CN116765127A - 一种薄板坯半无头模式连铸连轧的方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及钢铁冶金技术领域，尤其涉及一种薄板坯半无头模式连铸连轧的方法。所述方法包括：对钢水进行连铸，并控制所述连铸的拉速，得到板坯；对所述板坯进行一分为二，后进行加热，并控制所述加热的煤气热值以及分板坯的加热时间；在设定轧制力的条件下，对加热后的所述板坯进行第一轧制；对第一轧制后的所述板坯进行第二轧制，并控制所述第二轧制中的剥落冷却水的流量；其中，所述第二轧制包括：对第一轧制后的所述板坯进行粗轧，得到具有目标厚度的中间坯；对所述中间坯进行精轧，并在所述精轧过程中采用双排除鳞模式，以及控制所述除磷的压力。本申请内容解决了现有薄板坯连铸连轧产线半无头模式生产过程中易出现带钢翘皮的技术问题。
Description
技术领域
本申请涉及钢铁冶金技术领域，尤其涉及一种薄板坯半无头模式连铸连轧的方法。
背景技术
薄板坯连铸连轧是世界钢铁于20世纪80年代末开发成功的重大创新技术，相较于常规的无头生产模式，半无头模式轧制厚度规格普遍在3.0mm及以上，采用半无头模式生产时不必投用感应加热器，这对产线节能降耗具有重要意义。
但在生产过程中，边部经常会发生轧制翘皮缺陷，数量10-50处不等，严重时翘皮数量达到百处。此缺陷一旦发生，不满足酸洗原料的供货标准，导致钢卷降级，不仅增加了工序成本，延长了交货周期，同时对带钢成材率也带来不小影响。
发明内容
本申请提供了一种薄板坯半无头模式连铸连轧的方法，以解决现有薄板坯连铸连轧产线半无头模式生产过程中易出现带钢翘皮的技术问题。
第一方面，本申请提供了一种薄板坯半无头模式连铸连轧的方法，所述方法包括：
对钢水进行连铸，并控制所述连铸的拉速，得到板坯；
对所述板坯进行切割，后进行加热，并控制所述加热的煤气热值；其中，所述板坯包括第一板坯和第二板坯，并分别控制所述第一板坯和所述第二板坯的加热时间；
在设定轧制力的条件下，对加热后的所述板坯进行第一轧制；
对第一轧制后的所述板坯进行第二轧制，并控制所述第二轧制中的剥落冷却水的流量；其中，所述第二轧制包括：
对第一轧制后的所述板坯进行粗轧，得到中间坯；其中，所述中间坯具有目标厚度；
对所述中间坯进行精轧，并在所述精轧过程中采用双排除鳞模式，以及控制所述除磷的压力。
可选的，所述连铸的拉速为5.0-5.2m/min。
可选的，所述加热的煤气热值为≥2400Kcal/m3。
可选的，所述第一板坯的加热时间为105-110s。
可选的，所述第二板坯的加热时间为99-103s。
可选的，所述设定轧制力为350-370KN。
可选的，所述目标厚度为18-20mm。
可选的，所述第二轧制中的剥落冷却水的流量包括：带钢边部的防剥落水流量和带钢中部的防剥落水流量。
可选的，所述带钢边部的防剥落水流量为10-15m3/h，和或所述带钢中部的防剥落水流量为20-25m3/h。
可选的，所述除磷的压力为≥375MPa。
本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
本申请实施例提供的该薄板坯半无头模式连铸连轧的方法，通过调整板坯在炉加热时间，立辊轧制力以及明确中间坯厚度，调整防剥落水使用策略等措施，有效降低了带钢边部翘皮的发生数量，运用此方法之后，减少了整卷带钢翘皮数量，减少了带钢因为轧制翘皮带来的切损，在提高成材率的同时，缩短了钢卷的周转周期，有效降低了成本，提高了产线的核心竞争力，增加了效益。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
为了更清楚地说明本申请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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种薄板坯半无头模式连铸连轧的方法的流程示意图；
图2为本申请提供的一种“狗骨”、“鱼尾”示意图；
图3为本申请对比例1提供的一种轧后带钢表面图片；
图4为本申请实施例1提供的一种轧后带钢表面图片。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
本申请的各种实施例可以以一个范围的形式存在；应当理解，以一范围形式的描述仅仅是因为方便及简洁，不应理解为对本申请范围的硬性限制；因此，应当认为所述的范围描述已经具体公开所有可能的子范围以及该范围内的单一数值。例如，应当认为从1到6的范围描述已经具体公开子范围，例如从1到3，从1到4，从1到5，从2到4，从2到6，从3到6等，以及所述范围内的单一数字，例如1、2、3、4、5及6，此不管范围为何皆适用。另外，每当在本文中指出数值范围，是指包括所指范围内的任何引用的数字(分数或整数)。
在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”具体为附图中的图面方向。另外，在本申请说明书的描述中，术语“包括”“包含”等是指“包括但不限于”。在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。在本文中，“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。在本文中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“至少一种”、“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a,b,或c中的至少一项(个)”，或，“a,b,和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a,b,c,a-b(即a和b),a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c分别可以是单个，也可以是多个。
除非另有特别说明，本申请中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
第一方面，本申请提供了一种薄板坯半无头模式连铸连轧的方法，请参见图1，所述方法包括：
S1、对钢水进行连铸，并控制所述连铸的拉速，得到板坯；
在实施S1步骤之前，还包括步骤：对粗轧区域漏水和封水效果进行检查，在轧制状态下检查立辊冷却水是否冷却到板坯边部，另外检查粗轧除鳞封水效果，保证除鳞水无返流加热炉和板坯边部情况，以免影响轧制稳定性。
在一些实施方式中，所述连铸的拉速为5.0-5.2m/min。
控制连铸的拉速为5.0-5.2m/min的积极效果：为保证板坯的入炉温度在一定范围内，对半无头模式生产时拉速进行设置，拉速越高，板坯入炉温度越高，并且随着板坯加速点后移，在炉时间延长，使得板坯在炉内温度得到了有效保证。在上述拉速范围内，翘皮发生量最少。还能保证精轧入口温度控制在980-1000℃范围内，从而避开边部两相区轧制，降低轧制翘皮风险。具体地，该拉速可以为5.0m/min、5.1m/min、5.2m/min等。
S2、对所述板坯进行切割，后进行加热，并控制所述加热的煤气热值；其中，所述板坯包括第一板坯和第二板坯，并分别控制所述第一板坯和所述第二板坯的加热时间；
在一些实施方式中，所述加热的煤气热值为≥2400Kcal/m3。
控制加热的煤气热值为≥2400Kcal/m3的积极效果：提高加热炉加热能力，控制加热炉炉温达到1180℃，能够保证板坯在炉加热效果，减少板坯边部与中部温差。该加热步骤在隧道炉中进行，MCCR产线隧道炉煤气为焦炉煤气、高炉煤气与转炉煤气混合组成，比例为4：4：2，由于焦炉煤气比例较高，因此煤气热值能保证在一个较高的水平，在上述煤气热值范围内，既能保证板坯温度差控制在一个比较理想的范围内，又能保证板坯不因为炉内温度过高而产生氧化铁皮缺陷。具体地，该加热的煤气热值可以为2400Kcal/m3、2410Kcal/m3、2420Kcal/m3等。
在一些实施方式中，所述第一板坯的加热时间为105-110s。
在一些实施方式中，所述第二板坯的加热时间为99-103s。
在原有工艺下，发现半无头第二块、第三块板坯翘皮数量明显多于第一块板坯。这与第二块、第三块板坯温度小于第一块温度呈正相关性，研究发现这与后面板坯特别是第三块板坯在炉时间段有直接关系。(MCCR产线在半无头生产过程中，当板坯长度达到三倍定尺(一倍定尺一般为22m)长度时，扇形段出口处的摆剪会对板坯进行切割，切割后的板坯会进行一段加速，与后面还未切割的板坯头部拉开一定距离，这样做的目的是保证在高拉速时，防止两块板坯距离间隔太短而发生相撞，由于板坯存在加速行为，导致半无头模式第三块板坯在炉时间小于前两块板坯(因为前两块板坯进入隧道炉时，板坯长度还未到三倍定尺长，摆剪还未进行切割)，这就导致了在相同的炉内气氛以及炉内温度的情况下，第三块板坯受热时间短，板坯整体温度低于第一、第二块板坯，导致第二块板坯特别是第三块板坯边部温度降低明显，在后续轧制过程中出现边部翘皮缺陷。此前的板坯加速点在隧道炉入口5m处，现在调整为炉内9m处。保证了头尾板坯温差，有效控制了翘皮缺陷的产生。
在本申请实施例中，将板坯一切为二的积极效果：减少轧制过程中出现边部翘皮缺陷。控制第一板坯的加热时间为105-110s，第二板坯的加热时间为99-103s的积极效果：延长了板坯在炉时间，并使得板坯受热均匀。具体地，该第一板坯的加热时间可以为105s、107s、109s、110s等，第二板坯的加热时间可以为99s、101s、103s等。
S3、在设定轧制力的条件下，对加热后的所述板坯进行第一轧制；
在一些实施方式中，所述设定轧制力为350-370KN。
控制该轧制力为350-370KN的积极效果：带钢从隧道炉出来后，会经过立辊进行轧制。立辊轧制会导致板坯宽度变小，板坯宽度收到挤压后会产生“狗骨”形状，“狗骨”形状经过粗轧机轧制后，会产生比较明显的“鱼尾”形，如果立辊轧制力过大，“狗骨”和“鱼尾”均比较明显，不仅影响边部质量，还会造成板坯边部、角部温度过低，从而导致轧制翘皮的产生(板坯形成狗骨形状后，再经过一对平行的轧辊碾压，边部凸起的部分会被压入带钢边部，如果立辊轧制力很大，板坯边部凸起明显，轧制后边部压入越深，从而引发翘皮缺陷)。可参见图2，当立辊轧制力在上述范围内，板坯所形成的狗骨形状均匀、平滑，此时经过粗轧机后鱼尾形状不明显，进而能有效减少边部翘皮的发生。具体地，该轧制力可以为350KN、360KN、370KN等。
S4、对第一轧制后的所述板坯进行第二轧制，并控制所述第二轧制中的剥落冷却水的流量；其中，所述第二轧制包括：
对第一轧制后的所述板坯进行粗轧，得到中间坯；其中，所述中间坯具有目标厚度；
对所述中间坯进行精轧，并在所述精轧过程中采用双排除鳞模式，以及控制所述除磷的压力。
在一些实施方式中，所述目标厚度为18-20mm。
“目标厚度”表示中间坯厚度，控制中间坯的厚度为18-20mm的积极效果：合理控制中间坯厚度。板坯经过粗轧机后，还未进入精轧机时，我们称之为中间坯。中间坯厚度板坯轧制时的一个重要参数，对钢板的常温组织和力学性能有较大的影响。中间坯厚度的选择与轧制的钢种、控轧方式、成品钢板的厚度和中间坯的控温方式直接相关。如果中间坯厚度过大，虽然增加了精轧过程的变形量，但同时会导致温降速度减慢，如果没有中间坯水冷工艺相配合，则不仅增加了待温时间，降低了生产效率，同时过大的变形量对最终组织和性能的影响也会显著降低；如果中间坯厚度过小，粗轧阶段变形程度增大，精轧阶段的温降加快但变形程度略小，便会导致双机(或粗、精轧两阶段)的负荷分配不均衡，可能降低精轧阶段对细化再结晶奥氏体晶粒、提高有效晶界面积、促进向铁素体转变的影响。而且中间坯太薄会导致板坯边部温降过大，经过除鳞机后会进一步加深带钢边部温降，从而导致轧制翘皮数量增加。具体地，该目标厚度可以为18mm、19mm、20mm等。
在一些实施方式中，所述第二轧制中的剥落冷却水的流量包括：带钢边部的防剥落水流量和带钢中部的防剥落水流量。
在一些实施方式中，所述带钢边部的防剥落水流量为10-15m3/h，和或所述带钢中部的防剥落水流量为20-25m3/h。
控制所述带钢边部的防剥落水流量为10-15m3/h，带钢中部的防剥落水流量为20-25m3/h的积极效果：防剥落水为轧辊冷却水，轧辊与高温带钢接触后，会在轧辊表面形成一层氧化膜，其不仅能有效减少轧辊损耗，还能明显提升产线的轧制公里数，因此为保证轧辊氧化膜持续存在，会对轧辊进行降温。(如果轧辊温度太高，轧辊氧化膜过厚，容易引起外层氧化膜脱落而影响带钢表面质量；如果温度太低，导致轧辊氧化膜厚度太薄，轧制时带钢容易剐蹭轧辊表面，进而导致轧辊出现凹坑，影响带钢表面质量)。由于带钢横断面存在温度差，边部温度低于中部温度，导致轧辊边部温度也低于中部温度。基于此，对轧辊的冷却采取分段式冷却，即轧辊边部冷却能力低于中部冷却能力，这样能有效保证轧辊在长度方向上温度的均匀性，避免轧制翘皮的产生。具体地，该带钢边部的防剥落水流量可以为10m3/h、12m3/h、14m3/h、15m3/h等，该带钢中部的防剥落水流量可以为20m3/h、22m3/h、24m3/h、25m3/h等。
在一些实施方式中，所述除磷的压力为≥375MPa。
控制除磷的压力为≥375MPa的积极效果：轧制过程中，精轧使用双排除鳞水，除鳞水压力控制≥375MPa,精轧除鳞入口和出口四分之一冷却水不开。MCCR产线精除鳞有两排集管，采用双排集管除鳞并且压力≥375MPa时，除鳞水打击力增加，且除鳞水所形成的扇面形状能保证板坯横断面温度更均匀。精轧入口与出口1/4冷却水位置在带钢两侧距边部1/4位置，半无头模式生产时，如果打开1/4冷却水，会造成带钢两侧1/4位置出现明显的温降，严重时会导致带钢出现两条明显黑印，不利于轧制翘皮缺陷控制。具体地，该除磷的压力可以为375MPa、376MPa、377MPa等。
下面结合具体的实施例，进一步阐述本申请。应理解，这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照国家标准测定。若没有相应的国家标准，则按照通用的国际标准、常规条件、或按照制造厂商所建议的条件进行。
具体实施步骤：
S1、对钢水进行连铸，并控制所述连铸的拉速，得到板坯；
S2、对所述板坯进行切割，后进行加热，并控制所述加热的煤气热值；其中，所述板坯包括第一板坯和第二板坯，并分别控制所述第一板坯和所述第二板坯的加热时间；
S3、在设定轧制力的条件下，对加热后的所述板坯进行第一轧制；
S4、对第一轧制后的所述板坯进行第二轧制，并控制所述第二轧制中的剥落冷却水的流量；其中，所述第二轧制包括：
对第一轧制后的所述板坯进行粗轧，得到中间坯；其中，所述中间坯具有目标厚度；
对所述中间坯进行精轧，并在所述精轧过程中采用双排除鳞模式，以及控制所述除磷的压力。具体的工艺参数可参见表1，薄板坯半无头模式连铸连轧的结果可参见表2。
表1薄板坯半无头模式连铸连轧的工艺参数
表2带钢翘皮数量
| 序号 | 带钢翘皮数量(处) |
| 实施例1 | 6 |
| 实施例2 | 8 |
| 实施例3 | 10 |
| 对比例1 | 75 |
通过本申请实施例的薄板坯半无头模式连铸连轧的方法，从表2以及图4可看出，减少了带钢翘皮数量，实施例的带钢表面质量好；从图3中可看出，对比例1的带钢具有明显的表面翘皮缺陷。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种薄板坯半无头模式连铸连轧的方法，其特征在于，所述方法包括：
对钢水进行连铸，并控制所述连铸的拉速，得到板坯；
对所述板坯进行切割，后进行加热，并控制所述加热的煤气热值；其中，所述板坯包括第一板坯和第二板坯，并分别控制所述第一板坯和所述第二板坯的加热时间；
在设定轧制力的条件下，对加热后的所述板坯进行第一轧制；
对第一轧制后的所述板坯进行第二轧制，并控制所述第二轧制中的剥落冷却水的流量；其中，所述第二轧制包括：
对第一轧制后的所述板坯进行粗轧，得到中间坯；其中，所述中间坯具有目标厚度；
对所述中间坯进行精轧，并在所述精轧过程中采用双排除鳞模式，以及控制所述除磷的压力。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述连铸的拉速为5.0-5.2m/min。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加热的煤气热值为≥2400Kcal/m3。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一板坯的加热时间为105-110s。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二板坯的加热时间为99-103s。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设定轧制力为350-370KN。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标厚度为18-20mm。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二轧制中的剥落冷却水的流量包括：带钢边部的防剥落水流量和带钢中部的防剥落水流量。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述带钢边部的防剥落水流量为10-15m3/h，和或所述带钢中部的防剥落水流量为20-25m3/h。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述除磷的压力为≥375MPa。
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