CN112845619A - 一种减小热轧高强带钢尾部残余应力的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种减小热轧高强带钢尾部残余应力的方法，属于冶金行业热轧带钢生产技术领域。技术方案是：按照以下步骤进行操作：①计算精轧机末机架带尾抛钢后的减速点与精轧机末机架之间的距离L2②计算末架精轧机抛钢后层流冷却水开启长度L；③比较L2和L两者的大小关系，若L2＞L，则按计算机模型设定的减速度正常减速，否则，调整计算机模型设定参数，使得L2＞L；本发明的有益效果是：能够使得带钢始终处于相同的冷却条件下，保证带钢的温降、相变稳定，进而控制冷却应力和相变应力均匀化，从而减少带钢的残余应力，使得带钢保持良好的板形，提高板形合格率。

Description

一种减小热轧高强带钢尾部残余应力的方法
技术领域
本发明涉及一种减小热轧高强带钢尾部残余应力的方法，属于冶金行业热轧带钢生产技术领域。
背景技术
参照附图1，热轧带钢的生成工艺主要包括加热、粗轧、精轧、层冷和卷取，带钢经精轧机末机架及层冷水冷却后，在夹送辊的作用下进入卷取机进行卷曲。对于500MPa级及以上的高强钢，由于添加较多的合金元素，在后续冷却过程中由于冷却速率的变化会引起残余应力的加大，表现为较为严重的边浪、中浪或复杂浪，板形问题突出。
在精轧机末机架抛钢后，带钢有一个匀速运动、减速运动、再次匀速运动完成卷取动作的过程。若当速度变化时，带钢仍处于控制冷却阶段，那么为保证稳定的卷取温度，层冷水开启支数会发生变化，这使得冷却速率变化情况突出，严重影响了产品板形质量，尾部废品率大幅度提升。特别是对于低温卷取的强冷品种，如5.0mm规格耐磨钢，其判废比例达到了20%以上。
高强带钢抛钢后残余应力高的主要原因是：轧机抛钢后，夹送辊压力及速度设定不合适，使得带钢发生瞬间的加速，冷却时间缩短，效率降低；后续匀速运行一段时间保持较稳定的冷速；后再次降速，相应关闭层流冷却水集管，又改变了冷却时间和冷却强度；不断变化的冷却条件，使得带钢不同位置的相变时间和相变比例不同，造成残余内应力大幅度增加。由于其产生的主要原因在于后续的不均匀冷却，因此，轧机调整对此类缺陷改善效果不明显。
发明内容
本发明的目的是提供一种减小热轧高强带钢尾部残余应力的方法，能够使得带钢始终处于相同的冷却条件下，保证带钢的温降、相变稳定，进而控制冷却应力和相变应力均匀化，从而减少带钢的残余应力，使得带钢保持良好的板形，提高板形合格率，解决背景技术中存在的问题。
本发明的技术方案是：
一种减小热轧高强带钢尾部残余应力的方法，热轧高强带钢经精轧机末机架抛钢后，进入层流冷却，然后再夹送辊的作用下进入卷取机进行卷曲，按照以下步骤进行操作：
①计算精轧机末机架带尾抛钢后的减速点与精轧机末机架之间的距离L2，
Figure DEST_PATH_IMAGE001
，其中：
L1 :精轧机末机架与卷取机夹送辊间距；
L3 ：带钢速度达到卷取机顺利完成卷取的尾部速度即定尾速度时，带尾与卷取机夹送辊间距；
V1：精轧机末机架抛钢速度；
V2：定尾速度，即带钢速度达到卷取机顺利完成卷取的尾部速度；
β：带钢减速率；
②计算末架精轧机抛钢后层流冷却水开启长度L；
③比较L2和L两者的大小关系，若L2＞L，则按计算机模型设定的减速度正常减速，否则，调整计算机模型设定参数，使得L2＞L；
所述末架精轧机抛钢后层流冷却水开启长度L为层流冷却水开启组数乘以每组冷却段的长度，加上精轧机末机架到第一段层流冷却水的距离。
若L≥L2，则增大带钢减速度（β）或增大定尾速度（V2），使得L2＞L。
为避免精轧机抛钢时，带钢速度发生大的波动，需设定足够大的夹送辊压力，使得轧机与芯轴间张力平稳切换到夹送辊与芯轴之间，而不发生打滑问题，通常情况下带钢尾部夹送辊压力设定不小于200KN；
在轧机抛钢前（一般为带尾到达抛钢机架前第三个机架）时，卷取夹送辊的速度相对于精轧机末机架轧制速度会逐步降低，以保证带钢抛钢后，完全承接芯轴与精轧机之间张力，使得带钢速度不发生明显变化，精轧机末机架轧制速度与夹送辊的速度差与精轧机末机架轧制速度的速度比值，称之为滞后率，滞后率设定应为3%-4%。
末架精轧机抛钢后层流冷却水开启长度L可根据计算机二级控制系统的设定来计算，所述计算机二级控制系统主要是用于卷取温度控制的模型系统，为本领域常用的计算机模型，根据带钢的品种、规格、轧制速度、终轧温度、卷取温度目标、冷却水温度、流量冷却效率等参数，对层流冷却水的集管开启进行控制，以达到设定的卷取温度目标。
本发明的有益效果是：（1）通过控制带钢抛钢后减速点位置设定、夹送辊压力设定、夹送辊速度设定来控制带钢抛钢后的冷却速率，使得带钢始终处于相同的冷却条件下，带钢的温降、相变保持稳定，进而控制了冷却应力和相变应力均匀化，减少带钢的残余应力，使得带钢保持良好的板形，提高板形合格率。（2）适合不同品种的控制。
附图说明
图1 为层流冷却水开启长度示意图；
图2 为本发明计算过程原理图；
图3为本发明带钢速度变化图；
图4为发明卷取加送辊压力及滞后率二级设定表；
图中：卷取机1、夹送辊2、层冷水3、精轧机末机架4。
具体实施方式
以下结合附图，通过实例对本发明作进一步说明。
参照附图1-4，一种减小热轧高强带钢尾部残余应力的方法，热轧高强带钢经精轧机末机架抛钢后，进入层流冷却，然后再夹送辊的作用下进入卷取机进行卷曲，按照以下步骤进行操作：
①计算精轧机末机架带尾抛钢后的减速点与精轧机末机架之间的距离L2，
Figure 311164DEST_PATH_IMAGE002
，其中：
L1 :精轧机末机架与卷取机夹送辊间距；
L3 ：带钢速度达到卷取机顺利完成卷取的尾部速度即定尾速度时，带尾与卷取机夹送辊间距（通常设定为1米）；
V1：精轧机末机架抛钢速度；
V2：定尾速度，即带钢速度达到卷取机顺利完成卷取的尾部速度；
β：带钢减速率；
②计算末架精轧机抛钢后层流冷却水开启长度L；
③比较L2和L两者的大小关系，若L2＞L，则按计算机模型设定的减速度正常减速，否则，调整计算机模型设定参数，使得L2＞L；
所述末架精轧机抛钢后层流冷却水开启长度L为层流冷却水开启组数乘以每组冷却段的长度，加上精轧机末机架到第一段层流冷却水的距离。
若L≥L2，则增大带钢减速度（β）或增大定尾速度（V2），使得L2＞L。
为避免精轧机抛钢时，带钢速度发生大的波动，需设定足够大的夹送辊压力，使得轧机与芯轴间张力平稳切换到夹送辊与芯轴之间，而不发生打滑问题，通常情况下带钢尾部夹送辊压力设定不小于200KN；
在轧机抛钢前（一般为带尾到达抛钢机架前第三个机架）时，卷取夹送辊的速度相对于精轧机末机架轧制速度会逐步降低，以保证带钢抛钢后，完全承接芯轴与精轧机之间张力，使得带钢速度不发生明显变化，精轧机末机架轧制速度与夹送辊的速度差与精轧机末机架轧制速度的速度比值，称之为滞后率，滞后率设定应为3%-4%。
在本实施例中，规格：4*1600mm，材质：NM400TP
本发明采用的技术方案包括：（1）计算精轧机抛钢后的减速点与精轧机末机架之间的距离；（2）计算精轧机抛钢后层冷水开启长度，比较减速点与精轧机之间距离和层冷水开启长度，使得前者大于后者；（3）设定夹送辊压力不小于200KN，避免精轧机抛钢加速；（4）设定夹送辊滞后率3%-4%,使得带钢抛钢后，完全承接芯轴与精轧机之间张力。
一级模型计算方案（1）距离，与层冷水开启长度进行比较（图1），此钢种定尾速度与轧机抛钢速度相同，不进行降速动作。抛钢后，带钢保持4.81m/s的速度恒定运行（L_DC1_MDSFBMS）。(图3)
二级模型表设定夹送辊压力（PR Tail pressure preset value【KN】）值200KN，设定加送辊滞后率(PR lag speed preset ratio 【%】 )值为4%（图4）。

Claims (5)

1.一种减小热轧高强带钢尾部残余应力的方法，热轧高强带钢经精轧机末机架抛钢后，进入层流冷却，然后再夹送辊的作用下进入卷取机进行卷曲，其特征在于：按照以下步骤进行操作：
①计算精轧机末机架带尾抛钢后的减速点与精轧机末机架之间的距离L2，
Figure 36068DEST_PATH_IMAGE001
，其中：
L1 :精轧机末机架与卷取机夹送辊间距；
L3 ：带钢速度达到卷取机顺利完成卷取的尾部速度即定尾速度时，带尾与卷取机夹送辊间距；
V1：精轧机末机架抛钢速度；
V2：定尾速度，即带钢速度达到卷取机顺利完成卷取的尾部速度；
β：带钢减速率；
②计算末架精轧机抛钢后层流冷却水开启长度L；
③比较L2和L两者的大小关系，若L2＞L，则按计算机模型设定的减速度正常减速，否则，调整计算机模型设定参数，使得L2＞L。
2.根据权利要求1所述的一种减小热轧高强带钢尾部残余应力的方法，其特征在于：所述末架精轧机抛钢后层流冷却水开启长度L为层流冷却水开启组数乘以每组冷却段的长度，加上精轧机末机架到第一段层流冷却水的距离。
3.根据权利要求1所述的一种减小热轧高强带钢尾部残余应力的方法，其特征在于：若L≥L2，则增大带钢减速度（β）或增大定尾速度（V2），使得L2＞L。
4.根据权利要求1所述的一种减小热轧高强带钢尾部残余应力的方法，其特征在于：设定带钢尾部夹送辊压力，使得末架精轧机与卷取机芯轴之间的张力平稳切换到夹送辊与卷取机芯轴之间的张力，保证带钢不出现打滑现象。
5.根据权利要求4所述的一种减小热轧高强带钢尾部残余应力的方法，其特征在于：所述带钢尾部夹送辊压力不小于200KN。
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