CN109500084B - 一种新型中厚钢板的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型中厚钢板的生产方法，来实现对中厚板生产过程中产生的特厚（≥60mm）不合格品或废次品以及大板头等的回炉再造，变废为宝。在不扰乱正常生产的前提下，不但能减少不合格品造成的损失，还能削减库存，减少资金占压；同时丰富和提高了钢厂对超薄板及小单重钢板的生产能力，以及补产手段的创新和初产周期的缩短。

Description

一种新型中厚钢板的生产方法

技术领域

本发明涉及中厚钢板生产技术领域，具体涉及到的是一种新型中厚钢板的生产方法。

背景技术

厚度＞4mm的钢板属于中厚钢板。其中，厚度4.5-25.0mm的钢板称为中板，厚度25.0-60.0mm的称为厚板，厚度超过60.0mm的称为特厚板。中厚板主要用于建筑、机械、造船、石油、电力等行业；中厚板轧钢的几个主要工序可分为加热——轧制——-矫直——切割——检验——成品入库等工序；涉及到的主要设备有加热炉，分为推钢式和步进式两种不同结构的加热炉，还有四辊可逆式轧机，以及矫直机等。本申请中涉及的加热设备是推钢式加热炉，传统的中厚板加热轧制流程主要通过以下步骤：

1）加热：加热工序主要任务就是将炼钢厂送过来的冷钢坯加热至轧钢要求的温度（1200℃左右）。钢坯从炉后装入，然后利用推钢机推动钢坯在滑道上滑行进入炉内。出炉的操作也是通过炉后推入一块钢坯，将后面钢坯顶至炉头位置后，由炉头的钢坯托出机，通过插臂伸入炉内，将钢坯托离加热炉滑道后，再移送出加热炉，从而完成出炉的操作。此种钢坯装出炉操作模式决定了炉内钢坯的厚度差不能过大，否则厚度差过大极易发生钢坯挤压拱起掉落炉内的恶性事故。因此加热炉对入炉钢坯的厚度及厚度差有严格的限制，连铸坯的厚度一般控制在150-400mm。

加热工序涉及的技术参数有两个，一是加热温度，另一个是钢坯的在炉时间，加热温度基于钢种变化，但整体变化幅度不大，但加热时间主要取决于钢坯厚度，厚度越大，工艺要求的在炉时间越长，否则加热时间过短易造成钢坯心部温度低加热不透的现象；由于加热炉的加热效率低于轧制的生产效率，一个加热炉受制于加热时间的限制，根本满足不了轧机的连续运转要求，因此各大中厚板厂普遍配备2-3台加热炉，哪个炉子加热时间到了，出那个炉子的钢坯，轮流出钢来满足轧机的连续生产要求。

2）轧制：轧制工序主要任务就是将出炉的钢坯轧制成客户要求的尺寸（厚*宽*长），并保证钢板的探伤、性能、外观等质量指标达到国标要求。中厚板轧制一般采用控温控轧，分为两个阶段，粗轧阶段和精轧阶段，从粗轧到精轧阶段要经历一个凉钢等温过程，温度到工艺要求的精轧开轧温度方可开始精轧。

在粗轧阶段，全部在奥氏体再结晶区内进行（950℃以上），通过高温、低速、大压下等手段主要完成钢板的保探伤任务。

在精轧阶段，精轧过程一般是在奥氏体未再结晶区（约760-900℃），主要完成钢板的尺寸控制、性能控制等任务。

3）检验：中厚板的质量检验内容主要包括四项：尺寸、探伤、性能和表面外观，这四项检验项目都有相应的国标可循，四项必须都达到国标要求，方可认定合格。这四项质量指标中，控制难度最大的要数探伤，尤其是厚度超过60.0mm的特厚板，由于压缩比（坯料厚度/钢板厚度比值）小的原因，探伤合格的难度很大，是中厚板厂产生不合格品的重灾区。

上述方式制成的不合格中厚板的存在，会对钢厂造成以下影响：生产成本的大幅上升，产生不合格品就意味着需要重新投料进行二次生产，按照钢板的成本价3000元/吨，普通规模的钢厂一个月产量也有十五万吨以上，按1%的不合格品产出率，核算一个月因不合格品造成的成本损失约为450万元；不合格品处置困难，中厚板签订合同一般都是定轧合同，根据客户具体需求尺寸定向生产钢板，一旦产生不合格品，这些不合格品的尺寸不一定就那能满足其他客户需求，加上钢板自身存在的或大或小的缺陷，导致钢板一旦判不合格，想二次销售难度很大，绝大部分不合格钢板都是长期滞留在仓库无人问津；造成大量生产资金占压，这些不合格品，如果不能及时处置，一直滞留在仓库，又会造成大量生产资金占压，长期累积下去势必会造成数千万元以上的资金占压，严重影响钢厂的资金流转和效益产出。

发明内容

为解决上述缺陷，本发明的目的是提供一种新型中厚钢板的生产方法，采用切割回炉改轧法，将这些不合格的特厚钢板（厚度60mm以上）作为类似正常生产模式中的“钢坯”，将其重新装入加热炉中加热至轧钢要求的温度后，再送轧机进行二次轧制成材，利用高温轧制可以焊合轧材内部缩孔、疏松等探伤缺陷的原理，以及轧制过程中的尺寸、外观、表面再造，来使不合格品“改头换面”，从而实现回炉再造，变废为宝。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种新型中厚钢板的生产方法，其特征在于将原有不合格的钢板作为改轧坯进行切割回炉，具体包括以下步骤：

1）确定切割尺寸：根据加热炉炉门宽度和滑道间距，决定改轧坯长度的上限和下限尺寸；改轧坯的宽度上限尺寸需保证加热炉炉门的正常开闭；

2）切割改轧坯：通过精整切割区将不合格钢板按照确定好的尺寸进行切割，并将切割好的改轧坯逐个喷面标和侧标，标识内容包含钢种、尺寸及炉批号，喷标完毕转运至原料车间进行排产；

3）安排生产计划：改轧坯转运至原料车间后，录入改轧坯的身份信息，重新安排回炉生产计划；

4）回炉加热：使用推钢式加热炉，改轧坯从炉头进入，采用此方式时加热炉无法正常出钢，因此需两台推钢式加热炉各自配备插臂式出钢机，利用加热炉不出钢时的保温期，来完成对改轧坯的加热，避免因加热改轧坯影响正常钢坯的加热和轧制。

5) 改轧坯的轧制：改轧坯的厚度满足压缩比≥2.5，用于保证轧制过程有足够的形变量来焊合内部缺陷及保证钢板性能；粗轧阶段至少有一道次压下量≥20mm；采用两阶段控温控轧+控冷工艺进行轧制；

6) 质量检验:对通过改轧坯制得的中厚钢板按照常规正常检验标准进行外观、尺寸、探伤及性能的全方位的质量检验。

进一步地，步骤4）中的改轧坯从炉头进入的流程是：将改轧坯放置于炉头辊道、抬起炉门、插臂托起改轧坯、插臂伸入炉内、改轧坯放置于加热炉滑道上、插臂收回、落下炉门、完成装钢。

步骤4）中改轧坯装炉时，提前将改轧坯置于出钢辊道旁，选择在推钢式加热炉停止出钢保温时，通过插臂将改轧坯挑起，放入加热炉炉头进行加热。

步骤4）中改轧坯装炉后的加热时间比正常钢坯短，按5-6min/cm的加热速率进行控制。

步骤5）中当坯料厚度和成品厚度较薄时采用单块热轧，避免由于温度降低过快不能保证终轧温度。

本发明与现有技术相比，具有以下创新：

1）生产工艺的创新：正常的中厚板生产模式是钢坯从炉后通过推钢机推入加热炉，一步一步推至加热炉头后再出炉；本发明涉及的“钢坯”实际是厚度60mm以上的废次品钢板，因其厚度达不到正常炉后推钢入炉要求，强行推入炉内可能造成因厚度差过大而引发的钢坯拱起掉道恶性事故，因此本发明采取的办法是通过加热炉头的插臂式出钢机将这些钢板从炉头装入，跳过炉后推钢入炉环节，直接在炉头进行回炉加热，这样就有效解决了这些薄板坯不能从炉后推钢入炉加热的问题；

2）不合格品处置手段的创新：正常钢厂的不合格钢板处置，如探伤不合，表面麻坑、裂纹等级别比较严重无法达到国标的，一般都是协商客户让步接收，如果协商不成功则直接判不合格或废次品，等待二次销售，因为一吨正品板和废次品差价约800-1000元/吨，因此这种降级或判次的处置造成的损失极大，而通过本发明涉及的切割回炉改轧法，可将这些废次品轧制成新的正品客户板，从而大幅降低这些废次品的差价损失，而使钢厂也多了一种新的不合格品处置手段；

3）中厚板钢厂生产模式的创新：正常钢坯生产的钢板，因其钢坯厚、宽、长受制于加热炉的尺寸及滑道宽度，都有个上下限范围，这就使很多小单重钢板无法采用正常钢坯组织生产，而切割回炉改轧法采用的“钢坯”，实际上是厚度较薄的钢板，其吨位肯定要低于正常钢坯，因此这种新型生产工艺及方法正好适合用来生产那些正常钢坯轧不了的小单重钢板，这无疑于是对正常生产模式的一个巨大创新和有益补充。

4）中厚板钢厂补产模式的创新：钢板产生不合格或废次品后，都要上报补产计划，采用新的原料进行重新生产，正常补产模式都是采用冶炼新的钢坯进行重新轧制成材。从炼钢到轧钢整个生产流程再走一遍，耗时较长，而采用本创新工艺进行补产，只需在库存的废次品板中匹配合适的坯料进行切割回炉改轧，就能实现快速补产，因其跳过了炼钢冶炼环节，相比正常补产模式，其周期更短，效率更高。

本发明的有益效果在于：

1）通过生产工艺的创新，在不扰乱正常生产情况下，将废次品钢板回炉再造变废为宝，降低钢厂损失。

2）丰富了钢厂的不合格品处置手段，通过本发明可将那些滞销的废次品钢板改轧成市场上畅销的品种，减少库存占压，盘活和加快资金运转，产生更多效益。

3）丰富了钢厂的生产模式，使那些采用正常钢坯无法生产的小单重、超薄板合同，有了新的手段进行生产。

4）创新和丰富了钢厂的欠量合同补产模式，极大的缩短了补产周期和补产成本。

具体实施方式

下面通过实施例，对本发明的特征作进一步描述。

实施例

对不合格钢板通过切割回炉改轧法进行二次回收，变废为宝，生产一种新型中厚钢板，具体包括以下步骤：

一、改轧坯的切割

1、改轧坯的极限尺寸确定

改轧坯的极限切割尺寸并不固定，主要根据钢厂的炉子尺寸而定：加热炉炉头的炉门的宽度和加热炉滑道间距，决定了轧坯长度的上限、下限尺寸；加热炉通过插臂挑出一块钢坯后，炉头剩余的未装钢坯区域的长度，决定了改轧坯的宽度上限尺寸，否则太宽装进去后炉门降不下来关不住。

2、改轧坯的切割要求

改轧坯的极限尺寸确定后，尺寸数据可直接提供给精整切割线，凡出现不合格品且厚度≥60mm的钢板（包括尺寸、性能、探伤及外观废次品等），由精整作业区根据情况将不合格品切割成改轧坯的尺寸，并按正常程序喷面标、侧标，内容主要包含：钢种、尺寸、炉批号等身份信息。喷标完毕转运至原料车间进行排产。

二、改轧坯的排产要求

改轧坯转运至原料车间后，由原料车间按正常入库程序录入这些改轧坯的身份信息，并报计划编制单位进行重新排产，可以优先排产需补产的微量合同，即加快了补产速度，又可以正品合同板的价格产生效益，可以最大限度发挥这些改轧坯的生产周期优势和成本优势。

对不住合同的，可以生产那些市场上畅销的流通板尺寸，这样可以保证成品板快速出手，不会造成在线占压，影响钢厂的资金流转。

三、改轧坯的回炉加热

由于改轧坯不同于正常炉后进钢的生产模式，它是从炉头进钢，炉头一旦装入改轧坯，该炉子就无法正常出钢；因此，这种改轧坯的生产模式，要求钢厂必须具备2台以上的推钢式加热炉配备插臂式出钢机，利用炉子不出钢的保温期，来完成对改轧坯的加热，这就避免因加热改轧坯而影响了正常钢坯的加热和轧制。

上述回炉加热时的装钢过程在于：

改轧坯的装钢过程实际上是正常钢坯出钢过程的反转，正常钢坯出钢步骤是：抬起炉门、出钢机插臂伸入炉内、插臂托起钢坯、插臂收回、辊道上方放下钢坯、完成出钢，而改轧坯的装钢过程是：改轧坯放置于炉头辊道、抬起炉门、托起改轧坯、插臂（托运钢坯）伸入炉内、将改轧坯放置于加热炉滑道上、插臂收回、落下炉门、完成装钢。

装炉时机在于：某台加热炉连续出钢造成温度无法保证，需停下保温时，就是这些改轧坯的装炉最佳时机；为保证充足的加热时间，需要提前将这些钢坯放置于出钢辊道旁，炉子停止出钢后立即将改轧坯通过插臂式出钢机挑起，然后放入加热炉炉头进行加热。

加热时间在于：由于炉头加热温度高，坯子薄，所以改轧坯的加热时间比正常钢坯加热时间短，按5-6min/cm的加热速率进行控制。以厚度80mm的改轧坯6min/cm的加热速率为例，总加热时间为8*6=48分钟，装炉后开始计时，够48分钟后就可以出钢送轧了。一般加热炉的轮换时间在1-1.5小时，所以这个时间是足够改轧坯加热的。

四、改轧坯的轧制

由于轧制过程承担着钢板内部探伤缺陷的焊合、尺寸及表面质量的再造职能，为保证成品质量，改轧坯的轧制还有以下几点要求：为保证轧制过程有足够的形变量来焊合内部缺陷及保证钢板性能，要求排产的改轧板的厚度满足压缩比≥2.5倍；为保证焊合钢板内部探伤缺陷，要求粗轧阶段至少有一道次压下量不低于20mm；采用正常的两阶段控温控轧+控冷工艺，当坯料厚度和成品厚度较薄，过程温降快保证不了终轧温度时，可以单块热轧。

五、改轧坯的质量检验：改轧坯也是正常的钢板，需按正常检验标准进行外观、尺寸、探伤、性能等全方位的质量检验把关。

以上所描述的仅为本发明的较佳实施例，上述具体实施例不是对本发明的限制，凡本领域的普通技术人员根据以上描述所做的润饰、修改或等同替换，均属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种中厚钢板的生产方法，其特征在于将原有不合格的钢板作为改轧坯进行切割回炉，具体包括以下步骤：

1）确定切割尺寸：根据加热炉炉门宽度和滑道间距，决定改轧坯长度的上限和下限尺寸；改轧坯的宽度上限尺寸需保证加热炉炉门的正常开闭；

2）切割改轧坯：通过精整切割区将不合格钢板按照确定好的尺寸进行切割，并将切割好改轧坯逐块进行表面喷标，标识内容包含钢种、尺寸及炉批号，喷标完毕转运至原料车间进行排产；

3）安排生产计划：改轧坯转运至原料车间后，录入改轧坯的身份信息，重新安排回炉生产计划；

4）回炉加热：使用推钢式加热炉，改轧坯从炉头进入，采用此方式时加热炉无法正常出钢，因此需两台推钢式加热炉各自配备出钢机，利用加热炉不出钢时的保温期，来完成对改轧坯的加热，避免因加热改轧坯影响正常钢坯的加热和轧制；

5) 改轧坯的轧制：改轧坯的厚度满足压缩比≥2.5，用于保证轧制过程有足够的形变量来焊合内部缺陷及保证钢板性能；粗轧阶段至少有一道次压下量≥20mm；采用两阶段控温控轧+控冷工艺进行轧制；

6) 质量检验:对通过改轧坯制得的中厚钢板按照正常检验标准进行外观、尺寸、探伤及性能的全方位的质量检验。

2.根据权利要求1所述的中厚钢板的生产方法，其特征在于：步骤4）中的改轧坯从炉头进入的流程是：将改轧坯放置于炉头辊道、抬起炉门、插臂托起改轧坯、插臂伸入炉内、改轧坯放置于加热炉滑道上、插臂收回、落下炉门、完成装钢。

3.根据权利要求1所述的中厚钢板的生产方法，其特征在于：步骤4）中改轧坯装炉时，提前将改轧坯置于出钢辊道旁，选择在推钢式加热炉停止出钢保温时，通过插臂将改轧坯挑起，放入加热炉炉头进行加热。

4.根据权利要求1所述的中厚钢板的生产方法，其特征在于：步骤4）中改轧坯装炉后的加热时间比正常钢坯短，按5-6min/cm的加热速率进行控制。

5.根据权利要求1所述的中厚钢板的生产方法，其特征在于：步骤5）中当改轧坯厚度和成品厚度较薄时采用单块热轧，避免由于温度降低过快不能保证终轧温度。