CN113020319B - 一种带钢平整工艺方法、生产线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带钢平整工艺方法、生产线，方法包括：对板坯进行前序工艺，制成带钢；采用设有卷取张力区间的平整机组对所述带钢进行平整加工，其中，所述卷取张力区间是根据所述带钢的临界张力F_c与所述平整机组的上限张力F_max和下限张力F_min的比较结果设定的区间。本发明提供的方法、生产线用以解决平整后的带钢在卷取的过程中，其板形问题暂时弱化或者暂时消失，通过目测无法发现实际存在的板形问题的技术问题。实现了带钢的板形问题在卷取的过程中不会暂时弱化或者消失，目测能及时发现的技术效果。

Description

一种带钢平整工艺方法、生产线

技术领域

本发明涉及热连轧技术领域，尤其涉及一种带钢平整工艺方法、生产线。

背景技术

热轧薄规格产品，尤其是高强产品，在精轧过程中的稳定性和板形控制都有较高难度，受设备精度、控制参数设定、现场人员操作水平等多种因素的影响。另外，在带钢轧后冷却和钢卷冷却过程中，带钢板形还会再次发生变化。因此，通过平整机组来进一步改善带钢板形成为了提高板形质量的重要工艺过程。目前，国内多数平整机组出口均未配置板形检测相关仪表，平整后的板形主要依赖于目测。

但本申请发明人在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：

受平整机组卷取张力拉伸作用的影响，平整后的带钢浪形会不同程度的减弱，张力过大时带钢浪形甚至被拉平。即平整后的带钢在卷取的过程中，其板形问题会暂时弱化或者暂时消失，此时通过目测无法发现实际存在的板形问题。

发明内容

本申请实施例通过提供一种带钢平整工艺方法、生产线，解决了现有技术中平整后的带钢在卷取的过程中，其板形问题暂时弱化或者暂时消失的技术问题，实现了带钢的板形问题在卷取的过程中不会暂时弱化或者消失，目测能及时发现的技术效果。

本申请通过本申请的一实施例提供如下技术方案：

第一方面，提供一种带钢平整工艺方法，包括：对板坯进行前序工艺，制成带钢后，采用设有卷取张力区间的平整机组对所述带钢进行平整加工，其中，所述卷取张力区间是根据所述带钢的临界张力F_c与所述平整机组的上限张力F_max和下限张力F_min的比较结果设定的区间。

可选地，所述带钢的临界张力F_c是根据公式F_c＝σ_c·b·w计算得到；其中，b是所述带钢的厚度，w是所述带钢的宽度，σ_c是所述带钢的临界张力。

可选地，所述临界应力σ_c是根据公式σ_c＝a·A·E计算得到，其中，a是所述带钢的浪宽修正系数，A是消除所述带钢浪形所需的延伸率，E是所述带钢的弹性模量。

可选地，所述弹性模量E，是通过对所述带钢的拉伸曲线中的弹性形变段进行线性拟合得到，或者通过拉伸试验机拉伸所述带钢的试样得到。

可选地，所述浪宽修正系数a的取值区间是[0.8,1.0]，所述浪宽修正系数a在区间[0.8,1.0]中的具体取值根据所述带钢类型确定。

可选地，所述延伸率A是根据公式A＝π²·H²/4L²计算得到，其中，H和L分别是所述带钢板形标准中浪形的最大浪高和最大浪距。

可选地，所述平整机组卷取张力的上限张力F_max由提供张力的设备的额定载荷确定，所述平整机组卷取张力的下限张力F_min是使得所述带钢顺利平整以及使得所述带钢卷取后具有目标卷形所需的最小卷取张力。

可选地，所述平整机组卷取张力的下限张力F_min的具体取值由所述带钢的类型或者用途确定，或者由提供张力的设备的最小载荷确定。

可选地，所述的方法，其特征在于：

当F_c≤F_min时，所述卷取张力区间为定值F_min；

当F_min<F_c<F_max时，所述卷取张力设定区间为[F_min,F_c]；

当F_max≤F_c时，所述卷取张力设定区间为[F_min,F_max]。

另一方面，提供一种带钢平整工艺生产线，包括：

前序工艺设备，用于对板坯进行前序工艺，制成带钢；

设有卷取张力区间的平整机组，用于对所述带钢进行平整加工，其中，所述卷取张力区间是根据所述带钢的临界张力F_c与所述平整机组的上限张力F_max和下限张力F_min的比较结果设定的区间。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

由于对所述带钢的临界张力F_c与所述平整机组的上限张力F_max和下限张力F_min做了比较，并根据比较结果对所述平整机组设定了卷取张力区间，使得平整机组在卷取带钢的过程中对带钢的拉伸作用未到达带钢的临界承受界限，因此带钢实际存在的浪形得以保留，不会弱化或者消失。因此，带钢经设定了上述卷取张力区间的平整机组卷取时，其实际存在的板形问题能通过目测及时发现。更进一步，因为通过目测及时发现了带钢的板形问题，所以能对平整机组的工艺参数进行实时的调整优化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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为本发明实施例中带钢平整工艺方法流程图；

图2为本发明实施例中卷取张力区间的设定流程图；

图3为带钢的临界应力σ_c的计算流程图；

图4为本发明实施例中的生产线；

图5为本发明实施例中弹性模量E的拟合图。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种带钢平整工艺方法，解决了现有技术中平整后的带钢在卷取的过程中，其板形问题暂时弱化或者暂时消失的技术问题。

本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

对板坯进行前序工艺，制成带钢后，采用设有卷取张力区间的平整机组对所述带钢进行平整加工，其中，所述卷取张力区间是根据所述带钢的临界张力F_c与所述平整机组的上限张力F_max和下限张力F_min的比较结果设定的区间。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本实施例提供了一种带钢平整工艺方法，如图1所示，包括：

步骤S101，对板坯进行前序工艺，制成带钢；

步骤S102，采用设有卷取张力区间的平整机组对所述带钢进行平整加工，其中，所述卷取张力区间是根据所述带钢的临界张力F_c与所述平整机组的上限张力F_max和下限张力F_min的比较结果设定的区间。

下面结合图1详细介绍本实施例提供的方法的实施步骤：

首先，执行步骤S101，对板坯进行前序工艺，制成带钢。

在具体实施过程中，板坯经测长、定位以后，由装钢机装入加热炉加热到预定温度后，由出钢机托出并放在加热炉出炉辊道上；然后，加热好的板坯通过输送辊道先输送到高压水除鳞装置除鳞，再输送到定宽压力机，根据需要进行侧压定宽。接着，板坯由辊道先后运送进第一架二辊可逆粗轧机及第二架四辊可逆粗轧机轧制，制成中间坯；之后，中间坯由带保温罩的中间辊道输送到切头飞剪处切头、切尾后，经精轧前高压水除鳞装置清除二次氧化铁皮，由精轧前立辊导向进入精轧机组；最后，中间坯经过F1～F7四辊精轧机组，轧制成热轧带钢。

热轧带钢在输出辊道上由带钢层流冷却系统冷却，由终轧温度冷却到规定的卷取温度。之后卷取机把带钢打卷，卸卷小车把钢卷托出至打捆机打捆，再由钢卷运输系统将钢卷继续向后运送，经打捆、称重、标记后，分别运送到热轧钢卷成品库、冷轧原料库和精整原料库。在钢卷库内冷却后的钢卷按下一步加工工艺要求分别送至平整机组。

当然，上述前序工艺的各工艺顺序和工艺项目可以根据需要调整，只要是在平整加工前的工艺都可以称为前序工艺，在此不作限制。

接着，执行步骤S102，采用设有卷取张力区间的平整机组对所述带钢进行平整加工，其中，所述卷取张力区间是根据所述带钢的临界张力F_c与所述平整机组的上限张力F_max和下限张力F_min的比较结果设定的区间。

在具体的实施过程中，所述卷取张力区间可以根据如图2所示的流程进行设定。

第一步，执行步骤S201，获得所述带钢的临界应力σ_c。在具体的实施过程中，σ_c可以通过长期积累的实验数据得到，或者根据如图3所示的流程得到，在此不作限制。如果选择根据如图3所示的流程来获得所述带钢的临界应力σ_c，那么：

首先，行步骤S301，获取所述带钢的弹性模量E。在具体的实施过程中，所述的弹性模量E可以通过对所述带钢的拉伸曲线中的弹性形变段进行线性拟合得到，或者通过拉伸试验机拉伸所述带钢的试样得到，在此不作限制。

然后，执行步骤S302，获取所述带钢板形标准中浪形的最大浪高H和最大浪距L。

接着，执行步骤S303，获得消除所述带钢最大浪形所需的延伸率A。在具体的实施过程中，A可以通过该高强度钢种在长期生产过程中积累的生产数据得到，或者通过公式A＝π²·H²/4L²计算得到，在此不作限制。

最后，执行步骤S304，获得所述带钢的临界应力σ_c。σ_c通过公式σ_c＝a·A·E计算得到，其中a是带钢的浪宽修正系数。根据长期生产的经验，带钢的浪宽修正系数a的取值区间在[0.8,1.0]时，能较准确地修正理想临界应力，而a在该区间的具体取值，则由带钢的具体类型确定。例如，当带钢是某高强度钢种时，a在该区间的取值为A，当带钢是某常规钢种时，a在该区间的取值为B，总之，依据不同的带钢类型，a在该区间的取值也随之变化，在此不再一一列举。

第二步，执行步骤S202，计算所述带钢的临界张力F_c。在具体的实施过程中，F_c是根据公式F_c＝σ_c·b·w进行计算，其中，b是带钢的厚度，w是带钢的宽度。

第三步，执行步骤S203，获取平整机组的上限卷取张力F_max和下限卷取张力F_min。在具体的实施过程中，平整机组卷取张力的上限张力F_max由提供张力的设备的额定载荷确定，下限张力F_min是使得所述带钢顺利平整以及使得所述带钢卷取后具有目标卷形所需的最小卷取张力。其中，F_min的具体取值可以是由所述带钢的类型或者用途确定，或者由提供张力的设备的最小载荷确定，在此不作限制。

第四步，执行步骤S204，根据所述带钢的临界张力F_c与所述平整机上限上限张力F_max和下限张力F_min的比较结果，设定所述平整机组的卷取张力区间。其中，所述比较结果可以是：

当F_c≤F_min时，所述卷取张力区间为定值F_min；

当F_min<F_c<F_max时，所述卷取张力设定区间为[F_min，F_c]；

当F_max≤F_c时，所述卷取张力设定区间为[F_min，F_max]；

或者可以是：

当

时，判定为非正常生产条件，不设定卷取张力区间；

当

时，所述卷取张力设定区间为[F_min，Fc]；

当

时，所述卷取张力设定区间为[F_min，F_max]；

其中，a是为根据经验或试验数据而设定的常数。

下面，结合带钢的具体参数来展示本发明的具体实施过程。例如，根据带钢的类型，选择某高强钢种，厚度为3.2mm，宽度为1200mm。

第一步，获得所述带钢的临界应力σ_c。本实施例采用如图3所示的流程来获得σ_c。

首先，获取所述带钢的弹性模量E，本实施例展示利用拉伸曲线拟合弹性模量，具体方法如下：截取所述带钢弹性形变段拉伸曲线数据，并对其进行线性拟合，拟合结果如图5所示。拟合结果自变量x的系数即为弹性模量，经过单位转化后，得出所述带钢弹性模量为236.1GPa。

然后，获取所述带钢板形标准中浪形的最大浪高H和最大浪距L。此处，带钢板形标准中要求浪距400mm时浪高不超3mm。

接着，获得消除所述带钢最大浪形所需的延伸率A。本实施例展示通过计算获得消除所述带钢最大浪形所需的延伸率A。此处，浪距L＝400mm，浪高H＝3mm，因此，延伸率A为：A＝π²·H²/4L²＝0.01388(％)。

最后，计算所述带钢的临界应力σ_c。本实施例中该类型的带钢浪宽修正系数a为0.95，因此，σ_c＝a·A·E＝31.1302(MPa)。

第二步，计算所述带钢的临界张力F_c。此处，厚度b＝3.2mm，宽度w＝1200mm，因此，F_c＝σ_c·b·w＝119.5399≈120(kN)。

第三步，获取平整机组的上限卷取张力F_max和下限卷取张力F_min。通过长期积累的实验数据，本实施例选择的钢种的卷取张力下限F_min为80kN，张力设备提供的张力额定载荷即卷取张力上限F_max为300kN。由于比较结果F_min<F_c<F_max，卷取张力区间设为[F_min,F_c]，即[80kN,120kN]。

在本实施例中，平整机组的卷取张力区间设为[80kN,120kN]。一种可能的情况是：带钢经所述平整机组平整后，仍然具有浪距400mm，浪高3mm的浪形，或者具有比该标准还严重的浪形。由于设有卷取张力区间且消除带钢浪形所需的临界张力大于该区间的最大张力120kN，在平整机组卷取带钢的过程中，所述存在的浪形不会因为卷取张力的作用而减弱或者消失，目测能明显发现该板形问题，从而及时调大平整机组的平整下压参数，以减弱浪形，使平整后的带钢符合板形标准。

又例如，根据带钢的用途，选择一种用于制造小五金制品的带钢，厚度为2.0mm，宽度为1400mm。

第一步，获得所述带钢的临界应力σ_c。在本实施例中，仍然用图3的流程来获得带钢的临界应力σ_c。

首先，获取所述带钢的弹性模量E，本实施例中弹性模量E通过拉伸试验机拉伸带钢样品得到，为179.7GPa。

然后，获取所述带钢板形标准中浪形的最大浪高H和最大浪距L。此处，带钢板形标准中要求浪距500mm时浪高不超2mm。

接着，获得消除所述带钢最大浪形所需的延伸率A。本实施例仍然展示通过计算获得消除所述带钢最大浪形所需的延伸率A。此处，浪距L＝500mm，浪高H＝2mm，因此，延伸率A为：A＝π²·H²/4L²＝0.00395(％)。

最后，计算所述带钢的临界应力σ_c。本实施例中该用途的带钢浪宽修正系数a为0.9，σ_c＝a·A·E＝6.3848(MPa)。

第二步，根据所述带钢的厚度b和宽度w，计算临界张力F_c。

F_c＝σ_c·b·w＝17.8775≈18(kN)。

第三步，获取平整机组的上限卷取张力F_max和下限卷取张力F_min。通过长期积累的实验数据，本实施例选择的带钢的卷取张力下限F_min为20kN，张力设备提供的张力额定载荷即卷取张力上限F_max为300kN。由于比较结果F_c<F_min，卷取张力区间设为定值F_min，即20kN。

在本实施例中，平整机组的卷取张力区间设为定值20kN。在这种情况下，无论经平整后的带钢有无超出标准的浪形，带钢都会被拉平，此时要考虑平整之后再重新开卷卸张检查，正常生产的情况下，一般不会出现这样的情况。

再例如，根据带钢的类型，选择某厚宽规钢种，厚度为6.0mm，宽度为1850mm。

第一步，获得所述带钢的临界应力σ_c。通过长期积累的实验数据，该类型带钢在所述板形标准下的临界应力σ_c为27.6507MPa。

第二步，根据所述带钢的厚度b和宽度w，计算其临界张力F_c。

F_c＝σ_c·b·w＝306.9225≈307(kN)

第三步，获取平整机组的上限卷取张力F_max和下限卷取张力F_min。通过长期积累的实验数据，本实施例选择的钢种用张力设备的最小载荷即可顺利平整且卷成目标卷形，故卷取张力下限F_min设为张力设备的最小载荷60kN，张力设备提供的张力额定载荷即卷取张力上限F_max为300kN。由于比较结果F_max<F_c，卷取张力区间设为[F_min,F_max]，即[60kN,300kN]。

在本实施例中，平整机组的卷取张力区间设为[60kN,300kN]。由于消除带钢浪形所需的临界张力恒大于卷取张力区间的最大张力，在平整机组卷取带钢的过程中，所述带钢浪形不会因为卷取张力的作用而减弱或者消失，目测能明显发现板形问题，从而及时调大平整机组的平整下压参数，优化平整效果。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种带钢平整工艺生产线，如图4所示，包括：

前序工艺设备401，用于对板坯进行前序工艺，制成带钢；

设有卷取张力区间的平整机组402，用于对所述带钢进行平整加工，其中，所述卷取张力区间是根据所述带钢的临界张力F_c与所述平整机组的上限张力F_max和下限张力F_min的比较结果设定的区间。

可选的，所述带钢的临界张力F_c是根据公式F_c＝σ_c·b·w计算得到；其中，b是所述带钢的厚度，w是所述带钢的宽度，σ_c是所述带钢的临界张力。

可选地，所述临界应力σ_c是根据公式σ_c＝a·A·E计算得到，其中，a是所述带钢的浪宽修正系数，A是消除所述带钢浪形所需的延伸率，E是所述带钢的弹性模量。

可选地，所述弹性模量E，是通过对所述带钢的拉伸曲线中的弹性形变段进行线性拟合得到，或者通过拉伸试验机拉伸所述带钢的试样得到。

可选地，所述浪宽修正系数a的取值区间是[0.8,1.0]，所述浪宽修正系数a在区间[0.8,1.0]中的具体取值根据所述带钢类型确定。

可选地，所述延伸率A是根据公式A＝π²·H²/4L²计算得到，其中，H和L分别是所述带钢板形标准中浪形的最大浪高和最大浪距。

可选地，所述平整机组卷取张力的上限张力F_max由提供张力的设备的额定载荷确定，所述平整机组卷取张力的下限张力F_min是使得所述带钢顺利平整以及使得所述带钢卷取后具有目标卷形所需的最小卷取张力。

可选地，所述平整机组卷取张力的下限张力F_min的具体取值由所述带钢的类型或者用途确定，或者由提供张力的设备的最小载荷确定。

可选地，所述的方法，其特征在于：

当F_c≤F_min时，所述卷取张力区间为定值F_min；

当F_min<F_c<F_max时，所述卷取张力设定区间为[F_min,F_c]；

当F_max≤F_c时，所述卷取张力设定区间为[F_min,F_max]。

上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

由于对所述带钢的临界张力F_c与所述平整机组的上限张力F_max和下限张力F_min做了比较，并根据比较结果对所述平整机组设定了卷取张力区间，使得平整机组在卷取带钢的过程中对带钢的拉伸作用未到达带钢的临界承受界限，因此带钢实际存在的浪形得以保留，不会弱化或者消失。因此，带钢经设定了上述卷取张力区间的平整机组卷取时，其实际存在的板形问题能通过目测及时发现。更进一步，因为通过目测及时发现了带钢的板形问题，所以能对平整机组的工艺参数进行实时的调整优化。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种带钢平整工艺方法，其特征在于，包括：

对板坯进行前序工艺，制成带钢；

采用设有卷取张力区间的平整机组对所述带钢进行平整加工，其中，所述卷取张力区间是根据所述带钢的临界张力

与平整机组卷取张力的上限张力

和下限张力

的比较结果设定的区间；

所述带钢的临界张力

是根据公式

计算得到；其中，b是所述带钢的厚度，w是所述带钢的宽度，

是所述带钢的临界应力；

所述带钢的临界应力

是根据公式

计算得到，其中，a是所述带钢的浪宽修正系数，A是消除所述带钢浪形所需的延伸率，E是所述带钢的弹性模量；

当

时，所述卷取张力区间为定值

；

当

时，所述卷取张力设定区间为

；

当

时，所述卷取张力设定区间为

。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述弹性模量E，是通过对所述带钢的拉伸曲线中的弹性形变段进行线性拟合得到，或者通过拉伸试验机拉伸所述带钢的试样得到。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述浪宽修正系数a的取值区间是

，所述浪宽修正系数a在区间

中的具体取值根据所述带钢类型确定。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述延伸率A是根据公式

计算得到，其中，H和L分别是所述带钢板形标准中浪形的最大浪高和最大浪距。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述平整机组卷取张力的上限张力

由提供张力的设备的额定载荷确定，所述平整机组卷取张力的下限张力

是使得所述带钢顺利平整以及使得所述带钢卷取后具有目标卷形所需的最小卷取张力。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述平整机组卷取张力的下限张力

的具体取值由所述带钢的类型或者用途确定，或者由提供张力的设备的最小载荷确定。

7.一种带钢平整工艺生产线，采用如权利要求1-6中任一项所述的带钢平整工艺方法，其特征在于，包括：

前序工艺设备，用于对板坯进行前序工艺，制成带钢；

设有卷取张力区间的平整机组，用于对所述带钢进行平整加工，其中，所述卷取张力区间是根据所述带钢的临界张力

与所述平整机组的上限张力

和下限张力

的比较结果设定的区间；

所述带钢的临界张力

是根据公式

计算得到；其中，b是所述带钢的厚度，w是所述带钢的宽度，

是所述带钢的临界应力；

所述临界应力

是根据公式

计算得到，其中，a是所述带钢的浪宽修正系数，A是消除所述带钢浪形所需的延伸率，E是所述带钢的弹性模量。

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