CN114669598B - 一种连铸16m方坯直轧棒材的方法 - Google Patents

一种连铸16m方坯直轧棒材的方法 Download PDF

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Abstract

本申请提供了一种连铸16m方坯直轧棒材的方法，切后传送阶段中，在直轧辊道上安装电磁感应加热装置，将钢坯加热到920℃～940℃，控制电磁感应加热装置的升温速率为7℃/s～10℃/s，且钢坯的通条温差控制在35℃以下；提高直轧辊道的传送速度至4m/s～5m/s，在直轧辊道上设置保温罩，采用保温罩包裹覆盖钢坯，对钢坯进行保温隔热；将钢坯在辊道上的等待位置设置在保温罩内部；本申请通过优化生产工艺，优化工艺步骤与工艺参数等，实现了连铸16m方坯直轧棒材，氧化烧损降低到0.3%，直轧后煤气消耗降为0m³，16米钢坯每吨钢节省的煤气可发电58kW·h，加热炉停止运行后吨钢节省电量大约3kW·h。

Description

一种连铸16m方坯直轧棒材的方法
技术领域
本发明涉及连铸直轧技术领域，尤其是涉及一种连铸16m方坯直轧棒材的方法。
背景技术
目前，棒材生产线配备一座双蓄热步进梁式加热炉，已实现165×165×12000mm和165×165×16000mm两种冷热钢坯，经过加热炉加热后，进入轧线轧制生产。双蓄热步进梁式加热炉的加热过程，增加了钢坯的氧化烧损，吨钢氧化烧损达到0.9％，加热过程需要消耗煤气，热坯吨钢煤气消耗在150m3左右，冷坯吨钢消耗煤气在230m3左右。另外，蓄热步进梁式加热炉的加热过程复杂，设备维护工作量大。
目前，国内棒材生产线已实现12米钢坯直轧，但16米钢坯还没有实现直轧，16米钢坯还需要经过加热炉补热之后进行轧制。目前，对于16米钢坯，经过核算，连铸钢坯温度为1050℃左右，连铸拉速按照4米/秒，每秒温降0.7℃计算，浇铸过程大约4分钟，钢坯头部温降168℃，钢坯头部温度下降至882℃，再经过174米的直轧辊道，温降60℃，钢坯进入1#轧机前，钢坯头部温度下降至820℃，头尾温差大于100℃，该较低的低于900℃的钢坯温度，导致：1)轧机的咬钢电流超额定电流，对电机、减速机冲击大，另外，过低的头部温度导致轧件头部变形不均匀，易出现头部坯裂导致堆钢事故；2)16米钢坯未经过加热或补热，在长度方向存在严重温度分布不均匀问题，轧件在轧制时各部延伸和宽展不一致，轧线堆拉关系波动大，三切三支负差差距大，倍尺整体负差波动大；3)16米直轧无加热炉的缓冲和协调作用，炼钢和轧钢刚性连接，生产节奏不匹配，生产相互影响，不可避免产生冷坯，所以需要开发新柔性衔接工艺；4)直轧坯重量影响成材切损和通尺较大，影响坯重的因素较多，包括钢坯密度、钢坯长度、钢坯截面积等，由于拉速的不同，对以上因素都会产生影响，但当前阶段只能对钢坯长度进行把控，因此在直轧坯的实际重量控制上精确度相对较低。
因此，如何优化生产工艺，优化工艺步骤与工艺参数等，以实现16m方坯直轧棒材，是本领域技术人员急需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种连铸16m方坯直轧棒材的方法。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种连铸16m方坯直轧棒材的方法，切后传送阶段：
在直轧辊道上安装电磁感应加热装置，利用电磁感应加热装置将钢坯加热到920℃～940℃，控制电磁感应加热装置的升温速率为7℃/s～10℃/s，且钢坯的通条温差控制在35℃以下；
提高直轧辊道的传送速度至4m/s～5m/s，减少钢坯在直轧辊道过程中的等待时间；
在直轧辊道上设置保温罩，且保温罩的内壁内衬耐火材料，采用保温罩包裹覆盖钢坯，对钢坯进行保温隔热；
将钢坯在辊道上的等待位置设置在保温罩内部，减少等待过程中的热量散失。
优选的，16m方坯的尺寸为(160-180)×(160-180)×16000mm。
优选的，待直轧的钢坯的连铸阶段：
中间包中的钢水的成分为：0.20％～0.25％的C，0.45％～0.65％的Si，0.95％～1.15％的Mn，P≤0.045％，S≤0.045％，余量的Fe元素以及不可避免的杂质；
中间包中的钢水的温度为1518℃～1533℃，过热度为16℃～26℃；
结晶器内的冷却水流量为2400L/min～2600L/min，结晶器中的冷却水的进出口温差为≤10℃；
拉矫机的拉速为3.8m/min～4.4m/min，在结晶器与拉矫机之间设置四段配水，控制拉矫机中的铸件的温度为1020℃～1050℃，四段配水依次为足辊水、二区水、三区水和四区水，足辊水流量为300L/min～350L/min，二区水流量为400L/min～450L/min，三区水流量为150L/min～200L/min，四区水流量为200L/min～250L/min；
铸坯切后头部温度为970℃～1020℃，铸坯切后尾部温度为1000℃～1060℃。
优选的，连铸是8机8流，同时出8个铸坯，且连轧是2条生产线，将8流中的4流或者5流供第一条连轧生产线直轧，剩余流的钢坯先热送进加热炉然后供给第二条连轧生产线，或者剩余流的钢坯进入连铸冷床暂时储存。
优选的，待直轧的钢坯的连轧阶段：
连轧方法包括以下依次进行的步骤：粗轧、中轧、精轧、控制冷却、飞剪剪切、在冷床上进行冷却、自然时效；
精轧机组包括根据钢材通过的先后顺序依次设置的平轧机、立轧机、预切道次轧机、切分道次轧机、椭圆道次轧机、圆道次轧机、成前道次轧机、成品道次轧机；
控制进粗轧机组的初轧温度为920℃～930℃，粗轧为6道次；
控制进中轧机组的温度为910℃～920℃，中轧为6道次；
控制进精轧温度为900℃～915℃；
上冷床温度为850℃～900℃。
优选的，控制冷却系统的总长为7m，冷却水流量140m3/h～150m3/h，水压为1.5MPa。
本申请取得了如下的有益的技术效果：
(1).本申请通过优化生产工艺，优化工艺步骤与工艺参数等，实现了连铸16m方坯直轧棒材，与加热炉加热工艺相比，本申请中的氧化烧损由0.9％降低到0.3％。
(2).加热炉加热中，热送模式下煤气消耗吨钢150m3，冷装模式下煤气消耗吨钢230m3，按照热装率70％计算，煤气消耗平均为吨钢174m3，直轧后煤气消耗降为0m3，按照每3m3煤气发1度电计算，16米钢坯每吨钢节省的煤气可发电58kW·h。
(3).加热炉停止运行后，吨钢节省电量大约3kW·h。
(4).本发明中，通过电磁感应加热装置的电磁补热将16米钢坯由820℃提高到920℃～940℃，吨钢电耗约12kW·h。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的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。
本申请提供了一种连铸16m方坯直轧棒材的方法，切后传送阶段：
在直轧辊道上安装电磁感应加热装置，利用电磁感应加热装置将钢坯加热到920℃～940℃，控制电磁感应加热装置的升温速率为7℃/s～10℃/s，且钢坯的通条温差控制在35℃以下；
提高直轧辊道的传送速度至4m/s～5m/s，减少钢坯在直轧辊道过程中的等待时间；
在直轧辊道上设置保温罩，且保温罩的内壁内衬耐火材料，采用保温罩包裹覆盖钢坯，对钢坯进行保温隔热；
将钢坯在辊道上的等待位置设置在保温罩内部，减少等待过程中的热量散失。
在本申请的一个实施例中，16m方坯的尺寸为(160-180)×(160-180)×16000mm。
在本申请的一个实施例中，待直轧的钢坯的连铸阶段：
中间包中的钢水的成分为：0.20％～0.25％的C，0.45％～0.65％的Si，0.95％～1.15％的Mn，P≤0.045％，S≤0.045％，余量的Fe元素以及不可避免的杂质；
中间包中的钢水的温度为1518℃～1533℃，过热度为16℃～26℃；
结晶器内的冷却水流量为2400L/min～2600L/min，结晶器中的冷却水的进出口温差为≤10℃；
拉矫机的拉速为3.8m/min～4.4m/min，在结晶器与拉矫机之间设置四段配水，控制拉矫机中的铸件的温度为1020℃～1050℃，四段配水依次为足辊水(一区水)、二区水、三区水和四区水，足辊水流量为300L/min～350L/min，二区水流量为400L/min～450L/min，三区水流量为150L/min～200L/min，四区水流量为200L/min～250L/min；
铸坯切后头部温度为970℃～1020℃，铸坯切后尾部温度为1000℃～1060℃。
在本申请的一个实施例中，连铸是8机8流，同时出8个铸坯，且连轧是2条生产线，将8流中的4流或者5流供第一条连轧生产线直轧，剩余流的钢坯先热送进加热炉然后供给第二条连轧生产线，或者剩余流的钢坯进入连铸冷床暂时储存。
在本申请的一个实施例中，待直轧的钢坯的连轧阶段：
连轧方法包括以下依次进行的步骤：粗轧、中轧、精轧、控制冷却、飞剪剪切、在冷床上进行冷却、自然时效；
精轧机组包括根据钢材通过的先后顺序依次设置的平轧机、立轧机、预切道次轧机、切分道次轧机、椭圆道次轧机、圆道次轧机、成前道次轧机、成品道次轧机；
控制进粗轧机组的初轧温度为920℃～930℃，粗轧为6道次；
控制进中轧机组的温度为910℃～920℃，中轧为6道次；
控制进精轧温度为900℃～915℃；
上冷床温度为850℃～900℃。
在本申请的一个实施例中，控制冷却系统的总长为7m，冷却水流量140m3/h～150m3/h，水压为1.5MPa。
本申请中的含量(％)均为质量百分数。
本发明未详尽描述的方法和装置均为现有技术，不再赘述。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种连铸16m方坯直轧棒材的方法进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例
以生产HRB400E钢筋为例，实施例1-3中的钢筋的成分、工艺参数，如下表1-3所示：
表1实施例中的中间包中的钢水的成分与温度
Figure BDA0003585569360000051
表2实施例中的连铸工序中的工艺参数
Figure BDA0003585569360000052
Figure BDA0003585569360000061
表3实施例中的连轧工序中的工艺参数
Figure BDA0003585569360000062
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 (3)

1.一种连铸16m方坯直轧棒材的方法，其特征在于，切后传送阶段：
在直轧辊道上安装电磁感应加热装置，利用电磁感应加热装置将钢坯加热到920℃～940℃，控制电磁感应加热装置的升温速率为7℃/s～10℃/s，且钢坯的通条温差控制在35℃以下；
提高直轧辊道的传送速度至4m/s～5m/s，减少钢坯在直轧辊道过程中的等待时间；
在直轧辊道上设置保温罩，且保温罩的内壁内衬耐火材料，采用保温罩包裹覆盖钢坯，对钢坯进行保温隔热；
将钢坯在辊道上的等待位置设置在保温罩内部，减少等待过程中的热量散失；
16m方坯的尺寸为(160-180)×(160-180)×16000mm；
待直轧的钢坯的连铸阶段：
中间包中的钢水的成分为：0.20％～0.25％的C，0.45％～0.65％的Si，0.95％～1.15％的Mn，P≤0.045％，S≤0.045％，余量的Fe元素以及不可避免的杂质；
中间包中的钢水的温度为1518℃～1533℃，过热度为16℃～26℃；
结晶器内的冷却水流量为2400L/min～2600L/min，结晶器中的冷却水的进出口温差为≤10℃；
拉矫机的拉速为3.8m/min～4.4m/min，在结晶器与拉矫机之间设置四段配水，控制拉矫机中的铸件的温度为1020℃～1050℃，四段配水依次为足辊水、二区水、三区水和四区水，足辊水流量为300L/min～350L/min，二区水流量为400L/min～450L/min，三区水流量为150L/min～200L/min，四区水流量为200L/min～250L/min；
铸坯切后头部温度为970℃～1020℃，铸坯切后尾部温度为1000℃～1060℃；
待直轧的钢坯的连轧阶段：
连轧方法包括以下依次进行的步骤：粗轧、中轧、精轧、控制冷却、飞剪剪切、在冷床上进行冷却、自然时效；
精轧机组包括根据钢材通过的先后顺序依次设置的平轧机、立轧机、预切道次轧机、切分道次轧机、椭圆道次轧机、圆道次轧机、成前道次轧机、成品道次轧机；
控制进粗轧机组的初轧温度为920℃～930℃，粗轧为6道次；
控制进中轧机组的温度为910℃～920℃，中轧为6道次；
控制进精轧温度为900℃～915℃；
上冷床温度为850℃～900℃。
2.根据权利要求1所述的一种连铸16m方坯直轧棒材的方法，其特征在于，连铸是8机8流，同时出8个铸坯，且连轧是2条生产线，将8流中的4流或者5流供第一条连轧生产线直轧，剩余流的钢坯先热送进加热炉然后供给第二条连轧生产线，或者剩余流的钢坯进入连铸冷床暂时储存。
3.根据权利要求1所述的一种连铸16m方坯直轧棒材的方法，其特征在于，控制冷却系统的总长为7m，冷却水流量140m3/h～150m3/h，水压为1.5MPa。
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