CN113042551B - 一种提高同板差精度的热轧磁轭钢制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种提高同板差精度的热轧磁轭钢制造方法，板坯加热温度为1200～1300℃，并在高温阶段保温100～150min，精轧入口处采用边部加热，头部、尾部分别升温80～100℃和60～80℃，将轧制节奏由300S降低在150S以内，并将轧辊冷却水的轧制间隙的冷却水量由100％调至40％，轧制期间的冷却水量由100％调至80％，轧制磁轭钢期间将精轧F1～F3机架的窜辊位置固定在‑90mm，本发明减少工作辊实际凸度变化，从而降低钢板最终同板差。

Description

一种提高同板差精度的热轧磁轭钢制造方法
技术领域
本发明属于微合金钢制造的技术领域，尤其涉及一种提高同板差精度的热轧磁轭钢制造方法。
背景技术
水电，作为一种可再生的清洁能源，在过去二十年间得到了空前发展。水轮发电机结构中转子磁轭是最核心的部件之一，其主要作用是产生转动惯量和挂装磁极，同时也是磁路的一部分。大型水电工程中水轮发电机转子磁轭钢要求具有高强度、高韧性、高精度以及高磁感性能。磁轭是由数千片甚至上万片磁轭片叠片而成，微小尺寸偏差的累积会导致重量不均和叠片缝隙，影响转子平稳运行。因此，电机厂对单张重约60kg的磁轭片按200g重量差异进行分级，进而要求同板差≤0.07mm。
在本发明申请之前，已有专利号为CN201711087052.7、CN201510921787.X与CN201510921789.9的发明专利记载了“一种超高强度磁轭钢及其制造方法”、“屈服强度≥750MPa级高强度高韧性热轧磁轭钢及生产方法”及“屈服强度≥650MPa级高强度高韧性热轧磁轭钢及生产方法”，这三项专利分别介绍了采用控轧控冷方法生产的屈服强度分别为Rel≥900MPa、Rel≥750MPa及Rel≥650MPa的热轧磁轭钢，但并未考虑钢板同板差精度控制。
有专利号为CN201310381671.2的发明专利记载了“一种高精度船体结构用钢板生产工艺”，通过控制压缩比、采用保护气氛的加热方式以及优化冷却水量的方式，将同板差控制在0.25-0.51mm范围，但仍然无法满足大型水轮发电机用热轧磁轭钢同板差≤0.07mm的要求。
有专利号为CN201610026451.1的发明专利记载了“一种高合金特厚钢板的轧制方法”，通过钢锭粗轧后晾钢、快速加热并保温以及进行高压水除磷并轧制成钢板的方式，将同板差控制在0.7mm以下，但仍然无法满足大型水轮发电机用热轧磁轭钢同板差≤0.07mm的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述存在的问题，提供一种提高同板差精度的热轧磁轭钢制造方法，通过控制板坯温度均匀性以及缩小轧辊实际凸度，从而获得同板差≤0.07mm的热轧磁轭钢。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种同板差≤0.07mm的热轧磁轭钢制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1)板坯加热：将所浇注的板坯加热处理，并保温一定时长；
S2)板坯热轧：在精轧入口处采用电磁加热对板坯的头部和尾部升温加热，然后进行轧制；
S3)轧后冷却：板坯热轧后采用层流冷却，制得热轧板卷。
按上述方案，步骤S1中所述加热温度为1200～1300℃，保温时长为100～150min。
按上述方案，步骤S2中所述板坯轧制的节奏小于等于150s，板坯的头部升温80～100℃，板坯的尾部升温60～80℃。
按上述方案，步骤S3中所述热轧的间隙冷却水量为机架间总水量的40％，轧热期间的冷却水量为机架间总水量的80％。
按上述方案，步骤S2中所述板坯轧制期间精轧F1～F3机架的窜辊位置固定在-90mm，极限位置是100mm。
本发明的有益效果是：提供一种提高同板差精度的热轧磁轭钢制造方法，通过控制板坯温度均匀性以及缩小轧辊实际凸度，从而获得同板差≤0.07mm的热轧磁轭钢。
具体实施方式
为更好地理解本发明，下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
适用于大型水轮发电机用同板差≤0.07mm的热轧磁轭钢的生产方法为：铁水脱硫、转炉顶底复合吹炼、真空处理、浇注成板坯、热连轧机控轧控冷、卷取。其中热连轧控轧控冷是在热连轧机组进行，先将所浇注的板坯加热至1200～1300℃；然后轧制，轧后采用层流冷却，制得热轧板卷。
本发明为了进一步降低钢板同板差，通过控制板坯温度均匀性以及缩小轧辊实际凸度，从而获得同板差≤0.07mm的热轧磁轭钢。
(1)均热温度为1200～1300℃，并在此高温阶段保温100～150min，以确保加热过程中板坯宽度、长度方向的温度均匀性。
(2)精轧入口处采用电磁加热对边部加热，头部、尾部分别升温100℃和80℃，以降低粗轧后板坯的温差。
(3)生产过程中，轧制工作时间的长短、轧辊冷却条件的差异都会引起轧辊温度分布状况的改变，导致轧辊热凸度的变化，从而引起工作辊实际凸度的变化，将抽钢节奏由300S降低在150S以内，轧辊冷却水的轧制间隙的冷却水量由机架间总水量的100％调至40％，轧制期间的冷却水量由机架间总水量的100％调至80％，以减少轧制间隙轧辊温降，从而大幅减少工作辊实际凸度变化。
(4)轧制磁轭钢期间将精轧F1～F3机架的窜辊位置固定在-90mm(极限位置是100mm)，精轧工作辊负向窜动等同于减小凸度，从而降低钢板最终同板差。
实施例1：将220mm厚板坯在1700mm热连轧机上采用控轧控冷处理的热连轧生产工艺，将其轧制成6mm热轧钢板。其中，加热温度为1280℃，高温段保温105min，精轧入口处采用边部加热，头部、尾部分别升温100℃和80℃。精轧轧制节奏128S，轧辊冷却水的轧制间隙的冷却水量为40％，轧制期间的冷却水量为80％，轧制磁轭钢期间将精轧F1～F3机架的窜辊位置固定在-90mm。
对钢卷头中尾各取3张钢板随机抽查厚度同板差，结果如表1所示。
表1 6mm钢板厚度同板差统计结果(mm)
部位 钢板1 钢板2 钢板3
头部 0.06 0.05 0.07
中部 0.05 0.04 0.05
尾部 0.06 0.04 0.05
实施例2：
将220mm厚板坯在1580mm热连轧机上采用控轧控冷处理的热连轧生产工艺，将其轧制成3mm热轧钢板。其中，加热温度为1200℃，高温段保温148min，精轧入口处采用边部加热，头部、尾部分别升温80℃和60℃。精轧轧制节奏148S，轧辊冷却水的轧制间隙的冷却水量为40％，轧制期间的冷却水量为80％，轧制磁轭钢期间将精轧F1-F3机架的窜辊位置固定在-90mm。
对钢卷头中尾各取3张钢板随机抽查厚度同板差，结果如表2所示。
表2 3mm钢板厚度同板差统计结果(mm)
部位 钢板1 钢板2 钢板3
头部 0.04 0.04 0.04
中部 0.04 0.03 0.04
尾部 0.05 0.04 0.04
实施例3：
将220mm厚板坯在1580mm热连轧机上采用控轧控冷处理的热连轧生产工艺，将其轧制成4.5mm热轧钢板。其中，加热温度为1260℃，高温段保温128min，精轧入口处采用边部加热，头部、尾部分别升温90℃和70℃。精轧轧制节奏11S，轧辊冷却水的轧制间隙的冷却水量为40％，轧制期间的冷却水量为80％，轧制磁轭钢期间将精轧F1～F3机架的窜辊位置固定在-90mm。
对钢卷头中尾各取3张钢板随机抽查厚度同板差，结果如表3所示。
表3 4.5mm钢板厚度同板差统计结果(mm)
部位 钢板1 钢板2 钢板3
头部 0.05 0.04 0.04
中部 0.04 0.04 0.04
尾部 0.05 0.05 0.04
对比例1：
将220mm厚板坯在1580mm热连轧机上采用控轧控冷处理的热连轧生产工艺，将其轧制成4mm热轧钢板。其中，加热温度为1180℃，高温段保温175min，精轧入口处采用边部加热，头部、尾部分别升温110℃和90℃。精轧轧制节奏185S，轧辊冷却水的轧制间隙的冷却水量为100％，轧制期间的冷却水量为100％，轧制磁轭钢期间将精轧F1～F3机架的窜辊位置固定在-80mm。
对钢卷头中尾各取3张钢板随机抽查厚度同板差，结果如表4所示。
表4 4mm钢板厚度同板差统计结果(mm)
部位 钢板1 钢板2 钢板3
头部 0.15 0.12 0.14
中部 0.12 0.10 0.13
尾部 0.14 0.11 0.13
对比例2：
将220mm厚板坯在1580mm热连轧机上采用控轧控冷处理的热连轧生产工艺，将其轧制成6mm热轧钢板。其中，加热温度为1330℃，高温段保温89min，精轧入口处未采用边部加热。精轧轧制节奏215S，轧辊冷却水的轧制间隙的冷却水量为100％，轧制期间的冷却水量为100％，轧制磁轭钢期间将精轧F1～F3机架的窜辊位置固定在-70mm。
对钢卷头中尾各取3张钢板随机抽查厚度同板差，结果如表5所示。
表5 6mm钢板厚度同板差统计结果(mm)
部位 钢板1 钢板2 钢板3
头部 0.24 0.22 0.25
中部 0.21 0.20 0.23
尾部 0.26 0.24 0.27
试验按热轧板工艺生产，从表1～表5反映的同板差数据来看，实施例1～3可以很好的满足同板差≤0.07mm的要求，而对比例1～2均无法满足此要求。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (1)

1.一种提高同板差精度的热轧磁轭钢制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1)板坯加热：将所浇注的板坯加热处理，加热温度为1200～1300℃，并保温100～150min；
S2)板坯热轧：在精轧入口处采用电磁加热对板坯的头部和尾部升温加热，然后进行轧制，板坯轧制的节奏小于等于150s，板坯的头部升温80～100℃，板坯的尾部升温60～80℃；
S3)轧后冷却：板坯热轧后采用层流冷却，制得热轧板卷，热轧的间隙冷却水量为机架间总水量的40％，轧热期间的冷却水量为机架间总水量的80％，板坯轧制期间精轧F1～F3机架的窜辊位置固定在-90mm，极限位置是100mm。
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