CN115193940A - 一种连续平整产线进行薄规格热轧花纹板平整生产的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连续平整产线进行薄规格热轧花纹板平整生产的方法，属于钢铁生产领域，工艺流程包括：开卷→焊接→拉矫→不平整→分切→卷取；焊接时，前后两卷料的焊接厚度要求二者基板厚度差≤0.2mm；用焊机内部电气程序对热轧花纹板原料厚度进行厚度补偿0.2mm为焊接参数；拉矫时，通过拉矫机矫直带钢板形，不投用平整机；焊缝过拉矫机采用打开模式。与现有技术相比较，本发明可以实现薄规格花纹板在平整产线焊接连续生产。

Description

一种连续平整产线进行薄规格热轧花纹板平整生产的方法

技术领域

本发明涉及一种钢铁生产方法，特别是基于上工序成功开发厚度小于≤1.8m花纹板产品，为改善薄规格热轧花纹板板形在连续平整产线进行平整生产的工艺方法。

背景技术

目前市场上热轧花纹板厚度规格基本是＞2.0mm居多，为增强热轧花纹板在市场上的竞争力，上工序成功开发了厚度≤2.0mm以下低碳钢薄规格的花纹板，厚度规格最低扩展到0.7mm。生产厚度≤2.0mm薄规格花纹板，尤其是0.7～1.2mm极薄规格时轧制后期存在明显边浪，需进行平整才能达到客户要求。目前在单机架平整机平整生产时，薄规格花纹板板形合格率只有85％，为提高薄规格花纹板的板形合格率，厚度≤1.8mm花纹板需要转到设有矫直机的连续平整产线生产，以提高生产效率。但由于热轧花纹板表面结构存在花纹的特点，花纹的豆高≥0.2mm，对于产线焊机焊接、产线跟踪甩尾、产线辊子磨损都存在风险。此外，由于热轧花纹板豆高的影响，现有带钢长度计算方式，花纹板长度计算不准确，产线出口甩尾容易造成甩尾甩过，出现分卷不准、重量不符的异常。

为满足客户对花纹板的减薄需求，同时满足厚度≤1.8mm的薄规格花纹板板形质量，急需一种可以应用于现有连续平整产线进行平整生产的工艺方法。

发明内容

本发明的技术任务是针对以上现有技术的不足，提供一种连续平整产线进行薄规格热轧花纹板平整生产的方法。本发明通过焊机焊接参数优化，修改花纹板长度分切功能，实现薄规格花纹板在平整产线焊接连续生产。

本发明解决其技术问题的技术方案是：

一种连续平整产线进行薄规格热轧花纹板平整生产的方法，其特征在于：工艺流程包括：开卷→焊接→拉矫→不平整→分切→卷取；

S1、开卷；

S2、焊接：前后两卷料的焊接厚度要求二者基板厚度差≤0.2mm；用焊机内部电气程序对热轧花纹板原料厚度进行厚度补偿0.2mm为焊接参数；

S3、拉矫：通过拉矫机矫直带钢板形，不投用平整机；焊缝过拉矫机采用打开模式；

S4、分切卷取。

上述焊接工序中，花纹板与无花纹的普通钢卷焊接，则前后两卷料屈服强度差小于≤200MPa。

上述焊接工序中，焊机碾压轮不投用。

上述花纹板厚度0.8-1.8mm时，则拉矫工艺参数设定拉矫延伸率0.3-0.5％，弯曲交错度18-20mm、矫直交错度23-26mm。

上述拉矫机弯曲单元工作辊辊径100mm。

在上述拉矫工序之前，每卷切月牙大小的焊缝样板，做焊缝折弯实验。

一种分切卷取工序中花纹板长度计算方法，其特征在于：花纹板长度计算公式为：

L₁＝∣Δn₂∣×imp₂out×π×d₂

其中，Δn2为周期内编码器的脉冲数值；周期是指CPU扫描周期0.02秒；imp₂out为一个脉冲的长度，等于πd₂×τ₂/1024；d₂为6号张力辊组2号张力辊辊径，τ₂为6号张力辊组2号张力辊减速比；所述的6号张力辊组位于平整机和分切剪之间。

与现有技术相比较，本发明具有以下突出的有益效果：

1、利用现有冷轧作业的连续平整产线来进行薄规格热轧花纹板平整生产，板形合格率100％；

2、降低了花纹表面高低起伏，对于产线焊机焊接、辊子磨损存在的风险；3、新的计算方法，降低了分卷不准和产线跟踪甩尾的发生率。

附图说明

图1是本发明的产线结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

如图1所示，本发明利用现有冷轧作业的连续平整产线，产线包括开卷机1、飞剪2、焊机3、入口活套、拉矫机4、平整机5、分切剪7和卷取机8。

本发明的工艺流程包括：开卷→焊接→拉矫→不平整→分切→卷取。

S1、开卷

开卷机1对原料钢卷进行开卷作业；飞剪2剪切带头带尾缺陷便于进行焊机焊接作业。

S2、焊接

通过焊机3把两个钢卷焊接在一起，使机组能够连续生产。

由于热轧花纹板的表面豆高(豆高≥0.2mm)的影响，在生产过程中要充分考虑对辊系和焊机焊接的风险。花纹板带钢表面高低不同，焊机焊接过程中焊缝中心熔点不能一直保持在一条直线上，生产过程中焊缝存在断开风险，同时在生产过程中更对产线工艺辊表面磨损产生一定影响，存在使用周期缩短的风险。

1、对前后焊接钢卷的厚度进行控制

焊机在焊接过程中数据接收的厚度信息都是基板的厚度，厚度＜3.0mm的普通低碳钢焊接工艺中，对于前后两个钢卷的厚度限定为厚度差≤30％且≤1.0mm，焊接前后两个钢卷强度差≤200MPa。

但由于花纹板豆高的影响，带钢的横断面存在高低不同，如果直接采用接收花纹板基板的厚度焊接参数焊接，花纹板焊接的焊缝会出现焊不透、局部凸点等缺陷，现有工艺下，杯凸试验合格率不到30％，焊缝折弯试验不合格比例达85％。

因此对前后两卷料的焊接厚度要求设定为：

(1)花纹板与花纹板直接焊接，二者基板厚度差≤0.2mm。

(2)花纹板与无花纹的普通钢卷焊接：

花纹板基本厚度不得大于普通板基本厚度，且二者基板厚度差≤0.2mm，屈服强度差小于≤200MPa。

2、焊接工艺参数设定

对焊机内部电气程序修改，在焊机接受到原料热轧花纹板的基本厚度h后，焊机内部电气程序对热轧花纹板原料厚度进行厚度补偿0.2mm，即花纹板焊接厚度h1＝h+0.2mm，焊机程序调用h1厚度为焊接参数。

3、焊机碾压轮不投用

焊机碾压轮的作用，在焊轮对带钢完成焊接任务后，碾压轮在保证带钢质量的情况下对带钢的焊接区域进行压实减薄，经过碾压轮的压实后，可增强带钢焊缝处热影响区的韧性，同时也可提高带钢焊缝接头处的机械性能。由于花纹板豆高的影响，带钢表面高低不同，投用焊机碾压轮，焊机焊接运行过程中碾压轮颠簸会造成功能精度影响甚至设备损坏。因此不投用焊机碾压轮。

S3、拉矫

通过拉矫机4矫直带钢板形。生产花纹板不投用平整机。

拉矫机工艺参数设定：厚度0.8-1.8mm，拉矫延伸率0.3-0.5％，弯曲交错度18-20mm、矫直交错度23-26mm。板形可满足要求。

拉矫机弯曲单元工作辊辊径100mm，其原因在于现有拉矫机弯曲单元工作辊辊径为70mm，运行速度≥200m/min时，由于热轧花纹板花纹豆高的影响，生产过程中花纹板的凸起的花纹不断撞击拉矫机工作辊辊面，拉矫机的工作辊辊盒震动幅度高达3.5mm，出现工作辊旋转接头断裂。将工作辊辊径改为100mm，运行速度≥200m/min时，辊盒震动降低且不超过2.0mm，运行稳定且产品板形良好。

此外，为降低花纹板焊缝断带风险及花纹板凸起的花纹对辊面撞击的影响，入口活套套量控制75％，带钢最大跑偏±15mm，托辊表面良好，限制出口工艺速度≤200m/min。可达到预期周期且产品表面良好。

为降低花纹板焊缝断开风险，每卷花纹板焊缝过拉矫机采用打开模式。

优化方案中，为保证焊缝质量，降低焊缝断开风险，每卷切月牙大小的焊缝样板，做焊缝折弯实验，焊缝折弯试验合格的卷进行放行生产。

S4、分切卷取

使用分切剪6分切带钢，然后卷取机8对带钢进行卷取作业。

在平整机5、分切剪7之间设有6号张力辊组，主要作用建立张力，为能够实现花纹板的长度准确分切提供数据。

由于热轧花纹板豆高的影响，使用现有带钢长度计算方法会造成花纹板长度计算不准确，产线出口甩尾造成甩尾甩过，以及分卷不准、重量不符的异常。

本发明通过修改生产花纹板长度计算方式，实现了精准分切。

普通钢卷出口卷取机带钢长度的计算：

卷取机线速度V₃＝π×d₃×∣Δn₃∣/(imp₃×τ₃)

其中，d₃为卷取机卷取卷径，Δn₃为卷取机编码器周期差值，imp₃为卷取机编码器一圈的脉冲数，τ₃为卷取机减速比。

6号张力辊组2号张力辊线速度V₂＝π×d₂×∣Δn₂∣/(imp₂×τ₂)

其中，d₂为6号张力辊组2#张力辊辊径，Δn₂为2#张力辊编码器周期差值；imp₂为编码器一圈的脉冲数；τ₂为2号张力辊减速比。

同一钢卷线速度相等，V₃＝V₂，得出：

d₃＝(d₂∣Δn₂∣×imp₃×τ₃)/(∣Δn₃∣imp₂×τ₂)

卷取机带钢圆环面积S1＝π[(d₃-d₀)/2]²＝L×h。

卷取机带钢长度L＝π(d₃-d₀)²/4h ①

其中，h为带钢厚度，d₀为初始卷筒径，d₃为卷取机带钢卷取卷径。

从公式中可以看到由于花纹板豆高的影响，公式①中h带钢的厚度是不准确的，因此带钢L长度计算结果存在较大偏差。带钢长度不准确造成分切重量不准和异常甩尾。

为能够实现花纹板的准确分切，程序单独设计花纹板的长度计算公式，带钢在6号张力辊组2号张力辊上带钢运行长度和卷取机卷取带钢的长度是一致的，且6号张力辊组2号张力辊距离卷取机卷筒的位置是固定。因此，可以通过计算花纹板带钢在6号张力辊组2号张力辊运行的长度L₁作为花纹板分切长度。

L₁＝∣Δn₂∣×imp₂out×π×d₂ ②

其中，Δn2为周期内编码器的脉冲数值；周期是指CPU扫描周期0.02秒；imp₂out为一个脉冲的长度，等于πd₂×τ₂/1024；张力辊一周检测1024个脉冲，由于编码器测量是减速机的转速，d₂为2号张力辊辊径，τ₂为2号张力辊减速比。

使用公式②计算花纹板长度，没有花纹厚度参与，能够避免花纹板豆高的影响。

使用公式①计算带钢时，由于长度不准确，卷重误差达到34％，异常甩尾发生率10％。

更换L长度计算公式②后，卷重误差降到2％，未发生异常甩尾。

需要说明的是，本发明的特定实施方案已经对本发明进行了详细描述，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下对它进行的各种显而易见的改变都在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种连续平整产线进行薄规格热轧花纹板平整生产的方法，其特征在于：工艺流程包括：开卷→焊接→拉矫→不平整→分切→卷取；

S1、开卷；

S2、焊接：前后两卷料的焊接厚度要求二者基板厚度差≤0.2mm；用焊机内部电气程序对热轧花纹板原料厚度进行厚度补偿0.2mm为焊接参数；

S3、拉矫：通过拉矫机矫直带钢板形，不投用平整机；焊缝过拉矫机采用打开模式；

S4、分切卷取。

2.根据权利要求1所述的连续平整产线进行薄规格热轧花纹板平整生产的方法，其特征在于：所述焊接工序中，花纹板与无花纹的普通钢卷焊接，则前后两卷料屈服强度差小于≤200MPa。

3.根据权利要求1所述的连续平整产线进行薄规格热轧花纹板平整生产的方法，其特征在于：所述焊接工序中，焊机碾压轮不投用。

4.根据权利要求1所述的连续平整产线进行薄规格热轧花纹板平整生产的方法，其特征在于：所述花纹板厚度0.8-1.8mm。

5.根据权利要求4所述的连续平整产线进行薄规格热轧花纹板平整生产的方法，其特征在于：所述拉矫工艺参数设定拉矫延伸率0.3-0.5％，弯曲交错度18-20mm、矫直交错度23-26mm。

6.根据权利要求1所述的连续平整产线进行薄规格热轧花纹板平整生产的方法，其特征在于：所述拉矫机弯曲单元工作辊辊径100mm。

7.根据权利要求1所述的连续平整产线进行薄规格热轧花纹板平整生产的方法，其特征在于：在所述拉矫工序之前，每卷切月牙大小的焊缝样板，做焊缝折弯实验。

8.一种分切卷取工序中花纹板长度计算方法，其特征在于：花纹板长度计算公式为：

L₁＝∣Δn₂∣×imp₂out×π×d₂

其中，Δn2为周期内编码器的脉冲数值；周期是指CPU扫描周期0.02秒；imp₂out为一个脉冲的长度，等于πd₂×τ₂/1024；d₂为6号张力辊组2号张力辊辊径，τ₂为6号张力辊组2号张力辊减速比；所述的6号张力辊组位于平整机和分切剪之间。

Images