CN114472539B - 一种极限厚规格花纹板的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于钢铁材料制备技术领域，具体涉及一种极限厚规格花纹板的制备方法，包括以下步骤：(1)板坯设计；(2)加热炉加热；(3)粗轧；(4)精轧；(5)轧辊；(6)卷取；(7)卷形；(4)精轧步骤具体包括：飞剪设计、精轧抛机架策略、负荷分配、速度控制、机架间水策略。本发明通过优化中间坯厚度，精轧抛机架策略，穿带速度和豆形设计，采取合适的辊压和卷取控制参数，保证了极限厚规格花纹板的顺利卷取，实现了批量轧制极限厚规格花纹板的生产。
Description
技术领域
本发明属于钢铁材料制备技术领域，具体涉及一种极限厚规格花纹板的制备方法。
背景技术
花纹板具有美观、防滑、耐磨等优点，广泛应用在建筑、造船、交通和机械制造等行业中。其中，偏薄规格花纹板的生产技术已非常成熟，重点用于车辆箱底板、楼梯脚踏板、门板等设计中，但目前市场上对厚规格花纹板出现了一定的需求，厚规格花纹板主要用于建筑临时地面铺设、地磅面板、立体车库、老路改造建设等要求具有一定强度和厚度的设计中。
为了弥补市场针对极限厚规格花纹板的生产，存在以下难点：(1)常规热轧带钢产线设计产品厚度一般为1.5-25.4mm，28mm以上的厚规格花纹板的生产超出产品设计大纲和设备设计能力；(2)精轧整体负荷较轻，机架内翘扣头难度增加；(3)预计算精轧轧制速度1.4-1.5m/s，带钢长度在70-80m，卷取区域为浮钢卷取，因卷取速度低或降速等原因容易导致卷取失败废钢；(4)厚规格带钢头部弯曲困难，卷筒涨径容易出现涨满散卷现象。
发明内容
为了解决厚规格花纹板生产难度较大的问题，本发明提供了一种极限厚规格花纹板的制备方法，实现了批量轧制极限厚规格花纹板的生产。
一种极限厚规格花纹板的制备方法，包括以下步骤：(1)板坯设计；(2)加热炉加热；(3)粗轧；(4)精轧；(5)轧辊；(6)卷取；(7)卷形。
所述(4)精轧步骤具体包括：飞剪设计、精轧抛机架策略、负荷分配、速度控制、机架间水策略。
所述飞剪设计中，选用转鼓式飞剪，最大设计剪切带坯断面，中间坯厚度55-60mm×中间坯宽度2000-2050mm，中间坯选择不切头不切尾，通过控制板坯减宽量≤20mm，控制头尾部不规则形状；经过粗轧机后的钢坯定义为中间坯，由于在生产过程中，可能出现质量问题，所以必须在精轧前用转鼓式飞剪，对出现的钢坯进行剪切，保证精轧的顺行，而转鼓式飞剪能够剪切的尺寸范围就是中间坯厚度55-60mm×中间坯宽度2000-2050mm，为了保护设备，中间坯选择不切头不切尾。
所述精轧抛机架策略中，为了良好的控制带钢头部扣翘头和末机架花纹辊的有效压下量，选用抛机架策略，只投用F1(第一架精轧机)、F3(第三架精轧机)、F5(第五架精轧机)、F7(第七架精轧机)。
所述负荷分配中，优化各机架负荷分配，保证末机架F7压下量，(入口厚度-目标厚度)≥4mm。
所述速度控制中，采用恒加速轧制，手动给定穿带速度为1.6-2.0m/s，加速度为0.007-0.008m2/s，带钢抛钢速度≥2m/s，防止带钢速度偏低或出现降速现象导致卷取失败。
所述机架间水策略中，精轧机架水投用5组，操作人员可单开上或下机架间水，调整机架内带钢头部的扣翘头现象。
进一步的，所述极限厚规格为28mm以上。
进一步的，所述步骤(1)中，采用普碳Q235B作为原料板坯，可兼顾强度和豆高控制；所述普碳Q235B的化学成分及其质量分数包括：0.12-0.20％C，0.08-0.25％Si，0.17-0.27％Mn，≤0.035％P，≤0.015％S，余量为Fe；所述原料板坯规格为厚度200-240mm×宽度1500-1600mm×长度10000-10600mm。
进一步的，所述普碳Q235B的化学成分及其质量分数包括：0.15％C，0.15％Si，0.22％Mn，≤0.030％P，≤0.010％S，余量为Fe。
进一步的，所述步骤(2)中，加热炉加热的炉膛控制参数包括：预热850-950℃，一加1120-1220℃，二加1240-1270℃，均热1230-1260℃，在炉时间≥150min。
进一步的，所述步骤(3)中，设计中间坯厚度为55-60mm；粗轧选用1+5模式，粗轧机R1轧制1道次，粗轧机R2轧制5道次；除鳞压力为21-22Mpa。
进一步的，所述步骤(5)中，按照豆深≥3.5mm、豆宽7-10mm、豆长29.5-32.5mm、尖角圆弧尺寸2.5mm、沿轧向两个豆之间的距离40-45mm、轧向成45°两个豆之间的距离27-30mm的豆形设计进行轧辊；末机架的压下量大，上下表面的变形差加大，花纹板花纹脱槽难度加大，为了保证脱槽顺利，通过合理控制上下辊辊压，保证花纹板正常托槽，辊压控制在3.5-5.5mm，选择上辊压。
进一步的，所述步骤(6)中，为保证带钢头部顺利弯曲卷取，优化卷取控制参数，夹送辊压力修正系数为1.2，增大带钢头部弯曲力度，卷筒涨径长度为9-12m，助卷辊打开长度为13-15m，防止卷筒涨满散卷，尾部压尾选用1#3#助卷辊，助卷辊压力修正系数为1.2，确保尾部卷形，投用踏步功能，一定程度上保护助卷辊。
进一步的，所述步骤(7)中，卷形后的花纹板豆高≥1.5mm，提高摩擦力，起到防滑的作用。
本发明的有益效果在于：
本发明提供的极限厚规格花纹板的制备方法，通过调整板坯宽度控制中间坯头尾不规则形状，板坯减宽量≤20mm，使厚度减薄，解决了中间坯厚度和飞剪剪切能力限制问题；通过采取合适的抛机架策略，良好的控制了带钢头部扣翘头和末机架花纹辊的有效压下量；通过采取合适的辊压参数和豆形设计，保证了花纹板的脱槽顺利和豆高；采取恒加速轧制和优化卷取控制参数，保证了极限厚规格花纹板的顺利卷取，实现批量轧制极限厚规格花纹板的生产。
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，对于本领域普通技术人员而言，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是本发明具体实施方式的极限厚规格花纹板的结构设计图。
图2是图1中沿A-A方向切割的剖面示意图。
图3是图1中沿B-B方向切割的剖面示意图。
图4是本发明实施例1的极限厚规格花纹板的照片。
图中，h-豆深，a-豆宽，b-豆长，c-沿轧向两个豆中心点之间的距离，d-轧向成45°两个豆中心点之间的距离，R-尖角圆弧弧度。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
一种极限厚规格花纹板的制备方法，包括以下步骤：
(1)板坯设计：采用普碳Q235B作为原料板坯，可兼顾强度和豆高控制；普碳Q235B的化学成分及其质量分数包括：0.15％C，0.15％Si，0.22％Mn，≤0.030％P，≤0.010％S，余量为Fe；板坯规格为210×1520×10300mm。
(2)加热炉加热：炉膛控制参数为：预热：850℃，一加：1120℃，二加：1240℃，均热：1230℃；在炉时间为180min。
(3)粗轧：设计中间坯厚度为55mm；道次选择：粗轧选用1+5模式(R1轧制1道次，R2轧制5道次)；除鳞压力为21.5Mpa。
(4)精轧：
飞剪设计：选用转鼓式飞剪，最大设计剪切带坯断面，中间坯厚度55×2000mm，为了保护设备，中间坯选择不切头不切尾，通过控制板坯减宽量≤20mm，控制头尾部不规则形状；
精轧抛机架策略：为了良好的控制带钢头部扣翘头和末机架花纹辊的有效压下量，选用抛机架策略，只投用F1、F3、F5、F7；
负荷分配：优化各机架负荷分配，保证末机架F7压下量，(入口厚度-目标厚度)≥4mm；
速度控制：采用恒加速轧制，手动给定穿带速度为1.8m/s，加速度为0.007m2/s，带钢抛钢速度2m/s，防止带钢速度偏低或出现降速现象导致卷取失败；
机架间水策略：精轧机架水投用5组，操作人员可单开上或下机架间水，调整机架内带钢头部的扣翘头现象。
(5)轧辊：如图1-3所示的豆形设计，豆深h为3.6mm，豆宽a为9mm，豆长b为31.5mm，沿轧向两个豆中心点之间的距离c为42mm，轧向成45°两个豆中心点之间的距离d为29.7mm，尖角圆弧弧度R为2.5mm；末机架的压下量大，上下表面的变形差加大，花纹板花纹脱槽难度加大，为了保证脱槽顺利，通过合理控制上下辊辊压，保证花纹板正常托槽，辊压控制在3.5mm，选择上辊压。
(6)卷取：为保证带钢头部顺利弯曲卷取，优化卷取控制参数，夹送辊压力修正系数为1.2，增大带钢头部弯曲力度，卷筒涨径长度为10m，助卷辊打开长度为14m，防止卷筒涨满散卷，尾部压尾选用1#3#助卷辊，助卷辊压力修正系数为1.2，确保尾部卷形，投用踏步功能，一定程度上保护助卷辊。
(7)卷形：如图4所示，外观卷形良好，且花纹板豆高为1.6mm，成功生产28×1500mm花纹板193卷，共计4786吨。
实施例2
一种极限厚规格花纹板的制备方法，包括以下步骤：
(1)板坯设计：采用普碳Q235B作为原料板坯，可兼顾强度和豆高控制；普碳Q235B的化学成分及其质量分数包括：0.15％C，0.15％Si，0.22％Mn，≤0.030％P，≤0.010％S，余量为Fe；板坯规格为200×1500×10000mm。
(2)加热炉加热：炉膛控制参数为：预热：950℃，一加：1220℃，二加：1270℃，均热：1260℃；在炉时间为150min。
(3)粗轧：设计中间坯厚度为55mm；道次选择：粗轧选用1+5模式(R1轧制1道次，R2轧制5道次)；除鳞压力为21-22Mpa。
(4)精轧：
飞剪设计：选用转鼓式飞剪，最大设计剪切带坯断面，中间坯厚度55×2000mm，为了保护设备，中间坯选择不切头不切尾，通过控制板坯减宽量≤20mm，控制头尾部不规则形状；
精轧抛机架策略：为了良好的控制带钢头部扣翘头和末机架花纹辊的有效压下量，选用抛机架策略，只投用F1、F3、F5、F7；
负荷分配：优化各机架负荷分配，保证末机架F7压下量，(入口厚度-目标厚度)≥4mm；
速度控制：采用恒加速轧制，手动给定穿带速度为1.6m/s，加速度为0.008m2/s，带钢抛钢速度为2m/s，防止带钢速度偏低或出现降速现象导致卷取失败；
机架间水策略：精轧机架水投用5组，操作人员可单开上或下机架间水，调整机架内带钢头部的扣翘头现象。
(5)轧辊：如图1-3所示的豆形设计，豆深h为3.6mm，豆宽a为9mm，豆长b为31.5mm，沿轧向两个豆中心点之间的距离c为42mm，轧向成45°两个豆中心点之间的距离d为29.7mm，尖角圆弧弧度R为2.5mm；末机架的压下量大，上下表面的变形差加大，花纹板花纹脱槽难度加大，为了保证脱槽顺利，通过合理控制上下辊辊压，保证花纹板正常托槽，辊压控制在4.5mm，选择上辊压。
(6)卷取：为保证带钢头部顺利弯曲卷取，优化卷取控制参数，夹送辊压力修正系数为1.2，增大带钢头部弯曲力度，卷筒涨径长度为12m，助卷辊打开长度为15m，防止卷筒涨满散卷，尾部压尾选用1#3#助卷辊，助卷辊压力修正系数为1.2，确保尾部卷形，投用踏步功能，一定程度上保护助卷辊。
(7)卷形：外观卷形良好，且花纹板豆高为1.6mm，成功生产30×1500mm花纹板15卷，共计369吨。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。
Claims (3)
1.一种极限厚规格花纹板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）板坯设计，（2）加热炉加热，（3）粗轧，（4）精轧，（5）轧辊，（6）卷取，（7）卷形；
所述步骤（1）中，采用普碳Q235B作为原料板坯；所述普碳Q235B的化学成分及其质量分数包括：0.12-0.20%C，0.08-0.25%Si，0.17-0.27%Mn，≤0.035%P，≤0.015%S，余量为Fe；所述原料板坯规格为厚度200-240mm×宽度1500-1600mm×长度10000-10600mm；
所述步骤（2）中，加热炉加热的炉膛控制参数包括：预热850-950℃，一加1120-1220℃，二加1240-1270℃，均热1230-1260℃，在炉时间≥150min；
所述（4）精轧步骤具体包括：飞剪设计、精轧抛机架策略、负荷分配、速度控制、机架间水策略；
所述飞剪设计中，选用转鼓式飞剪，最大设计剪切带坯断面，中间坯厚度55-60mm×中间坯宽度2000-2050mm，中间坯选择不切头不切尾，通过控制板坯减宽量≤20mm，控制头尾部不规则形状；
所述精轧抛机架策略中，只投用F1、F3、F5、F7；
所述负荷分配中，优化各机架负荷分配，保证末机架F7 压下量，（入口厚度-目标厚度）≥4mm；
所述速度控制中，采用恒加速轧制，手动给定穿带速度为1.6-2.0m/s，加速度为0.007-0.008m2/s，带钢抛钢速度≥2m/s；
所述机架间水策略中，精轧机架水投用5组，单开上或下机架间水，调整机架内带钢头部的扣翘头现象；
所述步骤（5）中，按照豆深≥3.5mm、豆宽7-10mm、豆长29.5-32.5mm、尖角圆弧弧度2.5mm、沿轧向两个豆中心点之间的距离40-45mm、轧向成45°两个豆中心点之间的距离27-30mm的豆形设计进行轧辊；辊压控制在3.5-5.5mm，选择上辊压；
所述步骤（6）中，夹送辊压力修正系数为1.2，增大带钢头部弯曲力度，卷筒涨径长度为9-12m，助卷辊打开长度为13-15m，尾部压尾选用1#3#助卷辊，助卷辊压力修正系数为1.2，投用踏步功能；
所述步骤（7）中，卷形后的花纹板豆高≥1.5mm；
所述极限厚规格为28mm以上。
2.如权利要求1所述的一种极限厚规格花纹板的制备方法，其特征在于，所述普碳Q235B的化学成分及其质量分数包括：0.15%C，0.15%Si，0.22%Mn，≤0.030%P，≤0.010%S，余量为Fe。
3.如权利要求1所述的一种极限厚规格花纹板的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中，设计中间坯厚度为55-60mm；粗轧选用1+5模式，粗轧机R1轧制1道次，粗轧机R2轧制5道次；除鳞压力为21-22Mpa。
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