CN114833195A - 基于ucmw冷连轧机生产高牌号无取向硅钢的冷轧方法 - Google Patents

基于ucmw冷连轧机生产高牌号无取向硅钢的冷轧方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于UCMW冷连轧机生产高牌号无取向硅钢的冷轧方法，包括：采用UCMW五机架轧机中甩中间单个机架轧制的方式；控制UCMW五机架轧机中所有机架采用平辊或预设锥度的轧辊，采用乳化液喷淋进行工艺润滑和冷却，并通过蒸汽通入乳化液的方式来提高乳化液的温度，控制乳化液温度在45℃以上；控制1#机架的压下率为30％～40％，中间机架压下率为25％～45％，成品机架压下率为10％～25％。本发明提出的基于UCMW冷连轧机生产高牌号无取向硅钢的冷轧方法，实现五机架轧机生产高牌号无取向硅钢，同时可降低制造成本，减少脆断，提高横向厚差的控制能力，改善板形。

Description

基于UCMW冷连轧机生产高牌号无取向硅钢的冷轧方法
技术领域
本发明涉及钢材轧制方法技术领域，尤其涉及一种基于UCMW冷连轧机生产高牌号无取向硅钢的冷轧方法。
背景技术
目前，采用UCMW冷连轧机生产高牌号无取向硅钢的主要成品厚度为0.3mm、0.35mm、0.50mm、0.65mm四个厚度规格，通常传统工艺条件下使用单机架可逆轧制时，可以根据不同的产品特性方便的调整道次数，并选用不同粗糙度的轧辊进行生产。
为了提高生产效率及成材率，目前国内外主要企业普遍采用UCMW五机架的酸洗连轧机进行生产无取向硅钢，五机架轧制中低牌号无取向硅钢，在力能分配上各机架负荷分摊较为均衡，容易实现较高的轧制速度，但是也存在缺点：
(1)不利于部分品种同板差改善
根据连轧机的自身特性，成品的同板差改善主要由前两个机架的弯窜辊实现，前机架在保证功率，轧制力，后滑可控的前提下，需要尽可能提高前机架压下，保证最大限度消除热轧大凸度及边降。但是总压下率一致条件下，采用五机架轧制必然造成后段机架压下不足，特别是轧制0.65mm规格时，各机架分配均会不足导致3#，4#机架前滑过大。
(2)不利于高硅品种生产
高牌号无取向硅钢硅含量高，脆性大，前机架必须采用大压下工艺，否则极容易产生边裂和脆断，同时高硅品种在后机架加工硬化严重，变形抗力较大，为了保证好的成品板形，需要加大成品机架的接触弧长，在辊径一定的情况下，只有加大末架的压下率才能保证接触弧长变大。
(3)不利于纵向厚度精度的提升
五机架轧制模式下，中间机架采用MF(Mass Flow，秒流量)控制时，机架间厚度采用计算值进行控制，中间机架越多，MF计算厚度可靠性越差，因此最大限度减少中间机架有利于纵向厚度精度的提高。
(4)不利于成品板形质量
根据在常规六辊单机架可逆轧制的生产经验，对于加工硬化较重的无取向硅钢而言，成品道次小压下平整容易导致局部应力浪的产生，一方面是由于小压下模式下在成品道次前带钢强度就已经达到很高水品，即使最后一机架或一道次压下小，但是轧制力却仍然很高。在高轧制力情况下，小压下的变形区面积小局部受压大，纵横交错方向上可能出现的局部应力差大，容易产生“乌龟壳”，“河流状”一类的板形缺陷，影响成品质量。
因连轧机的机架数通常是相对固定的，而在生产实际过程中，根据产品特性及精度要求，不同品种规格需要的前机架和后机架的压下分配需求不同，如果采用常规五机架分配无法充分实现最佳的工艺要求。就现行工艺而言，还没有四机架的轧制高牌号无取向硅钢的先例。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种基于UCMW冷连轧机生产高牌号无取向硅钢的冷轧方法，旨在不改变现有五机架设备的情况下，通过调整工艺，达到生产高牌号无取向硅钢的目的。
为实现上述目的，本发明提供一种基于UCMW冷连轧机生产高牌号无取向硅钢的冷轧方法，包括以下步骤：
采用UCMW五机架轧机中甩中间单个机架轧制的方式；
控制UCMW五机架轧机中所有机架采用平辊或预设锥度的轧辊，
采用乳化液喷淋进行工艺润滑和冷却，并通过蒸汽通入乳化液的方式来提高乳化液的温度，控制乳化液温度在45℃以上；
控制1#机架的压下率为30％～40％，中间机架压下率为25％～45％，成品机架(5#机架)压下率为10％～25％；
控制UCMW五机架轧机中所有轧辊的单位张力在预设范围内。
优选地，其特征在于，在轧制时，关闭UCMW五机架轧机SPC边降闭环控制功能，且不投入轧辊T值区。
优选地，通过分区冷却的方式来控制UCMW五机架轧机中轧辊的热膨胀从而调节板形。
优选地，所述UCMW五机架轧机中所有机架均采用平辊或锥度在0.5以内、锥长在155mm以内的轧辊。
优选地，UCMW五机架轧机中，1#机架、2#机架、3#机架和4#机架其轧辊表面粗糙度为0.3μm～0.8μm，5#机架其轧辊表面粗糙度为0.15～0.35μm。
优选地，在进入UCMW五机架轧机轧制前，控制冷轧前厚度为2.0mm～2.3mm，并进行常化酸洗。
优选地，控制UCMW五机架轧机中，1#机架和2#机架的窜辊值为0～-10。
优选地，UCMW五机架轧机中1#机架入口侧单位张力控制在 3kg/mm2～5.5kg/mm2，中间机架单位张力控制在10kg/mm2～18kg/mm2，成品机架出口张力控制在5kg/mm2～18kg/mm2。
本发明提出的基于UCMW冷连轧机生产高牌号无取向硅钢的冷轧方法，通过优化虚拟机架的控制程序，在总压下率一定的情况下，增大了后段机架的压下率，有效解决了部分品种压下分配不足的问题，轧制稳定性提升，有利于前机架调整同板差。同时，对于加工硬化较重的无取向硅钢而言，成品道次前带钢强度就已经达到很高水品，本身轧制力大，通过甩机架方案，增加成品机架的压下率，使成品机架的接触弧长变大，减小局部变形区域的受压，提升变形区域的均匀性，减少纵横交错方向上可能出现的局部应力差，提升成品板形。在甩机架后，成品纵向厚度可以保持在±2μ的高精度水平，虚拟 3#～4#机架时横向厚度高精度比例和板形精度有一定提升，总体效果较好。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种基于UCMW冷连轧机生产高牌号无取向硅钢的冷轧方法，包括以下步骤：
采用UCMW五机架轧机中甩中间单个机架轧制的方式(甩中间单个机架指的是中间单个机架不使用)；
控制UCMW五机架轧机中所有机架采用平辊或预设锥度的轧辊，
采用乳化液喷淋进行工艺润滑和冷却，并通过蒸汽通入乳化液的方式来提高乳化液的温度，控制乳化液温度在45℃以上(同时控制乳化液浓度为 2％～3％，优选2.5％)；
控制1#机架的压下率为30％～40％，中间机架(中间机架指的2#机架、3# 机架和4#机架)压下率为25％～45％，成品机架(成品机架指的是5#机架)压下率为10％～25％；
控制UCMW五机架轧机中所有轧辊的单位张力在预设范围内。
具体地，在轧制时，关闭UCMW五机架轧机SPC边降闭环控制功能，且不投入轧辊T值区。控制UCMW五机架轧机中，1#机架和2#机架的窜辊值为0～-10。采用这种控制，可以增加1#、2#机架带钢边部延伸，减少边裂。
通过分区冷却的方式来控制UCMW五机架轧机中轧辊的热膨胀从而调节板形。
具体地，UCMW五机架轧机中所有机架均采用平辊或锥度在0.5以内、锥长在155mm以内的轧辊。
UCMW五机架轧机中，1#机架、2#机架、3#机架和4#机架其轧辊表面粗糙度为0.3μm～0.8μm，5#机架其轧辊表面粗糙度为0.15μm～0.35μm。保持前段机架(1～4机架)的前滑避免轧制过程中轧机打滑，同时减小成品机架的轧制负荷，缓解局部应力差，避免产生“乌龟壳”，“河流状”一类的板形缺陷。
在进入UCMW五机架轧机轧制前，控制冷轧前钢材厚度为2.0mm～2.3mm，并进行常化酸洗，经UCMW五机架轧机轧制后，产品厚度为0.35mm～0.65mm。
具体地，UCMW五机架轧机中1#机架入口侧单位张力控制在 3kg/mm2～5.5kg/mm2，中间机架(指除了1#机架和5#机架以外的机架)单位张力控制在10kg/mm2～18kg/mm2，成品机架出口张力控制在5kg/mm2～18kg/mm2。通过优化张力设定，减小了轧制压力，有效改善了板形，同时还解决了轧制无取向高牌号容易跑偏的问题。
参照表1，表1在使用甩机架模式和全机架模式下，对比了四种无取向高牌号的同板差精度水平，其中，C20(7μ)-％：距离边部20mm以内的同板差在 7μ以内的合格率。C20(10μ)-％：距离边部20mm以内的同板差在10μ以内的合格率。0.5％纵厚-％：成品厚度在目标厚度的0.5％以内的合格率。0.7％纵厚 -％：成品厚度在目标厚度的0.7％以内的合格率。5I-％：成品板形在5I以内的合格率。3I-％：成品板形在3I以内的合格率。
从表1对比看出，在使用甩机架后，同种型号的板材其板差合格率提高了，纵向厚度合格率也略有提高，板形合格率也提高了。
表1四种无取向高牌号的同板差精度水平对照表
Figure BDA0003568084600000051
下面结合具体事例对本发明做进一步详细说明
实施例1
采用UCMW五机架冷连轧机生产2.7％Si、板宽为1060mm的无取向高牌号硅钢热轧酸洗卷，生产记号为W141R，成品厚度0.65mm具体步骤及参数如下：
(1)冶炼、连铸、热轧及CP机组沿用常规无取向高牌号工艺，硅钢冷轧前厚度为2.2mm。
(2)采用一次冷轧法，进行连续4机架冷轧轧制。
2.1采用四机架轧制(装备选用：UCMW五机架轧机甩第四机架)。
2.2工作辊要求：1#机架、2#机架可以采用平辊或带一定锥度的轧辊(锥度,：0～0.5，长度：0～155mm)，3#机架采用平辊，成品机架采用平辊或者带一定锥度的轧辊(锥度,：0～0.5，长度：0～155mm)；辊径范围(280mm—425mm)；工作辊表面粗糙度：1#机架至4#机架控制在0.3μm～0.8μm之间，成品机架控制在0.15μm～0.35μm之间。
2.3采用蒸汽直接通乳化液、增加5#机架乳化液喷射比例阀开口的方式，增加润滑效果，减小5#机架轧制力。高牌号轧制前，轧制宽料提升油温及油浓度(按2.5％控制)，同时采用蒸汽直接通乳化液的方式保证乳化液温度在 45℃以上。
2.4关闭SPC边降闭环控制功能，且不投入轧辊T值区(1#、2#机架窜辊值设定在0～-10)，增加1#、2#机架带钢边部延伸，减少边裂。
2.5采用乳化液喷淋进行工艺润滑和冷却，以及通过分区冷却的方式来控制轧辊的热膨胀从而调节板形，自动控制调节。
2.6各机架压下率及单位张力控制要求见工艺表
Figure BDA0003568084600000061
实施例2
采用UCMW五机架冷连轧机生产2.0％Si、板宽为1035mm的无取向高牌号硅钢热轧酸洗卷，生产记号为W181A，成品厚度0.5mm具体步骤及参数如下：
(1)冶炼、连铸、热轧及CP机组沿用常规无取向高牌号工艺，硅钢冷轧前厚度为2.2mm。
(2)采用一次冷轧法，进行连续4机架冷轧轧制。
2.1采用四机架轧制(装备选用：UCMW五机架轧机甩第三机架)。
2.2工作辊要求：1#机架、2#机架可以采用平辊或带一定锥度的轧辊(锥度,：0～0.5，长度：0～155mm)，3#机架采用平辊，成品机架采用平辊或者带一定锥度的轧辊(锥度,：0～0.5，长度：0～155mm)；辊径范围(280mm—425mm)；工作辊表面粗糙度：前机架控制在0.3μm～0.8μm之间，成品机架控制在 0.15μm～0.35μm之间。
2.3采用蒸汽直接通乳化液、增加5架乳化液喷射比例阀开口的方式，增加润滑效果，减小5#机架轧制力。高牌号轧制前轧制宽料提升油温及油浓度 (按2.5％控制)，同时采用蒸汽直接通乳化液的方式保证乳化液温度在45℃以上。
2.4关闭SPC边降闭环控制功能，且不投入轧辊T值区(1、2架窜辊值设定在0～-10)，增加1、2机架带钢边部延伸，减少边裂。
2.5采用乳化液喷淋进行工艺润滑和冷却，以及通过分区冷却的方式来控制轧辊的热膨胀从而调节板形，自动控制调节。
2.6各机架压下率及单位张力控制要求见工艺表
Figure BDA0003568084600000062
实施例3
采用UCMW五机架冷连轧机生产2.39％Si、板宽为1045mm的无取向高牌号硅钢热轧酸洗卷，生产记号为W18H11B，成品厚度0.35mm具体步骤及参数如下：
(1)冶炼、连铸、热轧及CP机组沿用常规无取向高牌号工艺，硅钢冷轧前厚度为2.2mm；
(2)采用一次冷轧法，进行连续4机架冷轧轧制。
2.1采用四机架轧制(装备选用：UCMW五机架轧机甩第四机架)。
2.2工作辊要求：1#机架、2#机架可以采用平辊或带一定锥度的轧辊(锥度,：0～0.5，长度：0～155mm)，三机架采用平辊，成品机架采用平辊或者带一定锥度的轧辊(锥度,：0～0.5，长度：0～155mm)；辊径范围(280mm—425mm)；工作辊表面粗糙度：前机架控制在0.3μm～0.8μm之间，成品机架控制在 0.15μm～0.35μm之间。
2.3采用蒸汽直接通乳化液、增加5#机架乳化液喷射比例阀开口的方式，增加润滑效果，减小5#机架轧制力。高牌号轧制前轧制宽料提升油温及油浓度(按2.5％控制)，同时采用蒸汽直接通乳化液的方式保证乳化液温度在45℃以上。
2.4关闭SPC边降闭环控制功能，且不投入轧辊T值区(1#、2#机架窜辊值设定在0～-10)，增加1#、2#机架带钢边部延伸，减少边裂。
2.5采用乳化液喷淋进行工艺润滑和冷却，以及通过分区冷却的方式来控制轧辊的热膨胀从而调节板形，自动控制调节。
2.6各机架压下率及单位张力控制要求见工艺表
Figure BDA0003568084600000071
上述三个实施例生产无取向高牌号硅钢就是本冷轧方法的实际应用，在生产过程中，未发生断带事故，成品板形精度、纵向厚度精度及横向厚度精度均有一定程度的提升，再次证明了本方法是有利于无取向高牌号硅钢的稳定生产及产品质量提升的。
本发明提出的基于UCMW冷连轧机生产高牌号无取向硅钢的冷轧方法，通过优化虚拟机架的控制程序，在总压下率一定的情况下，增大了后段机架的压下率，有效解决了部分品种压下分配不足的问题，轧制稳定性提升，有利于前机架调整同板差。同时，对于加工硬化较重的无取向硅钢而言，成品道次前带钢强度就已经达到很高水品，本身轧制力大，通过甩机架方案，增加成品机架的压下率，使成品机架的接触弧长变大，减小局部变形区域的受压，提升变形区域的均匀性，减少纵横交错方向上可能出现的局部应力差，提升成品板形。
在甩机架后，成品纵向厚度可以保持在±2μ的高精度水平，虚拟3#～4# 机架时横向厚度高精度比例和板形精度有一定提升，总体效果较好。
本发明提出的基于UCMW冷连轧机生产高牌号无取向硅钢的冷轧方法，具有以下有益效果：
(1)使部分品种同板差得到改善，成品厚度0.35mm的品种改善明显；
(2)末架的压下率得到提高，接触弧长变大，高硅品种的生产稳定性得到明显提升；
(3)纵向厚度精度的提升明显；
(4)成品板形质量提升明显，“乌龟壳”，“河流状”一类的板形缺陷基本完全消除，成品厚度0.35mm的品种板形合格率提升明显。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种基于UCMW冷连轧机生产高牌号无取向硅钢的冷轧方法，其特征在于，包括以下步骤：
采用UCMW五机架轧机中甩中间单个机架轧制的方式；
控制UCMW五机架轧机中所有机架采用平辊或预设锥度的轧辊，
采用乳化液喷淋进行工艺润滑和冷却，并通过蒸汽通入乳化液的方式来提高乳化液的温度，控制乳化液温度在45℃以上；
控制1#机架的压下率为30％～40％，中间机架压下率为25％～45％，成品机架(5#机架)压下率为10％～25％；
控制UCMW五机架轧机中所有轧辊的单位张力在预设范围内。
2.如权利要求1所述的基于UCMW冷连轧机生产高牌号无取向硅钢的冷轧方法，其特征在于，在轧制时，关闭UCMW五机架轧机SPC边降闭环控制功能，且不投入轧辊T值区。
3.如权利要求1所述的基于UCMW冷连轧机生产高牌号无取向硅钢的冷轧方法，其特征在于，通过分区冷却的方式来控制UCMW五机架轧机中轧辊的热膨胀从而调节板形。
4.如权利要求1所述的基于UCMW冷连轧机生产高牌号无取向硅钢的冷轧方法，其特征在于，所述UCMW五机架轧机中所有机架均采用平辊或锥度在0.5以内、锥长在155mm以内的轧辊。
5.如权利要求4所述的基于UCMW冷连轧机生产高牌号无取向硅钢的冷轧方法，其特征在于，UCMW五机架轧机中，1#机架、2#机架、3#机架和4#机架其轧辊表面粗糙度为0.3μm～0.8μm，5#机架其轧辊表面粗糙度为0.15～0.35μm。
6.如权利要求1所述的基于UCMW冷连轧机生产高牌号无取向硅钢的冷轧方法，其特征在于，在进入UCMW五机架轧机轧制前，控制冷轧前厚度为2.0mm～2.3mm，并进行常化酸洗。
7.如权利要求1所述的基于UCMW冷连轧机生产高牌号无取向硅钢的冷轧方法，其特征在于，控制UCMW五机架轧机中，1#机架和2#机架的窜辊值为0～-10。
8.如权利要求1所述的基于UCMW冷连轧机生产高牌号无取向硅钢的冷轧方法，其特征在于，UCMW五机架轧机中1#机架入口侧单位张力控制在3kg/mm2～5.5kg/mm2，中间机架单位张力控制在10kg/mm2～18kg/mm2，成品机架出口张力控制在5kg/mm2～18kg/mm2。
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