CN113058997B - 一种热连轧生产线提升冷轧原料质量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种热连轧生产线提升冷轧原料质量的方法，包括以下方面：(1)解决带钢表面氧化铁皮问题；(2)解决带钢平直度不良；(3)粗轧宽度补偿；(4)解决带钢表面隆起，亮带问题；(5)解决缩颈问题；(6)优化层冷模型的速度调整方式优先级；(7)解决机架(F7)弯辊力问题。本发明的优点：1)通过对冷轧原料工艺的自主工艺研发建立了完善的生产技术诀窍，保证了稳定生产，为高级别冷轧料的生产打下了良好的基础。2)通过对冷轧原料钢种生产工艺的研究，改善了1780热轧生产线设备、工艺的稳定性，提高了产品生产能力及效率。

Description

一种热连轧生产线提升冷轧原料质量的方法

技术领域

本发明涉及轧钢技术领域，具体是一种改善轧钢质量的方法。

背景技术

热轧生产的冷轧原料主要是为下游冷轧厂提供高质量的原料产品，其冷轧后产品主要用于家电板、汽车板等等。目前冷轧原料的生产主要根据冷轧用户需求，生产达到用户标准的冷轧原料，主要包括一般用冷轧原料和高强钢等。

1780热带钢连轧机组自投产以来在产品宽度、厚度规格上覆盖了冷轧原料的要求，但在带钢的表面质量、楔形、卷形等方面仍存在一定的改善空间；因此，如何提高1780mm热连轧生产线提升冷轧原料质量是急需解决的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种热连轧生产线提升冷轧原料质量的方法，包括以下方面：

(1)解决带钢表面氧化铁皮问题：提升除鳞点的打击力，提高除鳞打击效果；控制轧制节奏，保证全线不超过两点除鳞，提高除鳞压力及流量的稳定性；提高热卷箱使用率，凡是冷轧料均投用热卷箱，充分发挥热卷箱卷取过程对氧化铁皮的破碎能力；

(2)解决带钢平直度不良：

解决方案：根据机架间实际浪形情况，修改相应机架的出口目标相对凸度值解决该机架间板形问题；

在自学习程序中，将凸度误差按(1.0，1.0，0.9，0.8，0.7，0.6)的权重系数分配到F1～F6机架上，误差分配到F1～F4机架较大，目的是尽早在CVC机架上建立带钢目标凸度；同时也消除F1机架来料凸度的默认值的不准确造成的误差；

(3)粗轧宽度补偿：

粗轧模型计算卷取拉窄部位在中板的位置和长度，拉窄的幅度，加宽中板宽度来弥补卷取机拉窄带钢的现象；优化卷取建张时的张力给定值；

采用张力分段控制方法来实现：即减小头部张力，主体张力不变；缩颈位置宽度值相对于本体宽度拉窄量由原来的5～10mm缩小到2～4mm，保证宽度符合冷轧料标准；

(4)解决带钢表面隆起，亮带问题：

修复各设备冷却水的漏水点及带钢冷却水的长开点；

(5)解决缩颈问题：

调整超前率和卷取头部张力从根本上解决卷取拉窄的现象；但是张力调整不能过小，必须满足卷形的需要；

(6)优化层冷模型的速度调整方式优先级

采用在保证终轧温度指标的前提下，优先调整轧机速度进行卷取温度调整；

(7)解决机架(F7)弯辊力问题：

1)增大F7工作辊负凸度，由原来的-0.12mm改为现在的-0.16mm；

2)F7支撑辊由初始设计的正凸度辊改为平辊。

具体地，将除磷高压水的压力在原来15-20MPa的情况下提高10-12％。

进一步，还包括解决头部松卷、扁卷缺陷问题：

1)头部松卷、卷心过小时：

调整带钢头部温度，优化卷筒二涨时序，延长助卷辊打开时间，减小夹送辊辊逢；

卷取温度控制优化：

卷取温度测量值与目标值偏差≤20℃时，采用优先调整轧机速度进行卷取温度调整；

2)卷取过程张力偏小形成扁卷时：

确定合适的卷取张力，调整模型张力相关参数；

本发明的特点：

1)氧化铁皮控制

通过优化加热炉烧钢制度、改进除鳞系统的除鳞能力、制定确保精轧F1-F4轧辊氧化膜形成的相关制度、确保热卷箱投用的相关制度等措施，有效降低了一次氧化铁皮生成，提高了二次氧化铁皮的去除效果，保证了无氧化铁皮压入现象，保证了良好的表面质量。

2)宽度精度控制

通过优化二级模型宽度控制、一级短行程及AWC宽度控制功能、投用卷取缩颈补偿功能并调试到最佳、对卷取张力控制加以优化、制定了操作员修正补偿的相关制度等措施，有效控制了宽度精度，达到了用户使用标准。

3)板形控制

通过优化二级模型板形计算的相关参数和程序、制定了科学的换辊制度和操作员的操作方法、制定了科学的凸度控制目标值，保证平直度控制良好、凸度控制均达到用户使用要求；另外通过制定了楔形调整制度，保证了较小的楔形，均达到了用户使用标准。

4)力学性能控制

通过制定了合理的化学成分及轧线工艺温度制度、冷却模式、轧制负荷分配等措施，确保了力学性能达到用户使用标准并保证了其控制稳定性。

2、本发明的优点：

1)通过对冷轧原料工艺的自主工艺研发建立了完善的生产技术诀窍，保证了稳定生产，为高级别冷轧料的生产打下了良好的基础。

2)通过对冷轧原料钢种生产工艺的研究，改善了1780热轧生产线设备、工艺的稳定性，提高了产品生产能力及效率。

具体实施方式

下面结合具体实施例来说明本发明。

实施例

一种热连轧生产线提升冷轧原料质量的方法，包括以下方面：

1带钢表面氧化铁皮问题：

1780热连轧生产线，由于除鳞系统存在除鳞水的流量、压力不足，水嘴位置不正确等诸多问题，致使钢卷表面经常出现氧化铁皮缺陷，尤其在轧制“Si”元素含量较高的钢种，氧化铁皮缺陷较为严重，影响产品的外观和下游用户的使用。冷轧原料产品对氧化皮缺陷要求尤为严格，1780生产线的紧要工作是需要解决表面氧化铁皮残留问题。

解决方案：分析氧化铁皮产生及残留的原因，优化温度制度，提升除鳞点的打击力，提高除鳞打击效果；控制轧制节奏，保证全线不超过两点除鳞，提高除鳞压力及流量的稳定性；将除磷高压水的压力在原来15-20MPa的情况下提高10-12％；提高热卷箱使用率，凡是冷轧料均投用热卷箱，充分发挥热卷箱卷取过程对氧化铁皮的破碎能力；

2带钢平直度不良：

在轧制冷轧原料较薄规格时，机架间的浪形严重，尤其上游机架F3、F4出口存在严重的中间浪，操作工给了很大的弯辊力补偿，效果不明显，很难控制。通过模型的凸度、平直度的自学习不能及时有效的消除上游机架的比例凸度误差。原程序的设定是严格按照各个机架比例凸度相等的原则，即当机械设备能力允许的情况下，各个机架的比例凸度目标值都按照PDI中末机架出口比例凸度目标值设定，按此设定计算控制，上游机架经常出现机架间浪形问题；在轧制较薄规格时，当宽规格带钢过渡到窄规格带钢时(如1500mm过渡到1250mm)，窄规格带钢出现较严重的双边浪。

解决方案：根据机架间实际浪形情况，修改相应机架的出口目标相对凸度值解决该机架间板形问题；在程序中增加逻辑控制功能，自动增加窄规格的平直度短期补偿值，达到消除双边浪的目的。

在自学习程序中，将凸度误差按(1.0，1.0，0.9，0.8，0.7，0.6)权重系数分配到F1～F6机架上，误差分配到F1～F4机架较大，目的是尽早在CVC机架上建立带钢目标凸度，同时也消除F1机架来料凸度的默认值的不准确造成的误差。

该控制程序的优化使凸度控制精度提高了4％以上。

3粗轧宽度补偿：

冷轧料对宽带精度要求较高，但由于冷轧原料性能要求，使得其生产时终轧温度和卷取温度较高，加上热轧卷取工艺要求咬钢时速度超前及张力卷取，这使得热轧卷在距离带钢头部100米～130米之间，带钢有拉窄现象，最严重的达到-20毫米，影响冷轧工艺稳定性和成材率。

解决方案：粗轧模型计算卷取拉窄部位在中板的位置和长度，拉窄的幅度，适当加宽中板宽度来弥补卷取机拉窄带钢的现象；优化卷取建张时的张力给定值。

缩颈补偿优化

采用张力分段控制方法来实现：即减小头部张力，主体张力不变。缩颈位置宽度值相对于本体宽度拉窄量由原来的5～10mm缩小到2～4mm，保证宽度符合冷轧料标准。

4.带钢表面隆起，亮带：

冷轧料不允许有隆起、亮带缺陷。1780机组机架间有漏水现象，使得带钢横向温度不均匀、轧辊横向磨损量不一致，导致带钢横截面某一处或几处厚度偏差大，产生隆起、亮带缺陷。有隆起、亮带缺陷的带钢，冷轧时带钢纵向延伸率不一致会产生浪形。

解决方案：修复各设备冷却水的漏水点及带钢冷却水的长开点。

5.头部松卷、扁卷缺陷：

1)头部松卷、卷心过小

薄规格卷取时，由于卷取温度较高，钢卷头部有松卷现象，导致卷心小，影响冷轧料上机。

解决方案：调整带钢头部温度，优化卷筒二涨时序，延长助卷辊打开时间，减小夹送辊辊逢。

卷取温度控制优化

卷取温度测量值与目标值偏差≤20℃时，1780采用优先调整轧机速度进行卷取温度调整，取得良好的效果，使卷取温度命中率从2013前半年的93.1％提高到下半年的96.1％。

2)卷取过程张力偏小形成扁卷

轧制冷轧料时，由于终轧温度，卷取温度较高，为防止拉窄卷取张力设定较小，出现张力偏小松卷现象，钢卷在库里发生变形，影响冷轧开卷。

解决方案：确定合适的卷取张力，调整模型张力相关参数。

6.解决缩颈(宽度拉窄)

粗轧增加了宽度补偿功能虽然缓解了拉窄问题，但不能从根本上解决这一现象，为彻底解决带钢的拉窄问题，不能完全依赖粗轧的宽度补偿功能，必须从源头入手，解决卷取的拉钢现象。

通过实测拉窄的带钢部位距离带钢头部的长度和带钢的宽度曲线，结合卷取机设备动作曲线，分析相关数据得出带钢拉窄时段是当带钢头部咬入卷取夹送辊开始到卷取张力形成的这一过程，这一时间段卷取夹送辊、卷筒、助卷辊均处于两种状态：夹送辊由超前状态转为匀速状态，卷筒由速度超前状态转为转矩状态；助卷辊由速度超前状态转为匀速状态。由此得出超前率过大，张力过大是造成拉窄的主要原因，因此模型适当调整超前率和卷取头部张力才能从根本上解决卷取拉窄的现象。但是张力调整不能过小，必须满足卷形的需要。

7优化层冷模型的速度调整方式优先级

卷取温度调整有两种方式：调整水量和调整轧机速度。由于1780生产线开关阀的响应时间过长，从发出指令到喷水所用时间超过2秒，对于较薄的带钢，穿带速度为10m/s左右，延时2秒约20m已经过，这种大延时将对控制效果产生较大影响，使模型控制困难，同时由于管路里的水压水量的不均衡性存在，使得调水达到控制。

精度较差，因此1780采用在保证终轧温度指标的前提下，优先调整轧机速度进行卷取温度调整。

8凸度偏小

末机架(F7)弯辊力调整是板形控制的一个重要措施，末机架负极限严重影响了薄规格凸度、平直度控制能力。我厂1780热连轧生产线在轧制厚度小于2.5mm规格的产品时，经常出现F7弯辊力负极限问题，严重影响了我厂板形控制能力。

针对弯辊力极限问题，我厂主要从工作辊、支撑辊等方面做了一定的研究，解决了F7弯辊力极限问题，增大了末机架F7的板形控制能力。主要工作内容如下：

1)改变F7工作辊辊型。增大F7工作辊负凸度，由原来的-0.12mm改为现在的-0.16mm。

2)改变F7支撑辊辊型。F7支撑辊由初始设计的正凸度辊改为平辊。

3)制定科学的支撑辊换辊周期，减少由于支撑辊末期磨损严重而导致的弯辊力负极限问题。

Claims (3)

1.一种热连轧生产线提升冷轧原料质量的方法，其特征在于：包括以下方面：

(1)解决带钢表面氧化铁皮问题：提升除鳞点的打击力，提高除鳞打击效果；控制轧制节奏，保证全线不超过两点除鳞，提高除鳞压力及流量的稳定性；提高热卷箱使用率，凡是冷轧料均投用热卷箱，充分发挥热卷箱卷取过程对氧化铁皮的破碎能力；

(2)解决带钢平直度不良：

根据机架间实际浪形情况，修改相应机架的出口目标相对凸度值解决该机架间板形问题；

在自学习程序中，将凸度误差按(1.0，1.0，0.9，0.8，0.7，0.6)的权重系数分配到F1～F6机架上，误差分配到F1～F4机架较大，目的是尽早在CVC机架上建立带钢目标凸度；同时也消除F1机架来料凸度的默认值的不准确造成的误差；

(3)粗轧宽度补偿：

粗轧模型计算卷取拉窄部位在中板的位置和长度，拉窄的幅度，加宽中板宽度来弥补卷取机拉窄带钢的现象；优化卷取建张时的张力给定值；

采用张力分段控制方法来实现：即减小头部张力，主体张力不变；缩颈位置宽度值相对于本体宽度拉窄量由原来的5～10mm缩小到2～4mm，保证宽度符合冷轧料标准；

(4)解决带钢表面隆起，亮带问题：

修复各设备冷却水的漏水点及带钢冷却水的长开点；

(5)解决缩颈问题：

调整超前率和卷取头部张力从根本上解决卷取拉窄的现象；但是张力调整不能过小，必须满足卷形的需要；

(6)优化层冷模型的速度调整方式优先级：

采用在保证终轧温度指标的前提下，优先调整轧机速度进行卷取温度调整；

(7)解决机架弯辊力问题：

1)增大F7工作辊负凸度，由原来的-0.12mm改为现在的-0.16mm；

2)F7支撑辊由初始设计的正凸度辊改为平辊。

2.根据权利要求1所述的一种热连轧生产线提升冷轧原料质量的方法，其特征在于：将除磷高压水的压力在原来15-20MPa的情况下提高10-12％。

3.根据权利要求1所述的一种热连轧生产线提升冷轧原料质量的方法，其特征在于：还包括解决头部松卷、扁卷缺陷问题：

1)头部松卷、卷心过小时：

调整带钢头部温度，优化卷筒二涨时序，延长助卷辊打开时间，减小夹送辊辊逢；

卷取温度控制优化：

卷取温度测量值与目标值偏差≤20℃时，采用优先调整轧机速度进行卷取温度调整；

2)卷取过程张力偏小形成扁卷时：

确定合适的卷取张力，调整模型张力相关参数。