CN114888083A - 一种中厚板轧机轧制宽薄板的方法 - Google Patents

一种中厚板轧机轧制宽薄板的方法 Download PDF

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Abstract

一种中厚板轧机轧制宽薄板的方法,通过坯料选择、热坯温差限定、粗轧中间坯型控制、精轧约束轧制以及高温回复矫直、带温切边等工艺手段,可解决厚度规格5.5±0.5mm,宽度1500~3800mm钢板的轧制板形和性能的不稳定问题,所得到的薄宽钢板不平度≤3mm/m,厚度公差满足国标GB/T 709‑2006的偏差要求,强度级别可达345~500Mpa,‑40℃冲击≥120J。本发明方法适合宽薄板的批量生产,合格率高,对目前大多数中厚板厂都可实现,具有良好的普适性。

Description

一种中厚板轧机轧制宽薄板的方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域,涉及一种中厚板轧制宽薄板的方法。
背景技术
众所周知,采用宽厚板轧机轧制宽薄钢板,尤其是钢板厚度为6mm、宽度超过3600mm时,由于轧制过程中钢板温降快,钢板整板温度差异大,轧制力波动大,易导致轧制状态不稳定,出现浪形、瓢曲、镰刀弯等板形问题,甚至出现钢板拉断的生产事故。另外,由于温度参数不稳定产生钢板头中尾力学性能不均性现象,易导致钢板中部冲击韧性低、钢板头尾部强度低等问题。因此,制定和优化宽薄钢板的稳定化轧制工艺成为宽厚板厂亟待攻克的难题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种中厚板轧机轧制宽薄板的方法,解决厚度规格5.5±0.5mm,宽度1500~3800mm钢板的轧制板形和性能的不稳定问题,所得到的薄宽钢板强度级别可达345~500Mpa,-40℃冲击≥120J(试样尺寸为10mm×5mm×55mm),实现中厚板轧机可批量生产宽薄板的能力。
本发明的技术方案:
一种中厚板轧机轧制宽薄板的方法,包括如下工艺步骤:
(a)坯料及加热:连铸坯料厚度120~180mm,坯料设计成材率86~89.5%;采用步进梁式加热炉,加热温度1250~1280℃,出炉心部温度1220~1240℃,出炉钢坯上下表面温差≤30℃;
(b)粗轧: 关闭辊道冷却水;轧前对两侧辊缝进行标定,辊缝差≤0.3mm;立辊压边:立辊轧制设定500~1000kN,扭矩设定为100-150 kNM,总压下量10~20mm,轧制辊缝≤70mm后禁止压边;中间坯厚度60~70mm,中间坯宽度按照成品宽度+100~120mm控制;粗轧轧制5或7道次,除磷2~3道次;
(c)精轧:关闭辊道冷却水;精轧机辊径1000~1060mm,凸度0.05~0.10mm;精轧轧制七道次,只第一道次除磷,精轧最后三道次轧制速度6.5~7m/s;前四道次压下率30.45~38.05%,第五到第六道次22.20~27.02%,第七道次19.85~21.85%,第五到第七道次每两道间压下率相差不超过4.0%;开轧温度980~1040℃,终轧温度820~860℃;
(d)ACC及热矫:轧机至ACC、ACC至热矫辊道速度3~5m/s;420Mpa级以下钢板ACC功能关闭,420~500Mpa级钢板ACC开4~6组高压水,上、下总水量≤600m3/h,并开启4组侧喷;热矫三道次,第一道次矫直力300~500kN,第一、二道次间隔10~15s,第二道次矫直力100~200kN,第三道次50~100kN;
(e)切边及入库:热分切头、尾圆弧切除量≥300mm,快速下线至双边剪进行切边,双边剪切边钢板温度≥300℃,后进行定尺、喷号、入库。
进一步地,步骤(c)中,设定轧制力前五道次45000~50000kN,第六到第七道次轧制力设定轧制力38000~42000kN,弯辊力前三道次600~1200kN,第四到第六道次1000~2800kN,第七道次2400~3000kN。
进一步地,步骤(c)中,成品宽度≤2800mm,开轧温度980~1000℃,终轧温度820~840℃;
进一步地,步骤(c)中,2800mm<成品宽度≤3200mm,开轧温度1000~1020℃,终轧温度830~850℃;
进一步地,步骤(c)中,3200mm<成品宽度≤3800mm,开轧温度1020~1040℃,终轧温度840~860℃。
进一步地,步骤(c)中,精轧采用高铬铁轧辊轧制;精轧前四道次轧制速度4~7m/s。
进一步地,步骤(e)中,控制轧制母板长度≤45m。
发明原理:
本发明通过坯料选择、热坯温差限定、粗轧中间坯型控制、精轧约束轧制以及高温回复矫直、带温切边等工艺手段,可实现中厚板轧机薄宽规格钢板的稳定生产。主要原理在于:众所周知,中厚板轧机轧制薄宽板的主要难点在于,温降快、温度不均匀导致轧制力波动较大,特别是精轧后几道次,从而引起厚度不均匀,这对板型的稳定控制影响很大,常常出现如大镰刀弯、浪型、瓢曲等问题,甚至会出现拉断事故。本发明中,选择小坯料限定热坯上下表面温差,粗轧阶段精确控制辊缝偏差,提高中间坯的厚度均匀性,为精轧提供温度、尺寸均匀的坯料。精轧适当控制开终轧温度,利用“快速轧制+轧制力、弯辊力、压下率约束”的方法,达到均匀轧制力、边部厚度补偿的效果,从而避免出现板型异常的情况,然后快速通过ACC控冷至热矫进行“高温+短时间回复”三道次矫直,并采用“带温切边”,对易造成边部变形的部位进行切除处理,从而很好保证了成品钢板的平直度。
本发明的有益效果:可解决厚度规格5.5±0.5mm,宽度1500~3800mm钢板的轧制板形和性能的不稳定问题,所得到的薄宽钢板不平度≤3mm/m,厚度公差满足国标GB/T 709-2006的偏差要求,强度级别可达345~500Mpa,-40℃冲击≥120J(试样尺寸为10mm×5mm×55mm)。本发明方法适合宽薄板的批量生产,合格率高,对目前大多数中厚板厂都可实现,具有良好的普适性和推广性。
具体实施方式
下面用实施例对本发明做进一步说明。
本发明实施例在5000mm宽厚板厂进行,采用四辊可逆式中厚板轧机。
实施例1
钢种为Q345D;轧制钢板目标厚度为5mm,实际平均厚度为5.2mm;钢板成品宽度为1500mm;轧制母板长度约为44880mm,切成4块子板,子板长度均为11000mm;包括如下工艺步骤:
(a)坯料及加热:连铸坯料厚度120mm,坯料设计成材率86%;采用步进梁式加热炉,加热温度1250℃,出炉心部温度1220℃之间,出炉钢坯上下表面温差30℃。
(b)粗轧:关闭辊道冷却水;轧前对两侧辊缝进行标定,辊缝差0.3mm;立辊轧制设定500kN,扭矩设定为100kNM,总压下量10mm,最后一道次轧制辊缝60.3mm不压边;中间坯厚度60mm;中间坯宽度1600mm;粗轧轧制5道次,除磷2道次;
(c)精轧:关闭辊道冷却水;精轧机辊径1060mm,凸度0.05mm;精轧轧制七道次,第一道次除磷,轧制速度分别是4.1m/s、-4.3 m/s、5.2 m/s、-5.5 m/s、7.0 m/s、-7.0m/s、7.0m/s;前四道次压下率37.12%、34.03%、31.98%、30.96%,第五、六道次27.02%、24.12%,第七道次22.85%,第五到第七道次每两道间压下率相差2.9%、1.27%,设定轧制力前五道次48000kN、48000kN、48000kN、48000kN、45000kN,第六到第七道次轧制力设定轧制力40000kN、38000kN,弯辊力前三道次600kN、600kN、800kN,第四到第六道次1000kN、1500kN、1700kN,第七道次2400kN;精轧开轧温度1000℃,终轧温度840℃;
(d)ACC及热矫:轧机至ACC、ACC至热矫辊道速度5m/s; ACC功能关闭;热矫三道次,第一道次矫直力300kN,第一、二道次间隔10s,第二道次矫直力100kN,第三道次50kN;
(e)切边及入库:热分切头、尾圆弧切除量300mm,快速下线至双边剪进行切边,双边剪切边钢板温度410℃,后进行定尺、喷号、入库。
表1 实施例1的工艺参数
Figure 810284DEST_PATH_IMAGE001
实施例2
钢种为EH40;轧制钢板目标厚度为5.5mm,实际平均厚度为5.65mm;钢板成品宽度为3200mm;轧制母板长度约为43650mm,切成3块子板,子板长度均为14000mm;包括如下工艺步骤:
(a)坯料及加热:连铸坯料厚度160mm,坯料设计成材率87.5%;采用步进梁式加热炉,加热温度1260℃,出炉心部温度1230℃之间,出炉钢坯上下表面温差21℃;
(b)粗轧:关闭辊道冷却水;轧前对两侧辊缝进行标定,辊缝差0.2mm;立辊轧制设定800kN,扭矩设定为130kNM,总压下量15mm,最后一道次轧制辊缝66.1mm不压边;中间坯厚度65mm、宽度3310mm;粗轧轧制7道次,除磷3道次;
(c)精轧:关闭辊道冷却水;精轧机辊径1020mm,凸度0.08mm;精轧轧制七道次,第一道次除磷,轧制速度分别是4.1m/s、-5.3 m/s、6.6 m/s、-6.8 m/s、7.0 m/s、-7.0m/s、7.0m/s;前四道次压下率37.11%、34.13%、32.88%、30.45%,第五、六道次25.35%、23.55%,第七道次21.85%,第五到第七道次每两道间压下率相差2.13%、2.37%,设定轧制力前五道次49000kN、49000kN、49000kN、49000kN、46000kN,第六到第七道次轧制力设定轧制力41000kN、39000kN,弯辊力前三道次800kN、800kN、1000kN,第四到第七道次1500kN、2000kN、2500kN、2800kN;精轧温度参数要求:精轧开轧温度1020℃,终轧温度850℃;
(d)ACC及热矫:轧机至ACC、ACC至热矫辊道速度4m/s;ACC开4组高压水,上、下总水量500m3/h,并开启4组侧喷;热矫三道次,第一道次矫直力430kN,第一、二道次间隔12s,第二道次矫直力170kN,第三道次80kN;
(e)切边及入库:热分切头、尾圆弧切除量350mm,快速下线至双边剪进行切边,双边剪切边钢板温度350℃,后进行定尺、喷号、入库。
表2 实施例2的工艺参数
Figure 151267DEST_PATH_IMAGE002
实施例3
钢种为Q500qE;轧制钢板目标厚度为6mm,实际平均厚度为6.15mm;钢板成品宽度为3800mm;轧制母板长度约为41550mm,切成4块子板,子板长度均为10000mm;包括如下工艺步骤:
(a)坯料及加热:连铸坯料厚度180mm,坯料设计成材率89.5%;采用步进梁式加热炉,加热温度1280℃,出炉心部温度1240℃之间,出炉钢坯上下表面温差10℃;
(b)粗轧:关闭辊道冷却水;辊缝标定:轧前对两侧辊缝进行标定,辊缝差0.1mm;立辊轧制设定1000kN,扭矩设定为150kNM,总压下量20mm;中间坯厚度70mm、宽度3920mm;轧制道次及除磷:粗轧轧制7道次,除磷3道次;
(c)精轧:关闭辊道冷却水;精轧机辊径1000mm,凸度0.10mm;精轧轧制七道次,第一道次除磷,轧制速度分别是4.5m/s、-5.8 m/s、6.7 m/s、-7.0 m/s、7.0 m/s、-7.0m/s、7.0m/s;④压下率、轧制力、弯辊力要求;前四道次压下率38.05%、35.19%、33.28%、31.56%,第五、六、七道次分别为24.15%、22.20%、19.81%,第五到第七道次每两道间压下率相差1.95%、2.39%,设定轧制力前五道次50000kN、50000kN、50000kN、50000kN、47000kN,第六到第七道次轧制力设定轧制力42000kN、40000kN,弯辊力前三道次1000kN、1000kN、1200kN,第四到第七道次1800kN、2500kN、2800kN、3000kN;精轧开轧温度1030℃,终轧温度860℃;
(d)ACC及热矫:轧机至ACC、ACC至热矫辊道速度3m/s;ACC开6组高压水,上、下总水量600m3/h,并开启4组侧喷;热矫三道次,第一道次矫直力500kN,第一、二道次间隔15s,第二道次矫直力200kN,第三道次100kN。
(e)切边及入库:热分切头、尾圆弧切除量400mm,快速下线至双边剪进行切边,双边剪切边钢板温度301℃,后进行定尺、喷号、入库。
表3 实施例3的工艺参数
Figure 879051DEST_PATH_IMAGE003
对上述实施例轧制母板头部、中部和尾部分别取样,分别进行拉伸和冲击(试样尺寸为10mm×5mm×55mm)及不平度测试,结果显示如表4:整板屈服强度最大相差33MPa、抗拉强度最大相差30MPa、-40℃冲击功在125~165J之间,各位置不平度最大3mm/m,最小≤2mm/m。
表4 各实施例钢板的综合性能
Figure 430118DEST_PATH_IMAGE004

Claims (7)

1.一种中厚板轧机轧制宽薄板的方法,其特征在于包括如下工艺步骤:
(a)坯料及加热:连铸坯料厚度120~180mm,坯料设计成材率86%~89.5%;采用步进梁式加热炉,加热温度1250~1280℃,出炉心部温度1220~1240℃,出炉钢坯上下表面温差≤30℃;
(b)粗轧: 关闭辊道冷却水;轧前对两侧辊缝进行标定,辊缝差≤0.3mm;立辊压边:立辊轧制设定500~1000kN,扭矩设定为100~150 kNM,总压下量10~20mm,轧制辊缝≤70mm后禁止压边;中间坯厚度60~70mm,中间坯宽度按照成品宽度+100~120mm控制;粗轧轧制5或7道次,除磷2~3道次;
(c)精轧:关闭辊道冷却水;精轧机辊径1000~1060mm,凸度0.05~0.10mm;精轧轧制七道次,只第一道次除磷,精轧最后三道次轧制速度6.5~7m/s;前四道次压下率30.45~38.05%,第五到第六道次22.20~27.02%,第七道次19.85~21.85%,第五到第七道次每两道间压下率相差不超过4.0%;开轧温度980~1040℃,终轧温度820~860℃;
(d)ACC及热矫:轧机至ACC、ACC至热矫辊道速度3~5m/s;420Mpa级以下钢板ACC功能关闭,420~500Mpa级钢板ACC开4~6组高压水,上、下总水量≤600m3/h,并开启4组侧喷; 热矫三道次,第一道次矫直力300~500kN,第一、二道次间隔10~15s,第二道次矫直力100~200kN,第三道次50~100kN;
(e)切边及入库:热分切头、尾圆弧切除量≥300mm,快速下线至双边剪进行切边,双边剪切边钢板温度≥300℃,后进行定尺、喷号、入库。
2.根据权利要求1所述的一种中厚板轧机轧制宽薄板的方法,其特征在于:步骤(c)中,设定轧制力前五道次45000~50000kN,第六到第七道次轧制力设定轧制力38000~42000kN,弯辊力前三道次600~1200kN,第四到第六道次1000~2800kN,第七道次2400~3000kN。
3.根据权利要求1所述的一种中厚板轧机轧制宽薄板的方法,其特征在于:步骤(c)中,成品宽度≤2800mm,开轧温度980~1000℃,终轧温度820~840℃。
4.根据权利要求1所述的一种中厚板轧机轧制宽薄板的方法,其特征在于:步骤(c)中,2800mm<成品宽度≤3200mm,开轧温度1000~1020℃,终轧温度830~850℃。
5.根据权利要求1所述的一种中厚板轧机轧制宽薄板的方法,其特征在于:步骤(c)中,3200mm<成品宽度≤3800mm,开轧温度1020~1040℃,终轧温度840~860℃。
6.根据权利要求1所述的一种中厚板轧机轧制宽薄板的方法,其特征在于:步骤(c)中,精轧采用高铬铁轧辊轧制;精轧前四道次轧制速度4~7m/s。
7.根据权利要求1所述的一种中厚板轧机轧制宽薄板的方法,其特征在于:步骤(e)中,控制轧制母板长度≤45m。
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