CN102671941A - 一种双机架中厚板轧机薄规格管线钢的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双机架中厚板轧机薄规格管线钢的生产工艺，用厚度为180mm的板坯生产厚度小于10mm的薄规格管线钢，通过控制板坯出钢温度、粗轧展宽道次压下率、粗轧展宽道次后的纵轧道次压下率、粗轧终轧温度、中间坯厚度、精轧末道次压下率、精轧终轧温度、轧制过程中的辊缝倾斜及雪橇功能、高压水除鳞系统、入水温度、返红温度、层冷系统的头尾遮蔽、矫直工艺，能在轧件性能满足要求的基础上得到板形良好的薄规格管线钢，降低了瓢曲率，提高了经济效益。
Description
技术领域
本发明属于轧钢领域，涉及一种管线钢的生产工艺，具体地说是一种双机架中厚板轧机薄规格管线钢的生产工艺。
背景技术
在2800mm双机架中厚板轧机上用180mm厚的板坯生产厚度小于10mm的薄规格管线钢时，鉴于生产线上各设备的位置布置和产品成材率的考虑，坯料按订单钢板的双倍尺或三倍尺来设计，其长度不超过2.5m。轧件在双机架轧机的轧制过程中不断变薄、变长，温降也越来越快，尤其是头尾部分。轧件长度方向上的温度不均匀导致轧件性能波动以及轧制板形不易控制，再加上轧件头尾温度低，轧件头部咬入轧机或尾部离开轧机时的轧制力急剧增大，增加了轧机负荷。现有的生产工艺已经不能满足薄规格管线钢的生产要求。
发明内容
为了克服现有薄规格管线钢生产中的问题，本发明的目的是提供一种双机架中厚板轧机薄规格管线钢的生产工艺，该工艺生产薄规格管线钢时避免了轧件堵转、板形好、性能稳定，能在轧件性能满足要求的基础上得到板形良好的薄规格管线钢，降低了瓢曲率，提高了经济效益。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种双机架中厚板轧机薄规格管线钢的生产工艺，其特征在于：该工艺用厚度为180mm的板坯生产厚度小于10mm的薄规格管线钢，通过控制板坯出钢温度、粗轧展宽道次压下率、粗轧展宽道次后的纵轧道次压下率、粗轧终轧温度、中间坯厚度、精轧末道次压下率、精轧终轧温度、轧制过程中的辊缝倾斜及雪橇功能、高压水除鳞系统、入水温度、返红温度、层冷系统的头尾遮蔽、矫直工艺，能在轧件性能满足要求的基础上得到板形良好的薄规格管线钢，降低了瓢曲率，提高了经济效益。该工艺包括以下步骤：
1) 板坯在加热炉加热前段的温度为1140～1180℃，加热后段的温度为1210～1250℃，均热段温度为1190～1230℃，均热时间30min，出钢温度1190～1210℃；炉头压力27～33Pa，提高板坯温度均匀性，防止炉头阴阳钢；
2) 板坯出炉后经过除鳞箱粗除鳞，高压水压力大于19MPa，而后进行两阶段轧制，粗轧终轧温度为1040～1060℃，精轧终轧温度为870～890℃；
3) 总轧制道次为12道次，中间坯厚度≤4h，h为成品厚度，粗轧展宽道次压下率＜21%，展宽到成品要求宽度后的纵轧道次压下率≤32.3%，精轧末道次压下率≤16%；
4) 粗轧阶段第一道次、第三道次、第七道次高压水除鳞，精轧阶段第一道次高压水除鳞，除掉轧件表面的二次氧化铁皮和三次氧化铁皮；粗轧阶段第一道次、第三道次轧件表面通板高压水除鳞，粗轧阶段第七道次、精轧阶段第一道次的高压水除鳞视轧件头尾与中间的温差情况对头尾进行避让，使轧件头尾与中间部分温度接近，保证轧件长度方向上温度均匀；
5) 粗轧结束后，中间坯以6m/s的速度快速通过中间辊道进入精轧机，为了减小轧制过程中轧件的温降以及满足精轧终轧温度的工艺要求，精轧轧制速度为2.68～4m/s；
6) 粗轧过程中投用雪橇控制功能，根据轧件头部的翘曲程度进行调整，如果轧件叩头，雪橇控制为+10%～+100%，下工作辊转速＞上工作辊转速，使轧件下表面的延伸大于上表面；如果轧件翘头，雪橇控制为-10%～-100%，上工作辊转速＞下工作辊转速，使轧件上表面的延伸大于下表面；
7) 精轧阶段动态调节辊缝倾斜值，使传动侧和操作侧的轧制力差小于300KN，减少镰刀弯的发生；根据板形的边浪和中浪情况，微调道次压下量，使轧件平直，如果板形为边浪，适当减小道次压下量；如果板形为中浪，适当增加道次压下量；
8) 精轧结束后，以4m/s的速度快速抛钢，减小轧件的温降，保证轧件入水温度在760～810℃之间；轧件进入层冷系统后，投用头尾遮蔽功能，减小轧件头尾与中间的温差，保证轧件长度方向上返红温度的均匀性；层冷系统的侧喷装置清掉轧件表面上前段集管具有温升的残留水，实现后段集管新水对轧件的冷却，避免表面冷却不均引起轧件板形瓢曲；
9) 轧件出层冷系统后，在接近矫直机位置处，通过压头机将其头部压平，减小其对矫直辊的冲撞；矫直机辊缝的设定保证轧件厚度方向上塑性变形深度达到全断面高度的80%以上；根据轧件头尾的翘曲程度，动态调整矫直机边辊高度，使轧件平直，得到厚度小于10mm的薄规格管线钢。
本发明增加粗轧前三道次压下量，降低粗轧后面道次和精轧各道次的压下量，保证粗轧阶段奥氏体的动态再结晶、精轧阶段硬化奥氏体的应变累积以及整个轧制过程良好的轧件板形。粗轧采用纵横轧方式，提高了轧件的横向性能，减少了轧件的各向异性。
本发明克服了180mm厚的板坯生产厚度小于10mm的薄规格管线钢时温降快、头尾翘曲、板形差的缺点，通过提高炉头压力、出钢温度，优化粗轧、精轧的压下规程，加快轧制节奏，合理选择高压水除鳞道次及除鳞位置，轧制过程采用雪橇控制、动态辊缝倾斜功能，层冷过程投用头尾遮蔽，矫直过程轧件厚度方向上达到80%以上的塑性变形比，实现双机架中厚板轧机生产薄规格管线钢。
本发明成功解决了双机架中厚板轧机薄规格管线钢的性能与板形问题，提高了性能合格率，降低了板形瓢曲率，并提高了经济效益。本发明适用于180mm厚的板坯生产厚度小于10mm的薄规格管线钢，避免了轧件堵转、板形好、性能稳定，在保证产品性能满足要求的基础上得到良好的钢板板形。
附图说明
图1是本发明中双机架中厚板轧机的布置示意图，图中，1—加热炉，2—除鳞箱，3—2800mm四辊可逆粗轧机，4—中间辊道，5—2690mm四辊可逆精轧机，6—层流冷却系统，7—矫直机。
具体实施方式
实施例1
一种双机架中厚板轧机薄规格管线钢性能与板形的控制工艺，该工艺要求出钢温度1190～1210℃，轧制道次为12道次，粗轧终轧温度≥1040℃，中间坯厚度3.9h，精轧终轧温度845～885℃；粗轧展宽道次压下率＜21%，展宽到成品要求宽度后的纵轧道次压下率≤20.35%，精轧末道次压下率＜15%；粗轧过程中投用雪橇控制功能，降低轧件头部的翘曲程度，精轧过程中动态调节辊缝倾斜值，改善轧件本体的板形；精轧终轧后以4m/s的速度快速抛钢，轧件入水温度为760～800℃，进入层冷系统后，采用头尾遮蔽减小轧件头尾与中间部分的温差，层流冷却水水比1.6；矫直机辊缝的设定保证轧件厚度方向上塑性变形比达到80%以上，矫直速度1m/s。
本实施例选择1块X70管线钢，坯料实际尺寸180mm*2060mm*1282mm，成品厚度8.22mm，共轧制12道次，粗轧7道次，精轧5道次。具体过程如下：
1) 板坯在加热炉1加热前段的温度为1140～1180℃，加热后段的温度为1210～1250℃，均热段温度为1190～1230℃，均热时间30min，出钢温度1200℃。炉头压力27～33Pa，提高板坯温度均匀性，防止炉头阴阳钢。板坯出炉后经过除鳞箱2粗除鳞，除掉板坯表面的一次氧化铁皮，高压水压力大于19MPa。
2) 进入2800mm四辊可逆粗轧机3粗轧，前三道次为展宽道次，道次压下率分别为14.82%、16.87%、20.35%，而后进行纵轧，相应的道次压下率分别为24.1%、26.25%、26.5%、23.49%，粗轧终轧温度为1043～1054℃。粗轧过程中投用雪橇控制功能，根据轧件头部的翘曲程度，雪橇控制为-100%～+100%。粗轧阶段第一、第三道次，轧件通板高压水除鳞，第七道次的高压水除鳞视轧件头尾与中间的温差情况对头尾进行避让。
3) 粗轧结束后，轧件以6m/s的速度快速通过中间辊道4，在2690mm四辊可逆精轧机5机前进行精除鳞的过程中，视轧件头尾与中间的温差情况对头尾进行避让，并进行精轧。精轧阶段各道次压下量逐渐减小，末道次压下量为1.39mm，末道次压下率为14.46%，精轧终轧温度为870～880℃。精轧阶段，动态调节辊缝倾斜值，每次微调0.02mm，使传动侧和操作侧的轧制力差小于300KN。
4) 精轧结束后，轧件以4m/s的速度快速抛钢，轧件入水温度为763～794℃，进入层冷系统6后，投用头尾遮蔽功能，辊道速度1.4m/s，辊道加速度0.003m/s2，层流冷却水水比1.6。轧件层冷过程中，开启侧喷装置清掉前段集管具有温升的残留水，实现后段集管新水对轧件的冷却，避免钢板表面冷却不均引起的板形瓢曲。轧件层冷后的返红温度为550～570℃。
5) 矫直机7入口处的压头机将轧件的头部压平，消除轧件头部的翘曲，而后进入矫直机。矫直机入口辊缝为1.3mm，出口辊缝为4.7mm，入口、出口边辊高度分别为-2mm、-0.5mm，矫直速度为1m/s，矫直力2040t。得到厚度8.22mm的薄规格管线钢。
实施例2
一种双机架中厚板轧机薄规格管线钢性能与板形的控制工艺，该工艺要求出钢温度1190～1210℃，轧制道次为12道次，粗轧终轧温度≥1040℃，中间坯厚度3.6h(h为成品厚度)，精轧终轧温度870～890℃；粗轧展宽道次压下率＜10%，展宽到成品要求宽度后的纵轧道次压下率≤26.97%，精轧末道次压下率＜15%；粗轧过程中投用雪橇控制功能，精轧过程中动态调节辊缝倾斜值，降低轧件头部的翘曲程度，改善了轧件本体的板形；精轧终轧后以4m/s的速度快速抛钢，轧件入水温度为770～810℃，进入层冷系统后，采用头尾遮蔽减小轧件头尾与中间部分的温差，层流冷却水水比1.6；矫直机辊缝的设定保证轧件厚度方向上塑性变形比达到80%以上，矫直速度1m/s。
本实施例选择1块X70W管线钢，坯料实际尺寸180mm*2060mm*2268mm，成品厚度9.86mm，共轧制12道次，粗轧7道次，精轧5道次。具体过程如下：
1) 板坯在加热炉1加热前段的温度为1140～1180℃，加热后段的温度为1210～1250℃，均热段温度为1190～1230℃，均热时间30min，出钢温度1200℃。炉头压力27～33Pa，提高板坯温度均匀性，防止炉头阴阳钢。板坯出炉后经过除鳞箱2粗除鳞，除掉板坯表面的一次氧化铁皮，高压水压力大于19MPa。
2) 进入2800mm四辊可逆粗轧机3粗轧，第一道次为展宽道次，道次压下率为8.37%，而后进行纵轧，相应的道次压下率分别为15.65%、18.8%、22.46%、26.97%、26.45%、24.85%，粗轧终轧温度为1045～1056℃。粗轧过程中投用雪橇控制功能，根据轧件头部的翘曲程度，雪橇控制为-100%～+100%。粗轧阶段第一、第三道次，轧件通板高压水除鳞，第七道次的高压水除鳞视轧件头尾与中间的温差情况对头尾进行避让。
3) 粗轧结束后，轧件以6m/s的速度快速通过中间辊道4，在2690mm四辊可逆精轧机5机前进行精除鳞的过程中，视轧件头尾与中间的温差情况对头尾进行避让，并进行精轧。精轧阶段各道次压下量逐渐减小，末道次压下量为1.7mm，末道次压下率为14.7%，精轧终轧温度为875～890℃。精轧阶段，动态调节辊缝倾斜值，每次微调0.02mm，使传动侧和操作侧的轧制力差小于300KN。
4) 精轧结束后，轧件以4m/s的速度快速抛钢，轧件入水温度为776～805℃，进入层冷系统6后，投用头尾遮蔽功能，辊道速度1.4m/s，辊道加速度0.003m/s2，层流冷却水水比1.6。轧件层冷过程中，开启侧喷装置清掉前段集管具有温升的残留水，实现后段集管新水对轧件的冷却，避免钢板表面冷却不均引起的板形瓢曲。轧件层冷后的返红温度为536～560℃。
5) 矫直机7入口处的压头机将轧件的头部压平，消除轧件头部的翘曲，而后进入矫直机。矫直机入口辊缝为2.8mm，出口辊缝为6.8mm，入口、出口边辊高度分别为-2mm、-0.5mm，矫直速度为1m/s，矫直力2073t。
Claims (3)
1.一种双机架中厚板轧机薄规格管线钢的生产工艺，其特征在于：该工艺用厚度为180mm的板坯生产厚度小于10mm的薄规格管线钢，通过控制板坯出钢温度、粗轧展宽道次压下率、粗轧展宽道次后的纵轧道次压下率、粗轧终轧温度、中间坯厚度、精轧末道次压下率、精轧终轧温度、轧制过程中的辊缝倾斜及雪橇功能、高压水除鳞系统、入水温度、返红温度、层冷系统的头尾遮蔽、矫直工艺，在轧件性能满足要求的基础上得到板形良好的薄规格管线钢，包括以下步骤：
1) 板坯在加热炉加热前段的温度为1140～1180℃，加热后段的温度为1210～1250℃，均热段温度为1190～1230℃，均热时间30min，出钢温度1190～1210℃；炉头压力27～33Pa；
2) 板坯出炉后经过除鳞箱粗除鳞，高压水压力大于19MPa，而后进行两阶段轧制，粗轧终轧温度为1040～1060℃，精轧终轧温度为870～890℃；
3) 总轧制道次为12道次，中间坯厚度≤4h，h为成品厚度，粗轧展宽道次压下率＜21%，展宽到成品要求宽度后的纵轧道次压下率≤32.3%，精轧末道次压下率≤16%；
4) 粗轧阶段第一道次、第三道次、第七道次高压水除鳞，精轧阶段第一道次高压水除鳞，除掉轧件表面的二次氧化铁皮和三次氧化铁皮；
5) 粗轧结束后，中间坯快速通过中间辊道进入精轧机，为了减小轧制过程中轧件的温降以及满足精轧终轧温度的工艺要求，精轧轧制速度为2.68～4m/s；
6) 粗轧过程中投用雪橇控制功能，根据轧件头部的翘曲程度进行调整，如果轧件叩头，雪橇控制为+10%～+100%，下工作辊转速＞上工作辊转速，使轧件下表面的延伸大于上表面；如果轧件翘头，雪橇控制为-10%～-100%，上工作辊转速＞下工作辊转速，使轧件上表面的延伸大于下表面；
7) 精轧阶段动态调节辊缝倾斜值，使传动侧和操作侧的轧制力差小于300KN，减少镰刀弯的发生；根据板形的边浪和中浪情况，微调道次压下量，使轧件平直，如果板形为边浪，适当减小道次压下量；如果板形为中浪，适当增加道次压下量；
8) 精轧结束后，快速抛钢，减小轧件的温降，保证轧件入水温度在760～810℃之间，进入层冷系统；
9) 轧件出层冷系统后，在接近矫直机位置处，通过压头机将其头部压平，减小其对矫直辊的冲撞；矫直机辊缝的设定保证轧件厚度方向上塑性变形深度达到全断面高度的80%以上；根据轧件头尾的翘曲程度，动态调整矫直机边辊高度，使轧件平直，得到厚度小于10mm的薄规格管线钢。
2.根据权利要求1所述的双机架中厚板轧机薄规格管线钢的生产工艺，其特征在于：步骤4）中，粗轧阶段第一道次、第三道次轧件表面通板高压水除鳞，粗轧阶段第七道次、精轧阶段第一道次的高压水除鳞视轧件头尾与中间的温差情况对头尾进行避让，使轧件头尾与中间部分温度接近，保证轧件长度方向上温度均匀。
3.根据权利要求1所述的双机架中厚板轧机薄规格管线钢的生产工艺，其特征在于：步骤8）中，轧件进入层冷系统后，投用头尾遮蔽功能，减小轧件头尾与中间的温差，保证轧件长度方向上返红温度的均匀性；层冷系统的侧喷装置清掉轧件表面上前段集管具有温升的残留水，实现后段集管新水对轧件的冷却，避免表面冷却不均引起轧件板形瓢曲。
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