CN105057351A - 超薄型热轧窄带钢生产线及其配套工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超薄型热轧窄带钢生产线及其配套工艺，其第二粗轧轧机至第一中轧立辊轧机组的过钢辊道上安装有保温罩，在第一中轧立辊轧机组与第二中轧平辊轧机组之间依次安装有第一中轧平辊轧机组和第二中轧立辊轧机组；在第七精轧平辊轧机组与集卷打捆工序之间安装有第八精轧平辊轧机组。本发明通过对3/4连续式连轧机组生产线主要设备及辅助设施的增加、改造，以及在轧线、坯料、轧制温度、轧机速度、配辊制度等方面的调整、优化，以达到稳定生产超薄型热轧窄带钢的目的。

Description

超薄型热轧窄带钢生产线及其配套工艺

技术领域

本发明涉及热轧窄带钢制造技术，特别涉及超薄型热轧窄带钢生产线及其配套工艺。

背景技术

目前，在热轧窄带钢市场供大于求、竞争日趋激烈的情况下，生产一种厚度在1.3mm以下的热轧窄带钢，取代相应规格冷轧带钢，成为其产品的经济型替代品，以扩大热轧窄带钢的市场范围，具有重要的现实意义。采用3/4连续式连轧机组生产热轧窄带钢，对于中、小型企业来说，有简化设备和独立生产的优越性，生产的厚度一般在1.5～5.0mm；对于生产厚度在1.3mm以下的超薄型热轧窄带钢，由于生产线设计方面的缺陷，轧制不稳定，生产难度大，成材率低，生产成本高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是对原有轧线设备进行补充，完成对生产线的改造，通过对轧线、坯料、轧制温度、轧机速度、配辊制度等方面的调整、优化，以达到稳定生产超薄型热轧窄带钢的目的。

为实现上述目的，本发明采取了以下技术方案，超薄型热轧窄带钢生产线，坯料准备、加热炉、第一粗轧轧机和第二粗轧轧机依次连接，其后是第一中轧立辊轧机组，第二、第三中轧平辊轧机组、精轧立辊轧机组以及第一至第七精轧平辊轧机组依次连接，其特征在于，在第一中轧立辊轧机组与第二中轧平辊轧机组之间依次安装有第一中轧平辊轧机组和第二中轧立辊轧机组；在第七精轧平辊轧机组与集卷打捆工序之间安装有第八精轧平辊轧机组。

为了中间坯料减少温降，在第二粗轧轧机至第一中轧立辊轧机组的过钢辊道上安装有保温罩。

所述保温罩为箱体弧框式罩体结构，罩体中间填充有保温层。

所述保温层为保温棉或绝热毡。

一种超薄型热轧窄带钢生产线的配套工艺，其步骤如下：

1)对钢坯进行加热，预热段、加热段、均热段加热温度范围分别是：800～1000℃、1200～1290℃、1200～1310℃；

2)坯料开轧温度1140～1260℃,将过第一、第二粗轧机的钢坯道次累计变形量设定为50％～70％，出口中间坯料的厚度尺寸为38～42mm；

3)中间坯料在第二粗轧机与第一中轧立辊轧机组之间过钢辊道上增加的保温罩内通过；

4)中间坯料经第一中轧立辊轧机组、第一中轧平辊轧机组、第二中轧立辊轧机组、第二及第三中轧平辊轧机组、精轧立辊轧机组、第一至第三精轧平辊轧机组和将第四至第六精轧平辊轧机组的工作辊直径设置为280mm，第七至第八精轧平辊轧机组工作辊直径设置为250mm的轧机轧制，终轧温度≥855℃；

5)冷却水压力由调频装置控制恒压，各机架进出口冷却水量采用闸阀进行控制，轧辊冷却***冷却水直接喷射在工作轧辊上，并由工作轧辊两侧流走；

6)平辊轧机组的支撑辊辊颈圆柱度误差小于0.008mm、圆度误差小于0.003mm；

7)每套轧机机组的轧制速度微调范围为±2m/s，最高轧制速度达10～15m/s。

本发明的优点是通过对3/4连续式连轧机组生产线主要设备及辅助设施的增加、改造，以及在工艺制度上优化，达到实现稳定轧制厚度在1.3mm以下的热轧窄带钢的目的。

1、优化粗轧工艺，减小连轧机组入口的中间坯料厚度。

2、增加中、精轧机列，减少中、精轧机组的设备负荷，以降低因轧制压力过大而造成的成品轧机机架、轧辊、轧辊轴承和压下螺丝等受力部件的弹性变形以及轧辊快速磨损而引起的厚度波动。

3、缩小四辊轧机工作辊的直径，实现减少轧制压力的目的，四辊轧机工作辊平衡装置采用稳定可靠的液压平衡装置。

4、通过对加热炉、粗轧机列进行改进提高中间坯料离开粗轧机组时的轧制温度，并且采用有效的中间坯料保温罩来保证中间坯料的轧制温度。

5、各机架使用单独的进出口冷却水量控制***，以加强中、精轧机组冷却水量的控制能力，特别是低速轧制的中、精轧机组冷却水量的控制能力；轧辊冷却***使用实用的冷却水挡水装置，实现冷却水直接喷射在轧辊上，而不溅射到轧制的钢带上，避免了轧辊冷却水直接喷射在轧制钢带表面上而引起的轧制温降。

6、采用直流供电***。中、精轧机组采用可逆控制***。

7、对四辊轧机机组的支撑辊辊颈进行精磨，使其轴承内套与其辊颈实现过盈配合，以消除两者之间在使用一定时间后产生间隙的问题，同时，减小轧制时由此引起的带钢厚度波动。

8、提高精轧机组的轧制速度，减少温降。

附图说明

图1是本发明的生产工艺流程图。

图2是本发明中的保温罩示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明，参见图1和图2，图中，每个框代表一个生产工序或一套生产机组，实线框表示为轧线原有机组，虚线框表示为轧线新增机组；箭头表示钢带运行的方向；Z是中轧机组类别，J是精轧机组类别，L是机组的工作辊为立辊形式，P是机组的工作辊为平辊形式，其中数字是区别相同机组类别相同工作辊形式的轧机机组。ZL-中轧立辊轧机组，ZP-中轧平辊轧机组，JL-精轧立辊轧机组，JP-精轧平辊轧机组。

超薄型热轧窄带钢生产线，坯料准备101、加热炉102、第一粗轧轧机103和第二粗轧轧机104依次连接，其后是第一中轧立辊轧机组ZL1，第二、三中轧平辊轧机组ZP2、ZP3、精轧立辊轧机组JL以及第一至第七精轧平辊轧机组JP1～JP7依次连接，其特征在于，第二粗轧轧机104至第一中轧立辊轧机组ZL1的过钢辊道上安装有保温罩105，在第一中轧立辊轧机组ZL1与第二中轧平辊轧机组ZP2之间依次安装有第一中轧平辊轧机组ZP1和第二中轧立辊轧机组ZL2；在第七精轧平辊轧机组JP7与集卷打捆工序106之间安装有第八精轧平辊轧机组JP8。

为了中间坯料减少温降，在第二粗轧轧机104至第一中轧立辊轧机组ZL1的过钢辊道上安装有保温罩105。

所述保温罩105由罩体1051和保温层1052构成，为箱体弧框式罩体结构，罩体1051中间填充有保温层。

所述保温层1052为保温棉或绝热毡。

一种超薄型热轧窄带钢生产线的配套工艺，其步骤如下：

1)对钢坯进行加热，预热段、加热段、均热段加热温度范围分别是：800～1000℃、1200～1290℃、1200～1310℃；

2)坯料开轧温度1140～1260℃,将过第一、第二粗轧机103、104的钢坯道次累计变形量设定为50％～70％，出口中间的厚度尺寸为38～42mm；

3)中间坯料在第二粗轧机104与第一中轧立辊轧机组ZL1之间过钢辊道上增加的保温罩105内通过；

4)中间坯料经第一中轧立辊轧机组ZL1、第一中轧平辊轧机组ZP1、第二中轧立辊轧机组ZL2、第二及第三中轧平辊轧机组ZP2、ZP3、精轧立辊轧机组JL、第一至第三精轧平辊轧机组JP1～JP3和将第四至第六精轧平辊轧机组JP4～JP6的工作辊直径设置为280mm，第七至第八精轧平辊轧机组JP7～JP8工作辊直径设置为250mm的轧机轧制，终轧温度≥855℃；

5)冷却水压力由调频装置控制恒压，各机架进出口冷却水量采用闸阀进行控制，轧辊冷却***冷却水直接喷射在工作轧辊上，并由工作轧辊两侧流走；

6)平辊轧机组的支撑辊辊颈圆柱度误差小于0.008mm、圆度误差小于0.003mm；

7)每套轧机机组的轧制速度微调范围为±2m/s，最高轧制速度达10～15m/s。

本发明有如下特点：

1、增加一套中轧两辊轧机机组ZP1、一套中轧立辊轧机机组ZL2和一套精轧四辊轧机机组JP8(参见图1)，根据新增设备，改造原有立辊轧机机组ZL1的传动箱压紧装置，改造原有精轧四辊轧机机组JP5～JP7工作辊液压平衡装置。通过增加机组和原有机组改造有效地减小了中、精轧轧机机组的设备负荷，以降低因轧制压力过大而造成的成品轧机机架、轧辊、轧辊轴承和压下螺丝等受力部件的弹性变形以及轧辊快速磨损而引起的厚度波动。

2、优化粗轧轧制工艺。在满足设备负荷的前提条件下，对第一、第二粗轧轧机103、104的粗轧压下规程进行调整，其主要内容是轧机孔型主要参数的重新设计，重新分配粗轧轧机机组轧制每一道次钢坯的变形量，使钢坯道次累计变形量控制在50％～70％，使坯料变形更为均匀，更为合理。经过轧制，有效地减小了中间坯料的厚度尺寸，并稳定地控制在38～42mm，为其进入中、精轧连轧机组创造了良好的条件，也为连轧机组轧薄创造了前提条件。

3、钢坯加热制度的优化。加热炉炉内有效长度26米，分为三段对钢坯进行加热。分别为预热段8米，温度范围800～1000℃，钢坯加热；加热段8米，温度范围1200～1290℃，使钢坯温度达到轧制所需求的温度；均热段12米，温度范围1200～1310℃，使钢坯温度完全均匀。通过对钢坯加热制度的优化，为钢带的轧制温度保证，轧制产品性能合格提供前提条件。

4、对原有四辊轧机工作辊辊系进行改造，将精轧机组前三架精轧四辊轧机机组JP4～JP6的工作辊直径减小为280mm，以及最后两机架精轧四辊轧机机组JP7、JP8工作辊直径减小为250mm。其主要目的是，为钢带轧薄提供了直接有利条件，同时，减少了钢带咬入轧辊的咬入角，为轧薄后的钢带能够顺利的进入下一道次轧机机组进行轧制创造有利条件。

5、在进入连轧机组前18米的过钢辊道上增加保温罩105(参见图2)。其材质采用40毫米厚度的Q345B钢板制作，保温罩分四段进行覆盖，由四台油缸分别控制四段保温罩进行开闭。每段保温罩的整体结构相同，为箱体弧框式罩体结构设计，中间空心，其中充满保温棉或绝热毡，由四台油缸分别控制四段保温罩开闭，开闭方式为一侧翻折；保温罩的主要作用是减少中间坯料在轧制过程中与冷空气的直接接触，以降低中间坯料的冷却速度，达到提高连轧时的轧制温度，保证产品机械性能的目的。

6、冷却水压力由调频装置控制恒压，各机架进出口冷却水量采用闸阀进行控制，以加强中、精轧连轧机组冷却水量的控制能力，特别是在低速轧制的中、精轧连轧机组冷却水量的控制能力，达到减少同条钢带前后厚度、宽度差异的目的；轧辊冷却***即使用比较硬实但不伤害轧辊辊面的胶木材质木板紧靠在转动的工作轧辊上，实现冷却水能够直接喷射在工作轧辊上，大部分冷却水由工作轧辊两侧流走，而不直接流到高速轧制的钢带上，避免了轧辊冷却水直接流在高速轧制钢带表面上，引起的轧制温降。

7、增加一套磨床对四辊轧机机组的支撑辊辊颈进行精磨，磨床的磨削精度达到比较高的水平，即圆柱度误差小于0.008mm、圆度误差小于0.003mm。支撑辊辊颈磨削的主要作用是使其辊座轴承内套与其辊颈实现过盈配合，以消除两者之间在使用一定时间后产生间隙的问题，并减小轧制时由此引起的带钢厚度波动。

8、连轧机组采用全直流供电***，能够实现连轧机组的可逆轧制，联动后使每套轧机机组的轧制速度能够在±2m/s内进行微调，以达到最佳效果，可实现最高轧制速度达10～15m/s。

实施例1：本实施实例是轧制钢号为Q235、规格为132×1.3mm热轧窄带钢。

轧制过程中严格控制钢带的轧制温度，钢带的加热温度(均热段)、开轧温度以及终轧温度分别控制在1200～1310℃、1140～1260℃、≥855℃。本实施例：加热温度1290℃，最佳控制在1250～1300℃；开轧温度1250℃，最佳控制在1240～1260℃；终轧温度865℃，最佳控制≥870℃。

轧制过程中严格钢带的轧制制度。具体如下：

1.粗轧：单机架轧制，其中Φ600轧机机组轧制5道次，轧制速度2.7mm/s，Φ500轧机机组轧制3道次，轧制速度2.6mm/s。每道次的轧制规程即轧制坯料横断面积的变化，由长×宽来进行表示，坯料的长度根据变形的程度会不断拉伸变长。坯料的厚度(相当于孔型的高度，下同)、宽度(相当于孔型的宽度，下同)具体每道次的变化如下表所示：

2.中、精轧：全连轧共14道次，分别为1立(立辊轧制)、1平(平辊轧制)、1立(立辊轧制)、2平(平辊轧制)、1立(立辊轧制)、8平(平辊轧制)；其中立辊轧制控制宽度，平辊轧制控制厚度，轧制速度与轧制厚度控制匹配，如下表所示：

轧机	ZL1	ZP1	ZL2	ZP2	ZP3	JL	JP1	JP2	JP3	JP4	JP5	JP6	JP7	JP8
															厚度mm	129	30	129	23	16	129	11	7.8	5.5	3.6	2.7	2.0	1.6	1.3
宽度mm	42	133	31	131	133	17	130	130	131	131	131	132	132	132
															速度m/s	0.3	0.4	0.4	0.5	0.7	0.7	1.1	1.5	2.1	3.3	4.3	5.9	7.3	9.0

实施例2：

本实施实例是轧制钢号为Q195、规格为163×1.2mm热轧窄带钢。

本实施例：加热温度1280℃，最佳控制在1240～1290℃；开轧温度1240℃，最佳控制在1230～1260℃；终轧温度878℃，最佳控制≥860℃。

1.粗轧：单机架轧制，其中Φ600轧机机组轧制3道次，轧制速度2.7mm/s，Φ500轧机机组轧制3道次，轧制速度2.6mm/s。每道次的轧制规程即轧制坯料横断面积的变化，由长×宽来进行表示，坯料的长度根据变形的程度会不断拉伸变长。具体每道次的变化如下表所示：

2.中、精轧：全连轧共14道次，分别为1立(立辊轧制)、1平(平辊轧制)、1立(立辊轧制)、2平(平辊轧制)、1立(立辊轧制)、8平(平辊轧制)；其中立辊轧制控制宽度，平辊轧制控制厚度，各道次轧制速度与轧制厚度控制匹配，如下表所示。

轧机	ZL1	ZP1	ZL2	ZP2	ZP3	JL	JP1	JP2	JP3	JP4	JP5	JP6	JP7	JP8
															厚度mm	160	30	160	23	16	160	11	7.8	5.5	3.6	2.7	2.0	1.5	1.2
宽度mm	42	164	31	162	164	17	161	161	162	162	162	163	163	163
															速度m/s	0.3	0.4	0.4	0.5	0.7	0.7	1.1	1.5	2.1	3.3	4.3	5.9	7.3	9.0

工艺流程说明：

本发明是通过此种制造方法和工艺将横截面为方形或矩形的长坯轧制成厚度在1.3mm以下，宽度范围在90～250mm的窄带钢，其工艺流程说明如下：

坯料准备工序，由供坯厂提供坯料，根据相关国家标准对坯料的几何尺寸以及金相组织进行检测。检测合格后进入下一道工序。

加热工序，主要设备为加热炉。检测合格的方坯推入加热炉中，根据加热工艺要求对其进行加热，加热到工艺要求的轧制温度后进入下一道工序。

粗轧工序，主要设备为Φ600粗轧轧机机组、Φ500粗轧轧机机组。方坯先后进入两套轧机机组进行单机架轧制，将横截面积为方形或矩形的长坯，根据轧制工艺要求轧制成厚度范围在38～42mm，宽度为成品要求宽度的中间坯料，轧制合格的中间坯料后进入下一道工序。

中、精轧工序，主要设备为保温罩，Z系列轧机机组，J系列轧机机组。中间坯料保温状态下，依次进入各轧机机组进行联动轧制，根据轧制工艺要求将中间坯料轧制成合格的成品带钢。为了配合轧制节奏，粗轧后的中间坯料在进入连轧前对中间坯料进行保温，保温罩功能本发明前面已作描述；轧制过程中，L系列轧机机组控制钢带的宽度，P系列轧机机组控制钢带的厚度，通过PLC程序控制每套轧机机组的轧制速度，以此达到稳定轧制钢带的目的，为了进一步达到稳定轧制合格1.3mm以下超薄型热轧窄带钢，本发明对原有生产线新增了设备以及利旧设备进行了改造，其发明内容在前面已作描述；轧制合格成品后进入下一道工序。

集卷打捆工序，主要设备为立式卷取成套装置和打捆成套装置。将合格的带钢进行卷取成带钢卷并打捆，以利于带钢的摆放和防护。打捆后进入下一道工序。

司磅入库工序，将打好捆的钢带卷司磅后入成品库。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，针对不同钢种还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.超薄型热轧窄带钢生产线，坯料准备、加热炉、第一粗轧轧机和第二粗轧轧机依次连接，其后是第一中轧立辊轧机组，第二、第三中轧平辊轧机组、精轧立辊轧机组以及第一至第七精轧平辊轧机组依次连接，其特征在于，在第一中轧立辊轧机组与第二中轧平辊轧机组之间依次安装有第一中轧平辊轧机组和第二中轧立辊轧机组；在第七精轧平辊轧机组与集卷打捆工序之间安装有第八精轧平辊轧机组。

2.根据权利要求1所述的超薄型热轧窄带钢生产线，其特征在于，在第二粗轧轧机至第一中轧立辊轧机组的过钢辊道上安装有保温罩。

3.根据权利要求2所述的超薄型热轧窄带钢生产线，其特征在于，所述保温罩为箱体弧框式罩体结构，罩体中间填充有保温层。

4.根据权利要求3所述的超薄型热轧窄带钢生产线，其特征在于，所述保温层为保温棉或绝热毡。

5.一种如权利要求1所述的一种超薄型热轧窄带钢生产线的配套工艺，其步骤如下：

1）对钢坯进行加热，预热段、加热段、均热段加热温度范围分别是：800～1000℃、1200～1290℃、1200～1310℃；

2）坯料开轧温度1140～1260℃,将过第一、第二粗轧机的钢坯道次累计变形量设定为50%～70%，出口中间坯料的厚度尺寸为38～42mm；

3）中间坯料在第二粗轧机与第一中轧立辊轧机组之间过钢辊道上增加的保温罩内通过；

4）中间坯料经第一中轧立辊轧机组、第一中轧平辊轧机组、第二中轧立辊轧机组、第二及第三中轧平辊轧机组、精轧立辊轧机组、第一至第三精轧平辊轧机组和将第四至第六精轧平辊轧机组的工作辊直径设置为280mm，第七至第八精轧平辊轧机组工作辊直径设置为250mm的轧机轧制，终轧温度≥855℃；

5）冷却水压力由调频装置控制恒压，各机架进出口冷却水量采用闸阀进行控制，轧辊冷却***冷却水直接喷射在工作轧辊上，并由工作轧辊两侧流走；

6）平辊轧机组的支撑辊辊颈圆柱度误差小于0.008mm、圆度误差小于0.003mm；

7）每套轧机机组的轧制速度微调范围为±2m/s，最高轧制速度达10～15m/s。