CN111570509B - 用于热连轧带钢生产线的钛带轧制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于热连轧带钢生产线的钛带轧制方法，包括：粗轧区域采用1+3轧制模式，通过抢温轧制将钛坯轧制成钛带坯；精轧前对钛带坯进行保温、均温；对精轧的成品前机架F1、F2和F3进行辊压控制，并在精轧工作辊上轧制氧化膜后再进行精轧；精轧过程中对钛带坯进行定向冷却，并根据轧制厚度进行精轧机抛架轧制。本发明通过对热连轧带钢生产线中的钛带轧制工艺进行改进，利用粗轧高速抢温轧制、温度均匀技术并对轧辊辊压及辊面粗糙度进行控制，解决了钛及钛合金轧制过程中出现的扣翘头技术难题，提高了钛及钛合金轧制的稳定性，实现钢‑钛共线的高效生产，精轧扣翘头的轧废率由之前的5.70％降低至0.20％、工序成材率由之前的93.60％提升至97.00％以上。
Description
技术领域
本发明涉及热连轧轧制工艺技术领域，尤其是一种用于热连轧带钢生产线的钛带轧制方法。
背景技术
钛属于稀贵有色金属，被称为“第三金属”或“全能金属”，具有轻质、高强、耐腐、耐热、无磁和耐低温等一系列优良性能，被广泛应用于国防工业以及石油、化工、冶金、电力、交通、医疗、海洋、环保、建筑、体育及旅游休闲等民用行业，故又有“未来的金属”之称。目前，钛板的生产通常采用往复轧制的模式，该生产方式下存在机组作业效率低、产品成材率低、产品的长度受限制等不足；再加之钛的用量相对较小，新建热轧钛带卷的专用生产线投入产出比低、投资成本高。因此，为了能够高效、低成本地连续生产大卷重钛带卷，利用热连轧生产线进行钛-钢共线生产是大卷重钛带卷生产的发展趋势，常规热连轧通常由1-2架粗轧机E1R1、E2R2（R2为四辊轧机）和6-7架四辊精轧机（F1-F6/F7）组成。
采用热连轧进行钛及钛合金连续生产过程中，由于钛及钛合金材料的特异性及控制工艺的独特性（与钢产品生产相比），轧制过程的稳定性是制约钛及钛合金热连轧轧制顺行的关键问题，最突出的问题就是钛带轧制过程中精轧的头部扣翘头问题，会直接影响到钛带的轧废率及金属收得率，也会影响到机组的生产效率。具体而言，因钛及钛合金的高温变形特性及工艺条件异同，精轧又属于轧制温度较低、速度快、变形量大的环节，诸多的不稳定稳因素都在精轧工序被放大，极易导致生产、工艺质量事故，因此，钛及钛合金精轧轧制扣翘头是轧制过程中稳定性控制的关键环节。精轧的扣翘头导致热连轧钛及钛合金带卷轧废率高达5.0%以上，工序成材率低至92%以下，严重制约了热连轧轧制大卷重钛带卷的生产效率。
因为钛及钛合金对热加工工艺有很高的敏感性，包括轧件温度及温度均匀性、轧件表面状况、机架压下率、轧制速度、摩擦系数等工艺条件，尤其是钛及钛合金高温塑性好，与常规钢产品相比，钛及钛合金在热轧过程中的延伸及宽展变形都比较大，对变形条件及条件变化非常敏感，在穿带过程中极易在头部的上、下位置发生弯曲，影响轧制稳定性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种轧制稳定性强、产品质量和金属收得率都较高的用于热连轧带钢生产线的钛带轧制方法。
为解决上述技术问题本发明所采用的技术方案是：用于热连轧带钢生产线的钛带轧制方法，包括以下步骤：
a、粗轧区域采用1+3轧制模式，通过抢温轧制将钛坯轧制成钛带坯；
b、精轧前对钛带坯进行保温、均温；
c、对精轧的成品前机架F1、F2和F3进行辊压控制，并在精轧工作辊上轧制氧化膜后再进行精轧；
d、精轧过程中对钛带坯进行定向冷却，并根据轧制厚度进行精轧机抛架轧制；
进一步的是：步骤a中，粗轧R2的轧制速度为5.0～5.5m/s，钛带坯的轧制厚度为35～45mm。
进一步的是：步骤c中，机架F1的辊压值为+0.10～+0.30mm，机架F2的辊压值为-0.30～0mm，机架F3的辊压值为-0.10～-0.25mm。
进一步的是：步骤c中，在对钛带进行轧制前，轧制8～12块带钢使精轧工作辊上形成氧化膜。
进一步的是：步骤d中，对进入精轧翘头机架的钛带坯下表面进行喷水冷却，对进入精轧扣头机架的钛带坯上表面进行喷水冷却。
进一步的是：喷水冷却的水压为1.2MPa，流量为80～100m3/h。
进一步的是：步骤d中，轧制厚度h＜5.0mm时，精轧机架抛架数为0；轧制厚度为5.0≤h＜7mm时，精轧机架抛架数为1；轧制厚度h≥7.0mm时，精轧机架抛架数为2或3。
本发明的有益效果是：本发明通过对热连轧带钢生产线中的钛带轧制工艺进行改进，利用粗轧高速抢温轧制、温度均匀技术并对轧辊辊压及辊面粗糙度进行控制，解决了钛及钛合金轧制过程中出现的扣翘头技术难题，提高了钛及钛合金轧制的稳定性，实现钢-钛共线的高效生产，精轧扣翘头的轧废率由之前的5.70%降低至0.20%、工序成材率由之前的93.60%提高至97.00%以上。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面结合实施例对本发明进行进一步的说明。
本发明所公开的用于热连轧带钢生产线的钛带轧制方法，包括以下步骤：
a、粗轧区域通过粗轧机对出炉的规格为180～200mm的钛坯采用1+3轧制模式，通过抢温轧制将钛坯轧制成中间钛带坯，粗轧R2的轧制速度为5.0～5.5m/s，钛带坯的轧制厚度为35～45mm；
b、精轧前采用热卷箱对钛带坯进行保温、均温，以保证中间钛带坯进入精轧时温度的均匀性和较小幅度的温降并控制在精轧工序中可能出现的扣翘头，经过保温、均温后的钛带坯再送入精轧轧制；
c、对精轧的成品前机架F1、F2和F3进行辊压控制，辊压控制范围见表1，
表1 精轧成品前机架的辊压控制范围
| 精轧机架 | F1 | F2 | F3 |
| 辊压值/mm | +0.10～+0.30 | -0.30～0 | -0.10～-0.25 |
并在轧制钛及钛合金之前，轧制8～12块带钢，使精轧工作辊上形成较稳定的氧化膜后再进行精轧；
d、精轧过程中对钛带坯进行定向冷却，对进入精轧翘头机架的钛带坯下表面进行喷水冷却，对进入精轧扣头机架的钛带坯上表面进行喷水冷却，喷水冷却的水压为1.2MPa，流量为80～100m3/h，并根据轧制厚度进行精轧机抛架轧制，具体抛架制度见表2，
表2 精轧机架抛架制度
| 精轧机架抛架数n/架 | n=0 | n=1 | n=2或n=3（7机架） |
| 轧制厚度规格h/mm | h＜5.0 | 5.0≤h＜7.0 | h≥7.0 |
在精轧过程中，精轧机组根据轧制厚度规格配以合适的轧制速度及工作辊径，整个轧制过程恒速轧制，以提高轧制效果。
实施例1
本实施例采用热连轧轧制生产线生产大卷重工业纯钛卷TA0、TA1，一次性生产27卷、重量205.20吨，轧制规格为：厚度2.5～6.5mm、宽度1050～1300mm，轧制工艺具体如下：
（1）粗轧区域采用“1+3”轧制模式，粗轧轧制速度为5.40m/s，轧制后中间带坯厚度为38mm；
（2）粗轧轧制后的钛带坯经由热卷箱卷取保温、均温后，送往精轧机组；
（3）精轧成品前机架辊压配置；F1=+0.25mm，F2=-0.15mm，F3=-0.20mm；
（4）在精轧F2之前对钛带坯下表面进行定向冷却，喷水流量为90m3/h；
（5）轧制厚度5.0mm～6.0mm时，精轧抛架F3机架；
（6）轧制过程中，精轧机工作辊采用中上线辊径，轧制速度按上限设定。
本实施例的轧制过程稳定，精轧机组钛带穿带过程中未出现头部上、下弯曲情况，钛带卷表面及板形质量良好，工序综合成材率为98.02%。
实施例2
本实施例采用热连轧轧制生产线生产大卷重工业纯钛卷TA10、TC4，一次性生产21卷、重量158.76吨，轧制规格为：厚度5.0～10.0mm、宽度1250～1300mm，轧制工艺具体如下：
（1）粗轧区域采用“1+3”轧制模式，粗轧轧制速度为5.0m/s，轧制后中间带坯厚度为40mm；
（2）粗轧轧制后的钛合金带坯经由热卷箱卷取保温、均温后，送往精轧机组；
（3）精轧成品前机架辊压配置；F1=+0.30mm，F2=-0.20mm，F3=-0.25mm；
（4）在精轧F2、F3之前对钛合金带坯下表面进行定向冷却，喷水流量为100m3/h；F1入口对钛合金带坯进行上表面定向冷却，喷水流量为80m3/h；
（5）轧制厚度为5.0mm～7.0mm时，精轧抛架F3机架轧制；轧制厚度≥7.0mm时，精轧抛架F3、F5机架轧制；
（6）轧制过程中，精轧机工作辊采用中上线辊径，轧制速度按中限设定。
本实施例的轧制过程稳定，精轧机组钛带穿带过程中未出现头部上、下弯曲情况，钛带卷表面及板形质量良好，工序综合成材率为98.52%。
实施例3
本实施例采用热连轧轧制生产线生产大卷重工业纯钛卷TA0，一次性生产35卷、重量265.30吨，轧制规格为：厚度3.0～4.5mm、宽度1050～1250mm，轧制工艺具体如下：
（1）粗轧区域采用“1+3”轧制模式，粗轧轧制速度为5.0m/s，轧制后中间带坯厚度为35mm；
（2）粗轧轧制后的钛带坯经由热卷箱卷取保温、均温后，送往精轧机组；
（3）精轧成品前机架辊压配置；F1=+0.15mm，F2=-0.08mm，F3=-0.13mm；
（4）精轧F2之前对钛带坯下表面进行定向冷却，喷水流量为80m3/h；F1入口对钛合金带坯进行上表面定向冷却，喷水流量为80m3/h；
（5）轧制纯钛带过程精轧机架全部投用；
（6）轧制过程中，精轧机工作辊采用中上线辊径，轧制速度按中限设定。
本实施例的轧制过程稳定，精轧机组钛带穿带过程中未出现头部上、下弯曲情况，钛带卷表面及板形质量良好，工序综合成材率为97.89%。
Claims (4)
1.用于热连轧带钢生产线的钛带轧制方法，其特征在于：包括以下步骤：
a、粗轧区域采用1+3轧制模式，通过抢温轧制将钛坯轧制成钛带坯，粗轧R2的轧制速度为5.0～5.5m/s，钛带坯的轧制厚度为35～45mm；
b、精轧前对钛带坯进行保温、均温；
c、对精轧的成品前机架F1、F2和F3进行辊压控制，并在精轧工作辊上轧制氧化膜后再进行精轧，机架F1的辊压值为+0.10～+0.30mm，机架F2的辊压值为-0.30～0mm，机架F3的辊压值为-0.10～-0.25mm；
d、精轧过程中对钛带坯进行定向冷却，并根据轧制厚度进行精轧机抛架轧制，轧制厚度h＜5.0mm时，精轧机架抛架数为0；轧制厚度为5.0≤h＜7mm时，精轧机架抛架数为1；轧制厚度h≥7.0mm时，精轧机架抛架数为2或3。
2.如权利要求1所述的用于热连轧带钢生产线的钛带轧制方法，其特征在于：步骤c中，在对钛带进行轧制前，轧制8～12块带钢使精轧工作辊上形成氧化膜。
3.如权利要求1所述的用于热连轧带钢生产线的钛带轧制方法，其特征在于：步骤d中，对进入精轧翘头机架的钛带坯下表面进行喷水冷却，对进入精轧扣头机架的钛带坯上表面进行喷水冷却。
4.如权利要求3所述的用于热连轧带钢生产线的钛带轧制方法，其特征在于：喷水冷却的水压为1.2MPa，流量为80～100m3/h。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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