CN110340144B - 一种薄规格超高硅硅钢的热轧轧制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种薄规格超高硅硅钢的热轧轧制方法，包括铸坯加热、粗轧、精轧和卷取工序，其特征在于，所述加热包括热回收段、预热段、一加热段、二加热段和均热段，其中，一加热段温度为1130‑1160℃，二加热段温度为1120‑1150℃，相同在炉时间为200‑260min；所述粗轧工序中，采用1+5轧制模式，粗轧所得中间坯厚度为35mm，开启单排粗除鳞；所述精轧工序中，精轧采用7道次轧制，包括F1‑F7七台轧机，控制轧机负荷、穿带过程、轧机头部起套转矩、轧机侧导板偏移量、小立辊和冷却水水量；所述卷取工序中，卷取侧导板采用位置控制。

Description

一种薄规格超高硅硅钢的热轧轧制方法
技术领域
本发明属于热轧硅钢生产领域，具体涉及一种薄规格超高硅硅钢的热轧轧制方法。
背景技术
基于新能源汽乘用车行业的需求，对无取向硅钢在力学和电磁性能上提出更高的要求，自2017年开始推进开发Si含量＞3.5%的产品. Si+Als 4.6%-4.8%,硅铝合金含量突破了行业内高硅含量产品工业生产极限，制造难度极高. 根据试制情况，二十辊需求来料厚度在2.1mm以下，才有可能轧制成功,热轧目标成品厚度确定为2.0mm。由于Si含量较高，带钢变形抗力较大，塑性较差，边部易出现边裂，热轧轧制难度极大。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的薄规格超高硅硅钢的热轧轧制方法。
本发明实施例提供一种薄规格超高硅硅钢的热轧轧制方法，包括铸坯加热、粗轧、精轧和卷取工序，所述加热包括热回收段、预热段、一加热段、二加热段和均热段，其中，一加热段温度为1130-1160℃，二加热段温度为1120-1150℃，相同在炉时间为200-260min；
所述粗轧工序中，采用1+5轧制模式，粗轧所得中间坯厚度为35mm，开启单排粗除鳞；
所述精轧工序中，精轧采用7道次轧制，包括F1-F7七台轧机，控制轧机负荷、穿带过程、轧机头部起套转矩、轧机侧导板偏移量、小立辊和冷却水水量；
所述卷取工序中，卷取侧导板采用位置控制。
进一步的，按重量百分比计，所述硅钢中，Si＞3.5%，Si + Als为4.6%-4.8%。
进一步的，所述硅钢厚度≤2.0mm。
进一步的，所述轧机负荷控制中，固定F1和F2轧机负荷，F3-F7轧机负荷前移，所述F1和F2轧机负荷分别为49% 和48%，所述F3-F7轧机负荷为11-43.3%。
进一步的，所述穿带过程控制中，通过降低上游轧机速度，使所述轧机间存在拉钢轧制的状态，F1-F7轧机拉钢轧制速差补偿量为-1.1-0%。
进一步的，所述轧机头部起套转矩控制中，采用小张力、小套量方式，并降低起套转矩系数，其中，F1-F7轧机的张力为8.2-16.1Mpa，套量为20-22°，起套转矩系数为0.9-1.1。
进一步的，所述轧机侧导板偏移量控制中，F2和/或F3轧机采用导轮式导板，其中，头部、本体和尾部偏移量分别为20-25mm、10-15mm和15-20mm。
进一步的，所述小立辊控制中，采用恒压力控制，轧制力为10T。
进一步的，所述冷却水水量控制中，关闭精轧小立辊冷却水，控制轧机F1-F7工作辊冷却水水量为80-90%。
进一步的，所述侧导板采用位置控制，所述位置控制中，头部短行程为90-110mm，本体短行程为100-120mm,尾部短行程为110-130mm。
本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本申请通过调整加热炉烧钢负荷，提高一加段烧钢温度1160℃，相同在炉时间200-260min内，提高板坯芯部温度，保证成品FDT头部温度命中，降低头部轧制难度；通过粗轧1+5轧制模式及中间坯厚度35mm，通过中间坯厚度及轧制模式的优化，提高中间坯板形控制水平，降低粗轧区域温降；结合高硅产品带钢边部特性，轧制过程采用关闭立辊冷却水、降低工作辊冷却水水量措施，降低带钢边部温降，降低带钢边裂出现概率；结合硅钢边部易产生边裂特性，前部机架导板采用导轮式导板，优化侧导板开口度，提高带钢对中性，降低带钢边部刮蹭导板概率；结合硅钢边部易产生边裂特性，采用低套量、低起套转矩、小张力控制，避免带钢边部产生边裂时，带钢在张力的作用下，边部缺口撕裂；结合硅钢Si含量较高，变形抗力大特性，精轧机组采用F1和F2固定压下率控制模式，负荷前移，降低后部机架轧制力，降低轧制难度；头部穿带过程中，引入速差调节，采用拉钢轧制策略，保证低角度建套，提高头部穿带稳定性；卷取侧导板采用位置控制方式，优化头部短行程控制策略，避免带钢边部条件恶化，保证卷取成功。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例中的活套起套角度图；
图2是 本发明实施例中的负荷分配图；
图3是 本发明实施例中的卷取侧导板短行程示意图；
图中： A、头部，B、本体，C、尾部；
图4是本发明实施例中的产品边部质量情况图。
具体实施方式
下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明，而非限制本发明。
在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
本申请提供一种薄规格超高硅硅钢的热轧轧制方法，包括铸坯加热、粗轧、精轧和卷取工序，所述加热包括热回收段、预热段、一加热段、二加热段和均热段，其中，一加热段温度为1130-1160℃，二加热段温度为1120-1150℃，相同在炉时间为200-260min；
所述粗轧工序中，采用1+5轧制模式，粗轧所得中间坯厚度为35mm，开启单排粗除鳞；
所述精轧工序中，精轧采用7道次轧制，包括F1-F7七台轧机，控制轧机负荷、穿带过程、轧机头部起套转矩、轧机侧导板偏移量、小立辊和冷却水水量；
所述卷取工序中，卷取侧导板采用位置控制。
本申请中，按重量百分比计，所述硅钢中，Si＞3.5%，Si + Als为4.6%-4.8%。
本申请中，所述硅钢厚度≤2.0mm。
本申请中，所述轧机负荷控制中，固定F1和F2轧机负荷，F3-F7轧机负荷前移，所述F1和F2轧机负荷分别为49% 和48%，所述F3-F7轧机负荷为0.11-0.433%。
本申请中，所述穿带过程控制中，通过降低上游扎机速度，使所述扎机间存在拉钢轧制的状态，F1-F7轧机拉钢轧制速差补偿量为-1.1-0%。
本申请中，所述轧机头部起套转矩控制中，采用小张力、小套量方式，并降低起套转矩系数，其中，F1-F7轧机的张力为8.2-16.1Mpa，套量为20-22°，起套转矩系数为0.9-1.1。
本申请中，所述轧机侧导板偏移量控制中，F2和/或F3轧机采用导轮式导板，其中，头部、本体和尾部偏移量分别为20-25（mm）、10-15（mm）和15-20（mm）。
本申请中，所述小立辊控制中，采用恒压力控制，轧制力为10T。
本申请中，所述冷却水水量控制中，关闭精轧小立辊冷却水，控制轧机F1-F7工作辊冷却水水量为80%-90%。
本申请中，所述侧导板采用位置控制，所述位置控制中，头部短行程为90-110mm，本体短行程为100-120mm,尾部短行程为110-130mm。
下面将结合附图和具体实施例对本申请的薄规格超高硅硅钢的热轧轧制方法进行详细说明。
如图1所示：前部机架起套角度均＜25°，后部机架活套角度＜22°，低角度、小套量穿带有利于头部轧制稳定性。
如图2所示：负荷分配图
机架 f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7
轧制力/kn 18802 20025 19125 17832 14272 11426 9402
精轧f1:f7的负荷分配比例1.99:1,最大负荷控制在F2机架。
如图3所示：卷取侧导板短行程示意图
头部短行程为90-110mm，本体短行程为100-120mm,尾部短行程为110-130mm。
如图4所示：按照此种方法轧制Si含量＞3.5%的2.0mm的热轧硅钢产品，无明显边裂。
实施例1
以1580产线生产实绩为例，轧制Si+Als 4.6%-4.8%，2.0mm高牌号无取向硅钢。
1)采用低温出炉，在炉时间控制220min,炉区烧钢负荷调整优化如下：
一加热段 二加热段 均热段
上限 1130℃ 1120℃ ——
2)粗轧区域，SSP不用，粗轧1+5模式，中间坯35mm，粗除鳞开启单排，R1、R2除鳞不开。
3)精轧区域
a.精轧区域负荷控制策略
f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7
Draft/% 固定 固定 43.3 32.8 23.3 19.1 11
固定F1 F2两架轧机的负荷，整体负荷前移，降低轧制难度。
b.拉钢轧制速差补偿量
f1 f2 f3 f4 f5 f6 F7
v_alpha/% -1.1 -0.3 -0.3 -0.5 -0.3 -0.3 0
穿带过程中，在设定速度的基准上，降低上游机架速度，机架间营造拉钢轧制状态，可提高头部穿带稳定性。
c.张力、套量、起套转矩
L1 L2 L3 L4 L5 L6
Tension/mpa 8.2 9.3 10.8 12.5 14 16.1
lp_angle /° 22 22 22 22 21 20
lp_torque_factor 1.1 1.1 1 1 0.9 0.9
头部起套转矩采用设定张力转矩 * lp_torque_factor作为起套转矩，故在轧制过程中，一方面采用小张力、小套量，一方面降低起套转矩系数，避免头部张力过大，加剧带钢边裂的产生。
d.精轧区域侧导板偏移量给定值
mm F2 F3 F4 F5 F6 F7
头 20 25 35 45 50 55
身 10 15 30 40 45 45
尾 15 20 35 45 50 120
F2 F3采用导轮式导板，头部、本体、尾部偏移量设定较小，提高带钢对中能力，同时滚动摩擦力小于滑动摩擦，小偏移量对中，不会恶化带钢边部质量。
e.小立辊控制方式
采用恒压力控制，控制轧制力10-20T，通过挤压提高带钢中间坯中心线的稳定性。同时通过一定的小挤压量，改善带钢边部质量。
f.冷却水水量控制
F1E F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7
0% 90% 90% 85% 85% 85% 80% 80%
轧制过程，关闭精轧小立辊F1E冷却水，F1-F7降低工作辊冷却水水量，降低轧辊交换热，降低精轧区域温降。
4)卷取区域
卷取侧导板采用位置控制；侧导板短行程设定要求：侧导板头部短行程90mm，侧导板本体短行程100mm,侧导板尾部短行程110mm。
本实施例应用在热轧Si含量＞3.5%无取向硅钢生产中，成功轧制出2.0mm规格新能源汽车用热轧高硅硅钢产品。
实施例2
以1580产线生产实绩为例，轧制Si+Als 4.6%-4.8%，2.0mm高牌号无取向硅钢。
1) 采用低温出炉，在炉时间控制200min,炉区烧钢负荷调整优化如下：
一加热段 二加热段 均热段
上限 1150℃ 1130℃ ——
2)粗轧区域，SSP不用，粗轧1+5模式，中间坯35mm，粗除鳞开启单排，R1、R2除鳞不开。
3)精轧区域
a.精轧区域负荷控制策略
f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7
Draft/% 固定 固定 45.3 32.6 25.0 20.2 13
固定F1 F2两架轧机的负荷，整体负荷前移，降低轧制难度。
b.拉钢轧制速差补偿量
f1 f2 f3 f4 f5 f6 F7
v_alpha/% -1.1 -0.28 -0.25 -0.5 -0.3 -0.3 0
穿带过程中，在设定速度的基准上，降低上游机架速度，机架间营造拉钢轧制状态，可提高头部穿带稳定性。
c.张力、套量、起套转矩
L1 L2 L3 L4 L5 L6
Tension/mpa 8.2 9.3 10.8 12.5 14 16.1
lp_angle /° 22 22 22 22 21 20
lp_torque_factor 1.1 1.1 1 1 0.9 0.9
头部起套转矩采用设定张力转矩 * lp_torque_factor作为起套转矩，故在轧制过程中，一方面采用小张力、小套量，一方面降低起套转矩系数，避免头部张力过大，加剧带钢边裂的产生。
d.精轧区域侧导板偏移量给定值
mm F2 F3 F4 F5 F6 F7
头 20 25 35 45 50 55
身 10 15 30 40 45 45
尾 15 20 35 45 50 120
F2 F3采用导轮式导板，头部、本体、尾部偏移量设定较小，提高带钢对中能力，同时滚动摩擦力小于滑动摩擦，小偏移量对中，不会恶化带钢边部质量。
e.小立辊控制方式
采用恒压力控制，控制轧制力10T，通过挤压提高带钢中间坯中心线的稳定性。同时通过一定的小挤压量，改善带钢边部质量。
f.冷却水水量控制
F1E F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7
0% 90% 90% 85% 85% 85% 80% 80%
轧制过程，关闭精轧小立辊F1E冷却水，F1-F7降低工作辊冷却水水量，降低轧辊交换热，降低精轧区域温降。
4)卷取区域
卷取侧导板采用位置控制；侧导板短行程设定要求：侧导板头部短行程100mm，侧导板本体短行程110mm,侧导板尾部短行程120mm。
本实施例应用在热轧Si含量＞3.5%无取向硅钢生产中，成功轧制出2.0mm规格新能源汽车用热轧高硅硅钢产品。
实施例3
以1580产线生产实绩为例，轧制Si+Als 4.6%-4.8%，2.0mm高牌号无取向硅钢。
1)采用低温出炉，在炉时间控制260min,炉区烧钢负荷调整优化如下：
一加热段 二加热段 均热段
上限 1160℃ 1150℃ ——
一加温度按照上限控制。
2)粗轧区域，SSP不用，粗轧1+5模式，中间坯35mm，粗除鳞开启单排，R1、R2除鳞不开。
3)精轧区域
a.精轧区域负荷控制策略
f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7
Draft/% 固定 固定 45.5 35.1 25.2 23.1 15
固定F1 F2两架轧机的负荷，整体负荷前移，降低轧制难度。
b.拉钢轧制速差补偿量
f1 f2 f3 f4 f5 f6 F7
v_alpha/% -1.1 -0.3 -0.3 -0.5 -0.3 -0.3 0
穿带过程中，在设定速度的基准上，降低上游机架速度，机架间营造拉钢轧制状态，可提高头部穿带稳定性。
c.张力、套量、起套转矩
L1 L2 L3 L4 L5 L6
Tension/mpa 8.2 9.3 10.8 12.5 14 16.1
lp_angle /° 22 22 22 22 21 20
lp_torque_factor 1.1 1.1 1 1 0.9 0.9
头部起套转矩采用设定张力转矩 * lp_torque_factor作为起套转矩，故在轧制过程中，一方面采用小张力、小套量，一方面降低起套转矩系数，避免头部张力过大，加剧带钢边裂的产生。
d.精轧区域侧导板偏移量给定值
mm F2 F3 F4 F5 F6 F7
头 20 25 35 45 50 55
身 10 15 30 40 45 45
尾 15 20 35 45 50 120
F2 F3采用导轮式导板，头部、本体、尾部偏移量设定较小，提高带钢对中能力，同时滚动摩擦力小于滑动摩擦，小偏移量对中，不会恶化带钢边部质量。
e.小立辊控制方式
采用恒压力控制，控制轧制力10T，通过挤压提高带钢中间坯中心线的稳定性。同时通过一定的小挤压量，改善带钢边部质量。
f.冷却水水量控制
F1E F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7
0% 90% 90% 85% 85% 85% 80% 80%
轧制过程，关闭精轧小立辊F1E冷却水，F1-F7降低工作辊冷却水水量，降低轧辊交换热，降低精轧区域温降。
4)卷取区域
卷取侧导板采用位置控制；侧导板短行程设定要求：侧导板头部短行程110mm，侧导板本体短行程120mm,侧导板尾部短行程130mm。
本实施例应用在热轧Si含量＞3.5%无取向硅钢生产中，成功轧制出2.0mm规格新能源汽车用热轧高硅硅钢产品。
对实施例1-3制得的薄规格超高硅硅钢进行性能检测，检测结果如表1所示。
表1
一加温度℃ 二加温度℃ 末道次压下率% P<sub>1.5/50</sub>(w/kg) B<sub>50</sub>/T
1130 1120 11 1.9 1.67
1150 1130 13 1.9 1.67
1160 1150 15 1.9 1.67
与现有技术相比，本申请的薄规格超高硅硅钢具有以下特点：
本发明根据超高硅硅钢产品变形抗力大、塑性差、轧制过程存在边裂的特性，在传统的热连轧工装条件下，通过特定的工艺控制方法，实现超高硅硅钢≤2.0mm规格产品的轧制。
最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (4)

1.一种薄规格超高硅硅钢的热轧轧制方法，包括铸坯加热、粗轧、精轧和卷取工序，其特征在于，所述加热包括热回收段、预热段、一加热段、二加热段和均热段，其中，一加热段温度为1130-1160℃，二加热段温度为1120-1150℃，相同在炉时间为200-260min；
所述粗轧工序中，采用1+5轧制模式，粗轧所得中间坯厚度为35mm，开启单排粗除鳞；
所述精轧工序中，精轧采用7道次轧制，包括F1-F7七台轧机，控制轧机负荷、穿带过程、轧机头部起套转矩、轧机侧导板偏移量、小立辊和冷却水水量；
所述卷取工序中，卷取侧导板采用位置控制；
其中，所述轧机头部起套转矩控制中，F1-F7轧机的张力为8.2-16.1Mpa，套量为20-22°，起套转矩系数为0.9-1.1；所述轧机侧导板偏移量控制中，F2和/或F3轧机采用导轮式导板，其中，头部、本体和尾部偏移量分别为20-25mm、10-15mm和15-20mm；
所述轧机负荷控制中，固定F1和F2轧机负荷，F3-F7轧机负荷前移，所述F1和F2轧机负荷固定，所述F3-F7轧机负荷为0.11-0.433%；
所述穿带过程控制中，通过调整各机架速度，使所述轧机间存在拉钢轧制的状态，F1-F7轧机拉钢轧制速差补偿量为-1.1-0%；
所述小立辊控制中，采用恒压力控制，轧制力为10T；
所述冷却水水量控制中，关闭精轧小立辊冷却水，控制轧机F1-F7工作辊冷却水水量为80-90%。
2.根据权利要求1所述的一种薄规格超高硅硅钢的热轧轧制方法，其特征在于，按重量百分比计，所述硅钢中，Si＞3.5%，Si+Als为4.6%-4.8%。
3.根据权利要求1所述的一种薄规格超高硅硅钢的热轧轧制方法，其特征在于，所述硅钢厚度≤2.0mm。
4.根据权利要求1所述的一种薄规格超高硅硅钢的热轧轧制方法，其特征在于，所述侧导板采用位置控制，所述位置控制中，头部短行程为90-110mm，本体短行程为100-120mm,尾部短行程为110-130mm。
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