CN111702006B - 提升钢板卷质量稳定性的轧制方法 - Google Patents

提升钢板卷质量稳定性的轧制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种提升钢板卷质量稳定性的轧制方法，该方法包括：连铸板坯入炉，入炉温度控制在预设值以下；加热炉对板坯进行加热；对加热后的板坯进行粗轧，粗轧阶段压缩比大于或等于3:1，轧后中间坯厚度50～80mm；对粗轧后的板坯进行精轧，精轧阶段总压缩比大于或等于3:1；对精轧后的板卷沿板卷长度方向进行分段冷却，分段冷却时头部不冷却，中部和尾部分别采取不同的冷却策略；冷却至预设温度后进行卷取。本发明的提升钢板卷质量稳定性的轧制方法，制得的成品钢板卷强韧性匹配良好，解决了钢卷镰刀弯、外圈松卷、塔形等质量问题和卷取机卸卷倒卷的重大安全隐患，提升了板卷的质量稳定性。

Description

提升钢板卷质量稳定性的轧制方法
技术领域
本发明涉及钢卷轧制技术领域，尤其涉及一种提升钢板卷质量稳定性的轧制方法。
背景技术
近年来全球油气管线发展迅猛，国内外新建的天然气管道用管线钢持续向大壁厚高钢级发展。相比于同等厚度的中板，20mm以上的X80热轧板卷具有生产节奏快、批量供货能力稳定、相对价廉等优势，受到管厂和业主的青睐，但存在生产、技术难度大等问题。尤其在目前市场主流的2250轧机上生产20mm以上的X80热轧板卷，载荷几乎达到了设备的极限，确保成品强韧性匹配十分困难，同时为了确保下游制管企业的高效生产，对板卷的卷形、表面质量也提出了较为严格的要求，进一步增加了生产难度。
厚规格管线钢冷却后易在层冷轨道上跑偏，造成内外塔形；卸卷时，由于强度高、硬度大，芯轴收缩反转过程中，容易造成带钢头部与芯轴之间刮蹭，导致钢卷松卷或卸卷拉出塔形现象，小车倒卷时易发生侧翻等安全事故。
发明内容
为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种提升钢板卷质量稳定性的轧制方法。具体技术方案如下：
一种提升钢板卷质量稳定性的轧制方法，所述方法包括：
连铸板坯入炉，入炉温度控制在预设值以下；
加热炉对板坯进行加热；
对加热后的板坯进行粗轧，粗轧阶段压缩比大于或等于3:1，轧后中间坯厚度50～80mm；
对粗轧后的板坯进行精轧，精轧阶段总压缩比大于或等于3:1；
对精轧后的板卷沿板卷长度方向进行分段冷却，分段冷却时头部不冷却，中部和尾部分别采取不同的冷却策略；
冷却至预设温度后进行卷取。
在一种可能的设计中，连铸板坯入炉时，控制入炉温度在700℃以下。
在一种可能的设计中，加热炉对板坯进行加热时，控制加热炉均热段温度为1100～1250℃，板坯驻炉时间为120～130min，板坯出炉温度为1150～1200℃。
在一种可能的设计中，对加热后的板坯进行粗轧时，采用单机架完成粗轧，粗轧末道次采用大压下工艺。
在一种可能的设计中，对粗轧后的板坯进行精轧时，采用7辊连续精轧，精轧末道次采用大压下工艺。
在一种可能的设计中，对精轧后的板卷沿板卷长度方向进行分段冷却时，中部以8～10℃/s的速度加速冷却，尾部以5～7℃/s的速度弱冷，冷却至300～600℃卷取。
在一种可能的设计中，制得的钢板卷的屈服强度Rt0.5为555～705MPa，抗拉强度Rm为625～825MPa，延伸率≥23％，屈强比≤0.93。
在一种可能的设计中，制得的钢板卷-30℃冲击吸收功单值≥30J，均值≥40J，冲击断口剪切面积单值≥75％，均值≥80％。
在一种可能的设计中，制得的钢板卷-30℃DWTT断口剪切面积单值≥85％，DWTT韧脆转变温度达到-48℃。
在一种可能的设计中，制得的钢板卷镰刀弯≤40mm/20m、塔形≤100mm。
本发明技术方案的主要优点如下：
本发明的提升钢板卷质量稳定性的轧制方法，可以适用于2250轧机生产20mm厚度以上的X80管线钢板卷，在满足2250热连轧产线设备载荷的前提下，充分发挥了设备的潜能，实现了≥20mm厚规格X80的强韧性最佳匹配，解决了钢卷镰刀弯、外圈松卷、塔形等质量问题和卷取机卸卷倒卷的重大安全隐患，提升了板卷的质量稳定性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明一实施例提供的提升钢板卷质量稳定性的轧制方法的流程图；
图2为本发明一实施例提供的提升钢板卷质量稳定性的轧制方法中冷却控制曲线图；
图3为本发明另一实施例提供的提升钢板卷质量稳定性的轧制方法中冷却控制曲线图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下结合附图，详细说明本发明实施例提供的技术方案。
本发明实施例提供了一种提升钢板卷质量稳定性的轧制方法，尤其适用于厚度20mm以上的X80钢种的钢板卷轧制，轧制时使用设备可以为2250轧机，如附图1所示，该方法包括：
S101，连铸板坯入炉，入炉温度控制在预设值以下。
S102，加热炉对板坯进行加热。
S103，对加热后的板坯进行粗轧，粗轧阶段压缩比大于或等于3:1，轧后中间坯厚度50～80mm。
S104，对粗轧后的板坯进行精轧，精轧阶段总压缩比大于或等于3:1。
S105，对精轧后的板卷沿板卷长度方向进行分段冷却，分段冷却时头部不冷却，中部和尾部分别采取不同的冷却策略。
S106，冷却至预设温度后进行卷取。
本发明另一实施例提供的提升钢板卷质量稳定性的轧制方法如下：
S201，连铸板坯入炉，入炉温度控制在700℃以下，例如，可以为500℃、600℃、700℃等。
S202，加热炉对板坯进行加热，控制加热炉均热段温度为1100～1250℃，例如，可以为1100℃、1200℃、1250℃等，板坯驻炉时间为120～130min，例如，可以为120min、125min、130min等，板坯出炉温度为1150～1200℃，例如，可以为1150℃、1180℃、1200℃等。
该步骤中，通过对上述参数进行限定，确保连铸板坯各个区域温度均匀，同时避免因过烧导致的表面氧化严重，铸坯心部晶粒粗大等问题。
S203，对加热后的板坯进行单机架粗轧，粗轧末道次采用大压下工艺，粗轧阶段压缩比大于3:1，例如，总压缩比可以为4:1、5:1等，轧后中间坯厚度50～80mm，例如，可以为50mm、65mm、80mm等。采用大的压下率，可以使奥氏体晶粒充分破碎。
S204，对粗轧后的板坯在950℃以下非再结晶区进行7辊连续精轧，并末道次大压下工艺，精轧阶段总压缩比大于3:1，例如，总压缩比可以为4:1、5:1等。如此设置，可以在晶粒内部形成滑移带，为铁素体转变提供更多的形核点。
S205，对精轧后的板卷沿板卷长度方向进行分段冷却，分段冷却时头部不冷却，中部以8～10℃/s的速度加速冷却，尾部以5～7℃/s的速度弱冷的U型分段控温冷却。如此设置，确保强韧性匹配的前提下，避免了厚规格管线钢在层冷轨道上跑偏造成的内外塔型；同时避免了卸卷时，由于强度高、硬度大、芯轴收缩反转过程中造成的带钢头部与芯轴之间剐蹭、小车倒卷时发生侧翻的安全事故。
S206，冷却至300～600℃后进行卷取，例如，可以冷却至300℃、450℃、600℃等。
通过上述方法制得的钢板卷，基体组织为针状铁素体、粒状贝氏体和MA岛组织，晶粒度≥10级，屈服强度Rt0.5：555～705MPa，抗拉强度Rm：625～825MPa，延伸率≥23％，屈强比≤0.93；-30℃冲击吸收功单值≥30J，均值≥40J，冲击断口剪切面积单值≥75％，均值≥80％；-30℃DWTT断口剪切面积单值≥85％；DWTT韧脆转变温度达到-48℃。特别是板卷质量稳定性好，其中热轧板卷镰刀弯≤40mm/20m、塔形≤100mm；同时生产效率显著提高，有效避免了板卷在卷取后卸卷过程中，由于强度高、硬度大造成的小车倒卷侧翻的安全事故。产品显著提升了下游用户制管效率，降低了因板卷质量造成的钢管判废。
以下结合具体实施例，说明本发明的提升钢板卷质量稳定性的轧制方法的有益效果进行说明：
各实施例采用的各轧制工艺参数如下表所示：
轧制工序 控制范围 实例1(21.4mm) 实例2(22mm)
板坯入炉温度 ≤700℃ 500℃ 700℃
加热炉均热段温度 1100～1250℃ 1200℃ 1180℃
粗轧总压缩比 大于或等于3:1 3:1 4:1
精轧总压缩比 大于或等于3:1 3:1 4:1
冷却方式 U型分段层流冷却 冷却控制见图2 冷却控制见图3
卷取温度 300～600℃ 420℃ 500℃
实施例一：
该实施例中，板坯入炉温度为500℃，加热炉均热段温度为1200℃，粗轧总压缩比为3:1，精轧总压缩比为3:1，冷却控制参数如附图2所示，冷却至420℃进行卷取，加工的成品钢板卷厚度为21.4mm。成品钢板卷力学性能如下表所示：
Figure BDA0002493266710000041
Figure BDA0002493266710000051
由上表可知，该实施例中成品钢板卷强韧性匹配良好。
实施例二：
该实施例中，板坯入炉温度为700℃，加热炉均热段温度为1180℃，粗轧总压缩比为4:1，精轧总压缩比为4:1，冷却控制参数如附图3所示，冷却至500℃进行卷取，加工的成品钢板卷厚度为22mm。成品钢板卷力学性能如下表所示：
Figure BDA0002493266710000052
由上表可知，该实施例中成品钢板卷强韧性匹配良好。
综上所述，本发明实施例提供的提升钢板卷质量稳定性的轧制方法，可以适用于2250轧机生产20mm厚度以上的X80管线钢板卷，在满足2250热连轧产线设备载荷的前提下，充分发挥了设备的潜能，实现了≥20mm厚规格X80的强韧性最佳匹配，解决了钢卷镰刀弯、外圈松卷、塔形等质量问题和卷取机卸卷倒卷的重大安全隐患，提升了板卷的质量稳定性。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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。此外，本文中“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中表示的放置状态为参照。
最后应说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种提升钢板卷质量稳定性的轧制方法，其特征在于，所述方法包括：
板坯入炉，入炉温度控制在700℃以下，板坯为连铸板坯；
加热炉对板坯进行加热，加热时，控制加热炉均热段温度为1100~1250℃，板坯驻炉时间为120~130min，板坯出炉温度为1150~1200℃；
对加热后的板坯采用单机架进行粗轧，粗轧阶段压缩比大于或等于3:1，轧后中间坯厚度50~80mm；
对粗轧后的板坯进行精轧，精轧阶段总压缩比大于或等于3:1，末道次采用大压下工艺；
对精轧后的钢板卷沿钢板卷长度方向进行分段冷却，分段冷却时头部不冷却，中部和尾部分别采取不同的冷却策略，其中，中部以8~10℃/s的速度冷却，尾部以5~7℃/s的速度弱冷；
冷却至300~600℃进行卷取。
2.根据权利要求1所述的提升钢板卷质量稳定性的轧制方法，其特征在于，对粗轧后的板坯进行精轧时，采用7辊连续精轧。
3.根据权利要求1-2任一项所述的提升钢板卷质量稳定性的轧制方法，其特征在于，制得的钢板卷的屈服强度Rt0.5为555～705MPa，抗拉强度Rm为625～825MPa，延伸率≥23%，屈强比≤0.93。
4.根据权利要求1-2任一项所述的提升钢板卷质量稳定性的轧制方法，其特征在于，制得的钢板卷-30℃冲击吸收功单值≥30J，均值≥40J，冲击断口剪切面积单值≥75%，均值≥80%。
5.根据权利要求1-2任一项所述的提升钢板卷质量稳定性的轧制方法，其特征在于，制得的钢板卷-30℃DWTT断口剪切面积单值≥85%，DWTT韧脆转变温度达到-48℃。
6.根据权利要求1-2任一项所述的提升钢板卷质量稳定性的轧制方法，其特征在于，制得的钢板卷镰刀弯≤40mm/20m、塔形≤100mm。
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