CN110355216A - 消除短流程薄带钢尾部横振线偏移的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种消除短流程薄带钢尾部横振线偏移的控制方法,该控制方法通过轧制中心线测量轧机导板对中控制、活套尾部落套的控制、轧制力和弯辊力控制、水系统时序控制、工作辊轧制吨位控制和板坯温度控制六个方面消除短流程薄带钢尾部横振线偏移;本发明解决了CSP极薄材尾部横振线偏移的问题,以解决短流程轧制极薄带钢尾部板形难控制造成甩尾、生产不稳定等技术难题,实现了短流程轧制极薄规格热轧带钢的高质量、高稳定性规模化生产的目的。

Description

消除短流程薄带钢尾部横振线偏移的控制方法
技术领域
本发明涉及热轧板带制造技术领域,具体涉及一种消除短流程薄带钢尾部横振线偏移的控制方法,其适用于制造的产品厚度1.2mm至2.0mm。
背景技术
CSP产线(薄板坯连铸连轧产线)由于其工艺特点,相比于常规热轧更利于薄材生产,同时在“以热带冷”的推动下,薄材的市场潜力巨大。面对当前钢铁行业形势、市场同质化竞争力,目前产品结构大幅调整,薄材计划大幅度增加。
带钢尾部板型控制是轧制薄材生产过程难点,带钢尾部横振线偏移现象直接影响轧制稳定性,会引发甩尾现象导致轧机轧辊上产生带钢碎片粘压在轧辊上,造成轧辊损伤并引发后续带钢表面质量缺陷,严重会造成降拉速,碎断,断浇,轧辊剥落断辊等。
在精轧机组轧制成品厚度≤2.0mm时,带钢在抛钢时尾部横振线偏离了轧制稳定期的横振线,在轧制薄材时会导致带钢尾部跑偏,严重的会导致带钢尾部轧破,甩尾,断尾情况的发生,严重影响到精轧轧制的稳定性和连续性。尾部由于轧制力变化,张力变化,在前段机架抛钢后,尾部由于一系列因素影响导致横振线较难控制。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供了一种消除短流程薄带钢尾部横振线偏移的控制方法,以解决短流程轧制极薄带钢过程不稳定等技术难题,提高了短流程轧制极薄规格热轧带钢的稳定性、连续性,保证了生产的顺行,实现了CSP短流程极薄材稳定、高效轧制的目的。
为实现上述目的,本发明所设计一种消除短流程薄带钢尾部横振线偏移的控制方法,该控制方法通过轧制中心线测量轧机导板对中控制、活套尾部落套的控制、轧制力和弯辊力控制、水系统时序控制、工作辊轧制吨位控制和板坯温度控制六个方面消除短流程薄带钢尾部横振线偏移;其中,
1)轧制导板对中控制(即为轧制中心线测量方法:为防止导板中心线和轧制中心线不在同一直线上,定期对轧制中心线进行重新标定;测量出导板中点,通过测量导板中点和轧制中心线的偏差对导板对中进行修正):
a.在首端轧机和尾端轧机的DS和OS轧机立面间固定一圆棒,分别测量出此两圆棒的中点,在连接两中点形成一条线,该条线即为实际的轧制中心线,另外测量出每个机架导板的中点,最后测量出每个机架的导板的中点与轧制中心线的偏差。
b.再对当前的导板进行修正以保证轧制过程中带钢不偏离轧制中心线(在日常的生产维护过程中测量导板的中心位置,轧制中心线位置和导板中心位置的差值即为导板的实际偏差值)。
2)活套尾部落套的控制(尾部实现减张和小活套控制,尾部抛钢前适当降低机架间张力,合理控制活套降到小活套位置的时间,使落套时带钢的失张长度减至最短。在CSP轧制线中,采取的是单道次加速微张力轧制,在轧制过程中,卷取和机架间建张,用速度同步协调来控制正常张力轧制,机架问用活套来建张,用活套的高度来控制张力大小,在抛尾的过程中,如果活套变化大,极易引起失张异常而导致甩尾活套转小套时序慢或小套零位角过高在抛钢的瞬间带钢尾部离轧射线过高极易碰撞侧导的上护板产生甩尾,所以转小套的变化量一般越小越好,但必须和带钢接触。尾部抛钢前适当降低机架间张力,能够有效缓解前机架抛钢时由于机架间突然失张而对后机架的影响,可优化落套控制,实现“减张落小套”的“软着落”控制技术。从而保证带钢抛钢的稳定性通过不断的试验摸索,)
轧制前根据不同轧机机架的转小套活套差值,对每个轧机机架活套角度设定;其中,转小套活套差值为2~5°;
3)轧制力和弯辊力控制(其是为实现带钢稳定轧制,在轧制过程中有较为良好的负荷分配将对带钢尾部的横振线偏移情况起到很关键的作用,考虑轧制薄材时尾部抛钢后段机架轧制力及弯辊力范围,避免因轧辊的不均匀磨损所产生的板型缺陷,):
人工调整尾端三个轧机机架轧制力及弯辊力为:轧制力8000~18000KN,弯辊力为200~800KN;
4)水系统时序控制:
通过按时序关闭防剥落水、压尘水、轧制油水、机架间水,减小工作辊冷却水量;
5)工作辊轧制吨位控制(因为工作辊轧制末期磨损较大,容易造成尾部板形不受控导致带钢尾部横振线偏移,对不同主要轧制厚度薄板坯尾端轧机工作辊轧制吨位做如下控制,减少工作辊磨损对带钢尾部横振线偏移的影响)
根据不同薄板坯厚度,确定尾端轧机工作辊轧制吨位:
表 不同薄板坯厚度工作辊轧制吨位
厚度(mm) 1.8<H≤2.0 1.6<H≤1.8 1.4<H≤1.6 1.2<H≤1.4 H=1.2
尾端轧机工作辊 ≤1400 ≤1200 ≤1000 ≤900 ≤850
6)板坯温度控制(由于连铸和热连轧机为刚性连接,均热炉对连铸板坯的加热时间有限,且均热炉作为连铸与精轧机之间的缓冲,加热节奏的不稳定性也远高于常规热轧加热炉。对于不同厚度和宽度的常见钢种实现如下出炉温度控制(同板温差±10℃),有效减少带钢尾部横振线偏移情况):
根据不同厚度和宽度的钢种,控制其出炉温度如下:
表 出炉温度
进一步地,所述步骤1)中,轧机数量为7个,分别为F1、F2、F3、F4、F5、F6和F7。
再进一步地,所述步骤2)中,不同机架的转小套活套差值如下:
表 尾部活套落套转小套量差值
轧机机架号 转小套量差值(°)
F1 4
F2 4
F3 4
F4 3
F5 3
F6 3
再进一步地,所述步骤3)中,尾端三个轧机机架轧制力及弯辊力分别如下:
表 轧制末期三个轧机机架轧制力、弯辊力分配
F5 F6 F7
轧制力范围/KN 14000-18000 10000-16000 8000-12000
弯辊力范围/KN 200-800 200-800 200-800
再进一步地,所述步骤4)中,7个轧机机架中防剥落水关闭时序、压尘水关闭时序、轧制油水关闭时序和工作辊冷却水转待机水量时序对应如下:
表 防剥落水关闭时序
F1 F2 F3 F4
尾部多少(m)关水 13.5 19.5 25 31
表 压尘水关闭时序
F5 F6 F7
尾部多少(m)关水 37 43 50
表 轧制油水关闭时序
F2 F3 F4 F5
尾部多少(m)关水 14 18 25 30
表 机架间水关闭时序
F1 F2 F3
尾部多少(m)关水 17 22 26
表 工作辊冷却水转待机水量时序
F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7
尾部(m) 16 21 27 33 38 44 52
本发明中主要工艺的作用及机理:
本发明之所以控制轧机导板对中控制。在带钢轧制至尾部抛钢时,由于导板中心偏离轧制中心线,导致尾部剐蹭导板和传动侧操作侧轧制力的不均匀从而影响带钢尾部的横振线,导致尾部横振线的偏移。当带钢偏离轧制中心线时轧辊两侧将存在轧制力偏差、辊缝偏差级两侧带钢的压下率偏差,将引起带钢两侧的线速度差、延伸率差,从而在后段机架导致这样的偏差量越来越大导致尾部横振线的偏移。
本发明之所以控制活套尾部落套。在CSP轧制线中,采取的是单道次加速微张力轧制,在轧制过程中,卷取和机架间建张,用速度同步协调来控制正常张力轧制,机架问用活套来建张,用活套的高度来控制张力大小,在抛尾的过程中,如果活套变化大,极易引起失张异常而导致甩尾活套转小套时序慢或小套零位角过高在抛钢的瞬间带钢尾部离轧射线过高极易碰撞侧导的上护板产生尾部横振线偏移,所以转小套的变化量一般越小越好,但必须和带钢接触。
本发明之所以控制轧制力、弯辊力。精轧换辊开轧后,轧制前期,由于初始设定和CVC串辊的调整,各机架普遍在咬钢和抛钢时都会有中间浪的存在。而进入轧制末期,由于轧辊的磨损和窜辊的补偿,后段机架间会出现复合浪的现象。而后段机架复合浪的存在会直接影响带钢尾部横振线的走向,抛钢时的板形不良会导致带钢尾部偏离轧制中心线。
本发明之所以控制水系统时序。二级设定通板速度时考虑了防剥落水、机架间水、工作辊冷却水的温降以及辊缝润滑造成的尾部轧制力上升,但板坯在实际通板过程中由于阀的响应时间或者工艺设置水系统关闭时间过早的原因,导致实际板坯尾部温度不均、轧制力陡升。对水的时序控制对尾部的板形控制起到了关键作用,水关闭的时间一定程度上直接导致了带钢尾部温度的不同、轧制力的不同,从而直接导致了AGC的压下不同。
本发明之所以控制工作辊轧制吨位。轧辊末期的磨损导致的凸度变化窜辊变化,直接影响到带钢尾部的板形变化。末期轧辊的磨损导致CVC窜辊的变化,导致辊缝的变化,复合浪的产生。辊缝的变化导致带钢两侧压下率的不同最终导致带钢尾部偏移轧制中心线。
本发明之所以控制板坯温度。CSP产线板坯入炉温度高,加热时间短,加热过程中金属的相变过程与常规热轧生产的加热过程有较大的区别,没有常规热轧板坯奥氏体—铁素体—奥氏体的相变过程。板坯出炉后直接进精轧机组进行连续轧制,轧制过程板坯尾部仍然在均热炉内保温,虽然能较好的确保板坯头尾温差,但由于均热炉与轧机之间距离非常短,也使均热炉炉膛极易受到除鳞机等设备的干扰,导致板坯的同板差有时会超过10℃。板坯头尾的温差较大情况下轧制会由于头尾轧制力的变化导致板型的变化,会导致尾部横振线的偏移。
本发明的有益效果:
本发明解决了CSP极薄材尾部横振线偏移的问题,以解决短流程轧制极薄带钢尾部板形难控制造成甩尾、生产不稳定等技术难题,实现了短流程轧制极薄规格热轧带钢的高质量、高稳定性规模化生产的目的,具有以下效果:
①方法在实施过程中不需要改造设备,现有设备及控制便可使用;
②该方法适用于所有热轧精轧机组极薄材的轧制,采用此方法消除了极薄带钢轧制时尾部横振线偏移的发生;
③该方法简便易行,易于操作,实用性强。
④除前段机架板形不良传到后段机架造成的甩尾现象外,极薄带钢轧制过程中本身尾部横振线偏移的问题基本消除,减少了废次品的发生量,利于生产的顺行、稳定。
附图说明
图1为带钢尾部横振线偏移图;
图2为精轧机组俯视图;
图中,1-中心线轧制、2-圆棒
图3为工作辊下机磨损情况;
图4为CSP连铸连轧产线工艺流程图;
图中,Ⅰ-旋转除磷、Ⅱ-摆剪、Ⅲ-均热、Ⅳ-事故剪、Ⅴ-除磷、Ⅵ-立辊、Ⅶ-精轧、Ⅷ-冷却、Ⅸ卷取。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述,以便本领域技术人员理解。
如图2~4所示的消除短流程薄带钢尾部横振线偏移的控制方法,该方法适用于CSP连铸连轧产线工艺中精轧工艺,精轧工艺中有7个轧机,该控制方法通过轧制中心线测量、活套尾部落套的控制、轧制力和弯辊力控制、水系统时序控制、工作辊轧制吨位控制和板坯温度控制六个方面消除短流程薄带钢尾部横振线偏移;其中,
1)轧制中心线测量:
a.在首端轧机和尾端轧机的DS和OS轧机立面间固定一圆棒,分别测量出此两圆棒的中点,在连接两中点形成一条线,该条线即为实际的轧制中心线,另外测量出每个机架导板的中点,最后测量出每个机架的导板的中点与轧制中心线的偏差。
b.再对当前的导板进行修正以保证轧制过程中带钢不偏离轧制中心线;
2)活套尾部落套的控制
轧制前根据不同轧机机架的转小套活套差值,对每个轧机机架活套角度设定;其中,转小套活套差值为2~5°;
表1尾部活套落套转小套量差值
轧机机架号 转小套量差值(°)
F1 4
F2 4
F3 4
F4 3
F5 3
F6 3
3)轧制力和弯辊力控制
人工调整尾端三个轧机机架轧制力及弯辊力为:
表2轧制末期三个轧机机架轧制力、弯辊力分配
F5 F6 F7
轧制力范围/KN 14000-18000 10000-16000 8000-12000
弯辊力范围/KN 200-800 200-800 200-800
4)水系统时序控制:
通过按时序关闭防剥落水、压尘水、轧制油水、机架间水,减小工作辊冷却水量:
表3防剥落水关闭时序
F1 F2 F3 F4
尾部多少(m)关水 13.5 19.5 25 31
表4压尘水关闭时序
F5 F6 F7
尾部多少(m)关水 37 43 50
表5轧制油水关闭时序
F2 F3 F4 F5
尾部多少(m)关水 14 18 25 30
表6机架间水关闭时序
F1 F2 F3
尾部多少(m)关水 17 22 26
表7工作辊冷却水转待机水量时序
F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7
尾部(m) 16 21 27 33 38 44 52
5)工作辊轧制吨位控制
根据不同薄板坯厚度,确定尾端轧机工作辊轧制吨位:
表8不同薄板坯厚度工作辊轧制吨位
厚度(mm) 1.8<H≤2.0 1.6<H≤1.8 1.4<H≤1.6 1.2<H≤1.4 H=1.2
尾端轧机工作辊 ≤1400 ≤1200 ≤1000 ≤900 ≤850
6)板坯温度控制:
根据不同厚度和宽度的钢种,控制其出炉温度如下:
表9出炉温度
基于上述控制方法对下述实施例的具体钢种进行操作如下:
实施例1:生产规格1.2mm*1219mm的SPHC-B。
①轧机导板对中:
机架 F2 F3 F4 F5 F6 F7
对中修正 -2 -2 3 0 2 -2
②活套落套角度:
机架号 转小套量差值(°)
F1 4
F2 4
F3 4
F4 3
F5 3
F6 3
③轧制末期轧制力、弯辊力:
机架号 轧制力(KN) 弯辊力(KN)
F5 16500 786
F6 12000 570
F7 9500 675
④水系统关闭时序:
⑤工作辊轧制吨位:
成品厚度/mm 工作辊服役末期
1.2 848.303吨
⑥出炉温度:
成品厚度/mm 出炉温度(℃) 头尾温差(℃)
1.2 1165 5
效果:全年未发生带钢尾部横振线偏移问题。
实施例2:生产规格1.4mm*1250mm的Q235B。
①轧机导板对中:
机架 F2 F3 F4 F5 F6 F7
对中修正 -2 -3 3 0 2 -2
②活套落套角度:
机架号 转小套量差值(°)
F1 4
F2 4
F3 4
F4 3
F5 3
F6 3
③轧制末期轧制力、弯辊力:
机架号 轧制力(KN) 弯辊力(KN)
F5 17800 689
F6 12600 587
F7 9500 692
④水系统关闭时序:
⑤工作辊轧制吨位:
成品厚度/mm 工作辊服役末期
1.4 887.43吨
⑥出炉温度:
成品厚度/mm 出炉温度(℃) 头尾温差(℃)
1.4 1178 7
效果:全年未发生带钢尾部横振线偏移问题。
实施例3:生产规格1.8mm*1500mm的Q235B。
①轧机导板对中:
机架 F2 F3 F4 F5 F6 F7
对中修正 -2 -2 3 0 2 -2
②活套落套角度:
机架号 转小套量差值(°)
F1 4
F2 4
F3 4
F4 3
F5 3
F6 3
③轧制末期轧制力、弯辊力:
机架号 轧制力(KN) 弯辊力(KN)
F5 16800 309
F6 14100 402
F7 9900 543
④水系统关闭时序:
⑤工作辊轧制吨位:
成品厚度/mm 工作辊服役末期
1.8 1142.63吨
⑥出炉温度:
成品厚度/mm 出炉温度(℃) 头尾温差(℃)
1.8 1178 8
效果:全年未发生带钢尾部横振线偏移问题。
实施例4:生产规格1.5mm*1500mm的Q235B。
①轧机导板对中:
机架 F2 F3 F4 F5 F6 F7
对中修正 -2 0 3 -1 2 -2
②活套落套角度:
机架号 转小套量差值(°)
F1 4
F2 4
F3 4
F4 3
F5 3
F6 3
③轧制末期轧制力、弯辊力:
机架号 轧制力(KN) 弯辊力(KN)
F5 16200 249
F6 12500 714
F7 10300 397
④水系统关闭时序:
⑤工作辊轧制吨位:
成品厚度/mm 工作辊服役末期
1.5 967.43吨
⑥出炉温度:
成品厚度/mm 出炉温度(℃) 头尾温差(℃)
1.5 1202 6
效果:全年未发生带钢尾部横振线偏移问题。
实施例5:生产规格1.5mm*1175mm的SPA-H。
①轧机导板对中:
机架 F2 F3 F4 F5 F6 F7
对中修正 -2 -2 3 -1 2 -2
②活套落套角度:
机架号 转小套量差值(°)
F1 4
F2 4
F3 4
F4 3
F5 3
F6 3
③轧制末期轧制力、弯辊力:
机架号 轧制力(KN) 弯辊力(KN)
F5 14400 608
F6 11600 597
F7 11400 396
④水系统关闭时序:
⑤工作辊轧制吨位:
成品厚度/mm 工作辊服役末期
1.5 967.85吨
⑥出炉温度:
成品厚度/mm 出炉温度(℃) 头尾温差(℃)
1.5 1195 5
效果:全年未发生带钢尾部横振线偏移问题。
实施例6:生产规格2.0mm*1214mm的SAE1006。
①轧机导板对中:
机架 F2 F3 F4 F5 F6 F7
对中修正 -2 -2 3 0 2 -2
②活套落套角度:
机架号 转小套量差值(°)
F1 4
F2 4
F3 4
F4 3
F5 3
F6 3
③轧制末期轧制力、弯辊力:
机架号 轧制力(KN) 弯辊力(KN)
F5 14100 751
F6 11000 750
F7 8100 694
④水系统关闭时序:
⑤工作辊轧制吨位:
成品厚度/mm 工作辊服役末期
2.0 1378.62吨
⑥出炉温度:
成品厚度/mm 出炉温度(℃) 头尾温差(℃)
2.0 1130 7
效果:全年未发生带钢尾部横振线偏移问题。
实施例7:生产规格1.8mm*1500mm的Q345B。
①轧机导板对中:
机架 F2 F3 F4 F5 F6 F7
对中修正 -3 0 1 0 0 -2
②活套落套角度:
机架号 转小套量差值(°)
F1 4
F2 4
F3 4
F4 3
F5 3
F6 3
③轧制末期轧制力、弯辊力:
机架号 轧制力(KN) 弯辊力(KN)
F5 17600 585
F6 15300 682
F7 11300 350
④水系统关闭时序:
⑤工作辊轧制吨位:
成品厚度/mm 工作辊服役末期
1.8 1142.34吨
⑥出炉温度:
成品厚度/mm 出炉温度(℃) 头尾温差(℃)
1.8 1210 4
效果:全年未发生带钢尾部横振线偏移问题。
其它未详细说明的部分均为现有技术。尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述,但它仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部实施例,人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例,这些实施例都属于本发明保护范围。

Claims (5)

1.一种消除短流程薄带钢尾部横振线偏移的控制方法,该控制方法通过轧制中心线测量轧机导板对中控制、活套尾部落套的控制、轧制力和弯辊力控制、水系统时序控制、工作辊轧制吨位控制和板坯温度控制六个方面消除短流程薄带钢尾部横振线偏移;其特征在于:
1)轧制导板对中控制
a.在首端轧机和尾端轧机的DS和OS轧机立面间固定一圆棒,分别测量出此两圆棒的中点,在连接两中点形成一条线,该条线即为实际的轧制中心线,另外测量出每个机架导板的中点,最后测量出每个机架的导板的中点与轧制中心线的偏差。
b.再对当前的导板进行修正以保证轧制过程中带钢不偏离轧制中心线;
2)活套尾部落套的控制
轧制前根据不同轧机机架的转小套活套差值,对每个轧机机架活套角度设定;其中,转小套活套差值为2~5°;
3)轧制力和弯辊力控制
人工调整尾端三个轧机机架轧制力及弯辊力为:轧制力8000~18000KN,弯辊力为200~800KN;
4)水系统时序控制:
通过按时序关闭防剥落水、压尘水、轧制油水、机架间水,减小工作辊冷却水量;
5)工作辊轧制吨位控制
根据不同薄板坯厚度,确定尾端轧机工作辊轧制吨位:
表不同薄板坯厚度工作辊轧制吨位
厚度(mm) 1.8<H≤2.0 1.6<H≤1.8 1.4<H≤1.6 1.2<H≤1.4 H=1.2 尾端轧机工作辊 ≤1400 ≤1200 ≤1000 ≤900 ≤850
6)板坯温度控制根据不同厚度和宽度的钢种,控制其出炉温度如下:
表出炉温度
2.根据权利要求1所述消除短流程薄带钢尾部横振线偏移的控制方法,其特征在于:所述步骤1)中,轧机数量为7个,分别为F1、F2、F3、F4、F5、F6和F7。
3.根据权利要求2所述消除短流程薄带钢尾部横振线偏移的控制方法,其特征在于:所述步骤2)中,不同机架的转小套活套差值如下:
表尾部活套落套转小套量差值
轧机机架号 转小套量差值(°) F1 4 F2 4 F3 4 F4 3 F5 3 F6 3
4.根据权利要求2所述消除短流程薄带钢尾部横振线偏移的控制方法,其特征在于:所述步骤3)中,尾端三个轧机机架轧制力及弯辊力分别如下:
表轧制末期三个轧机机架轧制力、弯辊力分配
F5 F6 F7 轧制力范围/KN 14000-18000 10000-16000 8000-12000 弯辊力范围/KN 200-800 200-800 200-800
5.根据权利要求2所述消除短流程薄带钢尾部横振线偏移的控制方法,其特征在于:所述步骤4)中,7个轧机机架中防剥落水关闭时序、压尘水关闭时序、轧制油水关闭时序和工作辊冷却水转待机水量时序对应如下:
表防剥落水关闭时序
F1 F2 F3 F4 尾部多少(m)关水 13.5 19.5 25 31
表压尘水关闭时序
F5 F6 F7 尾部多少(m)关水 37 43 50
表轧制油水关闭时序
F2 F3 F4 F5 尾部多少(m)关水 14 18 25 30
表机架间水关闭时序
F1 F2 F3 尾部多少(m)关水 17 22 26
表工作辊冷却水转待机水量时序
F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 尾部(m) 16 21 27 33 38 44 52
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