CN112570450A - 一种厚板轧线及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
一种厚板轧线及其生产方法，所述厚板轧线包括沿输送辊道依次设置除鳞箱、大侧压装置、粗轧机、中间水冷冷却装置、精轧机、测厚仪、轧后冷却装置及热矫直机。本发明厚板轧线可以将最大轧制长度提升到至100m，并且突破最大坯料长度不能超有效辊身长度的限制，可以生产更长坯料，轧制单重显著提升；钢板的轧制节奏、钢板的宽度精度得到明显提升。
Description
技术领域
本发明属于厚板轧制技术领域，特别涉及一种厚板轧线及其生产方法。
背景技术
一般厚板轧钢工艺流程包括：除鳞、粗轧(机前或者机后立辊)、待温、精轧、预矫直、轧后冷却、热矫直。厚板轧钢工艺布局上基本也涵盖了以上工艺流程上需要的各种设备，主体设备包括除鳞箱、粗轧机、立辊、中间水冷冷却装置、精轧机、预矫直机、轧后冷却装置以及热矫直机等。其轧线围绕最大轧制长度50m左右进行工艺设备布置。
厚板轧制过程一般分为三个阶段类型，分别为成形、展宽以及延伸轧制，如图1所示。阶段之间钢板须进行90°转钢，轧制方向在长度和宽度方向之间来回切换。成形阶段的主要目的是将坯料进行一定程度的平整，为展宽阶段提供精确的展宽入口厚度；展宽阶段的目的是获得精确的钢板宽度，展宽后的钢板宽度决定了钢板的最终轧制宽度；延伸阶段则将钢板进行延伸轧制，钢板轧制到目标厚度。
现有技术存在如下问题：
(1)现有厚板产线布局的主要特征是：粗轧机区域按照最大轧制长度25m左右设计，精轧机区域及后续区域按照最大钢板长度50m左右进行设备布置。这种工艺布局限制了钢板的最大轧制长度。
(2)现有厚板轧制方式使用三阶段轧制，必须要进行来回利用锥形装钢辊道进行转钢90°轧制。此种轧制方式有几个问题：
①成形阶段的主要目的是平整板坯，压下量小；而转钢90°进入展宽阶段后，板坯长度又变成展宽阶段的钢板宽度，由于板坯长度一般较长，所以展宽阶段的压下量也比较小。道次数量多，效率低。
②前一个轧制阶段的最后道次如果出现比较大的翘扣头时，钢板与转钢辊道接触的面积小，造成转钢困难，转钢时间长，轧制效率低下。另外上一个阶段的翘头经过转钢90°后，转到下一个阶段的侧面，咬钢进入辊缝时翘头的一侧先接触轧辊，容易造成钢板转向，最后形成轧制镰刀弯、斜角等钢板质量问题。
③由于转钢90°的需要，展宽阶段钢板宽度不能超过轧辊的有效辊身长度，意味着板坯长度受限于轧辊有效辊身长度。因此，每块钢板的最大轧制重量受到了最大板坯长度的制约，轧制单重和轧制效率难以突破。
(3)现有的厚板生产方式中，钢板完成了精轧机所有道次并且完全离开精轧机辊缝后，再进入轧后冷却装置完成轧后水冷冷却工序。所以轧后冷却装置与精轧机的间距必须有一个最大轧制长度+安全距离的距离。这样钢板入水较晚，入水前钢板必须要经过一段时间的空冷，而且由于一般情况下轧后冷却系统的通板最大速度(≤2.5m/s)远小于轧机的最大轧制速度，轧后冷却工序形成瓶颈；而且钢板尾部入水前空冷时间长造成尾部入水温度低甚至在在入水前就已经相变，无法达到轧后冷却工序的目的，钢板长度方向上晶相和力学性能偏差过大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种厚板轧线及其生产方法，可以将最大轧制长度提升到至100m，并且突破最大坯料长度不能超有效辊身长度的限制，可以生产更长坯料，轧制单重显著提升；钢板的轧制节奏、钢板的宽度精度得到明显提升。
为达到上述目的，本发明的技术方案是：
一种厚板轧线，其沿输送辊道依次设置除鳞箱、大侧压装置、粗轧机、中间水冷冷却装置、精轧机、测厚仪、轧后冷却装置及热矫直机；其中，
大侧压装置出口至粗轧机入口的距离为：50m+最大坯料长度+Δ2；Δ2：用于安装仪表仪器及控制上的安全距离，其范围为：8～15m；
粗轧机出口到中间水冷冷却装置入口的距离为：50m+Δ3；Δ3：用于安装仪表仪器及控制上的安全距离，其范围为：8～15m；
中间水冷冷却装置长度的设计基准：50m+Δ4；Δ4：用于安装仪表仪器、空冷返温、控制上的安全距离，范围为：8～16m；
粗轧机出口到精轧机入口的间距为：150m+Δ5；Δ5：用于安装仪表仪器及控制上的安全距离，在包含Δ3+Δ4的基础上再留出8～20米的距离；
精轧机出口至轧后冷却装置入口的距离为：测厚仪表距离+Δ6；测厚仪安装距离精轧机出口距离即10～15m；Δ6：用于安装仪表仪器及控制上的安全距离，其范围为3～6m；
轧后冷却装置长度设计基准：100m+Δ7；精轧机最大轧制长度；Δ7：用于安装仪表仪器及控制上的安全距离，其范围为±10m。
进一步，还包括立辊，设置于所述粗轧机后。
优选的，所述除鳞箱出口到大侧压装置入口的距离为：最大坯料长度+Δ1；Δ1：用于安装仪表仪器及控制上的安全距离，其范围为：2～6m。
优选的，轧后冷却装置出口至热矫直机入口的间距为：100m+Δ8；精轧机最大轧制长度；Δ8：用于安装仪表仪器及控制上的安全距离，其范围为10～20m。
在本发明所述厚板轧线布局设计中：
(1)布局设计基准：
除鳞箱与大侧压装置之间的间距按照最大坯料长度为基准进行设计。
粗轧区域按照50m作为最大粗轧轧制长度作为设计基准；精轧区域按照最大长度100m作为设计基准。
中间冷却装置按照粗轧最大轧制长度为基准设计；轧后冷却靠近精轧机出口测厚仪之后，设计基准按照最大精轧机轧制长度为基准设计。轧后冷却与热矫直机间距按照精轧最大轧制长度作为基准设计。
(2)与普通工艺布局不同的设备布置说明：
除鳞箱后增加大侧压装置，板坯完成除鳞后，进入大侧压装置对板坯进行调宽，以达到最终轧制宽度的目的。
取消粗轧机和精轧机前后的转钢辊道，不再进行转钢轧制。
轧后冷却布置在精轧机后，紧接测厚仪后。与普通工艺布局相比，与精轧机间距大幅度缩短至10m左右。
取消预矫直机布置。
(3)各个设备间距说明：
①最大坯料长度+Δ1：除鳞箱出口到大侧压装置入口的设计基准：一块最大坯料啊长度的距离。Δ1：用于安装仪表仪器以及作为自动控制上的安全距离，范围为：2～6m。
②50m+最大坯料长度+Δ2：大侧压出口至粗轧机入口的设计基准：最大坯料长度+粗轧机最大轧制长度。Δ2：用于安装仪表仪器以及作为控制上的安全距离，范围为：8～15m。
③50m+Δ3：粗轧或者立辊(如果配置)出口到中间水冷装置入口的设计基准：粗轧最大轧制长度。Δ3：用于安装仪表仪器以及作为控制上的安全距离，范围为：8～15m。
④50m+Δ4：中间冷却装置长度的设计基准：粗轧最大轧制长度。Δ3：用于安装仪表仪器、空冷返温、控制上的安全距离，范围为：8～16m。
⑤150m+Δ5：粗轧或者立辊(如果配置)出口到精轧机入口间距的设计基准：max{粗轧或者立辊出口至中间水冷间距+中间水冷装置长度+最大粗轧轧制长度；粗轧最大轧制长度+精轧最大轧制长度}。Δ5：用于安装仪表仪器以及作为控制上的安全距离，应该在包含Δ3+Δ4的基础上再留出8～20米的距离。
⑥测厚仪表距离+Δ6：精轧机出口至轧后冷却装置入口距离的设计基准：测厚仪安装距离精轧机出口距离(范围：10～15m)，Δ6：用于安装仪表仪器以及作为控制上的安全距离，范围为3～6m。
⑦100m+Δ7：轧后冷却装置长度设计基准：精轧机最大轧制长度。Δ7：用于安装仪表仪器以及作为控制上的安全距离，范围为±10m。
⑧100m+Δ8：轧后冷却装置出口至热矫直机入口间距设计基准：精轧机最大轧制长度。Δ8：用于安装仪表仪器以及作为控制上的安全距离，范围为10～20m。
本发明所述的厚板轧线的厚板生产方法，其包括如下步骤：
a)板坯除鳞；
b)如轧制目标宽度小于板坯宽度30mm以上，则板坯通过大侧压装置进行侧压；如轧制目标宽度≥板坯宽度-30mm，则板坯空过大侧压装置；
c)粗轧，将板坯轧至板坯的待温厚度，板坯的待温厚度为成品厚度的1.4～5倍；
d)中间冷却，
如板坯的待温厚度≤100mm，中间冷却一道次；
如板坯的待温厚度＞100mm，空冷或中间冷却一道次+空冷；
e)精轧，将板坯轧至成品厚度；
f)轧后冷却或直接进入热矫直工序。
在本发明厚板生产方法中：
(1)消除转钢轧制方式，消除成形以及展宽轧制阶段，只有延伸阶段；消除预矫工序，精轧机最后道次与轧后冷却同时进行。
(2)钢板的最大轧制宽度由坯料最大宽度+轧制过程自然展宽决定；轧制宽度通过大侧压装置侧压坯料+立辊(如果配置)轧边来获得。
(3)粗轧后通过中间冷却装置后钢板直接输送到精轧机进行轧制。
(4)精轧机在轧制最后道次的同时进入轧后冷却装置进行冷却。
(5)完成轧制冷却工序并测温后继续进入热矫直机完成热矫直工序。
本发明的有益效果：
本发明通过使用厚板轧线工艺布局及其生产方法，可以将最大轧制长度提升到至100m，并且突破最大坯料长度不能超有效辊身长度的限制，可以生产更长坯料，轧制单重显著提升；另外中间冷却和轧后冷却系统也确保了钢板的轧制节奏，打通中间冷却和轧后冷却工序时间长的瓶颈；而且由于使用大侧压装置+立辊进行定宽，钢板的宽度精度得到明显提升。使用此工艺布局和生产方法，无论在效率和精度都有显著提升效果。
附图说明
图1为厚板三阶段轧制简图。
图2为本发明实施例的示意图。
具体实施方式
参见图2，本发明所述一种厚板轧线，沿输送辊道100依次设置除鳞箱1、大侧压装置2、粗轧机3、中间水冷冷却装置4、精轧机5、测厚仪6、轧后冷却装置7及热矫直机8；其中，
除鳞箱出口到大侧压装置入口的距离为：最大坯料长度+Δ1；Δ1：用于安装仪表仪器及控制上的安全距离，其范围为：2～6m；
大侧压装置出口至粗轧机入口的距离为：50m+最大坯料长度+Δ2；Δ2：用于安装仪表仪器及控制上的安全距离，其范围为：8～15m；
粗轧机出口到中间水冷冷却装置入口的距离为：50m+Δ3；Δ3：用于安装仪表仪器及控制上的安全距离，其范围为：8～15m；
中间水冷冷却装置长度的设计基准：50m+Δ4；Δ3：用于安装仪表仪器、空冷返温、控制上的安全距离，范围为：8～16m；
粗轧机出口到精轧机入口的间距为：150m+Δ5；Δ5：用于安装仪表仪器及控制上的安全距离，在包含Δ3+Δ4的基础上再留出8～20米的距离；
精轧机出口至轧后冷却装置入口的距离为：测厚仪表距离+Δ6；测厚仪安装距离精轧机出口距离即10～15m；Δ6：用于安装仪表仪器及控制上的安全距离，其范围为3～6m；
轧后冷却装置长度设计基准：100m+Δ7；精轧机最大轧制长度；Δ7：用于安装仪表仪器及控制上的安全距离，其范围为±10m；
轧后冷却装置出口至热矫直机入口的间距为：100m+Δ8；精轧机最大轧制长度；Δ8：用于安装仪表仪器及控制上的安全距离，其范围为10～20m。
进一步，还包括立辊9，设置于所述粗轧机3后。
本发明所述的厚板轧线的厚板生产方法，其包括如下步骤：
a)板坯除鳞
b)如轧制目标宽度小于板坯宽度30mm以上，则板坯通过大侧压装置进行侧压；如轧制目标宽度≥板坯宽度-30mm，则板坯空过大侧压装置；
c)粗轧，将板坯轧至板坯的待温厚度，板坯的待温厚度为成品厚度的1.4～5倍；
d)中间冷却，
如板坯的待温厚度≤100mm，中间冷却一道次；
如板坯的待温厚度＞100mm，空冷或中间冷却一道次+空冷；
e)精轧，将板坯轧至成品厚度；
f)轧后冷却或直接进入热矫直工序。
实施例1
材料、板坯尺寸以及工艺要求如下：
| 牌号 | Q345B | 抽钢温度 | 1050度 |
| 坯料尺寸 | 300mm*2800mm*10.0m | 目标尺寸 | 30mm*2820mm*99.2m |
| 控轧工艺 | 60mm/920度开轧/820度终轧 | 控冷工艺 | 580度终冷 |
各工序执行情况如下表：
| 工序 | 执行情况 |
| 除鳞箱 | 1道次 |
| 大侧压 | 空过 |
| 粗轧机 | 8～10道次 |
| 立辊 | 空过 |
| 中间冷却 | 1道次 |
| 精轧机 | 5道次 |
| 轧后冷却 | 1道次 |
| 热矫直 | 1道次 |
实施例2
材料、板坯尺寸以及工艺要求如下表：
| 牌号 | Q390B | 抽钢温度 | 1120度 |
| 坯料尺寸 | 300mm*2600mm*5.4m | 目标尺寸 | 16mm*2520mm*80m |
| 控轧工艺 | 56mm/960度开轧/830度终轧 | 控冷工艺 | 600度终冷 |
各工序执行情况如下表：
| 工序 | 执行情况 |
| 除鳞箱 | 1道次 |
| 大侧压 | 1道次 |
| 粗轧机 | 8～10道次 |
| 立辊 | 1道次 |
| 中间冷却 | 1道次 |
| 精轧机 | 5道次 |
| 轧后冷却 | 1道次 |
| 热矫直 | 1道次 |
Claims (5)
1.一种厚板轧线，其特征在于，沿输送辊道依次设置除鳞箱、大侧压装置、粗轧机、中间水冷冷却装置、精轧机、测厚仪、轧后冷却装置及热矫直机；其中，
大侧压装置出口至粗轧机入口的距离为：50m+最大坯料长度+Δ2；Δ2：用于安装仪表仪器及控制上的安全距离，其范围为：8～15m；
粗轧机出口到中间水冷冷却装置入口的距离为：50m+Δ3；Δ3：用于安装仪表仪器及控制上的安全距离，其范围为：8～15m；
中间水冷冷却装置长度的设计基准：50m+Δ4；Δ4：用于安装仪表仪器、空冷返温、控制上的安全距离，范围为：8～16m；
粗轧机出口到精轧机入口的间距为：150m+Δ5；Δ5：用于安装仪表仪器及控制上的安全距离，在包含Δ3+Δ4的基础上再留出8～20米的距离；
精轧机出口至轧后冷却装置入口的距离为：测厚仪表距离+Δ6；测厚仪安装距离精轧机出口距离即10～15m；Δ6：用于安装仪表仪器及控制上的安全距离，其范围为3～6m；
轧后冷却装置长度设计基准：100m+Δ7；精轧机最大轧制长度；Δ7：用于安装仪表仪器及控制上的安全距离，其范围为±10m。
2.如权利要求1所述的厚板轧线，其特征在于，还包括立辊，设置于所述粗轧机后。
3.如权利要求1所述的厚板轧线，其特征在于，所述除鳞箱出口到大侧压装置入口的距离为：最大坯料长度+Δ1；Δ1：用于安装仪表仪器及控制上的安全距离，其范围为：2～6m。
4.如权利要求1所述的厚板轧线，其特征在于，轧后冷却装置出口至热矫直机入口的间距为：100m+Δ8；精轧机最大轧制长度；Δ8：用于安装仪表仪器及控制上的安全距离，其范围为10～20m。
5.一种用如权利要求1所述的厚板轧线的厚板生产方法，其特征是：包括如下步骤：
a)板坯除鳞；
b)如轧制目标宽度小于板坯宽度30mm以上，则板坯通过大侧压装置进行侧压；如轧制目标宽度≥板坯宽度-30mm，则板坯空过大侧压装置；
c)粗轧，将板坯轧至板坯的待温厚度，板坯的待温厚度为成品厚度的1.4～5倍；
d)中间冷却，
如板坯的待温厚度≤100mm，中间冷却一道次；
如板坯的待温厚度＞100mm，空冷或中间冷却一道次+空冷；
e)精轧，将板坯轧至成品厚度；
f)轧后冷却或直接进入热矫直工序。
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| GR01 | Patent grant | ||
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