力修正系数进行修正：立辊侧压量控制在不超过25mm；张力修正系数则按照在模型设定值的基础上，再增加不超过25%的量予以设定；
5）当轧制的钢板实际宽度大于订单宽度且不超过20mm时，为合格品，当轧制的钢板实际宽度小于订单宽度或大于订单宽度且超过20mm时，则按照不合格品处理。
2.如权利要求1所述的一种基于CSP工艺的不同宽度规格带钢混合轧制方法，其特征在于：当前述轧制的钢板实际宽度﹣订单宽度小于等于3mm或大于等于18mm时，则应对后续轧制钢板的铸坯宽度按照如下情况进行调整：
当轧制的钢板实际宽度﹣订单宽度≥18mm时，对铸坯宽度在线进行减小，其减小量按照已轧制铸坯宽度的0.3~0.8%的量分一次或多次进行调整；
当轧制的钢板实际宽度﹣订单宽度≤3mm时，对铸坯宽度在线进行增加，其增加量按照已轧制铸坯宽度的0.3~1.4%的量分一次或多次进行调整。
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