CN109513745A - 一种宽厚板轧机轧制宽薄板的方法 - Google Patents
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Abstract
一种宽厚板轧机轧制宽薄板的方法,该方法通过坯料尺寸和形状设计、均匀化高温加热、轧辊辊型及辊面温度控制、优化轧制规程尤其是确保最后两道次轧制状态稳定、以及对矫直和堆冷工艺要点的控制,实现了宽厚板轧机轧制厚度为6mm、宽度超过2500mm的宽薄钢板,钢板不平度可达到3mm/m以内,厚度公差满足国标GB/T 709‑2006允许的N类偏差,且钢板整板性能均匀,强韧性好,能够满足船板、桥梁、建筑等钢结构的制造要求。本发明解决了现有宽薄规格钢板生产过程中板形和性能的不稳定问题,实现宽厚板轧机可批量生产宽薄板的能力。
Description
技术领域
本发明属于轧钢生产技术领域,特别是涉及一种宽厚板轧机轧制宽薄板的方法。
背景技术
众所周知,采用宽厚板轧机轧制宽薄钢板,尤其是钢板厚度为6mm、宽度超过2500mm时,由于轧制过程中钢板温降快,且钢板纵向头中尾和横向中边部温降差异也大,加之宽薄板轧制时比例凸度较大的特点,易导致轧制状态不稳定,出现浪形、瓢曲、镰刀弯等板形问题,同时对钢板力学性能均匀性产生影响,易导致钢板中部冲击韧性显著降低、钢板头尾部屈强比超标等问题。因此,制定和优化宽薄钢板的稳定化轧制工艺成为宽厚板厂亟待攻克的难题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种宽厚板轧机轧制宽薄板的方法,解决现有宽薄规格钢板生产过程中板形和性能的不稳定问题,实现宽厚板轧机可批量生产宽薄板的能力。
本发明的技术方案:
一种宽厚板轧机轧制宽薄板的方法,钢板厚度为6±0.75mm,宽度≥2500mm,包括如下工艺步骤:
(a)将连铸坯轧制开坯至厚度为80~150mm的坯料,开坯过程中进行展宽轧制,使坯料宽度达到钢板目标宽度,并预留不少于80mm的钢板切边量;展宽过程中使用PVPC方式,设定PVPC内区长度比例为10%~30%,PVPC外区长度比例为70%~90%,控制展宽道次的PVPC累计深度为3~5mm;
(b)采用步进梁式加热炉,使步进梁送料方向与坯料宽度方向一致;控制坯料加热温度在1200~1230℃之间,且坯料表面与中心温度差在20℃之内;
(c)采用单机架全程进行坯料长度方向的轧制;使用正凸辊工作辊,原始凸度为0.05~0.15mm,并在轧辊辊期的前期安排轧制,轧制公里数≤20km;
(d)轧制时,将轧机输入和输出辊道冷却水关闭;并通过烫辊以及调整工作辊辊身冷却水量来控制辊面温度,使轧件边部250mm内相对应的工作辊表面温度控制在60~70℃之间,且当轧件厚度≥12mm,控制工作辊辊身中部表面温度为45~60℃;当轧件厚度<12mm,控制工作辊辊身中部表面温度为<45℃;
(e)轧制至倒数第二道次时,将轧机的AGC功能关闭;控制此道次轧制温度≥880℃,末道次轧制温度≥820℃,并使这两个道次的辊缝保持一致;
(f)轧后以≥2.0m/s的辊速快速通过水冷系统,确保水冷系统所有水阀关闭,然后进行矫直,控制矫直温度≥600℃;
(g)将轧制母板热分切成子板,进行压板堆冷;控制头尾去除圆弧后剪切量≥300mm,堆冷下线温度≥300℃,压板的重量超过子板重量的10倍以上。
为减小轧制过程轧件温降,优选地,步骤(d)和步骤(e)中,控制轧制速度≥2m/s,其中轧件厚度<40mm时,轧制速度≥4m/s;控制轧制道次数≤11道次,其中轧件厚度<40mm时,轧制道次数≤7道次;控制除鳞道次数≤2道次,其中轧件厚度<40mm时,轧制时不除鳞。进一步优选地,步骤(g)中,控制轧制母板长度≤40m。
所述PVPC是Plan View Pattern Control的缩称;所述AGC是Automatic GaugeControl的缩称。
本发明的有益效果:本发明通过坯料尺寸和形状设计、均匀化高温加热、轧辊辊型及辊面温度控制、优化轧制规程尤其是确保最后两道次轧制状态稳定、以及对矫直和堆冷工艺要点的控制等,成功地实现了3800mm宽厚板轧机轧制厚度为6mm、宽度超过2500mm的宽薄规格钢板,钢板不平度可达到3mm/m以内,厚度公差满足国标GB/T 709-2006允许的N类偏差,且钢板整板性能均匀,强度波动在50MPa以内,冲击韧性符合E级要求,较好地满足了船板、桥梁、建筑等钢结构的制造要求。本发明依托宽厚板厂现有设备能力和生产能力,不需要增加额外设备投资,仅通过生产工艺上的控制即可实现本发明目标,对目前大多数宽厚板厂都可实现。本发明方法特别适合宽薄板的批量生产,合格率高,可有效满足日益增涨的市场需求。
具体实施方式
下面用实施例对本发明做进一步说明。
本发明实施例在3800mm宽厚板厂进行,采用四辊可逆式宽厚板轧机,最大轧制力7500吨,工作辊辊径在1110~1210mm之间。
实施例1
轧制原料为260mm×2270mm断面的连铸坯,钢种为CCS E;轧制钢板目标厚度为6mm,实际平均厚度为6.1mm;钢板目标宽度为3160mm;轧制母板长度约为38280mm,切成3块子板,子板长度均为12000mm;所述钢板的关键轧制工艺:
(a)将连铸坯轧制开坯至厚度为140mm的坯料,开坯过程中进行展宽轧制,展宽后坯料宽度约为3280mm,使钢板成品切边量在120mm左右;且展宽过程中使用PVPC方式,设定PVPC内区长度比例为20%,PVPC外区长度比例为80%,展宽道次的PVPC累计深度为4mm;
(b)采用步进梁式加热炉,使步进梁送料方向与坯料宽度方向一致;坯料中心出炉温度为1215℃,坯料上表面比中心温度高5℃,下表面比中心温度高12℃;
(c)采用单机架全程进行坯料长度方向的轧制;使用正凸辊工作辊,原始凸度为0.10mm,并在轧辊辊期的前期安排轧制,轧制公里数为10.2km;
(d)轧制时,将轧机输入和输出辊道冷却水关闭;并通过烫辊以及调整工作辊辊身冷却水量来控制辊面温度,使轧件边部250mm内相对应的工作辊表面温度控制在60~70℃之间;且进一步控制轧制速度、轧制道次数和除鳞道次数以减小轧制过程轧件温降。轧制过程各道次的轧件厚度、工作辊辊身中部表面温度、轧制速度以及除鳞情况如表1所示;
(e)轧制至倒数第二道次时,将轧机的AGC功能关闭;倒数第二道次轧制温度为905℃,辊缝为3.92mm,末道次轧制温度为832℃,辊缝与倒数第二道次的辊缝保持一致;
(f)轧后以2.5m/s的辊速快速通过水冷系统,确保水冷系统所有水阀关闭,然后进行矫直,矫直温度为620~640℃;
(g)之后将轧制母板热分切成子板,进行压板堆冷;控制头尾去除圆弧后剪切量为500mm,堆冷下线温度为330℃,压板的重量超过子板重量的10倍以上。
对上述实施例轧制母板头部、中部和尾部的1/2宽、1/4宽及边部分别取样进行拉伸和冲击测试,结果表明,钢板的屈服强度最大相差47MPa、抗拉强度最大相差35MPa、伸长率均≥25%、-40℃冲击功在53~101J之间(试样尺寸为10mm×5mm×55mm)。检测各子板的不平度,结果分别为≤2mm/m、≤1mm/m、≤2mm/m。
表1 实施例1钢板的轧制工艺参数
实施例2
轧制原料为180mm×2070mm断面的连铸坯,钢种为Q370qE;轧制钢板目标厚度为6mm,实际平均厚度为5.8mm;钢板目标宽度为2610mm;轧制母板长度约为32100mm,切成2块子板,子板长度均为14900mm;所述钢板的关键轧制工艺:
(a)将连铸坯轧制开坯至厚度为100mm的坯料,开坯过程中进行展宽轧制,展宽后坯料宽度约为2700mm,使钢板成品切边量在90mm左右;且展宽过程中使用PVPC方式,设定PVPC内区长度比例为15%,PVPC外区长度比例为90%,展宽道次的PVPC累计深度为3mm;
(b)采用步进梁式加热炉,使步进梁送料方向与坯料宽度方向一致;坯料中心出炉温度为1220℃,坯料上表面比中心温度高1℃,下表面比中心温度高6℃;
(c)采用单机架全程进行坯料长度方向的轧制;使用正凸辊工作辊,原始凸度为0.1mm,在轧辊辊期的前期安排轧制,轧制公里数为18.7km;
(d)轧制时,将轧机输入和输出辊道冷却水关闭;并通过烫辊以及调整工作辊辊身冷却水量来控制辊面温度,使轧件边部250mm内相对应的工作辊表面温度控制在60~70℃之间;且进一步控制轧制速度、轧制道次数和除鳞道次数以减小轧制过程轧件温降。轧制过程各道次的轧件厚度、工作辊辊身中部表面温度、轧制速度以及除鳞情况如表2所示;
(e)轧制至倒数第二道次时,将轧机的AGC功能关闭;倒数第二道次轧制温度为930℃,辊缝为3.09mm,末道次轧制温度为856℃,辊缝与倒数第二道次的辊缝保持一致;
(f)轧后以2.5m/s的辊速快速通过水冷系统,确保水冷系统所有水阀关闭,然后进行矫直,矫直温度为640~650℃;
(g)之后将轧制母板热分切成子板,进行压板堆冷;控制头尾去除圆弧后剪切量为400mm,堆冷下线温度为380℃,压板的重量超过子板重量的10倍以上。
对上述实施例轧制母板头部、中部和尾部的1/2宽、1/4宽及边部分别取样进行拉伸和冲击测试,结果表明,钢板的屈服强度最大相差42MPa、抗拉强度最大相差35MPa、伸长率均≥29%、-40℃冲击功在101~142J之间(试样尺寸为10mm×5mm×55mm)。检测各子板的不平度,结果分别为≤1mm/m、≤2mm/m。
表2 实施例2钢板的轧制工艺参数
实施例3
轧制原料为220mm×2270mm断面的连铸坯,钢种为Q460GJE;轧制钢板目标厚度为6mm,实际平均厚度为6.3mm;钢板目标宽度为3380mm;轧制母板长度约为33100mm,切成3块子板,子板长度均为10200mm;所述钢板的关键轧制工艺:
(a)将连铸坯轧制开坯至厚度为120mm的坯料,开坯过程中进行展宽轧制,展宽后坯料宽度约为3480mm,使钢板成品切边量在100mm左右;且展宽过程中使用PVPC方式,设定PVPC内区长度比例为25%,PVPC外区长度比例为75%,展宽道次的PVPC累计深度为5mm;
(b)采用步进梁式加热炉,使步进梁送料方向与坯料宽度方向一致;坯料中心出炉温度为1210℃,坯料上表面比中心温度高2℃,下表面比中心温度高8℃;
(c)采用单机架全程进行坯料长度方向的轧制;使用正凸辊工作辊,原始凸度为0.10mm,在轧辊辊期的前期安排轧制,轧制公里数为7.5km;
(d)轧制时,将轧机输入和输出辊道冷却水关闭;并通过烫辊以及调整工作辊辊身冷却水量来控制辊面温度,使轧件边部250mm内相对应的工作辊表面温度控制在60~70℃之间;且进一步控制轧制速度、轧制道次数和除鳞道次数以减小轧制过程轧件温降。轧制过程各道次的轧件厚度、工作辊辊身中部表面温度、轧制速度以及除鳞情况如表3所示;
(e)轧制至倒数第二道次时,将轧机的AGC功能关闭;倒数第二道次轧制温度为922℃,辊缝为4.28mm,末道次轧制温度为845℃,辊缝与倒数第二道次的辊缝保持一致;
(f)轧后以2.5m/s的辊速快速通过水冷系统,确保水冷系统所有水阀关闭,然后进行矫直,矫直温度为630~650℃;
(g)之后将轧制母板热分切成子板,进行压板堆冷;控制头尾去除圆弧后剪切量为450mm,堆冷下线温度为360℃,压板的重量超过子板重量的10倍以上。
对上述实施例轧制母板头部、中部和尾部的1/2宽、1/4宽及边部分别取样进行拉伸和冲击测试,结果表明,钢板的屈服强度最大相差33MPa、抗拉强度最大相差30MPa、伸长率均≥32%、-40℃冲击功在135~158J之间(试样尺寸为10mm×5mm×55mm)。检测各子板的不平度,结果分别为≤1mm/m、≤2mm/m、≤3mm/m。
表3 实施例3钢板的轧制工艺参数
。
Claims (3)
1.一种宽厚板轧机轧制宽薄板的方法,宽薄板厚度为6±0.75mm,宽度≥2500mm,其特征在于包括如下工艺步骤:
(a)将连铸坯轧制开坯至厚度为80~150mm的坯料,开坯过程中进行展宽轧制,使坯料宽度达到钢板目标宽度,并预留不少于80mm的钢板切边量;展宽过程中使用PVPC方式,设定PVPC内区长度比例为10%~30%,PVPC外区长度比例为70%~90%,控制展宽道次的PVPC累计深度为3~5mm;
(b)采用步进梁式加热炉,使步进梁送料方向与坯料宽度方向一致;控制坯料加热温度在1200~1230℃之间,且坯料表面与中心温度差在20℃之内;
(c)采用单机架全程进行坯料长度方向的轧制;使用正凸辊工作辊,原始凸度为0.05~0.15mm,并在轧辊辊期的前期安排轧制,轧制公里数≤20km;
(d)轧制时,将轧机输入和输出辊道冷却水关闭;并通过烫辊以及调整工作辊辊身冷却水量来控制辊面温度,使轧件边部250mm内相对应的工作辊表面温度控制在60~70℃之间,且当轧件厚度≥12mm,控制工作辊辊身中部表面温度为45~60℃;当轧件厚度<12mm,控制工作辊辊身中部表面温度为<45℃;
(e)轧制至倒数第二道次时,将轧机的AGC功能关闭;控制此道次轧制温度≥880℃,末道次轧制温度≥820℃,并使这两个道次的辊缝保持一致;
(f)轧后以≥2.0m/s的辊速快速通过水冷系统,确保水冷系统所有水阀关闭,然后进行矫直,控制矫直温度≥600℃;
(g)将轧制母板热分切成子板,进行压板堆冷;控制头尾去除圆弧后剪切量≥300mm,堆冷下线温度≥300℃,压板的重量超过子板重量的10倍以上。
2.根据权利要求1所述的一种宽厚板轧机轧制宽薄板的方法,其特征在于:步骤(d)和步骤(e)中,控制轧制速度≥2m/s,其中轧件厚度<40mm时,轧制速度≥4m/s;控制轧制道次数≤11道次,其中轧件厚度<40mm时,轧制道次数≤7道次;控制除鳞道次数≤2道次,其中轧件厚度<40mm时,轧制时不除鳞。
3.根据权利要求1所述的一种宽厚板轧机轧制宽薄板的方法,其特征在于,步骤(g)中,控制轧制母板长度≤40m。
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