CN114309065A - 一种单机架炉卷轧机多功能轧制法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轧钢技术领域，具体公开了一种单机架炉卷轧机多功能轧制法，1)钢板经过步进式加热炉加热，然后进行粗轧除鳞；2)改进轧机批轧模型及工艺设计：将中间坯输送至2阶段控轧后的飞剪进行分段；3)采用辊缝ASC控制、变速轧制控制、高精度飞剪长度剪切控制，使中间坯飞剪分段为01板和02板；4)02板返回轧机前待轧，通过轧机进行平扎或卷轧至一定厚度的钢坯，01板实施在线淬火得到钢坯或返回轧机前待轧通过轧机进行平扎或卷轧至一定厚度的钢坯；5)钢坯进行控制冷却，采用超快冷配有的缝隙冷却段和高密冷却段，得到成品钢板；本发明使用一块板坯生产出两种厚度不同，并施以不同工艺控制的钢板，生产组织灵活。

Description

一种单机架炉卷轧机多功能轧制法

技术领域

本发明涉及轧钢技术领域，具体涉及一种单机架炉卷轧机多功能轧制法。

背景技术

近年来随着国内外钢铁行业紧缩政策持续，钢铁业产量大，又是典型的大批量接单生产的行业，产能与整单接单生产之间产生了严重的矛盾，灵活的生产方法成为钢铁企业的主要研究方向。

目前，传统的中厚板轧机全都是采用一轧到底的生产方式，一块板坯只能生产同一厚度，并施以同一种工艺的产品，对于小批量加急订单的生产难度较大。造成产品生产模式单一，订单组织不灵活，增加产线生产和运行成本高。因此，需要设计一种单机架炉卷轧机多功能轧制法，已解决现有的单机架轧机生产模式单一、订单组织不灵活的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种单机架炉卷轧机多功能轧制法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种单机架炉卷轧机多功能轧制法，包括以下步骤：

步骤1)钢板经过步进式加热炉加热，然后进行粗轧除鳞；

步骤2)改进轧机批轧模型及工艺设计：采用单机架四辊可逆式轧机轧制到一定厚度的中间坯或具有阶梯厚度中间坯，然后将中间坯输送至2阶段控轧后的飞剪进行分段；

步骤3)采用辊缝ASC控制、变速轧制控制、高精度飞剪长度剪切控制，使中间坯飞剪分段为01板和02板；

步骤4)02板返回轧机前待轧，通过轧机进行平扎或卷轧至一定厚度的钢坯，01板实施在线淬火得到钢坯或返回轧机前待轧通过轧机进行平扎或卷轧至一定厚度的钢坯；

步骤5)钢坯进行控制冷却，采用超快冷配有的缝隙冷却段和高密冷却段，得到成品钢板。

具体的是，所述步骤2)中的改进轧机批轧模型及工艺设计为在后台对工艺及参数进行维护并下发，模型在获得PDI数据后，对组批进行预计算，相关数据存入数据库；飞剪分段后，待轧钢板返回轧机前，根据轧机前后高温计测量的温度重新计算、更新轧制规程并下发；工艺参数包括：01板和02板厚度、飞剪分段长度、中间坯温度、轧制及控冷模式。

具体的是，所述步骤3)中的辊缝ASC控制需要用到变辊缝轧制技术，由一级积分计算出轧出长度，结合热检辅助修正；当轧出长度达到二级中设定的01板的要求长度，轧机辊缝抬起进行变厚度轧制，达到02板所需厚度，01板和02板厚度相差10mm以内。

具体的是，所述步骤3)中的变速轧制控制以2.0m/s的速度咬钢后，根据01板的长度，轧制到一定长度减速到1.8m/s进行轧制，直至抛钢，用以满足飞剪剪切速度的要求。

具体的是，所述步骤3)中的高精度飞剪长度剪切控制是在飞剪后布置一台激光测速仪进行实时测速，以用于程序进行长度跟踪，根据01板设定的长度进行剪切。

具体的是，所述步骤3)中的飞剪布置于轧机与超快冷之间，最大剪切厚度为35mm，最大剪切速度2m/s，同厚度中间坯，中间坯厚度在35mm及以下；阶梯厚度中间坯，阶梯厚度中，薄的部分要小于等于35mm。

具体的是，所述步骤5)中的超快冷配有缝隙冷却段和高密冷却段，高密冷却段又分为高压区和低压区，高压缝隙冷却具有强大的单位冷却强度，经过增压泵的水以0.5MPa的压力从2mm宽的缝隙中以连续的片状喷射到钢板上，快速降低钢板表面温度，在钢板表面和中心形成很大的温度梯度，增加热传导率，提高冷却渗透；高密冷却的冷却范围很大，密集的水柱以0.2MPa均匀的喷射在冷却区域内，开启增压泵后，高压区压力可增至0.5MPa，用于在高压缝隙冷却后进一步降低钢板表面温度，保持钢板表面和内部的温度梯度；根据01板和02板的产品工艺要求，通过调整水流量、开启区域，对超快冷所具有的在线淬火、超快冷、层流冷却多种通过式冷却模式进行搭配；01板还能进行往复式冷却。

本发明具有以下有益效果：

本发明设计的单机架炉卷轧机多功能轧制法克服了单机架轧机生产模式单一，订单组织不灵活的缺点，使用一块板坯生产出两种厚度不同，并施以不同工艺控制的钢板；独特的批轧控制逻辑、辊缝ASC控制及变速轧制功能，配以多样化的轧制和控冷工艺，具有区别于其他同类型产线及传统中厚板产线的控制方法；工艺要求简单，工艺执行不复杂，生产组织灵活，很适合在单机架轧机产线推广。

附图说明

图1是单机架炉卷轧机多功能轧制法的流程图。

图2是单机架炉卷轧机多功能轧制法的实施例流程图。

具体实施方式

以下将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地进一步详细的说明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种单机架炉卷轧机多功能轧制法，包括以下步骤：

步骤1)钢板经过步进式加热炉加热，然后进行粗轧除鳞；

步骤2)改进轧机批轧模型及工艺设计：采用单机架四辊可逆式轧机轧制到一定厚度的中间坯或具有阶梯厚度中间坯，然后将中间坯输送至2阶段控轧后的飞剪进行分段；

步骤3)采用辊缝ASC控制、变速轧制控制、高精度飞剪长度剪切控制，使中间坯飞剪分段为01板和02板；

步骤4)02板返回轧机前待轧，通过轧机进行平扎或卷轧至一定厚度的钢坯，01板实施在线淬火得到钢坯或返回轧机前待轧通过轧机进行平扎或卷轧至一定厚度的钢坯；

步骤5)钢坯进行控制冷却，采用超快冷配有的缝隙冷却段和高密冷却段，得到成品钢板。

具体技术方案为：该单机架炉卷轧机多功能轧制法，钢板经过步进式加热炉加热，轧机轧制到一定厚度的中间坯(同厚度的中间坯)或具有阶梯厚度中间坯，输送至飞剪进行分段，飞剪分段为01板和02板，02板返回轧机前待轧，01板实施在线淬火或返回轧机前待轧。

设备布置形式为：加热炉-单机架四辊可逆式轧机-飞剪-超快冷。飞剪布置于轧机与超快冷之间，最大剪切厚度为35mm，最大剪切速度2m/s。因此，1.同厚度中间坯，中间坯厚度在35mm及以下；2.阶梯厚度中间坯，阶梯厚度中，薄的部分要小于等于35mm。

本方法采用改进的轧机批轧模型，辊缝ASC控制，变速轧制控制，飞剪高精度长度剪切控制，灵活的控制冷却实现多功能轧制方法，有着与众不同的效果。

1.改进的轧机批轧模型及工艺设计：

(1)由工艺人员在后台对工艺及参数进行维护并下发，模型在获得PDI数据(深度检测数据包)后，对组批进行预计算，相关数据存入数据库；飞剪分段后，待轧钢板返回轧机前，根据轧机前后高温计测量的温度重新计算、更新轧制规程并下发。

(2)工艺参数包括：01板和02板厚度、飞剪分段长度、中间坯温度、轧制及控冷模式等。

飞剪分段后，生成01板和02板，01板可进行在线淬火，也可随02板返回轧机前，二者均可通过卷轧或平轧轧制到一定厚度，并后续施以不同的控冷工艺。

2.辊缝ASC控制

需要用到变辊缝轧制技术，由一级积分计算出轧出长度，结合热检辅助修正；当轧出长度达到二级中设定的01板的要求长度，轧机辊缝抬起进行变厚度轧制，达到02板所需厚度。01板和02板厚度相差10mm以内。

3.变速轧制控制

以2.0m/s的速度咬钢后，根据01板的长度，轧制到一定长度减速到1.8m/s进行轧制，直至抛钢，以满足飞剪剪切速度的要求。

4.高精度飞剪长度剪切控制

为了提高飞剪剪切分段的精确性，在飞剪后布置一台激光测速仪进行实时测速，以用于程序进行长度跟踪，根据01板设定的长度进行剪切。

5.灵活的控制冷却

超快冷配有缝隙冷却段和高密冷却段，高密冷却段又分为高压区和低压区。高压缝隙冷却具有强大的单位冷却强度，经过增压泵的水以0.5MPa的压力从2mm宽的缝隙中以连续的片状喷射到钢板上，可以快速降低钢板表面温度，在钢板表面和中心形成很大的温度梯度，增加热传导率，提高冷却渗透。高密冷却的冷却范围很大，密集的水柱以0.2MPa均匀的喷射在冷却区域内，开启增压泵后，高压区压力可增至0.5MPa。用于在高压缝隙冷却后进一步降低钢板表面温度，保持钢板表面和内部的温度梯度。

本方法根据01板和02板的产品工艺要求，通过调整水流量、开启区域，对超快冷所具有的“在线淬火、超快冷、层流冷却”多种通过式冷却模式进行搭配。01板还可以进行往复式冷却。

实施例：

本方法采用多种控制手段，实现使用单块板坯生产两种不同厚度的钢板，并分别实施不同工艺控制的轧制方法。用一支150mm板坯，轧制10mm和30mm的Q550D钢板。其工艺流程为如图2所示。

将板坯加热至1200-1230℃，经过单机架四辊可逆式轧机经过两阶段轧制，终轧温度高于开冷温度，轧出后运送到飞剪进行分段，即01板与02板。01板进入超快冷进行在线淬火，02板则回到轧机，平轧或卷轧轧至一定厚度。

制定工艺：将150mm厚的板坯采用2阶段控轧轧至30mm，终轧温度控制在900℃；飞剪分段后，01板的开冷温度为860℃；02板返回轧机，经过2道次的平轧，将02板轧至17mm开始进行3道次卷轧，最终轧至10mm。

本发明不局限于上述实施方式，任何人应得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。

本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (7)

1.一种单机架炉卷轧机多功能轧制法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)钢板经过步进式加热炉加热，然后进行粗轧除鳞；

步骤2)改进轧机批轧模型及工艺设计：采用单机架四辊可逆式轧机轧制到一定厚度的中间坯或具有阶梯厚度中间坯，然后将中间坯输送至2阶段控轧后的飞剪进行分段；

步骤3)采用辊缝ASC控制、变速轧制控制、高精度飞剪长度剪切控制，使中间坯飞剪分段为01板和02板；

步骤4)02板返回轧机前待轧，通过轧机进行平扎或卷轧至一定厚度的钢坯，01板实施在线淬火得到钢坯或返回轧机前待轧通过轧机进行平扎或卷轧至一定厚度的钢坯；

步骤5)钢坯进行控制冷却，采用超快冷配有的缝隙冷却段和高密冷却段，得到成品钢板。

2.根据权利要求1所述的单机架炉卷轧机多功能轧制法，其特征在于，所述步骤2)中的改进轧机批轧模型及工艺设计为在后台对工艺及参数进行维护并下发，模型在获得PDI数据后，对组批进行预计算，相关数据存入数据库；飞剪分段后，待轧钢板返回轧机前，根据轧机前后高温计测量的温度重新计算、更新轧制规程并下发；工艺参数包括：01板和02板厚度、飞剪分段长度、中间坯温度、轧制及控冷模式。

3.根据权利要求1所述的单机架炉卷轧机多功能轧制法，其特征在于，所述步骤3)中的辊缝ASC控制需要用到变辊缝轧制技术，由一级积分计算出轧出长度，结合热检辅助修正；当轧出长度达到二级中设定的01板的要求长度，轧机辊缝抬起进行变厚度轧制，达到02板所需厚度，01板和02板厚度相差10mm以内。

4.根据权利要求1所述的单机架炉卷轧机多功能轧制法，其特征在于，所述步骤3)中的变速轧制控制以2.0m/s的速度咬钢后，根据01板的长度，轧制到一定长度减速到1.8m/s进行轧制，直至抛钢，用以满足飞剪剪切速度的要求。

5.根据权利要求1所述的单机架炉卷轧机多功能轧制法，其特征在于，所述步骤3)中的高精度飞剪长度剪切控制是在飞剪后布置一台激光测速仪进行实时测速，以用于程序进行长度跟踪，根据01板设定的长度进行剪切。

6.根据权利要求1所述的单机架炉卷轧机多功能轧制法，其特征在于，所述步骤3)中的飞剪布置于轧机与超快冷之间，最大剪切厚度为35mm，最大剪切速度2m/s，同厚度中间坯，中间坯厚度在35mm及以下；阶梯厚度中间坯，阶梯厚度中，薄的部分要小于等于35mm。

7.根据权利要求1所述的单机架炉卷轧机多功能轧制法，其特征在于，所述步骤5)中的超快冷配有缝隙冷却段和高密冷却段，高密冷却段又分为高压区和低压区，高压缝隙冷却具有强大的单位冷却强度，经过增压泵的水以0.5MPa的压力从2mm宽的缝隙中以连续的片状喷射到钢板上，快速降低钢板表面温度，在钢板表面和中心形成很大的温度梯度，增加热传导率，提高冷却渗透；高密冷却的冷却范围很大，密集的水柱以0.2MPa均匀的喷射在冷却区域内，开启增压泵后，高压区压力可增至0.5MPa，用于在高压缝隙冷却后进一步降低钢板表面温度，保持钢板表面和内部的温度梯度；根据01板和02板的产品工艺要求，通过调整水流量、开启区域，对超快冷所具有的在线淬火、超快冷、层流冷却多种通过式冷却模式进行搭配；01板还能进行往复式冷却。

Images