CN113522967B - 短流程轧制550MPa级宽幅薄规格高强钢板形控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及短流程轧制550MPa级宽幅薄规格高强钢板形控制方法，包括三个阶段：分别依次为板坯厚度及楔形控制阶段，精轧带钢负荷分配控制阶段，精轧带钢凸度及平直度控制阶段。本发明的有益效果为：解决了短流程轧制550MPa级宽幅薄规格高强钢轧制过程中板形不良引起的精整效率低下、综合成材率偏低等技术难题，实现了短流程轧制550MPa级宽幅薄规格高强钢的高质量、高效率规模化生产，产品具有强度高、规格薄、板形优的特点，达到批量替代冷轧产品的目的，满足钢铁制造绿色化和轻量化的需求。

Description

短流程轧制550MPa级宽幅薄规格高强钢板形控制方法

技术领域

本发明涉及热轧板带制造技术领域，尤其涉及一种短流程轧制550MPa级宽幅薄规格高强钢板形控制方法。

背景技术

随着工程机械向大型化、轻量化及重载荷等方向的发展，焊接高强度用钢的强度级别、使用比例和质量要求也在不断的提高，同时随着国标GB1589～2016《汽车、挂车及汽车列车外廓尺寸、轴荷及质量限制》标准的发布，标准中明确规定：6轴列车的总重限制在49t，而6×2牵引组成的6轴列车将被限重在46t，表明国家对超载的控制越来越严格，因此通过高强度钢板的使用来减轻车身自重、提高载货能力的需求也越发迫切。

随着能源的日益枯竭及生态环境的恶化，使用高强度、薄规格汽车用钢是实现汽车减重节能、提高安全性的有效手段。传统的汽车结构钢，特别是厚度2.0mm以下产品均采用热轧+冷轧的制造工艺，工艺流程长、能耗和制造成本高。随着钢铁工业的发展，短流程工艺取得了长足进步，采用短流程工艺可以直接轧制生产最薄1.0～2.0mm厚度规格的热轧产品，用于替代同等强度和同等厚度的冷轧产品，实现“以热代冷”。可大幅度缩短制造流程，节能减排效果显著，符合钢铁工业简约高效、绿色生态的发展方向。

短流程产线以铸坯薄、加热温度高为特征，在生产薄规格高强钢产品方面具有明显的优势，但受限于单坯轧制，薄规格高强钢轧制板形控制难度较大，主要表现为带钢全长双边浪，精整效率低下，综合成材率偏低。据统计，高强钢精整生产速度仅为150m/min，且需反复平整，返工率高达90％，精整效率低下，综合成材率只有92％。因此，实现短流程轧制550MPa级宽幅薄规格高强钢板形稳定控制是本领域亟待解决的技术难点之一。

发明内容

本发明在于克服现有技术存在的不足，提供一种短流程轧制550MPa级宽幅薄规格高强钢板形控制方法，以解决短流程550MPa级宽幅薄规格高强钢轧制过程中板形控制不稳定等技术难题，实现了短流程550MPa级宽幅薄规格高强钢板形质量稳定控制、精整高效、规模化生产的目的。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种短流程轧制550MPa级宽幅薄规格高强钢板形控制方法，包括三个阶段：

分别依次为板坯厚度及楔形控制阶段，精轧带钢负荷分配控制阶段，精轧带钢凸度及平直度控制阶段。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，在板坯厚度及楔形控制阶段，经常规冶炼后进行薄板坯连铸，控制薄板坯厚度在55mm～70mm；控制薄板坯楔形在0.5mm以内。

进一步，在精轧带钢负荷分配控制阶段，进行七道次精轧，F1～F7各机架负荷分别为：

55％～56％、56％～58％、50％～52％、43％～45％、30％～31％、20％～22％、10％～11％。

更进一步，F1～F7各机架负荷分别为：55％、56％、50％、43％、30％、22％、10％。

进一步，在精轧带钢凸度及平直度控制阶段，成品凸度控制在30um～50um。

进一步，当带钢厚度≥1.5mm，且≤2.0mm时，带钢头部0～100m的实际凸度按40um～45um控制；

当带钢厚度＞2.0mm，≤4.0mm时，带钢头部0～100m的实际凸度按30um～35um控制。

进一步，在精轧带钢凸度及平直度控制阶段，通过修正F7机架的平直度补偿参数，以对带钢沿长度方向上的平直度进行调控。

进一步，当带钢厚度≥1.5mm，且≤2.0mm时，带钢的平直度按30I～50I控制；

当带钢厚度＞2.0mm，≤4.0mm时，带钢的平直度按60I～80I控制。

进一步，在精轧带钢凸度及平直度控制阶段，精轧F1机架工作辊轧制吨位为3000吨～3600吨，F2～F4机架工作辊轧制吨位为2000吨～2400吨，F5～F7机架工作辊轧制吨位为1000吨～1500吨。

进一步，在平直度控制阶段，精整过程中采用常规方法。

本发明中主要工艺的作用及机理：

本发明之所以控制板坯厚度及楔形，是由于高强钢合金含量较高，钢的本身强度较高，为实现成品1.5mm～4.0mm的稳定轧制，选用合适的坯料厚度尤为关键，选择坯料厚度的原则是采用经验压下率的方法，确定一个板坯厚度，再在实际生产中根据各机架的实际负荷优化板坯厚度。

本发明之所以控制精轧带钢负荷分配，是由于压下率过小，弯辊力无法对轧制力的变化作出补偿，带钢容易产生不受控的双边浪形；压下率过大，后段机架温度较前段机架低，金属延伸的不规则性表现的更为突出，不利于板形控制，也容易发生通板轧破甚至废钢事故。

本发明之所以控制带钢断面凸度，是由于板凸度是衡量板形好坏的主要指标，板凸度又称带钢横向厚差，是指板带材沿宽度方向的厚度差，板凸度偏大，易出现双边浪缺陷，带钢带浪形轧制易出现跑偏废钢，生产不稳定；板凸度偏小，易出现中间浪缺陷，后续精整时不易平整，因此，选用合适的板凸度是板形控制的重要指标，因本发明所述的问题主要是双边浪，因此，本发明带钢成品采用小凸度的方式，让带钢具有中间浪的趋势，小凸度的中间浪与双边浪进行复合叠加，得到的实际板形较之前有极大改善，达到优化板形的目的。

本发明之所以控制带钢断面平直度，是由于平直度是衡量板形好坏的主要指标，平直度是指板带材横向各部位是否产生波浪和瓢曲，因本发明所述的问题主要是双边浪，在精整过程中，钢卷内圈100m以内的双边浪较其他长度部位的双边浪更加严重，这就说明，在精轧机组轧制过程中，带钢头部0～100m的双边浪是带钢全长双边浪最严重的地方，因此，除上述采用小凸度的方式外，还需从平直度上对带钢赋以浪形，让带钢在精轧穿带与卷取建立张力前板形仪显示具有明显的双边浪，结果表明，这种控制方法能更好的提高精轧机组的板形调控能力，大大降低了精整的平整难度。

与现有技术相比，本发明解决了短流程轧制550MPa级宽幅薄规格高强钢轧制过程中板形不良引起的精整效率低下、综合成材率偏低等技术难题，实现了短流程轧制550MPa级宽幅薄规格高强钢的高质量、高效率规模化生产，产品具有强度高、规格薄、板形优的特点，达到批量替代冷轧产品的目的，满足钢铁制造绿色化和轻量化的需求。

①方法在实施过程中不需要改造设备，现有设备及控制便可使用；

②该方法适用于所有短流程产线高强钢轧制的板形控制，采用此方法极大改善了短流程轧制550MPa级宽幅薄规格高强钢的板形问题，降低了精整难度、提高了精整效率及综合成材率；

③该方法简便易行，易于操作，实用性强；

④适用于制造产品厚度1.5mm～4.0mm、宽度1500mm～1600mm。

附图说明

图1为现有技术中带钢存在的问题的宏观形貌；

图2为现有技术中板形仪扫描存在问题的带钢的板形情况。

具体实施方式

以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

图1是指采用本发明技术前带钢存在的问题的宏观形貌，图2是指采用本发明技术前板形仪扫描存在问题的带钢的板形情况，本发明所述实施例是为了解决图1、图2缺陷举出的实例。

实施例1

生产厚度≥1.5mm，≤1.6mm，宽度1500mm的550MPa级高强钢

①采用的板坯目标厚度是56mm，因板坯强度较高，实际板坯厚度在55.5mm～56.5mm处波动，板坯的平均楔形是0.42mm；

②精轧各机架实际的负荷分别是56％、58％、52％、45％、30％、20％、10％；

③精轧带钢断面成品凸度平均值是43.2um，带钢头部0～100m的实际凸度是40.5um；

④精轧带钢头部0～100m成品平直度30I；

⑤精轧F1机架工作辊轧制吨位3150吨，F2～F4机架工作辊轧制吨位为2100吨，F5～F7机架工作辊轧制吨位为1050吨。

效果：高强钢精整生产速度从150m/min提高到280m/min，生产效率提升了86.7％；反复平整返工率从90％降低到13.3％以内，平整返工率降低76.7％；综合成材率从92％提高到96.6％。

实施例2

生产厚度＞1.6mm，≤1.8mm，宽度1500mm的550MPa级高强钢

①采用的板坯目标厚度是60mm，因板坯强度较高，实际板坯厚度在59.5mm～60.5mm处波动，板坯的平均楔形是0.45mm；

②精轧各机架实际的负荷分别是55％、57％、50％、44％、31％、21％、11％；

③精轧带钢断面成品凸度平均值是41.5um，带钢头部0～100m的实际凸度是39.6um；

④精轧带钢头部0～100m成品平直度40I；

⑤精轧F1机架工作辊轧制吨位3450吨，F2～F4机架工作辊轧制吨位为2300吨，F5～F7机架工作辊轧制吨位为1150吨；

效果：高强钢精整生产速度从150m/min提高到300m/min，生产效率提升了100％；反复平整返工率从90％降低到8.9％以内，平整返工率降低81.1％；综合成材率从92％提高到96.8％。

实施例3

生产厚度＞1.8mm，≤2.0mm，宽度1500mm的550MPa级高强钢

①采用的板坯目标厚度是60mm，因板坯强度较高，实际板坯厚度在59.5mm～60.5mm处波动，板坯的平均楔形是0.45mm；

②精轧各机架实际的负荷分别是55％、56％、50％、43％、30％、22％、10％；

③精轧带钢断面成品凸度平均值是40.5um，带钢头部0～100m的实际凸度是38.6um；

④精轧带钢头部0～100m成品平直度45I；

⑤精轧F1机架工作辊轧制吨位3600吨，F2～F4机架工作辊轧制吨位为2400吨，F5～F7机架工作辊轧制吨位为1350吨；

效果：高强钢精整生产速度从150m/min提高到300m/min，生产效率提升了100％；反复平整返工率从90％降低到8.5％以内，平整返工率降低81.5％；综合成材率从92％提高到97％。

实施例4

生产厚度＞2.0mm，≤3.0mm，宽度1500mm的550MPa级高强钢

①采用的板坯目标厚度是65mm，因板坯强度较高，实际板坯厚度在64.5mm～65.5mm处波动，板坯的平均楔形是0.5mm；

②精轧各机架实际的负荷分别是55％、57％、50％、45％、31％、21％、11％；

③精轧带钢断面成品凸度平均值是38.5um，进一步地，带钢头部0～100m的实际凸度是36.5um；

④精轧带钢头部0～100m成品平直度60I；

⑤精轧F1机架工作辊轧制吨位3900吨，F2～F4机架工作辊轧制吨位为2600吨，F5～F7机架工作辊轧制吨位为1400吨。

效果：高强钢精整生产速度从150m/min提高到300m/min，生产效率提升了100％；反复平整返工率从90％降低到6.5％以内，平整返工率降低83.5％；综合成材率从92％提高到97.4％。

实施例5

生产厚度＞3.0mm，≤4.0mm、宽度1500mm的550MPa级高强钢

①采用的板坯目标厚度是65mm，因板坯强度较高，实际板坯厚度在64.5mm～65.5mm处波动，板坯的平均楔形是0.5mm；

②精轧各机架实际的负荷分别是55％、57％、50％、45％、31％、21％、11％；

③精轧带钢断面成品凸度平均值是38.5um，进一步地，带钢头部0～100m的实际凸度是36.5um；

④精轧带钢头部0～100m成品平直度75I；

⑤精轧F1机架工作辊轧制吨位3900吨，F2～F4机架工作辊轧制吨位为2600吨，F5～F7机架工作辊轧制吨位为1500吨。

效果：高强钢精整生产速度从150m/min提高到300m/min，生产效率提升了100％；反复平整返工率从90％降低到6.5％以内，平整返工率降低83.5％；综合成材率从92％提高到97.4％。

实施例6

生产厚度≥2.0mm，≤3.0mm、宽度1600mm的550MPa级高强钢

①采用的板坯目标厚度是63mm，因板坯强度较高，实际板坯厚度在62.5mm～63.5mm处波动，板坯的平均楔形是0.48mm；

②精轧各机架实际的负荷分别是56％、56％、50％、45％、31％、20％、10％；

③精轧带钢断面成品凸度平均值是39.5um，进一步地，带钢头部0～100m的实际凸度是38.5um；

④精轧带钢头部0～100m成品平直度65I；

⑤精轧F1机架工作辊轧制吨位3600吨，F2～F4机架工作辊轧制吨位为2400吨，F5～F7机架工作辊轧制吨位为1200吨。

效果：高强钢精整生产速度从150m/min提高到300m/min，生产效率提升了100％；反复平整返工率从90％降低到7.5％以内，平整返工率降低82.5％；综合成材率从92％提高到97.2％。

实施例7

生产厚度＞3.0mm，≤4.0mm、宽度1600mm的550MPa级高强钢

①采用的板坯目标厚度是63mm，因板坯强度较高，实际板坯厚度在62.5mm～63.5mm处波动，板坯的平均楔形是0.48mm；

②精轧各机架实际的负荷分别是55％、56％、50％、45％、31％、20％、10％；

③精轧带钢断面成品凸度平均值是39.5um，进一步地，带钢头部0～100m的实际凸度是38.5um；

④精轧带钢头部0～100m成品平直度80I；

⑤精轧F1机架工作辊轧制吨位3600吨，F2～F4机架工作辊轧制吨位为2400吨，F5～F7机架工作辊轧制吨位为1200吨。

效果：高强钢精整生产速度从150m/min提高到300m/min，生产效率提升了100％；反复平整返工率从90％降低到7.5％以内，平整返工率降低82.5％；综合成材率从92％提高到97.2％。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (4)

1.一种短流程轧制550MPa级宽幅薄规格高强钢板形控制方法，其特征在于，包括三个阶段：

分别依次为板坯厚度及楔形控制阶段，精轧带钢负荷分配控制阶段，精轧带钢凸度及平直度控制阶段；

在板坯厚度及楔形控制阶段，经常规冶炼后进行薄板坯连铸，控制薄板坯厚度在55mm～70mm；控制薄板坯楔形在0.5mm以内；

在精轧带钢负荷分配控制阶段，进行七道次精轧，F1～F7各机架负荷分别为：

55%～56%、56%～58%、50%～52%、43%～45%、30%～31%、20%～22%、10%～11%；

在精轧带钢凸度及平直度控制阶段，成品凸度控制在30um～50um；

当带钢厚度≥1.5mm，且≤2.0mm时，带钢头部0～100m的实际凸度按40um～45um控制；

当带钢厚度＞2.0mm，≤4.0mm时，带钢头部0～100m的实际凸度按30 um～35um控制；

在精轧带钢凸度及平直度控制阶段，通过修正F7机架的平直度补偿参数，以对带钢沿长度方向上的平直度进行调控。

2.根据权利要求1所述的一种短流程轧制550MPa级宽幅薄规格高强钢板形控制方法，其特征在于，F1～F7各机架负荷分别为：55%、56%、50%、43%、30%、22%、10%。

3.根据权利要求1所述的一种短流程轧制550MPa级宽幅薄规格高强钢板形控制方法，其特征在于：

当带钢厚度≥1.5mm，且≤2.0mm时，带钢的平直度按30I～50I控制；

当带钢厚度＞2.0mm，≤4.0mm时，带钢的平直度按60I～80I控制。

4.根据权利要求1所述的一种短流程轧制550MPa级宽幅薄规格高强钢板形控制方法，其特征在于：

在精轧带钢凸度及平直度控制阶段，精轧F1机架工作辊轧制吨位为3000吨～3600吨，F2～F4机架工作辊轧制吨位为2000吨～2400吨，F5～F7机架工作辊轧制吨位为1000吨～1500吨。

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