CN113664050B - 一种轧钢方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种轧钢方法及装置，其中轧钢方法包括以下步骤：获取连铸坯料的坯料信息，并根据坯料信息确定用于加热连铸坯料的目标加热炉；根据预设装炉时间策略控制连铸坯料装炉，并记录装炉时间；控制连铸坯料出炉，进入轧线执行轧制工序；在连铸坯料轧制完成后，根据坯料信息和装炉时间确定用于冷却连铸坯料的目标小冷床。本发明所提供的轧钢装置，通过对连铸坯料的坯料信息的自动识别，来对连铸坯料进行自动分类并装炉，通过对连铸坯料的自动装入小冷床，来实现自动分类冷却，并且，通过一条轧线对应一组小冷床组的方式，轧线上可以同时处理来自多个加热炉内的连铸坯料，能够有效的节省时间，提高效率，又完全能满足客户对于产品质量的要求。

Description

一种轧钢方法及装置
技术领域
本发明涉及冶金行业特殊钢生产加工领域，特别是涉及一种轧钢方法及装置。
背景技术
随着国内钢铁产能不断创新高，钢铁厂家竞争逐渐白热化，降本增效，绿色低碳，智能制造成为各大厂家角力的新战场。
现有的轧钢车间布局，大多以单加热炉为主，装炉模式简单粗放，为了提高生产效率，需要长时间均热保证性能的高合金钢等钢种，得不到有效的均热时间保证，而抢产量必然造成性能的降低，造成质量损失。
因此，如何有效提高轧钢效率，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种轧钢方法及装置，用于提高生产效率，同时满足产品质量要求。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种轧钢方法，包括以下步骤：
获取连铸坯料的坯料信息，并根据所述坯料信息确定用于加热所述连铸坯料的目标加热炉，所述目标加热炉为加热炉组中的一个；
根据预设装炉时间策略控制所述连铸坯料装炉，并记录装炉时间；
控制所述连铸坯料出炉，进入轧线执行轧制工序；
在所述连铸坯料轧制完成后，根据所述坯料信息和所述装炉时间确定用于冷却所述连铸坯料的目标小冷床，所述目标小冷床为小冷床组中的一个。
优选的，所述步骤根据所述坯料信息确定用于加热所述连铸坯料的目标加热炉与所述步骤根据预设装炉时间策略控制所述连铸坯料装炉之间，还包括：
控制所述连铸坯料移动至所述目标加热炉的存钢区域内，所述存钢区域位于所述目标加热炉的炉门处。
优选的，所述加热炉组包括第一加热炉和第二加热炉，所述第一加热炉用于加热普通碳素结构钢与低合金结构钢；所述第二加热炉用于加热高碳低合金钢与高合金钢；所述第一加热炉的预热段温度为500-950℃，加热段温度为950-1260℃，均热段温度为1200-1260℃，均热时间≤25min；所述第二加热炉的预热段温度为500-850℃，加热段温度为850-1260℃，均热段温度为1190-1240℃，均热时间为35-45min。
优选的，所述步骤控制所述连铸坯料出炉之后，所述步骤进入轧制工序之前，还包括：
对所述连铸坯料进行高压水除磷；所述高压水除磷步骤中高压水的压力25～30MPa。
优选的，所述步骤进入轧线执行轧制工序包括：
控制所述连铸坯料移动，依次进行粗轧、中轧和精轧。
优选的，所述步骤进入轧线执行轧制工序之后，还包括：
控制所述连铸坯料移动至大冷床进行缓冷，缓冷完成后控制所述连铸坯料移动至定尺锯切部件位置处进行定尺锯切。
优选的，所述轧制工序中，开轧温度为1000-1150℃，粗轧、中轧、精轧后的终轧温度为900-1050℃。
优选的，通过以下步骤确定所述装炉时间策略：
获取所述加热炉组中各加热炉的加热时长，以及所述轧线的工序时长；
根据各所述加热炉的加热时长以及所述轧线的工序时长确定各所述加热炉对应的装炉时刻；
根据各所述加热炉对应的装炉时刻依次控制连铸坯料的装炉操作的执行。
一种轧钢装置，包括控制器以及依次布置的加热炉组、轧线和小冷床组，所述控制器用于执行如上述的轧钢方法。
优选的，所述轧线上自靠近所述加热炉组的一侧向靠近所述小冷床组的一侧依次布置有高压水除鳞部件、粗轧轧辊、中轧轧辊、精轧轧辊、大冷床以及定尺锯切部件。
本发明所提供的轧钢方法，包括以下步骤：获取连铸坯料的坯料信息，并根据所述坯料信息确定用于加热所述连铸坯料的目标加热炉，所述目标加热炉为加热炉组中的一个；根据预设装炉时间策略控制所述连铸坯料装炉，并记录装炉时间；控制所述连铸坯料出炉，进入轧线执行轧制工序；在所述连铸坯料轧制完成后，根据所述坯料信息和所述装炉时间确定用于冷却所述连铸坯料的目标小冷床，所述目标小冷床为小冷床组中的一个。本发明所提供的轧钢装置，通过对连铸坯料的坯料信息的自动识别，来对连铸坯料进行自动分类并装炉，通过对连铸坯料的自动装入小冷床，来实现自动分类冷却，并且，通过一条轧线对应一组小冷床组的方式，轧线上可以同时处理来自多个加热炉内的连铸坯料，能够有效的节省时间，提高效率，又完全能满足客户对于产品质量的要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明所提供的轧钢方法的流程图；
图2为本发明所提供的轧钢装置一种具体实施方式的结构示意图；
其中：第一加热炉-1；第二加热炉-2；高压水除鳞部件-3；粗轧轧辊-4；中轧轧辊-5；精轧轧辊-6；大冷床-7；定尺锯切部件-8；第一小冷床-9；第二小冷床-10；控制器-11。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种轧钢方法及装置，用于提高生产效率，同时满足产品质量要求。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1和图2，图1为本发明所提供的轧钢方法的流程图；图2为本发明所提供的轧钢装置一种具体实施方式的结构示意图。
在该实施方式中，轧钢方法包括以下步骤：
步骤S1：获取连铸坯料的坯料信息，并根据坯料信息确定用于加热连铸坯料的目标加热炉，目标加热炉为加热炉组中的一个；具体的，坯料信息至少包括连铸坯料的材料类型，也可以包括钢种、尺寸，连铸坯料可以为连铸方坯，连铸坯料的坯料信息可以人为输入的方式获取，也可以通过在连铸坯料上设置采集标识的方式，自动获取；加热炉组包括至少两个加热炉，优选为两个。
步骤S2：根据预设装炉时间策略控制连铸坯料装炉，并记录装炉时间，由于连铸的加热时间以及轧制时间固定，故连铸坯料的装炉时间可以作为该连铸坯料的识别信息，以供后续选择目标小冷床；
步骤S3：控制连铸坯料出炉，进入轧线执行轧制工序，具体的，连铸坯料在扎线上自动前进，依次进行粗轧、中轧、精轧的工序；
步骤S4：在连铸坯料轧制完成后，即进入小冷床之前，根据坯料信息和装炉时间确定用于冷却连铸坯料的目标小冷床，目标小冷床为小冷床组中的一个；具体的，小冷床组中小冷床的个数应当与加热炉组中加热炉的个数相同。
本发明所提供的轧钢装置，通过对连铸坯料的坯料信息的自动识别，来对连铸坯料进行自动分类并装炉，通过对连铸坯料的自动装入小冷床，来实现自动分类冷却，并且，通过一条轧线对应一组小冷床组的方式，轧线上可以同时处理来自多个加热炉内的连铸坯料，能够有效的节省时间，提高效率，又完全能满足客户对于产品质量的要求。
在上述各实施方式的基础上，步骤根据坯料信息确定用于加热连铸坯料的目标加热炉与步骤根据预设装炉时间策略控制连铸坯料装炉之间，还包括：
控制连铸坯料移动至目标加热炉的存钢区域内，存钢区域位于目标加热炉的炉门处。具体的，通过将连铸坯料移动至存钢区域内，可以根据预设装炉时间策略，对连铸坯料进行装炉操作，存钢区域的设置，可以保证连铸坯料的装炉时间精度。
在上述各实施方式的基础上，加热炉组包括第一加热炉1和第二加热炉2，第一加热炉1用于加热普通碳素结构钢与低合金结构钢；第二加热炉2用于加热高碳低合金钢与高合金钢；第一加热炉1的预热段温度为500-950℃，加热段温度为950-1260℃，均热段温度为1200-1260℃，均热时间≤25min；第二加热炉2的预热段温度为500-850℃，加热段温度为850-1260℃，均热段温度为1190-1240℃，均热时间为35-45min。
在上述各实施方式的基础上，步骤控制连铸坯料出炉之后，步骤进入轧制工序之前，还包括：
对连铸坯料进行高压水除磷；高压水除磷步骤中高压水的压力25～30MPa。
在上述各实施方式的基础上，步骤进入轧线执行轧制工序包括：
控制连铸坯料移动，依次进行粗轧、中轧和精轧。
在上述各实施方式的基础上，步骤进入轧线执行轧制工序之后，还包括：
控制连铸坯料移动至大冷床7进行缓冷，缓冷完成后控制连铸坯料移动至定尺锯切部件8位置处进行定尺锯切。
在上述各实施方式的基础上，轧制工序中，开轧温度为1000-1150℃，粗轧、中轧、精轧后的终轧温度为900-1050℃。
在上述各实施方式的基础上，通过以下步骤确定装炉时间策略：
获取加热炉组中各加热炉的加热时长，以及轧线的工序时长；
根据各加热炉的加热时长以及轧线的工序时长确定各加热炉对应的装炉时刻；
根据各加热炉对应的装炉时刻依次控制连铸坯料的装炉操作的执行。
具体的，以两个加热炉为例，即加热炉组包括第一加热炉1和第二加热炉2，第一加热炉1的加热时间为T1，第二加热炉2的加热时间为T2，轧线的执行时长为T轧线，第一加热炉1与第二加热炉2的装炉间隔时间相同，设定第一加热炉1与第二加热炉2的装炉间隔时间为T间隔，T间隔应当大于两倍的T轧线，则当第一加热炉1的某一个装炉时间为t，则该时刻装炉的连铸坯料的出炉时间为t+T1，那么第二加热炉2的某一个出炉时间应该在t+T1+T轧线至T+T1+T间隔－T轧线之间，对应的第二加热炉2的某一个装炉时间为t+T1+T轧线－T2至T+T1+T间隔－T轧线－T2之间；依次作为依据，第一加热炉1的各装炉时间间隔T间隔即可，第二加热炉2的各装炉时间同样间隔T间隔，使得第一加热炉1和第二加热炉2的出炉时间间隔，既可以满足第一加热炉1中连铸坯料的轧制，也可以保留时间供第二加热炉2中的连铸坯料完成轧制；同时，可以避免两个加热炉中连铸坯料的出炉干预。
在一种具体实施例中，该轧钢方法的工艺路线为：加热炉加热-高压水除磷-粗轧-中轧-精轧-大冷床7缓冷-定尺锯切-小冷床收集打捆。
包括以下步骤：
连铸坯料进入智能装炉模块，对连铸坯料的信息进行分析，归类后装炉，其智能装入模式为：第一加热炉1装入普通碳素结构钢与低合金结构钢，执行1类加热制度；第二加热炉2装入高碳低合金钢与高合金钢，执行2类加热制度；
连铸坯料进入第一加热炉1或第二加热炉2进行加热，第一加热炉1执行1类加热制度，预热段温度为500-950℃，加热段950-1260℃，均热段1200-1260℃，均热时间≤25min；第二加热炉2执行2类加热制度，预热段500-850℃，加热段850-1260℃，均热段1190-1240℃，均热时间为35-45min；
连铸坯料进入智能出炉模块，第一加热炉1加热时间短，出钢灵活，第二加热炉2加热时间长，均热段需要有较长的时间进行扩散均匀成分，提高钢材性能的均质化，考虑到装炉连铸坯料的时间间隔和加热炉的加热效果，第一加热炉1和第二加热炉2的出炉时间间隔设定为10min，而轧线轧制钢材到进入大冷床7的时间为3min，因此可在第二加热炉2出钢，连铸坯料经过轧制进入大冷床7后，接着第一加热炉1出钢进行轧制，同样用时3min，因此若轧线只用第二加热炉2的情况下，1小时轧制6支钢，出钢间隔10min，轧一支钢3min，空窗时间7min，而拥有第一加热炉1的情况下，1小时可轧制12支钢，第二加热炉2出钢间隔10min，轧2支钢用6min，空窗时间4min，轧制效率翻倍，并且保持良好稳定的轧制节奏；
高压水除磷去除连铸坯表面的氧化铁皮，高压水的压力25～30MPa；
开轧温度1000-1150℃，粗轧、中轧、精轧后，终轧温度900-1050℃；
轧后圆棒进入大冷床7进行缓冷，大冷床7设有智能编组模块，对第一加热炉1出钢轧制的圆钢编组为1-9+连铸坯信息；对第二加热炉2出钢轧制的圆钢编组为2-10+连铸坯信息；
圆钢下冷床进行定尺锯切，锯切后进入小冷床进行收集打捆；小冷床前设有智能识别模块，编组号前缀为1的进入第一小冷床9进行收集打捆，编组好前缀为2的进入第二小冷床10进行收集打捆。
举例说明：
45#、50#、20Cr钢牌号的连铸坯料通过智能模块进入第一加热炉1装炉，第一加热炉1执行1类加热制度，预热段温度为500-950℃，加热段950-1260℃，均热段1200-1260℃，均热时间≤25min；
40CrNiMoA、40CrMnMo、GCr15、30CrMnSiMo钢牌号的连铸坯通过智能模块进入第二加热炉2装炉，第二加热炉2执行2类加热制度；
高压水除磷去除连铸坯表面的氧化铁皮；
开轧温度1100℃，粗轧、中轧、精轧后，终轧温度950℃；
轧后圆棒进入大冷床7缓冷，大冷床7设有智能编组模块，45#钢牌号的连铸坯编组为1-9-45#-001、002、003...，50#钢牌号的连铸坯编组为1-9-50#-001、002、003...，20Cr钢牌号的连铸坯编组为1-9-20Cr-001、002、003...，定尺锯切后由智能识别模块分入第一小冷床9进行打捆收集；40CrNiMoA钢牌号的连铸坯编组为2-10-40CrNiMoA-001、002、003...，40CrMnMo钢牌号的连铸坯编组为2-10-40CrMnMo-001、002、003...，GCr15钢牌号的连铸坯编组为2-10-GCr15-001、002、003...，30CrMnSiMo钢牌号的连铸坯编组为2-10-30CrMnSiMo-001、002、003...，在定尺锯切部件8处进行定尺锯切后，由智能识别模块分入第二小冷床10进行打捆收集。
除上述轧钢方法外，本发明还提供了一种轧钢装置，该轧钢装置包括控制器11以及依次布置的加热炉组、轧线和小冷床组，控制器11用于执行如上述的轧钢方法。
进一步，轧线上自靠近加热炉组的一侧向靠近小冷床组的一侧依次布置有高压水除鳞部件3、粗轧轧辊4、中轧轧辊5、精轧轧辊6、大冷床7以及定尺锯切部件8，连铸坯料在轧线上的时长，应当为高压水除磷，粗轧，中轧，精轧，大冷床7缓冷和/或定尺锯切的总时长。
以上对本发明所提供的轧钢方法及装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种轧钢方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取连铸坯料的坯料信息，并根据所述坯料信息确定用于加热所述连铸坯料的目标加热炉，所述目标加热炉为加热炉组中的一个；
根据预设装炉时间策略控制所述连铸坯料装炉，并记录装炉时间；
控制所述连铸坯料出炉，进入轧线执行轧制工序；
在所述连铸坯料轧制完成后，根据所述坯料信息和所述装炉时间确定用于冷却所述连铸坯料的目标小冷床，所述目标小冷床为小冷床组中的一个；
通过以下步骤确定所述装炉时间策略：
获取所述加热炉组中各加热炉的加热时长，以及所述轧线的工序时长；
根据各所述加热炉的加热时长以及所述轧线的工序时长确定各所述加热炉对应的装炉时刻；
根据各所述加热炉对应的装炉时刻依次控制连铸坯料的装炉操作的执行；
所述加热炉组包括第一加热炉(1)和第二加热炉(2)，所述第一加热炉(1)的加热时间为T1，所述第二加热炉(2)的加热时间为T2，所述轧线的执行时长为T轧线，所述第一加热炉(1)与所述第二加热炉(2)的装炉间隔时间相同，设定所述第一加热炉(1)与所述第二加热炉(2)的装炉间隔时间为T间隔，T间隔应当大于两倍的T轧线，则当所述第一加热炉(1)的某一个装炉时间为t，则该时刻装炉的连铸坯料的出炉时间为t+T1，那么所述第二加热炉(2)的某一个出炉时间应该在t+T1+T轧线至T+T1+T间隔－T轧线之间，对应的所述第二加热炉(2)的某一个装炉时间为t+T1+T轧线－T2至T+T1+T间隔－T轧线－T2之间；依次作为依据，所述第一加热炉(1)的各装炉时间间隔T间隔即可，所述第二加热炉(2)的各装炉时间同样间隔T间隔，使得所述第一加热炉(1)和所述第二加热炉(2)的出炉时间间隔，既可以满足所述第一加热炉(1)中连铸坯料的轧制，也可以保留时间供所述第二加热炉(2)中的连铸坯料完成轧制，以避免两个加热炉中连铸坯料的出炉干预。
2.根据权利要求1所述的轧钢方法，其特征在于，所述步骤根据所述坯料信息确定用于加热所述连铸坯料的目标加热炉与所述步骤根据预设装炉时间策略控制所述连铸坯料装炉之间，还包括：
控制所述连铸坯料移动至所述目标加热炉的存钢区域内，所述存钢区域位于所述目标加热炉的炉门处。
3.根据权利要求1所述的轧钢方法，其特征在于，所述加热炉组包括第一加热炉(1)和第二加热炉(2)，所述第一加热炉(1)用于加热普通碳素结构钢与低合金结构钢；所述第二加热炉(2)用于加热高碳低合金钢与高合金钢；所述第一加热炉(1)的预热段温度为500-950℃，加热段温度为950-1260℃，均热段温度为1200-1260℃，均热时间≤25min；所述第二加热炉(2)的预热段温度为500-850℃，加热段温度为850-1260℃，均热段温度为1190-1240℃，均热时间为35-45min。
4.根据权利要求1所述的轧钢方法，其特征在于，所述步骤控制所述连铸坯料出炉之后，所述步骤进入轧制工序之前，还包括：
对所述连铸坯料进行高压水除磷；所述高压水除磷步骤中高压水的压力25～30MPa。
5.根据权利要求1所述的轧钢方法，其特征在于，所述步骤进入轧线执行轧制工序包括：
控制所述连铸坯料移动，依次进行粗轧、中轧和精轧。
6.根据权利要求5所述的轧钢方法，其特征在于，所述步骤进入轧线执行轧制工序之后，还包括：
控制所述连铸坯料移动至大冷床(7)进行缓冷，缓冷完成后控制所述连铸坯料移动至定尺锯切部件(8)位置处进行定尺锯切。
7.根据权利要求5所述的轧钢方法，其特征在于，所述轧制工序中，开轧温度为1000-1150℃，粗轧、中轧、精轧后的终轧温度为900-1050℃。
8.一种轧钢装置，其特征在于，包括控制器(11)以及依次布置的加热炉组、轧线和小冷床组，所述控制器(11)用于执行如权利要求1至7任意一项所述的轧钢方法。
9.根据权利要求8所述的轧钢装置，其特征在于，所述轧线上自靠近所述加热炉组的一侧向靠近所述小冷床组的一侧依次布置有高压水除鳞部件(3)、粗轧轧辊(4)、中轧轧辊(5)、精轧轧辊(6)、大冷床(7)以及定尺锯切部件(8)。
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