CN111069307A - 一种适应多工艺的中厚板中间冷却方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种适应多工艺的中厚板中间冷却方法，属于轧钢生产控轧控冷技术领域，主要应用于中厚板生产线上。具体工艺过程是：粗轧完后厚度范围60～180mm的中间坯，由传输辊道输送进入中间冷却区域将温度980～1080℃快速冷却至840～950℃，冷却完后中间坯由传输辊道输送至精轧机；或精轧完后厚度范围6～100mm的钢板，由传输辊道输送进入中间冷却区域将温度700～950℃的钢板快速冷却至250～750℃，冷却完后钢板通过精轧机输送至矫直。本发明通过合理中间冷却区长布置实现厚中间坯完全限制冷却区内摆动冷却代替通过式摆动冷却，同时又可以实现轧后冷却。本发明解决了受粗精轧间距离较短限制无法实现传统中间冷却工艺的问题，同时解决了粗精轧间产能匹配及精轧机故障情况下的生产组织问题。

Description

一种适应多工艺的中厚板中间冷却方法
技术领域
本发明涉及轧钢生产控轧控冷技术领域，特别是指一种适应多工艺的中厚板中间冷却方法。
背景技术
中间冷却工艺具有大幅减少待温时间、提高轧制效率、提高生产产能、减少二次氧化铁皮生产、减少再结晶及未再结晶区混晶以提高组织均匀性、减少吨钢消耗及带来较大的经济效益等突出优点。以提高轧制效率为例，单坯料控轧生产效率提高幅度达23％～87％，多坯交叉轧制提高幅度达14.5％～49.1％。同时，通过中间冷却工艺在延伸率不变前提下能提高屈服强度10-30MPa，冲击功也得到较大提高。另外，通过中间冷却装置还可以实现差温轧制，增加心部变形渗透。
目前，国内中厚板部分产线配置了中间冷却装置或简易装置。基于近年中间冷却技术的成熟研发及应用，很多中厚板企业均想建设中间冷却系统。但很多企业发现粗轧机与精轧机间距离太短，且精轧后钢板长度长，给粗轧及中间冷却装置空间不够。另外，针对≥100mm厚的中间坯需多道次摆动冷却，传统摆动冷却均采用通过式摆动冷却工艺，需至少保证如下分区：粗轧区、冷前摆动区、中间冷却区、冷后摆动区、返红区及精轧区，受距离限制中间冷却布置成为难题。同时很多企业虽建设了中间冷却，但是功能单一，无法较好解决粗精轧间产能匹配及精轧机故障情况下的生产组织问题。
发明专利《一种中厚板中间坯快速水冷却控温的方法》(申请号/专利号：201410229619.X)中提到其在控轧控冷工艺中，第一次轧制结束后中间坯进入冷却区进行冷却，后传送到待温区等待，均温后进入第二阶段轧制。发明专利《一种利用轧后冷却设备实现中厚板中间坯冷却的方法》(申请号/专利号：201110406188.6)中提到将制成的中间坯通过由轧后冷却设备进行冷却。
因此，目前国内中间冷却均按照传统工艺进行布置，无法解决粗、精轧间距离短设备布置问题。同时，中间冷却功能单一，无法实现轧后冷却功能，在精轧机出现故障情况下无法满足生产需要。因此，急需开发一种新的适应多工艺的中厚板中间冷却方法，将在国内粗精轧间距离短的产线中具有巨大的推广价值。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种适应多工艺的中厚板中间冷却方法，该方法解决了受粗精轧间距离较短限制无法实现传统中间冷却工艺的问题，同时解决了粗精轧间产能匹配及精轧机故障情况下的生产组织问题。
该方法首先，将粗轧完的中间坯由传输辊道输送进入中间冷却区域，然后在中间冷却区域进行快速冷却，最后将冷却完的中间坯输送出去；其中，中间冷却区域长度为L+K*l，K为整数，1<K≤4，L为中间坯厚度不小于100mm时的最大长度，l为冷却器间距，650mm≤l≤1000mm。
粗轧完的中间坯厚度为60～180mm，在中间冷却区域将温度由980～1080℃快速冷却至840～950℃，冷却完的中间坯由传输辊道输送至精轧机。
中间冷却区域冷却钢板时，精轧完的厚度为6～100mm钢板由传输辊道输送进入中间冷却区域，在中间冷却区域将温度由700～950℃快速冷却至250～750℃，冷却完的钢板通过精轧机输送至矫直机。
中间冷却区域能够实现厚中间坯完全限制冷却区内摆动冷却代替通过式摆动冷却，同时满足薄中间坯通过式冷却。
其中，厚中间坯厚度≥100mm，薄中间坯厚度＜100mm。
中间冷却区域所使用的中间冷却装置具有两套供水系统，能够实现0.5MPa及0.2MPa高低水压自动切换供水，分别实现中间冷却及轧后加速冷却工艺。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
上述方案中，广泛适用中厚板轧钢生产控轧控冷领域，适用范围广，能满足不受粗精轧间距离短限制而实现中间冷却工艺的要求；能实现厚中间坯完全限制冷却区内摆动冷却、薄中间坯一次通过式冷却及轧后加速冷却多工艺的要求；并进一步解决了粗、精轧间产能匹配及精轧机故障情况下的生产组织问题。
附图说明
图1为本发明的适应多工艺的中厚板中间冷却方法所涉及装置的结构示意图；
图2为本发明的适应多工艺的中厚板中间冷却方法的完全限制冷却区内摆动冷却的结构示意图；
图3为本发明的适应多工艺的中厚板中间冷却方法的高低水压自动切换供水的结构示意图。
其中：1-粗轧机，2-粗轧轧制区，3-冷前摆动区，4-中间冷却装置，5-冷后摆动区，6-均温区，7-精轧轧制区，8-精轧机，9-中间冷却第1组冷却水，10-中间冷却最后1组冷却水，11-下冷却器，12-中间坯尾部，13-中间坯上表面，14-中间坯下表面，15-中间坯头部，16-上冷却器，17-分流集水管，18-高压0.5MPa气动开闭阀，19-高压0.5MPa手动阀，20-低压0.2MPa气动开闭阀，21-低压0.2MPa手动阀。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明提供一种适应多工艺的中厚板中间冷却方法。
首先，将粗轧完的中间坯由传输辊道输送进入中间冷却区域，然后在中间冷却区域进行快速冷却，最后将冷却完的中间坯输送出去；其中，中间冷却区域长度为L+K*l，K为整数，1<K≤4，L为中间坯厚度不小于100mm时的最大长度，l为冷却器间距，650mm≤l≤1000mm。
粗轧完的中间坯厚度为60～180mm，在中间冷却区域将温度由980～1080℃快速冷却至840～950℃，冷却完的中间坯由传输辊道输送至精轧机。
中间冷却区域冷却钢板时，精轧完的厚度为6～100mm钢板由传输辊道输送进入中间冷却区域，在中间冷却区域将温度由700～950℃快速冷却至250～750℃，冷却完的钢板通过精轧机输送至矫直机。
该方法中间冷却装置具有两套供水系统，可以实现0.5MPa及0.2MPa高低水压自动切换供水，分别实现中间冷却及轧后加速冷却工艺。
国内中厚板粗、精轧间距离50至110米距离不等，中间坯厚度范围通常在40-160mm内，针对厚度大于100mm的中间坯从1050℃降到950℃下需冷却时间至少40秒，按照国内目前中间冷却区长4-8米及辊道速度最低0.4秒计算，单道次冷却时间最多20秒，因此，针对厚中间坯中间冷却必须采用多道次摆动冷却方法实现中间冷却工艺，目前均采用通过式摆动冷却方法。因此，假设精轧后成品最长40米计算，冷却区长度8米，前、后摆动区域长度各至少8米，粗轧出口粗轧考虑12米，精轧成品前与粗轧衔接处中间坯均温区需10米，因此粗、精轧间距离需86米，如果成品长度不到40米，此距离可以适当缩短也能满足中间冷却工艺。因此，以生产40米成品为例，假设实际粗、精轧距离低于86米比如72米或更短，按照传统工艺无法实现中间冷却，因此需开发一种中间冷却方法以解决上述问题。同时，传统的中间冷却装置只能适应中间冷却工艺，无法实现轧后加速冷却工艺，无法适应精轧机8出现故障情况下的生产组织问题，因此，新的中间冷却工艺方法的开发及应用也是迫在眉睫。
本发明中间冷却区长度为L+K*l。其中K为整数，1<K≤4；L为中间坯厚度不小于100mm时的最大长度；l为冷却器间距，650mm≤l≤1000mm。具体方法如下：统计产线中间坯厚度≥100mm时的最大长度L比如7.5米，统计产线冷却区域内辊道间距及冷却器间距l比如800mm，那么冷却区长度应为9.1米～10.7米，选择12组9.6米或13组10.4米。
本发明实现厚中间坯(≥100mm)完全限制冷却区内摆动冷却代替通过式摆动冷却，同时满足薄中间坯(＜100mm)通过式冷却。具体方法如下：对于厚度≥100mm的中间坯粗轧轧完后待中间坯全部进入冷却区开始开启全部冷却器并进行摆动冷却，中间坯在冷却完成前头尾均不出前述9.1米～10.7米冷却区域，摆动冷却采用完全限制冷却区内步进摆动冷却或等幅摆动冷却。同时，针对薄中间坯(＜100mm)采用一次通过式冷却。冷却完成后中间坯输送至粗、精轧衔接处中间坯均温区6进行均温。冷却区内摆动冷却工艺开发后还可以进一步优化粗精轧道次分配，例如可以减少粗轧道次增加中间坯厚度，以此解决传统双机架轧机中粗轧产能偏弱及双机架产能不好平衡问题。
本发明中间冷却装置具有两套供水系统，可以实现0.5MPa及0.2MPa高低水压自动切换供水，分别实现中间冷却及轧后加速冷却工艺。具体方法如下：中间冷却装置共设置两套供水系统即0.5MPa及0.2MPa水压，管路上安装气动电磁开闭阀可实现自动切换，中间冷却工艺采用0.5MPa水压供水，轧后加速冷却工艺采用0.2MPa水压供水。可以满足精轧机8出现故障情况下，仅依靠粗轧机1完成一阶段轧制及中间冷却，依靠粗轧机二阶段轧制及轧后冷却，冷却完通过精轧机8输送至矫直机。
下面将结合具体实施例进行详细描述。
实施例一
以生产110mm厚的Q345B中间坯为例，中间坯长度7.3米，粗、精轧机间距离为72米，采用图1中布置的适应多工艺的中厚板中间冷却工艺的应用技术为例来进一步描述其工艺方法。如图1所示，粗轧机1在粗轧轧制区2轧制完后的中间坯温度为1020℃，由传输辊道将中间坯全部送入图1的中间冷却装置4区，且中间坯头部15不出中间冷却最后1组冷却水10，如图2所示，中间坯尾部12全部进入中间冷却第1组冷却水9，开启全部上冷却器16及下冷却器11对中间坯上表面13及中间坯下表面14进行冷却，中间坯始终在中间冷却第1组冷却水9及中间冷却最后1组冷却水10间的冷却区内步进摆动或等幅摆动，冷却时间共计46秒，冷却到906℃，后全部关闭上冷却器16及下冷却器11。中间冷却后的中间坯经输入辊道输送至均温区6进行均温，均温后通过精轧轧制区7输送至精轧机8进行精轧，最终成品板形及各项性能指标均达到技术要求。本方法采用厚中间坯(≥100mm)完全限制冷却区内摆动冷却工艺代替通过式摆动冷却工艺，节省了冷前摆动区3和冷后摆动区5位置空间，新布置均温区6位置提前至已节省的冷后摆动区5位置空间，新布置粗轧轧制区2位置可往后拓展至已节省的冷前摆动区3。采用此方法，解决了受粗精轧间距离较短限制无法实现中间冷却工艺的问题。
实施例二
以生产30mm厚的Q345D成品钢板为例，钢板长度25米，采用图1布置的适应多工艺的中厚板轧后冷却工艺的应用技术为例来进一步描述其工艺方法。如图1所示，粗轧机1代替精轧机8将中间坯轧制成30mm厚终轧温度为820℃的钢板，由传输辊道将钢板输送至中间冷却装置4区进行冷却，关闭图3中高压0.5MPa气动开闭阀18及开启低压0.2MPa气动开闭阀20，如图3所示，将0.2MPa压力供水输送至分流集水管17中并将水分至各冷却器，将钢板冷却至680℃。图1中，由传输辊道通过精轧轧制区7及精轧机8输送至矫直机进行矫直，最终成品板形及各项性能指标均达到技术要求。如图3所示，轧后加速冷却完后开启高压0.5MPa气动开闭阀18及关闭低压0.2MPa气动开闭阀20，以用于下一块中间坯进行中间冷却。其中高压0.5MPa手动阀19和低压0.2MPa手动阀21为常开，主要为检修时用。采用此方法可以实现轧后加速冷却工艺，解决了精轧机故障情况下的生存停滞及无法组织生产问题。
该方法解决了受粗精轧间距离较短限制无法实现传统中间冷却工艺的问题，能同时实现厚中间坯完全限制冷却区内摆动冷却工艺及薄中间坯通过式冷却工艺，能分别实现中间冷却及轧后加速冷却工艺，适用范围广，将有巨大的推广价值。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种适应多工艺的中厚板中间冷却方法，首先，将粗轧完的中间坯由传输辊道输送进入中间冷却区域，然后在中间冷却区域进行快速冷却，最后将冷却完的中间坯输送出去；其特征在于：粗轧完的中间坯厚度为60～180mm，在中间冷却区域将温度由980～1080℃快速冷却至840～950℃，冷却完的中间坯由传输辊道输送至精轧机；其中，中间冷却区域长度为L+K*l，K为整数，1<K≤4，L为中间坯厚度不小于100mm时的最大长度，l为冷却器间距，650mm≤l≤1000mm。
2.根据权利要求1所述的适应多工艺的中厚板中间冷却方法，其特征在于：所述中间冷却区域冷却钢板时，精轧完的厚度为6～100mm钢板由传输辊道输送进入中间冷却区域，在中间冷却区域将温度由700～950℃快速冷却至250～750℃，冷却完的钢板通过精轧机输送至矫直机。
3.根据权利要求1所述的适应多工艺的中厚板中间冷却方法，其特征在于：所述中间冷却区域能够实现厚中间坯完全限制冷却区内摆动冷却代替通过式摆动冷却，同时满足薄中间坯通过式冷却。
4.根据权利要求3所述的适应多工艺的中厚板中间冷却方法，其特征在于：所述厚中间坯厚度≥100mm，薄中间坯厚度＜100mm。
5.根据权利要求1所述的适应多工艺的中厚板中间冷却方法，其特征在于：所述中间冷却区域所使用的中间冷却装置(4)具有两套供水系统，能够实现0.5MPa及0.2MPa高低水压自动切换供水，分别实现中间冷却及轧后加速冷却工艺。
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GR01 Patent grant
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