CN110216152B - 一种提高存在两相区轧制的带钢楔形的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高存在两相区轧制的带钢楔形的控制方法，包括：（1）负荷分配：采用压下率分配的负荷分配模式，在满足板凸度良好的情况下，增加F1～F4机架轧制力，减小F5～F7机架轧制力，机架轧制力从机架F1至F7逐渐降低；（2）导板和立辊短行程控制；（3）凸度选值范围：带钢凸度值是带钢中心厚度与边部40mm处厚度平均值的差值，选择凸度范围27～32μm。本发明解决了CSP工艺轧制在两相区轧制时的楔形控制技术难题，实现了大幅提升了该钢楔形精度，提升了后工序质量精度。

Description

一种提高存在两相区轧制的带钢楔形的控制方法

技术领域

本发明涉及一种带钢的制造方法，具体涉及一种提高存在两相区轧制的带钢楔形的控制方法，属于CSP热轧工艺、热轧板带轧制的带钢制造技术领域。

背景技术

CSP热轧带钢是武钢具有市场优势的主要产品之一。近年来，随着工业用户自身自动化水平和节能要求不断提高，该钢板形精度要求日趋严苛。为了应对日趋激烈的市场竞争，CSP只能在满足板型精度的高要求下，不断降低成本，所以在增加单位轧制量的同时，提高板形控制能力成为当前生产的一个重要发展方向。

由于CSP连铸连轧的工艺特点，只能采用同宽轧制的生产模式，此模式生产很难实现“在线磨辊”，带钢长期在轧辊同一位置轧制时容易在轧辊形成“箱型”磨损，不利于楔形的控制，同时也增加了换辊频率增加了辊耗。

生产该品种钢厚度范围：2.3至2.8mm，其主要生产工艺：脱硫→转炉→吹氩→LF→连铸→均热炉→精轧→层冷冷却→卷取→下工序厂(其他厂)。

带钢楔形是指带钢边部40mm处两侧厚度差值，通过厚度差值来反应带钢横向差的大致情况，如附图1所示。当然根据质量需求的不同也会选取不同的测量点，通常选取楔形的控制范围在(-22um，22um)。

根据市场发展分析，下游客户对产品质量精度要求越来越高，楔形是衡量此品种钢的最主要指标之一，楔形的优劣直接影响成品质量，因此，在热轧工序的楔形不合标，只能按废品处理。结果表明，常规的楔形控制手段包括操作技能、设备精度等。

中国专利公开号CN106607459A，名称为热轧带钢楔形控制***及方法的发明专利申请，公开了一种热轧带钢楔形控制***，利用温度仪检测板坯横向温度分布，对轧机辊缝进行预先补偿，改善楔形轧制和最终带钢楔形，同时提高热轧轧制稳定性和带钢产品板形质量。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种控制CSP工艺下两相区轧制时楔形控制的技术参数，达到满足下工序冷轧用户需求的合格产品的目的。

本发明主要从负荷分配、导板和立辊短行程控制、凸度选值范围等三个方面设计工艺参数，以达到提高楔形命中率的目的：第一、从工艺方面达到减少轧辊磨损的目的，保证带钢边部轮廓；第二、通过两相区计算，选取最合适的导板短行程开度，既减少结瘤的产生又保证带钢对中性。立辊由位置控制改为压力控制，保证板坯对中轧制；第三、在满足下工序要求的情况下选取最合适的凸度选值区间，减少凸度与楔形控制的矛盾点。

本发明具体的技术方案如下：

一种提高存在两相区轧制的带钢楔形的控制方法，包括：

(1)负荷分配

采用压下率分配的负荷分配模式，在满足板凸度良好的情况下，增加F1～F4机架轧制力，减小F5～F7机架轧制力，机架轧制力从机架F1至F7逐渐降低；

其中，负荷分配时，控制机架的压下率范围为：机架F1，压下率范围48～52％，机架F2，压下率范围51～55％，机架F3，压下率范围44～47％，机架F4，压下率范围34～37％，机架F5，压下率范围24～26％，机架F6，压下率范围17～21％，机架F7，压下率范围10～14％，且机架F2的压下率大于等于机架F1的压下率。

(2)导板和立辊短行程控制

2.1、导板短行程控制

导板短行程控制为，机架F2，控制导板短行程10～15mm，机架F3，控制导板短行程15～20mm，机架F4，控制导板短行程30～40mm，机架F5，控制导板短行程30～40mm，机架F6，控制导板短行程35～45mm，机架F7，控制导板短行程40～50mm；

2.2、立辊控制由位置控制转为压力控制

在板坯头部1～3米，控制立辊压力50～100KN，板坯中部27～39米，控制立辊压力200～300KN，板坯尾部1～3米，控制立辊压力200～300KN；

(3)凸度选值范围

带钢凸度值是带钢中心厚度与边部40mm处厚度平均值的差值，选择凸度范围22～32μm。

更进一步的方案是：

选择凸度范围27～32μm。

本发明通过控制负荷分配，改变原有负荷分配方式，改用压下率方式，减小F5～F7机架轧制力，从而可以增大γ变形量，减少相变及α-Fe变形量，减少后段机架轧辊磨损，改善带钢跑偏以及轧辊磨损对于带钢边部轮廓的影响。

本发明之所以控制导板和立辊短行程控制，是由于导板短行程开度对于带钢有带钢作用，不仅有利于通板的对中，也有利于抛钢的稳定性，所以对带钢头、尾楔形均有一定影响，但一味关小容易与硅钢发生摩擦焊效益而发生导板结瘤，开度放大不利于带钢对中，所以本发明结合相变制定短行程工艺。控制立辊侧压力是因为设计时采用位置控制时板坯进入轧机存在未完全对中的情况，不利于带钢楔形控制(特别头尾楔形)。

本发明之所以控制凸度选值范围。凸度与楔形一样对后工序横向厚差影响较大，凸度越小越不利于楔形控制，但凸度大又对后工序再轧制后的横向厚差造成影响，所以本发明要求凸度采用合适的控制区间配合楔形提高。

与现有技术相比，本发明解决了CSP工艺轧制在两相区轧制时的楔形控制技术难题，实现了大幅提升了该钢楔形精度，提升了后工序质量精度，具有以下效果：

①该方法在实施过程中不需要改造设备，现有设备及控制便可使用；

②该方法适用于高硅低铝热轧钢卷热轧楔形精度的提升；

③该方法简便易行，易于操作，实用性强。

④楔形精度从95.8％提高到97.1％，提升了产品质量，减少了废次品的发生量。

附图说明

图1带钢楔形示意图；

图2轧制力分布示意图；

图3相变示意图；

图4武钢CSP产线设备布置示意图；

图5楔形不合示意图。

具体实施方式

附图1为本发明涉及的带钢楔形示意图，其中：

X：带钢距边部位置，包含25,40,50,75,100,……mm

Y：带钢距边部位置，包含5,10,15,..mm

OS：带钢操作侧；

DS：带钢传动侧；

H：带钢厚度；

Hx1：在x1处的带钢厚度；

楔形(-22um，22um)：W40＝hx40(OS)–hx40(DS)满足-22um≤W40≤22um。

如附图4所示，为武钢CSP生产线示意图，根据该生产线生产的热轧带钢，厚度范围：2.3至2.8mm，其主要生产工艺：脱硫→转炉→吹氩→LF→连铸→均热炉→精轧→层冷冷却→卷取→下工序厂。武钢CSP生产线示意图，包括①旋转除磷机、②摆剪、③均热炉、④事故剪、⑤除磷机、⑥立辊、⑦精轧机组、⑧层流冷却、⑨卷取。对于具体的CSP生产线的工作过程，对于本领域技术人员而言是可以知晓的，此处不再赘述。

图5中，左图显示两侧厚度差较大即楔形较大，此图为瞬时断面图；右图为多个瞬时图绘制成曲线，此图显示整卷钢楔形波动较大。这些都是楔形不合格的情况。应当避免

本实施例提供的提高存在两相区轧制的带钢楔形的控制方法，包括：

(1)负荷分配：

该钢轧制过程中，整体轧制力不大，原负荷分配模式主要与能耗法近似，目前生产改用压下率分配的负荷分配模式，在满足板凸度良好的情况下，增加F1～F4机架轧制力，减小F5～F7机架轧制力，具体如下：F1轧制力25000-30000KN，F2轧制力25000-30000KN，F3轧制力22000-27000KN，F4轧制力22000-27000KN，F5轧制力80000-13000KN，F6轧制力70000-12000KN，F7轧制力50000-10000KN，根据铁硅相图及变形抗力图，硅钢开始相变在F3机架，结束相变在F5机架，在相变前增加压下则增大奥氏体变形量，细化后的奥氏体减少相变及α-Fe变形量，并且后机架轧制力减少后轧辊磨损也会减少，这样辊型保持更持久有利于断面保证，具体参数见下表1及附图2。

表1压下率负荷分配

(2)导板和立辊短行程控制

2.1、导板短行程控制参数为侧导板开度设定：SGt＝B(1+a)+Bi；

SGt—导板开度[mm]；B—成品宽度[mm]；a—热膨胀系数(约为0.01)；Bi—操作调节量[mm]。操作人员可以调整导板头、中、尾部短行程，保证轧制稳定。

如图3可以观察到开始相变点为960～970℃，结合实际生产经验开始相变点带钢在变形过程中伴随往复波动，所以在带钢往复波动不剧烈的时候需要通过导板短行程开度增加对带钢的对中性。

表2导板短行程设置要求

2.2、立辊控制由位置控制转为压力控制

该方案保证立辊的侧压力，将板坯对中送入轧机，由于设计的时候采用位控，实际的位置存在偏差时难以保证，改用此方案能尽可能保证板坯的对中性轧制。

表3立辊控制方案

(3)凸度选值范围

带钢凸度值与楔形值存在计算差异为：中心厚度与边部40mm处厚度平均值的差值。它反应带钢整理轮廓，带钢凸度越小，带钢楔形精度越难控制；但凸度越大，冷轧后同板厚差精度难以保证。

表4凸度选值范围

凸度范围	楔形精度	后工序评价	本方案控制区间
				32～37um	97.5％	较差
27～32um	97.1％	好	√
				22～27um	96.5％	好
17-22um	94.5％	较差
				12～17um	92.4％	较差

效果：存在两相区轧制钢种的楔形控制范围±22um以内的精度稳定在≥97.1％以上达到同行业最好水平

下面对本发明予以详细描述：

下面各实施例的试验钢种主要成分的重量百分比含量为：C：0.0 2～0.005％，Si≥1.56％，Mn：0.75～0.82％，P≤0.004％，S≤0.005％，Als：0.02～0.03％。

实施例1

本实施例的楔形均值为3mm，全长命中率98.01％，统计范围±22um，厚度2.55mm。

一种用CSP流程提高厚度为2.55mm带钢的方法，其步骤：

1)压下率负荷分配方案如下；

2)导板短行程及立辊控制参数；

表2导板短行程设置要求

3)凸度目标28um，实际29um；

经后工序反馈横向厚差较好，7um精度99.56％，5um精度91.15％，热轧工序楔形均值为3mm，全长命中率97.98％,情况较好。

实施例2

本实施例的楔形均值为2mm，全长命中率98.11％，统计范围±22um，厚度2.55mm.

一种用CSP流程提高厚度为2.55mm带钢的方法，其步骤：

1)压下率负荷分配方案如下；

2)导板短行程控制参数；

表2导板短行程设置要求

3)凸度目标29um，实际29um；

经后工序反馈横向厚差较好，7um精度99.44％，5um精度90.05％，热轧工序楔形均值为2mm，全长命中率97.98％,情况较好。

实施例3

本实施例的楔形均值为0mm，全长命中率99.31％，统计范围±22um，厚度2.55mm.

一种用CSP流程提高厚度为2.55mm带钢的方法，其步骤：

1)压下率负荷分配方案如下；

2)导板短行程控制参数；

表2导板短行程设置要求

3)凸度目标27um，实际27um；

经后工序反馈横向厚差较好，7um精度99.47％，5um精度91.15％，热轧工序楔形均值为0mm，全长命中率99.31％,情况较好。

实施例4

本实施例的楔形均值为-4mm，全长命中率97.68％，统计范围±22um，厚度2.55mm.

一种用CSP流程提高厚度为2.55mm带钢的方法，其步骤：

1)压下率负荷分配方案如下；

2)导板短行程控制参数；

表2导板短行程设置要求

3)凸度目标30um，实际31um；

经后工序反馈横向厚差较好，7um精度98.47％，5um精度89.20％，热轧工序楔形均值为-4mm，全长命中率97.68％,情况较好。

实施例5

本实施例的楔形均值为-2mm，全长命中率97.81％，统计范围±22um，厚度2.55mm.

一种用CSP流程提高厚度为2.55mm带钢的方法，其步骤：

1)压下率负荷分配方案如下：

1)导板短行程控制参数；

表2导板短行程设置要求

2)凸度目标29um，实际29um；

经后工序反馈横向厚差较好，7um精度98.21％，5um精度89.33％，热轧工序楔形均值为-2mm，全长命中率97.81％,情况较好。

尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，上述实施例仅为本发明较佳的实施方式，本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。

Claims (1)

1.一种提高存在两相区轧制的带钢楔形的控制方法，其特征在于包括：

（1）负荷分配

采用压下率分配的负荷分配模式，在满足板凸度良好的情况下，增加F1～F4机架轧制力，减小F5～F7机架轧制力，机架轧制力从机架F1至F7逐渐降低；

负荷分配时，控制机架的压下率范围为：机架F1，压下率范围48～52%，机架F2，压下率范围51～55%，机架F3，压下率范围44～47%，机架F4，压下率范围34～37%，机架F5，压下率范围24～26%，机架F6，压下率范围17～21%，机架F7，压下率范围10～14%，且机架F2的压下率大于等于机架F1的压下率；

（2）导板和立辊短行程控制

2.1、导板短行程控制

导板短行程控制为，机架F2，控制导板短行程10～15mm，机架F3，控制导板短行程15～20mm，机架F4，控制导板短行程30～40mm，机架F5，控制导板短行程30～40mm，机架F6，控制导板短行程35～45mm，机架F7，控制导板短行程40～50mm；

2.2、立辊控制由位置控制转为压力控制

在板坯头部1～3米，控制立辊压力50～100KN，板坯中部27～39米，控制立辊压力200～300KN，板坯尾部1～3米，控制立辊压力200～300KN；

（3）凸度选值范围

带钢凸度值是带钢中心厚度与边部40mm处厚度平均值的差值，选择凸度范围为27～32μm。

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