CN111389925A - 一种降低热轧带钢横向厚度差的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种降低热轧带钢横向厚度差的控制方法，是从控制连铸机板坯厚度、精轧高速钢配置、轧辊冷却、工作辊窜辊行程、立辊侧压力和轧制油油量等六个方面设计轧制控制工艺参数，从而达到降低热轧带钢横向厚度差的目的。本发明可以显著提高热轧硅钢原料横向厚度板形指标，硅钢片7u同板差精度从90％提高到93％，5u同板差精度从40％提高到80％。在保证板形指标的前提下轧制周期由800吨延长至1800吨，显著降低轧制硅钢时的辊耗。

Description

一种降低热轧带钢横向厚度差的控制方法

技术领域

本发明涉及一种热轧带钢的控制方法，具体涉及一种降低热轧带钢横向厚度差的控制方法，属于热轧带钢技术领域。

背景技术

CSP产线可以实现硅钢的生产。随着硅钢工艺技术的发展和市场竞争的白热化，通过和宝钢对标，为提高工序成材率，硅钢工序大力推广了“毛边”(不剪边)轧制，要求实现中低牌号无取向硅钢全部实现酸轧不剪边。

提高工序成材率，同板差精度保证是前提，因硅钢片同板差精度与原料息息相关，按原有工艺控制热轧工序硅钢断面质量技术，“毛边”轧制硅钢片7u同板差精度是90％，5u同板差精度只有40％，是不能满足实际标准的，这就对热轧硅钢原料横向厚度差提出了更高的要求。因此，通过降低热轧带钢厚度横向厚度差提高硅钢工序同板差精度是本领域亟待解决的技术难点之一。而目前还没有较好的降低热轧带钢厚度横向厚度差的方法。

热轧带钢横向厚度差是指，带钢厚度在垂直于纵向方向的铅垂面上沿宽度方向的分布。

发明内容

热轧硅钢原料的横向厚度差是其重要指标，CSP短流程硅钢的生产模式以双机硅钢为主，CSP设备和工艺的特殊性，决定了CSP热轧工艺在带钢横向厚度差控制能力的不足，且还存在一些不利因素，同规格、同材质轧制，带钢长期在轧辊同一位置轧制时造成轧辊非对称磨损或局部不均匀磨损，带钢宽度方向两侧的“边缘降”严重，横向厚度差控制能力不足，下工序对横向厚度差指标(C25-C40)要求极高：C25-C40≤15μm；同时精度不得连续3卷精度＜90％，在此标准下，使用高镍铬轧辊平均换辊吨位600吨左右，随着换辊次数的增加，同时也影响了热轧硅钢原料的凸度精度和楔形精度。

本发明的目的是克服上述不足，提供一种基于CSP流程的降低热轧带钢横向厚度差的控制方法，在CSP产线双机同宽生产硅钢的生产模式下延长轧制周期，进一步提高热轧硅钢原料横向厚度差精度。

本发明具体是这样实现的：

一种降低热轧带钢横向厚度差的控制方法，是从控制连铸机板坯厚度、精轧高速钢配置、轧辊冷却、工作辊窜辊行程、立辊侧压力和轧制油油量等六个方面设计轧制控制工艺参数，从而达到降低热轧带钢横向厚度差的目的。

更具体技术方案如下：

1)控制连铸机板坯厚度

将连铸机浇铸的板坯采用液芯压下减小板坯厚度的方式，改善铸坯的组织，降低板坯厚度，降低精轧各机架的负荷，降低轧辊磨损。

表1各品种板坯厚度调整前后对比

品种	液芯压下前板坯厚度(㎜)	液芯压下后板坯厚度(㎜)
			W20P	71	67
W20PD	71	65
			W23P	71	67
W30P/W30PZ	71	67

2)精轧高速钢配置

常规热连轧或短流程生产线选用轧辊材质主要为F1-4高速钢/普通材质(高铬钢、高铬铁)，配合F5-7高镍铬普通材质，越往后段机架轧制公里数长，工作辊磨损越大。因高速钢轧辊的耐磨性是高镍铬轧辊的3倍以上，利用高速钢轧辊的耐磨性，降低轧辊磨损，因此，精轧机组后段机架(F5-7机架)采用高速钢轧辊。

表2轧辊材质配置表

机架	F5	F6	F7
				工作辊材质	高速钢	高速钢	高速钢

3)轧辊冷却

带钢轧制过程中与工作辊接触热交换，使得轧辊会热膨胀，形成热凸度；高速钢轧辊因制造材质与工艺因素，热传导比高镍铬差，综合上述原因，需要重新分配轧辊冷却水量，其目的是让高速钢安全稳定运行并降低工作辊磨损。

表3工作辊冷却水量百分比

表3中，533m³/h，511m³/h和469m³/h分别为F5、F6和F7的原始冷却水量，90％是指经过重新分配的轧辊冷却水量是原始冷却水量的90％。

4)工作辊窜辊行程

增大F5-7工作辊窜辊行程。为了增大CVC窜辊行程，改善下游机架工作辊磨损，改进F5-7工作辊辊形，等效凸度按[-0.6mm，0.1mm]控制。

R_(x)＝R₀+α₁x+α₂x²+α₃x³,x∈(0,2L)

式中：L——辊身长度

R_(x)——上轧辊在x点的半径

x——轧辊轴向坐标

R₀——轧辊的参考半径

α₁～α₃——曲线方程系数

表4曲线方程系数取值

机架	α1	α2	α3
				F5/F6/F7	9.49688e-04	-1.3750e-06	5.0000e-10

改进前后的轧辊辊形如附图1所示。

5)立辊侧压力

立辊设置在精轧机组F1前面，设计的侧压力范围是0～1000KN，主要作用是对板坯起到对中和减宽，通过立辊对板坯边部实现增厚，降低经轧制后带钢断面的“边缘降”。按照表5来设置立辊侧压。

表5立辊侧压

6)工作辊轧制油油量控制

为降低工作辊磨损，结合轧制油特性和控制模式，获得较为适合CSP生产线特点的油品(奎克化学轧制油)，并在此基础上，通过对轧制油油量参数进行调整，轧制油的投入方式为自动喷射，投入F2-F6机架，油量见下表6；

表6轧制油油量

本发明中主要工艺的作用及机理如下：

本发明之所以控制连铸机板坯厚度，是由于板坯减薄，精轧机组各机架负荷会变小，作用在轧机工作辊上的力会变小，降低了工作辊的磨损，轧辊磨损对于带钢横向厚度差有着严重影响，在实际生产中，边部厚度差陡降往往都是由于轧辊不均匀磨损造成的，当轧辊出现不均匀磨损时，上下辊之间无法形成理想辊缝，带钢会复印轧辊的磨损情况，这就导致轧辊局部磨损造成的缺陷会复印在带钢上面(如图2所示)，使得带钢出现横向厚度差过大等严重影响产品质量的板形缺陷，同宽轧制轧辊磨损程度更加剧烈；板坯厚度不能太薄，太薄的板坯在轧制过程中，后段机架负荷会很小，轧制动态控制过程中，轧机两侧的刚度变化会出现不对称现象，会恶化板形控制。

本发明之所以控制精轧高速钢配置，是由于高速钢轧辊具有较好的热稳定性和红硬性，良好的淬透性和淬硬性，从辊身表面到工作层内部的硬度几乎不降，从而确保轧辊从外到内具有同等良好的耐磨性；高速钢轧辊辊身表面硬度80-90HSD，硬度不均匀度≤2HSD；轧辊使用过程中，在良好的冷却条件下，辊身表面形成薄而致密的氧化膜，这种均匀、薄而致密的氧化膜长时间存在而不脱落，使得高速钢轧辊耐磨性得到显著提高，从二级模型数据上看高速钢轧辊磨损远低于普通轧辊，见图3。

本发明之所以控制轧辊冷却，是由于轧辊热凸度的关键因素是轧辊辊面温度，轧辊良好的冷却是减是控制热凸度有效方法，通过多种手段优化轧辊冷却技术。

本发明之所以增加F5-7的窜辊行程，是由于增大CVC窜辊行程，使得工作辊工作接触面更加均匀磨损，降低工作辊工作区域的不均匀磨损的程度；窜辊行程不能太大，如果正窜过大，增加了带钢中间浪产生的概率，如果负窜过大，增加了带钢两边浪产生的概率，都会造成轧制时板形难于控制，因此，窜辊行程需要设计一个科学的参数。

本发明之所以控制立辊侧压力，是由于立辊在侧压过程中，减宽量一部分转化为带钢的纵向延伸，而其余部分引起带钢厚度的增大，特别是边部，通常形成明显的鼓形,立辊轧制力越大，边部区域单位长度下横向厚度差的变化量将越小。

本发明之所以控制轧制油流量，是由于投用轧制油降低了工作辊的摩擦系数，降低了轧制负荷，有利于带钢前滑，降低工作辊的磨损。为防止带钢与工作辊打滑，各机架穿带和抛钢时不投用轧制油，因此单块钢经过某一机架时，带钢头尾的轧制力比中部大，如果轧制油量过大，轧制力的降幅偏大时会造成弯辊力的调节量大甚至超出弯辊力对板廓的调节能力，增加了浪形的产生概率，如果轧制油量过小，轧制力的降幅偏小，不能缓解工作的磨损，因此，轧制油流量需要设计一个合理的参数。

与现有技术相比，本发明提出的一种降低热轧带钢横向厚度差的控制方法，具有以下优点：

其一、显著提高热轧硅钢原料横向厚度板形指标，硅钢片7u同板差精度从90％提高到93％，5u同板差精度从40％提高到80％。

其二、在保证板形指标的前提下轧制周期由800吨延长至1800吨，显著降低轧制硅钢时的辊耗。

在轧制1965t后横向厚度差符合要求，(C25-C40)平均值96.32％，厚差最高值11.04μ低于15μ，符合后工序要求。

附图说明

图1为增大F5-7工作辊窜辊行程前后F5-7轧辊辊形示意图；

图2为轧辊磨损与带钢断面对应情况示意图；其中，a为轧辊磨损情况，b为带钢横向厚度端面情况；b中，纵坐标表示带钢厚度，横坐标表示带钢宽度；

图3为高速钢与普通轧辊理论磨损对比图；

图4为轧辊磨损情况示意图；

图5为横向厚度控制对比情况示意图；

图6为高镍铬辊轧制过程硅钢横向厚差情况示意图；其中a表示轧制400吨候硅钢横向厚差情况，b表示轧制700吨候硅钢横向厚差情况；

图7为高速钢辊轧制过程硅钢横向厚差情况示意图；其中a表示轧制1000吨候硅钢横向厚差情况，b表示轧制1600吨候硅钢横向厚差情况；

图8为轧制1965t时C25-C40平均值示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例一

利用本发明的一种降低热轧带钢横向厚度差的控制方法，生产W20P，具体控制包括：

①板坯厚度：

②精轧高速钢配置：

机架	F5	F6	F7
				材质	高速钢	高速钢	高速钢

③工作辊冷却水量：

品种	机架	F5	F6	F7
					W20P	水量	90％	90％	90％

④工作辊辊形：

机架	a1	a2	a3
				F5/F6/F7	9.49688e-04	-1.3750e-06	5.0000e-10

⑤立辊压力：

⑥轧制油参数：

品种

机架

F2

F3

F4

F5

F6

W20P

油量

40

40

40

45

45

⑦效果：

实施例二

利用本发明的一种降低热轧带钢横向厚度差的控制方法，生产W23P，具体控制包括：

①板坯厚度：

②精轧高速钢配置：

机架	F5	F6	F7
				材质	高速钢	高速钢	高速钢

③工作辊冷却水量：

④工作辊辊形：

机架	a1	a2	a3
				F5/F6/F7	9.49688e-04	-1.3750e-06	5.0000e-10

⑤立辊压力：

⑥轧制油参数：

品种

机架

F2

F3

F4

F5

F6

W20P

油量

50

50

50

60

60

⑦效果：

实施例三

利用本发明的一种降低热轧带钢横向厚度差的控制方法，生产生产W30P，具体控制包括：

①板坯厚度：

②精轧高速钢配置：

机架	F5	F6	F7
				材质	高速钢	高速钢	高速钢

③工作辊冷却水量：

品种	机架	F5	F6	F7
					W30P	水量	90％	90％	90％

④工作辊辊形：

机架	a1	a2	a3
				F5/F6/F7	9.49688e-04	-1.3750e-06	5.0000e-10

⑤立辊压力：

⑥轧制油参数：

品种

机架

F2

F3

F4

F5

F6

W20P

油量

50

50

50

60

60

⑦效果：

尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，上述实施例仅为本发明较佳的实施方式，本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。

Claims (7)

1.一种降低热轧带钢横向厚度差的控制方法，其特征在于：从控制连铸机板坯厚度、精轧高速钢配置、轧辊冷却、工作辊窜辊行程、立辊侧压力和轧制油油量六个方面设计轧制控制工艺参数，从而达到降低热轧带钢横向厚度差的目的。

2.根据权利要求1所述降低热轧带钢横向厚度差的控制方法，其特征在于：

所述控制连铸机板坯厚度，包括：

将连铸机浇铸的板坯采用液芯压下减小板坯厚度的方式，改善铸坯的组织，降低板坯厚度，降低精轧各机架的负荷，降低轧辊磨损；

表1 各品种板坯厚度调整前后对比

品种 液芯压下前板坯厚度(㎜) 液芯压下后板坯厚度(㎜) W20P 71 67 W20PD 71 65 W23P 71 67 W30P/W30PZ 71 67。

3.根据权利要求2所述降低热轧带钢横向厚度差的控制方法，其特征在于：

所述精轧高速钢配置，包括：

精轧机组后段F5-7机架采用高速钢轧辊。

4.根据权利要求3所述降低热轧带钢横向厚度差的控制方法，其特征在于：

所述轧辊冷却，包括：

重新分配轧辊冷却水量，让高速钢安全稳定运行并降低工作辊磨损，具体如表3所示：

表3 工作辊冷却水量百分比

表3中，533m³/h，511m³/h和469m³/h分别为F5、F6和F7的原始冷却水量，90％是指经过重新分配的轧辊冷却水量是原始冷却水量的90％。

5.根据权利要求4所述降低热轧带钢横向厚度差的控制方法，其特征在于：

所述工作辊窜辊行程，包括：

增大F5-7工作辊窜辊行程，等效凸度按[-0.6mm，0.1mm]控制，并按照下式控制：

R_(x)＝R₀+α₁x+α₂x²+α₃x³,x∈(0,2L)

式中：

L——辊身长度

R_(x)——上轧辊在x点的半径

x——轧辊轴向坐标

R₀——轧辊的参考半径

α₁～α₃——曲线方程系数

表4 曲线方程系数取值

机架 α1 α2 α3 F5/F6/F7 9.49688e-04 -1.3750e-06 5.0000e-10。

6.根据权利要求5所述降低热轧带钢横向厚度差的控制方法，其特征在于：所述立辊侧压力，包括：

按照表5来设置立辊侧压力，

表5 立辊侧压

7.根据权利要求6所述降低热轧带钢横向厚度差的控制方法，其特征在于：所述轧制油油量，包括：

轧制油的投入方式为自动喷射，投入F2-F6机架，油量见下表6；

表6 轧制油油量

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