CN112845673B - 钢板热矫直方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种钢板热矫直方法，属于轧钢技术领域。钢板热矫直方法的热矫直步骤包括依次进行的局部矫直和全程矫直。局部矫直包括：对待矫直钢板的钢板尾部和钢板头部分别进行矫直。全程矫直包括：对待矫直钢板的全程依次进行第一次矫直和第二次矫直，第二次矫直的压下量小于第一次矫直的压下量，且第二次矫直的矫直压力小于第一次矫直的矫直压力。该方法能够有效改善钢板矫直后的平直度。

Description

钢板热矫直方法

技术领域

本申请涉及轧钢技术领域，具体而言，涉及一种钢板热矫直方法。

背景技术

在钢板生产过程中，由于各种原因容易造成板形缺陷。现有技术中，通常采用热矫直技术对板形缺陷进行改善。目前的热矫直工艺中，为了提高矫直效果，通常在矫直时重复一个道次，该方法能够在一定程度上减少钢板弯曲的发生，但是矫直后钢板内产生的残余应力在后续工序中容易出现反飘的现象，使得在矫直钢板时仍然难以达到较好的平直度。

发明内容

本申请的目的在于提供一种钢板热矫直方法，能够有效改善钢板矫直后的平直度。

本申请的实施例是这样实现的：

本申请实施例提供一种钢板热矫直方法，钢板热矫直方法的热矫直步骤包括依次进行的局部矫直和全程矫直。

局部矫直包括：对待矫直钢板的钢板尾部和钢板头部分别进行矫直。

全程矫直包括：对待矫直钢板的全程依次进行第一次矫直和第二次矫直，第二次矫直的压下量小于第一次矫直的压下量，且第二次矫直的矫直压力小于第一次矫直的矫直压力。

本申请实施例提供的钢板热矫直方法，有益效果包括：

在全程矫直之前，分别对待矫直钢板的钢板尾部和钢板头部进行局部的矫直，能够有效改善轧制后钢板头尾板形翘曲的问题。在全程矫直中，先通过第一次矫直进一步实现对钢板全程的有效矫直；再减小压下量和矫直压力进行第二次矫直，在保证矫直效果的同时，有效消除矫直中产生的残余应力。

本申请的钢板热矫直方法，先通过针对性的局部矫直使得钢板具有较好的整体平整性，再通过全程矫直有效矫直钢板全程并有效消除残余应力。局部矫直和全程矫直配合，能够有效改善钢板矫直后的平直度。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

需要说明的是，本申请中的“和/或”，如“特征1和/或特征2”，均是指可以单独地为“特征1”、单独地为“特征2”、“特征1”加“特征2”，该三种情况。

另外，在本申请的描述中，除非另有说明，“一种或多种”中的“多种”的含义是指两种及两种以上；“数值a～数值b”的范围包括两端值“a”和“b”，“数值a～数值b+计量单位”中的“计量单位”代表“数值a”和“数值b”二者的“计量单位”。

下面对本申请实施例的钢板热矫直方法进行具体说明。

本申请实施例提供一种钢板热矫直方法，其热矫直步骤包括依次进行的局部矫直和全程矫直。该钢板热矫直方法示例性地用于对厚规格、高强度的钢板进行矫直，该钢板的厚度例如为≥30mm，该钢板的强度例如为在Q355MPa以上。

关于局部矫直：

发明人研究发现，例如轧制厚规格、高强度等性能的钢板时，钢板精轧的开轧温度和终轧温度较低，导致轧机轧制后钢板头部和钢板尾部存在翘曲问题。而且，经超快冷方式的冷却后，会进一步加剧钢板头部和钢板尾部的翘曲程度，使得在矫直工序中难以对钢板头部和钢板尾部的翘曲进行充分消除而使得钢板达到较好的平直度。因此，对钢板头部和钢板尾部的翘曲问题进行有效消除，是提高矫直后钢板平直度的重点。

需要说明的是，在本申请中，钢板头部和钢板尾部可以按照本领域公知的理解进行确定。例如，钢板头部是指轧钢中钢板先出轧机的一端，钢板尾部是指轧钢中钢板后出轧机的一端。

在本申请的实施例中，局部矫直包括：对待矫直钢板的钢板尾部和钢板头部分别进行矫直。其通过针对性的局部矫直能够有效改善轧制后钢板头尾板形翘曲的问题，使得钢板具有较好的整体平整性，有利于提高矫直后钢板的平直度。

考虑到待矫直钢板的钢板头部和钢板尾部有一定的翘曲范围，在对钢板尾部和钢板头部进行矫直时，合适的矫直范围有利于保证有较高的矫直效果和矫直效率。

可选的，钢板尾部在矫直方向上的长度为2～3m，例如但不限于为2m、2.5m、3m中的任意一者或者任意两者之间的范围。

可选的，钢板头部在矫直方向上的长度为2～3m，例如但不限于为2m、2.5m、3m中的任意一者或者任意两者之间的范围。

目前的钢板轧制工艺中，在轧制完成后钢板尾部的温度低于钢板中部的温度和钢板头部的温度。考虑到矫直温度对矫直效果的影响，若轧制完成后不及时先对钢板尾部进行矫直，钢板尾部的温度进一步降低后会影响矫直效果；而且钢板尾部的温度过低还容易造成矫直机矫直压力过大而泄压的现象。

在一些示例性的实施方式中，局部矫直包括：先对钢板尾部进行尾部矫直，再对钢板头部进行头部矫直。发明人出人意料地发现，利用钢板首尾的温度差异，先对钢板尾部进行矫直后钢板头部还可以保留理想的余热，以便对钢板尾部和钢板头部均能较好地进行矫直。

可以理解的是，在本申请的其他实施方式中，也可以出于其他的目的调整头部矫直和尾部矫直的顺序，例如先对钢板头部进行头部矫直，再对钢板尾部进行尾部矫直。

关于全程矫直：

在本申请的实施例中，全程矫直包括：对待矫直钢板的全程依次进行第一次矫直和第二次矫直，第二次矫直的压下量小于第一次矫直的压下量，且第二次矫直的矫直压力小于第一次矫直的矫直压力。第一次矫直在局部矫直后进一步实现对钢板全程的有效矫直；第二次矫直在减小压下量和矫直压力的条件下进行，两次不同矫直压下量和矫直压力的结合，在保证矫直效果的同时，有效消除矫直中产生的残余应力。另一方面，在局部矫直后配合该特定的全程矫直，还能够有效改善钢板矫直后的平直度。

相较于第一次矫直，第二次矫直时合适的减小压下量和减小矫直压力，有利于在保证矫直效果的同时，能够更好地消除矫直中产生的残余应力。

在一些示例性的实施方式中，第二次矫直的压下量比第一次矫直的压下量小0.5～1.0mm，例如0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm和1.0mm中的任意一者或者任意两者之间的范围。第二次矫直的矫直压力比第一次矫直的矫直压力小1500～2500kN，例如但不限于为1500kN、1800kN、2000kN、2200kN和2500kN中的任意一者或者任意两者之间的范围。

关于整体热矫直步骤：

可以理解的是，由于在热矫直工艺中，不同厚度规格的钢板之间的力学性能存在一定的差异。在本申请的实施例中，针对不同规格厚度的钢板，给出了一些矫直参数，以对钢板提供更好的矫直效果。

作为第一种示例，待矫直钢板的厚度h1为30mm≤h1＜40mm。局部矫直和第一次矫直步骤中，出口压下量为3.5～4.5mm，例如但不限于为3.5mm、3.8mm、4.0mm、4.2mm和4.5mm中的任意一者或者任意两者之间的范围。热矫直步骤的前倾动量为-1.0～-0.5mm，例如但不限于为-1.0mm、-0.9mm、-0.8mm、-0.7mm、-0.6mm和-0.50mm中的任意一者或者任意两者之间的范围。热矫直步骤的矫直压力为5000～9000kN，例如但不限于为5000kN、6000kN、7000kN、8000kN和9000kN中的任意一者或者任意两者之间的范围。

作为第二种示例，待矫直钢板的厚度h2为40mm≤h2＜50mm。局部矫直和第一次矫直步骤中，出口压下量为3.0～4.0mm，例如但不限于为3.0mm、3.3mm、3.5mm、3.7mm和4.0mm中的任意一者或者任意两者之间的范围。前倾动量为-0.5～0mm，例如但不限于为-0.5mm、-0.4mm、-0.3mm、-0.2mm、-0.1mm和0mm中的任意一者或者任意两者之间的范围。矫直压力为6000～10000kN，例如但不限于为6000kN、7000kN、8000kN、9000kN和10000kN中的任意一者或者任意两者之间的范围。

作为第三种示例，待矫直钢板的厚度h3为50mm≤h3≤90mm。局部矫直和第一次矫直步骤中，出口压下量为2.5～3.5mm，例如但不限于为2.5mm、2.8mm、3.0mm、3.2mm和3.5mm中的任意一者或者任意两者之间的范围。热矫直步骤的前倾动量为-0.5～0mm，例如但不限于为-0.5mm、-0.4mm、-0.3mm、-0.2mm、-0.1mm和0mm中的任意一者或者任意两者之间的范围。热矫直步骤的矫直压力为7000～13000kN，例如但不限于为7000kN、8000kN、9000kN、10000kN、11000kN、12000kN和13000kN中的任意一者或者任意两者之间的范围。

需要说明的是，在本申请中，前倾动量的正负值表达含义可以按照本领域公知的理解进行确定。例如，前倾动量等于矫直入口处辊缝宽度减去矫直出口处辊缝宽度的差值，辊缝宽度则是指上排矫辊和下排矫辊之间的距离。前倾动量为负值时，表示矫直入口处辊缝宽度小于矫直出口处辊缝宽度；前倾动量为正值时，表示矫直入口处辊缝宽度大于矫直出口处辊缝宽度。

考虑到轧制温度对轧制效果的影响，为了能够有效地进行矫直，在一些示例性的实施方式中，热矫直步骤的矫直温度在450℃以上。

考虑到在进行矫直作业时，在咬钢速度较大的情况下，钢板的钢头与矫直辊会发生激烈冲撞而产生辊印，进而会影响矫直后钢板的表面质量，因此在矫直作业时需要有合适的咬钢速度。

作为一种示例，热矫直步骤的咬钢速度≤20mpm，或≤18mpm，或≤15mpm，或≤12mpm，或≤10mpm，或≤8mpm。该咬钢速度例如但不限于为5mpm、8mpm、10mpm、12mpm、15mpm、18mpm和20mpm中的任意两者之间的范围。

由于钢板的矫直尾部离开矫直辊时，在抛钢速度较大的情况下，钢板的矫直尾部会激烈拍打矫直辊，对矫直辊的寿命有较大影响；而且，拍打过程中对在钢板产生一定的辊印，对矫直后钢板的平直度有一定的影响，因此在矫直作业时需要有合适的抛钢速度。

需要说明的是，在本申请的实施例中，钢板的矫直尾部并不等同于钢板位置，该钢板的矫直尾部是指在矫直工序中钢板最后从矫直设备中被矫直并输出的一端。

作为一种示例，热矫直步骤的抛钢速度≤30mpm，或≤20mpm，或≤15mpm，或≤10mpm。该抛钢速度例如但不限于为5mpm、10mpm、15mpm、20mpm、25mpm和30mpm中的任意两者之间的范围。

考虑到矫直时钢板的行进方向对矫直平直度效果以及工序流畅性的影响，在一些示例性的实施方案中，在局部矫直中，对钢板尾部的矫直为正向矫直，对钢板头部的矫直为逆向矫直；和/或，在全程矫直中，第一次矫直和第二次矫直均为正向矫直。其中，正向矫直是指从待矫直区域靠近钢板头部的一端开始矫直，逆向矫直是指从待矫直区域靠近钢板尾部的一端开始矫直。

以下结合实施例对本申请的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1～9

一种钢板热矫直方法，包括：

S1.对待矫直钢板的钢板尾部进行尾部矫直，尾部矫直为正向矫直。

S2.对待矫直钢板的钢板头部进行头部矫直，头部矫直为逆向矫直。

S3.对待矫直钢板的全程进行第一次矫直，第一次矫直为正向矫直。

S4.对待矫直钢板的全程进行第二次矫直，第二次矫直为正向矫直。

其中：

(1)待矫直钢板为Q355钢；轧钢出钢后即开始进行钢板热矫直，以使热矫直温度在450℃以上。

(2)钢板尾部在矫直方向上的长度为2.5m，钢板头部在矫直方向上的长度为2.5m。

(3)热矫直步骤中，咬钢速度为20mpm，抛钢速度为30mpm。

(4)待矫直钢板的厚度h，热矫直步骤中的前倾动量A，尾部矫直、头部矫直和第一次矫直中的出口压下量B和矫直压力C，以及第二次矫直和第一次矫直相比出口压下量的减小量△B和矫直压力的减小量△C，均如表1所示。

实施例10

一种钢板热矫直方法，其与实施例1的不同之处仅在于：

S1步骤和S2步骤的顺序相反。即在本实施例中，先对待矫直钢板的钢板头部进行头部矫直，再对待矫直钢板的钢板尾部进行尾部矫直。

对比例1

一种钢板热矫直方法，其与实施例1的不同之处仅在于：

未进行S1步骤。即在本实施例中，直接对待矫直钢板的钢板头部进行头部矫直，然后依次进行第一次矫直和第二次矫直。

对比例2

一种钢板热矫直方法，其与实施例1的不同之处仅在于：

未进行S2步骤。即在本实施例中，对待矫直钢板的钢板尾部进行尾部矫直后，直接依次进行第一次矫直和第二次矫直。

对比例3

一种钢板热矫直方法，其与实施例1的不同之处仅在于：

进行S4步骤的第二次矫直时，未减小压下量和矫直压力。即在本实施例中，第二次矫直和第一次矫直相比出口压下量的减小量△B和矫直压力的减小量△C均为0。

对比例4

一种钢板热矫直方法，其与实施例1的不同之处仅在于：

未进行S4步骤。即在本实施例中，依次对待矫直钢板进行尾部矫直、头部矫直和第一次矫直后，矫直工序结束。

对比例5～6

一种钢板热矫直方法，其与实施例1的不同之处仅在于：

(1)未进行S1和S2步骤。即在本实施例中，即在本实施例中，对待矫直钢板直接依次进行第一次矫直和第二次矫直。

(2)待矫直钢板的厚度，热矫直步骤中的前倾动量A，第一次矫直中的出口压下量B1和矫直压力C1，以及第二次矫直和第一次矫直相比出口压下量的减小量△B和矫直压力的减小量△C，均如表1所示。

表1.矫直参数

试验例

对实施例1～10以及对比例1～5提供的矫直后的钢板的平直度进行检测。

试验钢板的件数、存在不平度缺陷的钢板件数以及不平度缺陷率，其中，不平度缺陷率为存在不平度缺陷的钢板件数*100％/试验钢板的件数的计算值保留两位小数点的结果。

其中，检测方法参照《GB/T 709-2019热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》，存在不平度缺陷的钢板为不平度缺陷超标的钢板，判断是否超标时参见该标准第9页第7.1不平度部分。其中，判断上述规格钢板的以下三种不平度缺陷：(1)头尾部翘曲：主要为头部、尾部整体上翘或者下扣导致钢板不平度超标；(2)尾部折弯：主要为距钢板尾部1m位置出现明显的整体弯曲；(3)横向弯曲：主要为钢板经快速冷却后横向产生整体弯曲现象。检测情况及结果如表2所示。

表2.平直度检测结果

根据表2：

实施例1～3和实施例4～9相比可知：特定的压下量和前倾动量的要求，钢板的不平度缺陷率较低，能够保证较好的矫直效果。如实施例4～6中当压下量和前倾动量过大时，或者如实施例7～9中当压下量和前倾动量过小时，钢板的不平度缺陷率均出现明显上升，说明矫直效果均出现了一定程度的下降。

实施例1、实施例10和对比例1～2相比可知：在全程矫直前先分别进行尾部矫直和头部矫直，和如对比例1～2中在全程矫直前仅进行尾部矫直或者头部矫直相比，钢板的不平度缺陷率明显较低，能够保证较好的矫直效果。而且，如实施例10中先进行头部矫直再进行尾部矫直，虽然和如对比例1～2中在全程矫直前仅进行尾部矫直或者头部矫直相比，钢板的不平度缺陷率明显的降低；但是和如实施例1中先进行尾部矫直再进行头部矫直相比，钢板的不平度缺陷率仍出现明显的上升，说明先矫直尾部再矫直头部时具有更好的矫直效果。

实施例1和对比例3～4相比可知：在第一次矫直后，增加第二次矫直，使得钢板的不平度缺陷率明显降低，矫直效果明显提高。而且，在增加了第二次矫直的情况下，在第二次矫直时将压下量和矫直压力进行适当的减小，使得钢板的不平度缺陷率明显降低，矫直效果显著提高。

实施例1和对比例5～6相比可知：在全程矫直前先分别进行尾部矫直和头部矫直，和按照特定参数要求直接进行两个道次的全程矫直相比，钢板的不平度缺陷率显著降低，矫直具有更好的效果。

以上所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

Claims (6)

1.一种钢板热矫直方法，其特征在于，所述钢板热矫直方法的热矫直步骤包括依次进行的局部矫直和全程矫直；

所述局部矫直包括：对待矫直钢板的钢板尾部和钢板头部分别进行矫直；

所述全程矫直包括：对所述待矫直钢板的全程依次进行第一次矫直和第二次矫直，所述第二次矫直的压下量小于所述第一次矫直的压下量，且所述第二次矫直的矫直压力小于所述第一次矫直的矫直压力；所述第二次矫直的压下量比所述第一次矫直的压下量小0.5～1.0mm，所述第二次矫直的矫直压力比所述第一次矫直的矫直压力小1500～2500kN；

所述待矫直钢板的厚度h1为30mm≤h1＜40mm，所述局部矫直和所述第一次矫直步骤中，出口压下量为3.5～4.5mm、前倾动量为-1.0～-0.5mm且矫直压力为5000～9000kN；

所述待矫直钢板的厚度h2为40mm≤h2＜50mm，所述局部矫直和所述第一次矫直步骤中，出口压下量为3.0～4.0mm、前倾动量为-0.5～0mm且矫直压力为6000～10000kN；

所述待矫直钢板的厚度h3为50mm≤h3≤90mm，所述局部矫直和所述第一次矫直步骤中，出口压下量为2.5～3.5mm、前倾动量为-0.5～0mm且矫直压力为7000～13000kN。

2.根据权利要求1所述的钢板热矫直方法，其特征在于，所述局部矫直包括：先对所述钢板尾部进行尾部矫直，再对所述钢板头部进行头部矫直。

3.根据权利要求1或2所述的钢板热矫直方法，其特征在于，所述钢板尾部在矫直方向上的长度为2～3m，和/或，所述钢板头部在矫直方向上的长度为2～3m。

4.根据权利要求1或2所述的钢板热矫直方法，其特征在于，所述热矫直步骤的咬钢速度≤20mpm，和/或，所述热矫直步骤的抛钢速度≤30mpm。

5.根据权利要求1或2所述的钢板热矫直方法，其特征在于，在所述局部矫直中，对所述钢板尾部的矫直为正向矫直，对所述钢板头部的矫直为逆向矫直；和/或，在所述全程矫直中，所述第一次矫直和所述第二次矫直均为正向矫直；

其中，所述正向矫直从待矫直区域靠近所述钢板头部的一端开始矫直，所述逆向矫直从待矫直区域靠近所述钢板尾部的一端开始矫直。

6.根据权利要求1或2所述的钢板热矫直方法，其特征在于，所述热矫直步骤的矫直温度在450℃以上。