CN112207138B - 一种高级别管线钢终轧温度稳定控制方法 - Google Patents
一种高级别管线钢终轧温度稳定控制方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种高级别管线钢终轧温度稳定控制方法，包括以下步骤：对管线钢进行加热；对加热后的所述管线钢进行粗轧轧制；对粗轧轧制之后的所述管线钢进行精轧；所述步骤对粗轧轧制之后的所述管线钢进行精轧包括：采用恒定速度对管线钢进行精轧；对精轧机架组中的第一机架和第四机架开启冷却水，并在第七机架咬钢预设时间后，关闭冷却水。本发明所提供的高级别管线钢终轧温度稳定控制方法，采用恒定速度进行精轧，来提升终轧温度的稳定性，并且采用F1和F4机架间冷却水，通过头部F4机架水的投用降低带钢头部终轧温度，以达到稳定整体终轧温度的目的。
Description
技术领域
本发明涉及轧制控制方法领域，特别是涉及一种高级别管线钢终轧温度稳定控制方法。
背景技术
管线钢的主要作用是通过螺旋埋弧焊或直缝埋弧焊成为钢管后承担石油天然气的运输，随着西气东输、川气东送等国家重点工程的推进，对于管线钢的需求与日俱增，特别是以X80为代表的高级别管线钢。由于X80管线钢对强度、硬度和冲击韧性等综合性能要求极高，因此对带钢终轧温度的均匀性有极高的要求。
现有技术中，根据轧机类型对高级别管线钢的终轧温度的控制主要有两种策略，一是采用速度及加速度进行终轧温度闭环控制，二是恒速轧制并采用机架水流量变化对终轧温进行闭环控制。例如某企业2050mm热轧线采用速度及加速度进行终轧温度控制，对于常规品种而言，能满足带钢终轧温度控制在±20℃，但高级别管线钢的头尾终轧温度差＞20℃，导致头尾性能差异较大，需进行控制治理。
因此，如何有效提高高级别管线钢终轧温度的稳定性，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种高级别管线钢终轧温度稳定控制方法，用于提高高级别管线钢终轧温度的稳定性，进而降低头尾性能差异。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种高级别管线钢终轧温度稳定控制方法，包括以下步骤：
对管线钢进行加热；对加热后的所述管线钢进行粗轧轧制；对粗轧轧制之后的所述管线钢进行精轧；
所述步骤对粗轧轧制之后的所述管线钢进行精轧包括：
采用恒定速度对管线钢进行精轧；
对精轧机架组中的第一机架和第四机架开启冷却水，并在第七机架咬钢预设时间后，关闭冷却水。
优选的，所述精轧速度为2-2.5m/s。
优选的，所述预设时间为5-7s。
优选的，所述步骤对精轧机架组中的第一机架和第四机架开启冷却水中，所述第一机架的冷却水流量开启比例为60-80％，所述第四机架的冷却水流量开启比例为30-40％；冷却水在100％开启时，水流量为：320m3/h。
优选的，所述第一机架的冷却水流量开启比例为70％，所述第四机架的冷却水流量开启比例为35％。
优选的，所述步骤对加热后的所述管线钢进行粗轧轧制包括：
固定粗轧轧制的模式为0-5道次轧制；
粗轧采用第一道次、第三道次、第五道次除鳞；
中间坯震荡温度按照940±5℃控制。
优选的，第一道次的轧制速度为1.0-1.2m/s，第二道次的轧制速度为1.7-1.9m/s，第三道次的轧制速度为1.9-2.1m/s，第四道次的轧制速度为2.4-2.6m/s，第五道次的轧制速度为2.9-3.1m/s。
优选的，所述步骤对管线钢进行加热包括：
根据各加热炉与轧线之间的距离，调节各加热炉的出炉温度与出炉目标温度之间的差值，其中与轧线距离最远的加热炉的出炉温度最高，与所述轧线距离最近的加热炉的出炉温度最低，且与所述轧线距离最远的加热炉至与所述轧线距离最近的加热炉的出炉温度逐渐降低。
优选的，所述加热炉包括自靠近所述轧线向远离所述轧线方向依次布置的1-4号加热炉；且1号加热炉的出炉温度比出炉目标温度低8-12℃，2号加热炉的出炉温度比出炉目标温度低3-7℃，3号加热炉的出炉温度为出炉目标温度±2℃，4号加热炉的出炉温度比出炉目标温度高3-7℃。
优选的，1号加热炉的出炉温度比出炉目标温度低10℃，2号加热炉的出炉温度比出炉目标温度低5℃，3号加热炉的出炉温度为出炉目标温度，4号加热炉的出炉温度比出炉目标温度高5℃。
本发明所提供的高级别管线钢终轧温度稳定控制方法，包括以下步骤：对管线钢进行加热；对加热后的所述管线钢进行粗轧轧制；对粗轧轧制之后的所述管线钢进行精轧；所述步骤对粗轧轧制之后的所述管线钢进行精轧包括：采用恒定速度对管线钢进行精轧；对精轧机架组中的第一机架和第四机架开启冷却水，并在第七机架咬钢预设时间后，关闭冷却水。本发明所提供的高级别管线钢终轧温度稳定控制方法，采用恒定速度进行精轧，来提升终轧温度的稳定性，并且采用F1和F4机架间冷却水，通过头部F4机架水的投用降低带钢头部终轧温度，以达到稳定整体终轧温度的目的。
在一种优选实施方式中，所述步骤对管线钢进行加热包括：根据各加热炉与轧线之间的距离，调节各加热炉的出炉温度与出炉目标温度之间的差值，其中与轧线距离最远的加热炉的出炉温度最高，与所述轧线距离最近的加热炉的出炉温度最低，且与所述轧线距离最远的加热炉至与所述轧线距离最近的加热炉的出炉温度逐渐降低。上述过程，根据与所述轧线之间的距离远近来调节各加热炉的出炉温度，可以均衡各加热炉到除鳞箱之间引起的带钢表面温降，减少各加热炉之间的差异，进而降低带钢头尾温差，温度均匀性好，性能差异性降低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的高级别管线钢终轧温度稳定控制方法一种具体实施方式的流程图；
图2为本发明所提供的高级别管线钢终轧温度稳定控制方法另一种具体实施方式的流程图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种高级别管线钢终轧温度稳定控制方法，能够显著提高高级别管线钢终轧温度的稳定性，降低管线钢的头尾性能差异。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1和图2，图1为本发明所提供的高级别管线钢终轧温度稳定控制方法一种具体实施方式的流程图；图2为本发明所提供的高级别管线钢终轧温度稳定控制方法另一种具体实施方式的流程图。
在该实施方式中，高级别管线钢终轧温度稳定控制方法，优选于生产X80M管线钢，包括以下步骤：
步骤S1：对管线钢进行加热；
步骤S2：对加热后的管线钢进行粗轧轧制；
步骤S3：对粗轧轧制之后的管线钢进行精轧；
其中，步骤S3：对粗轧轧制之后的管线钢进行精轧，包括：
步骤S3-1：采用恒定速度对管线钢进行精轧；
步骤S3-2：对精轧机架组中的第一机架和第四机架开启冷却水，并在第七机架咬钢预设时间后，关闭冷却水。具体的，预设时间为5-7s，优选为6s。
优选的，精轧速度为2-2.5m/s。
在上述各实施方式的基础上，步骤对精轧机架组中的第一机架和第四机架开启冷却水中，第一机架的冷却水流量开启比例为60-80％，第四机架的冷却水流量开启比例为30-40％。
在上述各实施方式的基础上，第一机架的冷却水流量开启比例为70％，第四机架的冷却水流量开启比例为35％。
这里需要说明的是，冷却水在100％开启时，水流量为：320m3/h。
在一种具体实施例中，对管线钢进行精轧时，精轧速度策略由现有技术中的升速轧制改为2.23m/s速度进行恒速轧制，通过开轧温度以及轧制速度的固定提升终轧温度稳定性；并且，精轧机组中，设定F1机架和F4机架间开通冷却水，其中F4机架间冷却水流量按照35％进行设定，并在F7咬钢后6s关闭，通过头部F4机架水的投用，降低带钢头部终轧温度，以达到稳定整体终轧温度的目的。
在上述各实施方式的基础上，步骤S2：对加热后的管线钢进行粗轧轧制，包括：
步骤S2-1：固定粗轧轧制的模式为0-5道次轧制；
步骤S2-2：粗轧采用第一道次、第三道次、第五道次除鳞；
步骤S2-3：中间坯震荡温度按照940±5℃控制，具体的，通过高温计获取中间坯，当温度高于940±5℃时，则继续震荡冷却，至中间坯的温度为940±5℃时，进入精轧工序，将中间坯的温度控制为940±5℃，可保证在进精轧机组时，带钢的头部进钢温度为920±5℃，进而保证开轧温度的固定。
在上述各实施方式的基础上，第一道次的轧制速度为1.0-1.2m/s，第二道次的轧制速度为1.7-1.9m/s，第三道次的轧制速度为1.9-2.1m/s，第四道次的轧制速度为2.4-2.6m/s，第五道次的轧制速度为2.9-3.1m/s。
优选的，第一道次的轧制速度为1.1m/s，第二道次的轧制速度为1.8m/s，第三道次的轧制速度为2.0m/s，第四道次的轧制速度为2.5m/s，第五道次的轧制速度为3.0m/s。
在上述各实施方式的基础上，步骤S1：对管线钢进行加热，包括：
根据各加热炉与轧线之间的距离，调节各加热炉的出炉温度与出炉目标温度之间的差值，其中与轧线距离最远的加热炉的出炉温度最高，与轧线距离最近的加热炉的出炉温度最低。
优选的，与轧线距离最远的加热炉至与轧线距离最近的加热炉的出炉温度逐渐降低。
具体的，加热炉包括自靠近轧线向远离轧线方向依次布置的1-4号加热炉；且1号加热炉的出炉温度比出炉目标温度低8-12℃，2号加热炉的出炉温度比出炉目标温度低3-7℃，3号加热炉的出炉温度为出炉目标温度±2℃，4号加热炉的出炉温度比出炉目标温度高3-7℃。
优选的，1号加热炉的出炉温度比出炉目标温度低10℃，2号加热炉的出炉温度比出炉目标温度低5℃，3号加热炉的出炉温度为出炉目标温度，4号加热炉的出炉温度比出炉目标温度高5℃。
在一种具体实施例中，该高级别管线钢终轧温度稳定控制方法，包括：
步骤S1：对管线钢进行加热，并且，1号加热炉的出炉温度比出炉目标温度低10℃，2号加热炉的出炉温度比出炉目标温度低5℃，3号加热炉的出炉温度为出炉目标温度，4号加热炉的出炉温度比出炉目标温度高5℃；
步骤S2-1：对加热后的管线钢进行粗轧轧制，并固定粗轧轧制的模式为0-5道次轧制，第一道次的轧制速度为1.1m/s，第二道次的轧制速度为1.8m/s，第三道次的轧制速度为2.0m/s，第四道次的轧制速度为2.5m/s，第五道次的轧制速度为3.0m/s；
步骤S2-2：粗轧采用第一道次、第三道次、第五道次除鳞；
步骤S2-3：中间坯震荡温度按照940±5℃控制；
步骤S3-1：采用恒定速度对管线钢进行精轧；
步骤S3-2：对精轧机架组中的第一机架和第四机架开启冷却水，并在第七机架咬6s后，关闭冷却水。
采用本实施例所提供的高级别管线钢终轧温度稳定控制方法，加工而成的高级别管线钢的FDT如表1。
表1X80M管线钢终轧温度波动
由表1可知，通过本发明的实施，带钢的头尾温差由现有技术中的＞20℃降低到＜10℃，温度均匀性好，性能差异性降低，效果明显。并且，在某企业实际生产过程中，热轧线采用上述方法生产中俄输气管道极厚规格X80管线钢共10000余吨，平均头尾温差＜10℃，带钢头尾金相组织接近，物理性能差异性小，满足用户需求。
以上对本发明所提供的高级别管线钢终轧温度稳定控制方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (8)
1.一种高级别管线钢终轧温度稳定控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
对管线钢进行加热；对加热后的所述管线钢进行粗轧轧制；对粗轧轧制之后的所述管线钢进行精轧；
所述步骤对粗轧轧制之后的所述管线钢进行精轧包括：
采用恒定速度对管线钢进行精轧；
对精轧机架组中的第一机架和第四机架开启冷却水，并在第七机架咬钢预设时间后，关闭冷却水；
所述步骤对加热后的所述管线钢进行粗轧轧制包括：
固定粗轧轧制的模式为0-5道次轧制；
粗轧采用第一道次、第三道次、第五道次除鳞；
中间坯震荡温度按照940±5℃控制；
第一道次的轧制速度为1.0-1.2m/s，第二道次的轧制速度为1.7-1.9m/s，第三道次的轧制速度为1.9-2.1m/s，第四道次的轧制速度为2.4-2.6m/s，第五道次的轧制速度为2.9-3.1m/s。
2.根据权利要求1所述的高级别管线钢终轧温度稳定控制方法，其特征在于，所述精轧速度为2-2.5m/s。
3.根据权利要求2所述的高级别管线钢终轧温度稳定控制方法，其特征在于，所述预设时间为5-7s。
4.根据权利要求1所述的高级别管线钢终轧温度稳定控制方法，其特征在于，所述步骤对精轧机架组中的第一机架和第四机架开启冷却水中，所述第一机架的冷却水流量开启比例为60-80％，所述第四机架的冷却水流量开启比例为30-40％；冷却水在100％开启时，水流量为：320m3/h。
5.根据权利要求4所述的高级别管线钢终轧温度稳定控制方法，其特征在于，所述第一机架的冷却水流量开启比例为70％，所述第四机架的冷却水流量开启比例为35％。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的高级别管线钢终轧温度稳定控制方法，其特征在于，所述步骤对管线钢进行加热包括：
根据各加热炉与轧线之间的距离，调节各加热炉的出炉温度与出炉目标温度之间的差值，其中与轧线距离最远的加热炉的出炉温度最高，与所述轧线距离最近的加热炉的出炉温度最低，且与所述轧线距离最远的加热炉至与所述轧线距离最近的加热炉的出炉温度逐渐降低。
7.根据权利要求6所述的高级别管线钢终轧温度稳定控制方法，其特征在于，所述加热炉包括自靠近所述轧线向远离所述轧线方向依次布置的1-4号加热炉；且1号加热炉的出炉温度比出炉目标温度低8-12℃，2号加热炉的出炉温度比出炉目标温度低3-7℃，3号加热炉的出炉温度为出炉目标温度±2℃，4号加热炉的出炉温度比出炉目标温度高3-7℃。
8.根据权利要求7所述的高级别管线钢终轧温度稳定控制方法，其特征在于，1号加热炉的出炉温度比出炉目标温度低10℃，2号加热炉的出炉温度比出炉目标温度低5℃，3号加热炉的出炉温度为出炉目标温度，4号加热炉的出炉温度比出炉目标温度高5℃。
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