CN115301738A - 一种宽厚板轧机轧制高强度宽薄板降低瓢曲率的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种宽厚板轧机轧制高强度宽薄板降低瓢曲率的方法，包括：(1)加热及温度调整；(2)计划编排；(3)轧制压下规程编排；(4)控制轧制调整；(5)预矫及ACC浇水冷却；(6)热矫矫直。本发明方法可快速、有效降低高强度宽薄板生产过程中钢板瓢曲率。每月平均瓢曲发生率从25.5％降低至8％，效果相当明显。

Description

一种宽厚板轧机轧制高强度宽薄板降低瓢曲率的方法
技术领域
本发明涉及钢板的轧制方法，特别涉及一种宽厚板轧机轧制高强度宽薄板降低瓢曲率的方法。
背景技术
现有技术中由于轧制过程中钢板温降快，且钢板纵向头中尾和横向中边部温降差异也大，控制轧制终轧温度低，易导致轧制状态不稳定，出现浪形、瓢曲、镰刀弯等板形问题，同时对钢板力学性能均匀性产生影响，易导致钢板中部冲击韧性显著降低。宽板厂2021年每月生产厚度≤10mm的宽薄板5000吨左右，瓢曲发生率高达25％，即每个月的宽薄板瓢曲1250吨左右，不仅在轧制过程中板型异常浪型严重，有轧废风险，还增加了后道工序的板型挽救成本，而且在返矫挽救过程中出现其他表面质量风险，同时影响了合同兑现。每个月的板型挽救任务艰巨，消耗大量的人力物力，板型的瓢曲缺陷已经成为一种沉重的负担，需要对轧制板型控制进行攻关和解决。
发明内容
发明目的：本发明目的是提供一种宽厚板轧机轧制高强度宽薄板降低瓢曲率的方法。
技术方案：本发明提供的宽厚板轧机轧制高强度宽薄板降低瓢曲率的方法，包括如下步骤：
(1)加热及温度调整：使步进梁送料方向与坯料宽度方向一致；控制坯料加热温度在1200-1220℃，且温度均匀性≤10℃；设定目标出钢下表温度比上表温度低；通过改善加热温度均匀性获得金属变形的均匀性，同时考虑了轧制过程中翘头风险，设定目标出钢下表温度比上表温度低25～45℃。
(2)计划编排：换辊后第二炉或第三炉直接生产，相近宽度规格过渡坯不得少于6块，轧制辊期吨位不得大于1000吨；
(3)轧制压下规程编排：主要为合理优化压下规程，适当降低末道次压下率和轧制力，提高二阶段开轧温度以减少轧制变形抗力，同时稳定了轧制工况，减少板型波动。轧制时，将轧机输入和输出辊道冷却水关闭；并通过烫辊以及调整工作辊辊身冷却水量来控制辊面温度，使轧件轧制过程中工作辊表面温度控制在45～60℃之间。
采用偶道次10+1轧制规程，减少一道转钢提高轧制温度，二阶段开轧温度中上限控制，控制在1010-1030℃之间；在保证轧制力≥33000kN前提下，精轧末道次较小轧制力，精轧末道次压下率≤14％，FIN Late 90，末道次轧制力为40000kN-45000kN；限制CVC行程在55-100之间；限制末三道次窜辊值，为6、-23和-43；相同规格的压下规程保证一致性；
(4)控制轧制调整：在轧制过程中采用有效的控制手段和预防措施，浪形和镰刀弯的发生率。
中间坯厚度控制在36mm-48mm控轧，并且保证相同规格中间坯厚度一致；确保相同规格的第二阶段开轧温度一致；根据上下工作辊主电机传动负载允许范围和辊缝控制逻辑之内，通过调节上下辊速比和轧制线高度；轧制至倒数第二道次时，控制此道次轧制温度≥880℃，末道次轧制温度≥820℃，并使这两个道次的窜辊值为设定值；
(5)预矫及ACC浇水冷却：调整预矫直机的辊缝，改善冷却前板型，有利于ACC浇水冷却均匀和减少板型变化。预矫矫直钢板时手动干预减辊缝距离，增加弯辊力0.2；
(6)热矫矫直：矫直温度：ACC冷却后自动快速通过矫直机高温矫直，确保矫直温度≥580℃；矫直道次及矫直力：矫直道次≥3道，矫直力1000—1500kN。
进一步地，所述步骤(1)中设定目标出钢下表温度比上表温度低25—45℃。
进一步地，所述步骤(4)调节上下辊速比1.00-1.10。
进一步地，所述步骤(4)轧制线高度805-815mm。
进一步地，所述步骤(5)预矫矫直钢板时手动干预减辊缝距离0.5-1.0mm。
本发明方法是通过均匀化高温加热、轧辊辊型及辊面温度控制、优化轧制规程尤其是确保最后三道次轧制状态稳定、CVC值限制以及对冷却板型、矫直模型和工艺要点的控制等，成功地实现了5000mm宽厚板轧机轧制厚度≤10mm、宽度超过3000mm的宽薄高强度规格钢板，钢板不平度可达到3mm/m以内，且钢板整板性能均匀，尤其冲击韧性要求较好地满足了桥梁、建筑等钢结构的制造要求。本发明依托宽厚板厂现有设备能力和生产能力，不需要增加额外设备投资，仅通过生产工艺上的控制即可实现本发明目标，对目前大多数宽厚板厂都可实现。本发明方法特别适合高强度宽薄板的批量生产，合格率高，可有效满足日益增涨的市场需求。发明实施使用后，厚度≤10mm的高强度宽薄板钢板瓢曲得到有效控制，2022年1-3月份每月平均瓢曲发生率从2021年的25.5％降低至8％，效果相当明显。1、飘曲返矫工序每吨40元/吨计算成本，宽厚板厂按每月5000吨的高强度宽薄板生产，则2022年1-3月份降低的厚板瓢曲经济效益为：(20.5％-8％)*5000吨/月*40元*3月＝7.5万元。2、合理规程编排和限制末三道次窜辊值，避免浪形异常和镰刀弯不可控造成的非计划发生率为0.10％，2022年1-3月份减少非计划改判为0.001*5000吨/月*500元/吨*3月＝0.75万元。
有益效果：本发明相对于现有技术，具有如下优势：可快速、有效降低高强度宽薄板生产过程中钢板瓢曲率。每月平均瓢曲发生率从25.5％降低至8％，效果相当明显。
附图说明
图1为PFC模型控制参数调整示意图；
图2为二级轧制规程编排示意图；
图3为RFS模型控制参数调整示意图；
图4为轧机末三道次弯辊设定值示意图。
具体实施方式
实施例1
本实施例的方法包括如下步骤：
一、加热及温度：
采用步进梁式加热炉，使步进梁送料方向与坯料宽度方向一致；控制坯料加热温度在1200-1220℃之间，且温度均匀性≤10℃；通过改善加热温度均匀性获得金属变形的均匀性，同时考虑了轧制过程中翘头风险，设定目标出钢下表温度比上表温度低25—45℃。
二、计划编排：
换辊后第二炉或第三炉直接生产，相近宽度规格过渡坯不得少于6块，轧制辊期吨位不得大于1000吨。
三、轧制压下规程编排：
主要为合理优化压下规程，适当降低末道次压下率和轧制力，提高二阶段开轧温度以减少轧制变形抗力，同时稳定了轧制工况，减少板型波动。轧制时，将轧机输入和输出辊道冷却水关闭；并通过烫辊以及调整工作辊辊身冷却水量来控制辊面温度，使轧件轧制过程中工作辊表面温度控制在45-60℃之间。
1、采用偶道次10+1轧制规程，转钢代码3，减少一道转钢提高轧制温度，二阶段开轧温度中上限控制，控制在1010-1030℃之间。
2、在保证轧制力≥33000kN(零位辊缝标定力)前提下，精轧末道次较小轧制力，精轧末道次压下率≤14％(预排)，FIN Late 90，末道次轧制力为40000kN-45000kN。
3、限制CVC行程在55--100之间，避免道次间CVC行程大轧件等待开轧造成钢温低板型不受控。
4、限制末三道次窜辊值(6，-23，-43)，目的是避免轧件产生中浪轧辊弹跳造成不可控镰刀弯。
5、相同规格的压下规程保证一致性。
四、控制轧制调整：在轧制过程中采用有效的控制手段和预防措施，浪形和镰刀弯的发生率。
1、中间坯厚度控制在36mm-48mm控轧，并且保证相同规格中间坯厚度一致。
2、确保相同规格的第二阶段开轧温度一致。
3、翘扣头调整：根据上下工作辊主电机传动负载允许范围和辊缝控制逻辑之内，通过调节上下辊速比(1.00-1.10)和轧制线高度(805-815mm)，避免轧制过程中翘头平整的风险。
4、轧制至倒数第二道次时，控制此道次轧制温度≥880℃，末道次轧制温度≥820℃，并使这两个道次的窜辊值为设定值。
5、为控制终轧温度≤810℃左右，可将轧制辊速和抛钢辊速调整为5.0m/s
五、预矫及ACC浇水冷却：调整预矫直机的辊缝，改善冷却前板型，有利于ACC浇水冷却均匀和减少板型变化。
1、预矫矫直钢板时手动干预减辊缝0.5-1.0mm，增加弯辊力0.2，提高矫直效果。
2、水比模型优化(如下表)，提高首件浇水板型命中率和冷却板型合格率。
表1水比参数优化
Figure BDA0003820817070000051
六、热矫矫直：优化矫直工艺，针对高强度宽薄板提高矫直温度和矫直力，可以降低变形抗力和提高矫直效果。
1、矫直温度：ACC冷却后自动快速通过矫直机高温矫直，确保矫直温度≥580℃。
2、矫直道次及矫直力：矫直道次≥3道，矫直力1000kN-1500kN。

Claims (5)

1.一种宽厚板轧机轧制高强度宽薄板降低瓢曲率的方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)加热及温度调整：使步进梁送料方向与坯料宽度方向一致；控制坯料加热温度在1200—1220℃，且温度均匀性≤10℃；设定目标出钢下表温度比上表温度低；
(2)计划编排：换辊后第二炉或第三炉直接生产，相近宽度规格过渡坯不得少于6块，轧制辊期吨位不得大于1000吨；
(3)轧制压下规程编排：采用偶道次10+1轧制规程，减少一道转钢提高轧制温度，二阶段开轧温度中上限控制，控制在1010—1030℃之间；在保证轧制力≥33000kN前提下，精轧末道次较小轧制力，精轧末道次压下率≤14％，FIN Late 90，末道次轧制力为40000kN-45000kN；限制CVC行程在55—100之间；限制末三道次窜辊值，为6、-23和-43；相同规格的压下规程保证一致性；
(4)控制轧制调整：中间坯厚度控制在36mm-48mm控轧，并且保证相同规格中间坯厚度一致；确保相同规格的第二阶段开轧温度一致；根据上下工作辊主电机传动负载允许范围和辊缝控制逻辑之内，通过调节上下辊速比和轧制线高度；轧制至倒数第二道次时，控制此道次轧制温度≥880℃，末道次轧制温度≥820℃，并使这两个道次的窜辊值为设定值；
(5)预矫及ACC浇水冷却：预矫矫直钢板时手动干预减辊缝距离，增加弯辊力0.2；
(6)热矫矫直：矫直温度：ACC冷却后自动快速通过矫直机高温矫直，确保矫直温度≥580℃；矫直道次及矫直力：矫直道次≥3道，矫直力1000—1500kN。
2.根据权利要求1所述的宽厚板轧机轧制高强度宽薄板降低瓢曲率的方法，其特征在于：所述步骤(1)中设定目标出钢下表温度比上表温度低25-45℃。
3.根据权利要求1所述的宽厚板轧机轧制高强度宽薄板降低瓢曲率的方法，其特征在于：所述步骤(4)调节上下辊速比1.00-1.10。
4.根据权利要求1所述的宽厚板轧机轧制高强度宽薄板降低瓢曲率的方法，其特征在于：所述步骤(4)轧制线高度805-815mm。
5.根据权利要求1所述的宽厚板轧机轧制高强度宽薄板降低瓢曲率的方法，其特征在于：所述步骤(5)预矫矫直钢板时手动干预减辊缝距离0.5-1.0mm。
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