CN109663816A - 一种提高桥梁用钢钢板的厚度精度的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高桥梁用钢钢板的厚度精度的方法，特别适合于生产14～40mm厚的桥梁用钢钢板，生产时采用250mm厚的板坯，板坯加热时采用步进式加热炉，通过控制移动速度、温度、咬入速度、轧制速度以及前后摆动的距离、摆动速度为0.1m/s，不需要任何额外的投资或技术改造，在实际生产中容易实现，且能有效提高桥梁用钢的厚度精度。

Description

一种提高桥梁用钢钢板的厚度精度的方法
技术领域
本发明涉及轧钢技术领域，尤其涉及一种提高桥梁用钢钢板的厚度精度的方法。
背景技术
随着桥梁技术的发展，越来越多的桥梁采用以钢铁为主的材料进行建设，而钢板可以根据需要裁剪成相应的形状，在桥梁建设中得到广泛的应用。桥梁用钢钢板尤其是中厚板在桥梁建设中用量很大，桥梁用钢钢板在裁剪后，一般通过焊接制作相应的部件，由于要对钢板进行铣边、焊接等工序，因此要求钢板的厚度波动小，即厚度精度高，以满足加工工序的需要。而桥梁用钢由于强度高、冲击韧性高，钢板轧制时轧制力大，轧制力的波动一般也较大，导致轧完的钢板厚度波动大，常常不能满足后续加工要求。为提高桥梁用钢钢板的厚度精度，现在一般方法是通过控制系统的升级改造或者通过提高轧机牌坊的刚度来解决；这两种方法都会花费大量的人力、物力和时间，实现成本高。
公开号“CN 102294362A”的专利“一种中厚板厚度精度控制方法”提供了一种沿钢板长度方向、宽度方向的厚度控制方法，对钢板的厚度控制较好，厚度精度较高。但该方法对支撑辊、工作辊的辊形有特殊要求，控制系统也较复杂，实现起来比较困难。
公开号“CN 105436209A”的专利“一种中厚板轧机单侧厚度控制方法”提供了一种钢板轧制过程中的厚度控制方法。该方法通过改进辊缝的控制方法来控制钢板厚度，对硬件和软件的要求都较高，实现起来难度大，成本高。
公开号“CN 106984651A”的专利“一种提高轧件厚度控制精度的在线控制系统”，提供了一种较高厚度精度的控制方法。该方法通过增加轧机前后轧件的测温装置和控制装置，增添厚度控制模型和控制设备等来达到对钢板厚度的有效控制。实施该方法需要投入较大的软硬件成本，同时对相关技术人员的要求也较高，在很多受限制的生产线上难以实现。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种提高桥梁用钢钢板的厚度精度的方法，特别适合生产14～40mm厚的桥梁用钢板。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种提高桥梁用钢钢板的厚度精度的方法，包括：
S1、钢板的板坯厚度为240～260mm；
S2、板坯在加热炉的加热时间为240～310分钟；
S3、板坯加热时采用步进式加热炉，板坯在加热炉中加热时活动梁托起板坯的移动速度为1.2m/min；
S4、桥梁用钢钢板生产时采用两阶段控制轧制，第一阶段控制轧制为板坯出炉后就开始轧制，轧制到第二阶段要求的控轧厚度为止，第二阶段控制轧制中间坯的待温厚度为2.5-3.3倍成品钢板厚度，待温温度为910～940℃，终轧温度控制在820～840℃，第二阶段轧制7～9个道次；最后一道次的压下率控制在2％～4％之间；
S5、最后一道次轧制时咬入速度为1.6m/s-1.8m/s，轧制速度为2.0m/s～3.0m/s；
S6、中间坯在辊道上摆动降温时，前后摆动的距离为1.5～2米，摆动速度为0.1m/s。
优选的，应用于生产14～40mm厚的桥梁用钢钢板。
优选的，S1中钢板的板坯厚度为250mm。
优选的，S5中的最后一道次轧制时咬入速度为1.7m/s，轧制速度为2.5m/s。
优选的，S6中的中间坯在辊道上摆动降温时，前后摆动的距离为1.75米，摆动速度为0.1m/s。
想要获的较高精度的厚度精度，一方面与轧机的牌坊刚度和厚度控制系统有关。较高的轧机刚度使在轧钢过程中轧制力波动时，辊缝波动小，这样轧出来的钢板厚度精度高，钢板的同板厚度差小。先进的厚度控制系统，在轧制力变化时能及时通过AGC调整辊缝大小，使轧出来的钢板厚度偏差小，钢板的厚度精度较高。
通过增加牌坊刚度和改进厚度控制系统可以提高钢板的厚度控制精度，但轧机一旦建成投入生产后，再要提高牌坊刚度和改进厚度控制系统就很困难。同时在生产实践中发现，即使新建成采用高刚度设计、先进厚度控制系统的轧机在一些对厚度精度要求高钢板时依然无能无力。
在轧机牌坊刚度和厚度控制系统既定的情况下，导致钢板厚度同板差较大主要原因是轧制时轧制力偏差较大。钢板在一个道次轧制过程中出现轧制力偏差较大时，相应辊缝波动就大，导致轧完的钢板同板厚度差大，尤其是最后一道次的轧制力，因为最后一道次轧完的钢板厚度即为钢板的最终成品厚度，最后一道次的轧制力越大，其轧制力偏差就会越大，钢板厚度的同板差就较大。在钢板材料成分、几何尺寸一定的情况下，同一道次钢板轧制力的波动主要来源于钢板不同部位温度不同。因此一切减小钢板同板温度偏差和减小轧制力的措施均会减小轧完钢板的同板厚度差，提高钢板的厚度精度。桥梁用钢由于添加了一定量的合金，变形抗力大，一旦钢板温度不均匀则轧制时钢板的轧制力偏差较大，轧制完毕的钢板同板厚度差大。本发明所提供的方法均是从减小钢板的温度偏差，从而减小轧制力偏差出发来提高钢板的厚度精度。选用250mm厚板坯是保证钢板轧制时有较大的压缩比，能保证钢板的力学性能和内部组织满足要求；合适的板坯加热时间和较慢的活动梁移动速度是为了提高板坯加热的温度均匀性，加热时间短，板坯不容易烧透，与托梁接触的地方温度比其他部位低的较多，若加热时间过长，则由于板坯后期吸热减少，煤气流量减少，破坏了加热时流场和温度场的均匀性，导致加热后板坯温度均匀性较差。较慢的活动梁移动速度，目的是减短板坯加热时在固定梁上的接触时间，提高加热时板坯温度的均匀性。中间坯在辊道上摆动待温时，采用较小的摆动速度和较大的摆动距离，可以减少中间坯静止时中间坯与辊道的接触时间，从而提高中间坯的温度均匀性。采用较厚的中间坯厚度和较多的第二阶段轧制道次数，既可以细化钢板组织结构又可以合理分配道次间的压下量，为最终得到较高厚度精度的钢板提供基础。最后一道次采用较小的压下率和较低的轧制速度是为了获得较低的轧制力，使钢板的同板厚度差小，厚度精度高。
采用本发明后，14～40mm厚的桥梁用钢钢板同板厚度差由以前的0.3～0.6mm，减少为现在的0.1～0.2mm，成材率提高1.1％。且由于桥梁用钢钢板厚度精度提高，保证了厚度精度要求高的桥梁用钢生产合同能够顺利完成。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
1、采用本发明方法能有效提高桥梁用钢14～40mm厚钢板的厚度精度，钢板的同板厚度差小。
2、采用本方法不需要增加轧机牌坊刚度和升级控制系统，不需要任何额外投资，在实际生产中容易实现。
3、本方法操作简单，现场操作人员容易掌握，便于该方法的推广应用。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
采用250mm厚的桥梁用钢板坯，生产14mm厚的钢板。板坯的加热时间为240分钟，板坯出炉温度为1195℃，板坯加热采用步进式加热炉，板坯在加热炉中加热时活动梁托起板坯的移动速度为1.2m/min。14mm厚的桥梁用钢采用控制轧制生产，中间坯的待温厚度为3.3倍成品钢板厚度，待温温度为940℃，终轧温度为820℃，第二阶段轧制7个道次，最后一道次的压下率为4％。最后一道次轧制时咬入速度为1.8m/s,轧制速度为3.0m/s。中间坯在辊道上摆动降温时，前后摆动的距离为1.5米，摆动速度为0.1m/s。钢板同板厚度差为0.1mm。
实施例2
采用250mm厚的桥梁用钢板坯，生产40mm厚的钢板。板坯的加热时间为310分钟，板坯出炉温度为1165℃，板坯加热采用步进式加热炉，板坯在加热炉中加热时活动梁托起板坯的移动速度为1.2m/min。40mm厚的桥梁用钢采用控制轧制生产，中间坯的待温厚度为2.5倍成品钢板厚度，待温温度为910℃，终轧温度为840℃，第二阶段轧制8个道次，最后一道次的压下率为2％。最后一道次轧制时咬入速度为1.6m/s,轧制速度为2.0m/s。中间坯在辊道上摆动降温时，前后摆动的距离为2米，摆动速度为0.1m/s。钢板同板厚度差为0.2mm。
实施例3
采用250mm厚的桥梁用钢板坯，生产20mm厚的钢板。板坯的加热时间为305分钟，板坯出炉温度为1186℃，板坯加热采用步进式加热炉，板坯在加热炉中加热时活动梁托起板坯的移动速度为1.2m/min。20mm厚的桥梁用钢采用控制轧制生产，中间坯的待温厚度为3.1倍成品钢板厚度，待温温度为925℃，终轧温度为823℃，第二阶段轧制9个道次，最后一道次的压下率为2.5％。最后一道次轧制时咬入速度为1.7m/s,轧制速度为2.5m/s。中间坯在辊道上摆动降温时，前后摆动的距离为1.8米，摆动速度为0.1m/s。钢板同板厚度差为0.14mm。
实施例4
采用250mm厚的桥梁用钢板坯，生产25mm厚的钢板。板坯的加热时间为273分钟，板坯出炉温度为1191℃，板坯加热采用步进式加热炉，板坯在加热炉中加热时活动梁托起板坯的移动速度为1.2m/min。25mm厚的桥梁用钢采用控制轧制生产，中间坯的待温厚度为3.0倍成品钢板厚度，待温温度为915℃，终轧温度为828℃，第二阶段轧制8个道次，最后一道次的压下率为2.2％。最后一道次轧制时咬入速度为1.65m/s,轧制速度为2.3m/s。中间坯在辊道上摆动降温时，前后摆动的距离为1.85米，摆动速度为0.1m/s。钢板同板厚度差为0.15mm。
采用本发明后，14～40mm厚的桥梁用钢钢板同板厚度差由以前的0.3～0.6mm，减少为现在的0.1～0.2mm，成材率提高1.1％。且由于桥梁用钢钢板厚度精度提高，保证了厚度精度要求高的桥梁用钢生产合同能够顺利完成。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种提高桥梁用钢钢板的厚度精度的方法，其特征在于，包括：
S1、钢板的板坯厚度为240～260mm；
S2、板坯在加热炉的加热时间为240～310分钟；
S3、板坯加热时采用步进式加热炉，板坯在加热炉中加热时活动梁托起板坯的移动速度为1.2m/min；
S4、桥梁用钢钢板生产时采用两阶段控制轧制，第一阶段控制轧制为板坯出炉后就开始轧制，轧制到第二阶段要求的控轧厚度为止，第二阶段控制轧制中间坯的待温厚度为2.5-3.3倍成品钢板厚度，待温温度为910～940℃，终轧温度控制在820～840℃，第二阶段轧制7～9个道次；最后一道次的压下率控制在2％～4％之间；
S5、最后一道次轧制时咬入速度为1.6m/s-1.8m/s，轧制速度为2.0m/s～3.0m/s；
S6、中间坯在辊道上摆动降温时，前后摆动的距离为1.5～2米，摆动速度为0.1m/s。
2.根据权利要求1所述的提高桥梁用钢钢板的厚度精度的方法，其特征在于，应用于生产14～40mm厚的桥梁用钢钢板。
3.根据权利要求1所述的提高桥梁用钢钢板的厚度精度的方法，其特征在于，S1中钢板的板坯厚度为250mm。
4.根据权利要求1所述的提高桥梁用钢钢板的厚度精度的方法，其特征在于，S5中的最后一道次轧制时咬入速度为1.7m/s，轧制速度为2.5m/s。
5.根据权利要求1所述的提高桥梁用钢钢板的厚度精度的方法，其特征在于，S6中的中间坯在辊道上摆动降温时，前后摆动的距离为1.75米，摆动速度为0.1m/s。
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