CN117655145B - 不锈钢板材连续生产线及生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种不锈钢板材连续生产线及生产方法，该生产线中，加热区、轧制区、热处理区、精整区和酸洗区沿板材运行方向依次衔接布置构成为一连续生产线。本发明将传统的轧制线、热处理线、剪切线、酸洗线合理地连接在一起，改善了钢板在各工序处理线频繁转运的问题，节省了钢板在各工序处理线上线与下线时间，有效缩短了产品生产周期，提高了产线生产能力；本发明中，钢板能以较高的温度热装进入固溶处理炉中进行固溶处理，既节省了冷装加热时间，缩短了生产周期，又充分利用了钢板的轧后余热，提高了燃气利用率，减少了能源消耗，降低了碳排放。

Description

不锈钢板材连续生产线及生产方法

技术领域

本发明涉及一种不锈钢板材连续生产线及生产方法。

背景技术

目前，钢铁工业的碳排放量较大，亟需发展低能耗的绿色化钢铁生产新技术。

不锈钢板材具有耐腐蚀性良好、机械性能稳定、热加工性能好等优点，广泛应用于建筑、船舶、能源、化工、医疗等领域。奥氏体不锈钢是市场需求量最大的一类不锈钢产品，约占不锈钢总量的70％。为了保证奥氏体不锈钢较好的耐蚀性能，轧制后的钢板需要经过固溶和淬火等热处理工序，目前的奥氏体不锈钢板材生产线包括热轧生产线与热处理生产线，轧制到目标厚度的不锈钢热轧板坯需要在冷床上冷却至较低温度后，再转运至热处理生产线进行固溶、淬火处理；不锈钢板生产需要频繁经过冷却-下料-转运-上料-加热过程，因此传统不锈钢生产线存在生产周期长、能源消耗高的问题。

发明内容

本发明涉及一种不锈钢板材连续生产线及生产方法，至少可解决现有技术的部分缺陷。

本发明涉及一种不锈钢板材连续生产线，包括加热区、轧制区、热处理区、精整区和酸洗区，所述加热区、所述轧制区、所述热处理区、所述精整区和所述酸洗区沿板材运行方向依次衔接布置构成为一连续生产线；

所述热处理区布置有至少一个热处理机组，有多个热处理机组时，各所述热处理机组沿产线横向依次布置，每一所述热处理机组包括沿产线纵向依次布置的固溶处理炉和冷却装置；

所述酸洗区布置有至少一个酸洗机组，有多个酸洗机组时，各所述酸洗机组沿产线横向依次布置，每一所述酸洗机组包括沿产线纵向依次布置的酸洗前除鳞装置和酸洗装置。

作为实施方式之一，所述热处理区布置有多个热处理机组时，在所述热处理区的入口段和出口段分别设有板材横移机构；

所述酸洗区布置有多个酸洗机组时，在所述酸洗区的入口段和出口段分别设有板材横移机构。

作为实施方式之一，所述精整区中沿产线横向依次布置有多个板材切割机组，在所述精整区的入口段布置有板材横移机构。

作为实施方式之一，所述酸洗机组的数量不少于所述板材切割机组的数量，每一所述板材切割机组直通连接一个酸洗机组。

作为实施方式之一，所述精整区的入口段还布置有冷矫直机，精整区入口段的板材横移机构位于所述冷矫直机的下游。

作为实施方式之一，所述加热区、所述轧制区和所述热处理区布置成第一产线段落，所述精整区和所述酸洗区布置成第二产线段落，所述第一产线段落和所述第二产线段落沿产线横向并排分布，所述第一产线段落与所述第二产线段落之间通过板材横移机构衔接。

作为实施方式之一，所述热处理区的入口侧、所述热处理区的出口侧、所述精整区的入口侧以及所述酸洗区的入口侧中的至少一处设有上下料装置。

本发明还涉及一种不锈钢板材连续生产方法，包括：

将连铸坯输送至加热区进行加热；

加热区输出的连铸坯热送至轧制区，在轧制区中，将连铸坯轧制成中间坯并将轧后母板切分成多块子板，采用热矫直机对子板进行矫直；

轧制区输出的钢板直送热处理区，在热处理区中，对子板进行固溶处理，并将固溶处理后的钢板快速冷却至目标温度；

热处理区输出的钢板直送精整区进行精整处理；

精整区输出的钢板直送酸洗区进行酸洗处理，酸洗完成后获得成品板并下线收集。

作为实施方式之一，目标成品板的板厚处于第一板厚范围内时，在轧制区中，采用平轧模式将连铸坯轧制成中间坯；目标成品板的板厚处于第二板厚范围内时，在轧制区中，采用平轧-卷轧模式将连铸坯轧制成中间坯，轧制过程中使中间坯进入机前卷取炉和机后卷取炉以减小温降。

作为实施方式之一，在加热区中，将连铸坯加热至1150℃～1210℃，并保温2～4小时；

在热处理区中，固溶处理炉温度设定为1030～1150℃，钢板在炉时间为0.5～60min。

本发明至少具有如下有益效果：

本发明将传统的轧制线、热处理线、剪切线、酸洗线合理地连接在一起，改善了钢板在各工序处理线频繁转运的问题，节省了钢板在各工序处理线上线与下线时间，有效缩短了产品生产周期，提高了产线生产能力。

本发明中，钢板能以较高的温度热装进入固溶处理炉中进行固溶处理，既节省了冷装加热时间，缩短了生产周期，又充分利用了钢板的轧后余热，提高了燃气利用率，减少了能源消耗，降低了碳排放。

本发明中，通过对热处理机组、酸洗机组等的数量配置，可以高效匹配轧制、热处理、精整、酸洗等工艺段的生产节奏，充分发挥设备能力，保证生产线以较低的能源消耗、较短的生产周期生产性能优异的不锈钢板材产品。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的不锈钢板材连续生产线的结构示意图。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1，本发明实施例提供一种不锈钢板材连续生产线，包括加热区100、轧制区200、热处理区300、精整区400和酸洗区500，所述加热区100、所述轧制区200、所述热处理区300、所述精整区400和所述酸洗区500沿板材运行方向依次衔接布置构成为一连续生产线；

所述热处理区300布置有至少一个热处理机组，有多个热处理机组时，各所述热处理机组沿产线横向依次布置，每一所述热处理机组包括沿产线纵向依次布置的固溶处理炉301和冷却装置302；

所述酸洗区500布置有至少一个酸洗机组，有多个酸洗机组时，各所述酸洗机组沿产线横向依次布置，每一所述酸洗机组包括沿产线纵向依次布置的酸洗前除鳞装置502和酸洗装置501。

在加热区100中布置有加热装置，可以对连铸坯进行加热，加热装置包括但不限于采用加热炉101。

加热区100与轧制区200可以通过输送辊道等方式连接(例如炉后辊道延伸至轧制区200中)，加热区100输出的连铸坯可以直接热送进入轧制区200。

在轧制区200，可以对连铸坯进行轧制，轧制区200布置的轧机202包括但不限于采用四辊可逆轧机202。进一步地，轧制区200还布置有轧前除鳞装置201，可以去除连铸坯表面的氧化铁皮；该轧前除鳞装置201包括但不限于采用高压水除鳞装置，可选地，高压水压力为30-35MPa。

进一步地，轧制区200还布置有轧后剪切装置205，可以将轧后母板切分成多块子板，轧后母板也可以直接空过该剪切装置。

进一步地，轧制区200还布置有热矫直机206，可以对切分后的子板进行矫直处理。

在其中一个实施例中，在轧制区200中，采用平轧模式将连铸坯轧制成中间坯；在另外的实施例中，在轧制区200中，采用平轧-卷轧模式将连铸坯轧制成中间坯。其中，前种方式更适用于目标成品板的板厚较大的情况，后种方式更适用于目标成品板的板厚较小的情况，可以设定一个板厚阈值，目标成品板的板厚处于第一板厚范围内时采用平轧模式，目标成品板的板厚处于第二板厚范围内时采用平轧-卷轧模式。

优选地，卷轧时，轧制过程中使中间坯进入机前卷取炉203和机后卷取炉204以减小温降；相应地，如图1，在轧制区200中，轧机202前后分别布置有机前卷取炉203和机后卷取炉204。

对于平轧模式，是指轧制过程中不采用卷取炉，钢坯始终呈板状形态进行轧制变形；对于平轧-卷轧模式，是指轧制过程中，连铸坯在经过若干道次的平轧后，中间坯开始进入卷取炉，在最后一道次前的若干轧制道次，轧后中间坯均进入卷取炉，进入卷取炉的道次可根据中间坯厚度等因素确定。

进一步优选地，在轧制区200中布置有两架轧机202，两架轧机202沿产线纵向依次布置，对连铸坯的轧制效果以及生产灵活性更高。对于布置有机前卷取炉203和机后卷取炉204的情况，机前卷取炉203优选为布置在两架轧机202之间，从而在轧制区200可以实现多种轧制模式的轧制生产，适用范围更广，可以获得较高的生产灵活性。

在轧制区200中，前后设备之间优选为通过输送辊道衔接；其中，轧前除鳞装置201与机前卷取炉203之间的输送辊道配置有保温罩；机后卷取炉204与热处理区300之间的输送辊道也优选为配置有保温罩。

热处理区300中，热处理机组的数量优选为在1～4个范围内；优选为布置有多个热处理机组，可以较好地匹配前后工序的生产节奏，保证生产顺行。

优选地，如图1，所述热处理区300布置有多个热处理机组时，在所述热处理区300的入口段和出口段分别设有板材横移机构600，通过板材横移机构600可以将热处理区300入口侧输入的板材送入对应的固溶处理炉301中，可以将各热处理机组输出的板材送至热处理区300的出口处。上述板材横移机构600可以采用板材横移机、横移辊道等结构。

固溶处理炉301与冷却装置302之间相邻布置，经固溶处理炉301固溶处理后的板材进入冷却装置302中进行快速冷却，固溶处理炉301与冷却装置302之间的间距可根据工艺要求进行确定和调整。

精整区400中布置有板材切割机组，板材切割机组可以用于对板材进行切边和/或定尺剪403切，例如板材切割机组包括沿产线纵向依次布置的切边剪402和定尺剪403。板材切割机组的数量可以在1～3个范围内。

优选地，如图1，所述精整区400的入口段还布置有冷矫直机401，可以对进入精整区400的板材进行冷矫，精整区400入口段的板材横移机构600位于所述冷矫直机401的下游。

在其中一个实施例中，如图1，所述精整区400中沿产线横向依次布置有多个板材切割机组，在所述精整区400的入口段布置有板材横移机构600，通过板材横移机构600可以将精整区400入口段输入的板材送入对应的板材切割机组中。

优选地，如图1，所述酸洗机组的数量不少于所述板材切割机组的数量，每一所述板材切割机组直通连接一个酸洗机组，例如板材切割机组的出口侧输送辊道延伸至对应的酸洗机组中。

酸洗区500中，酸洗机组的数量优选为在1～4个范围内；优选为布置有多个酸洗机组，可以较好地匹配前后工序的生产节奏，保证生产顺行。

进一步地，如图1，所述酸洗区500布置有多个酸洗机组时，在所述酸洗区500的入口段和出口段分别设有板材横移机构600，通过板材横移机构600可以将酸洗区500入口侧输入的板材送入对应的酸洗机组中，可以将各酸洗机组输出的板材送至酸洗区500的出口处。

其中，酸洗前除鳞装置502包括但不限于采用抛丸机等除鳞设备。

其中，在酸洗区500的出口侧设有成品下线装置800，该成品下线装置800可以采用真空吸盘上下料装置700等板材下线设备。

在其中一个实施例中，如图1，所述加热区100、所述轧制区200和所述热处理区300布置成第一产线段落，所述精整区400和所述酸洗区500布置成第二产线段落，所述第一产线段落和所述第二产线段落沿产线横向并排分布，所述第一产线段落与所述第二产线段落之间通过板材横移机构600衔接。这种方式可以便于产线的布置，节约产线纵向占地面积。

第一产线段落与第二产线段落之间通过板材横移机构600衔接，也即热处理区300与精整区400通过板材横移机构600衔接；对于热处理区300出口段设有板材横移机构600的情况，可以是两套板材横移设备协同配合完成板材的转运，也可以是通过同一套板材横移设备将热处理机组输出的板材送至精整区400。

在其中一个实施例中，如图1，所述热处理区300的入口侧、所述热处理区300的出口侧、所述精整区400的入口侧以及所述酸洗区500的入口侧中的至少一处设有上下料装置700。通过设置上下料装置700，可以较好地协调上下游工序的生产步调，保证生产顺行；例如，当轧制区200产量高于热处理区300的处理能力时，通过热处理区300入口侧的上下料装置700将多余钢板下线，反之，通过该上下料装置700进行上料；例如，当热处理区300产量高于精整区400的处理能力时，通过热处理区300出口侧的上下料装置700或精整区400入口侧的上下料装置700将多余钢板下线，反之，通过上述上下料装置700进行上料。

实施例二

本发明实施例提供一种不锈钢板材连续生产方法，包括：

(1)将连铸坯输送至加热区100进行加热；

具体地，不锈钢连铸坯通过加热炉101升温至钢坯中奥氏体化温度及合金碳化物溶解温度以上；之后在加热炉101中保温一段时间，使连铸坯中的合金碳化物充分溶解；

在其中一个实施例中，在加热区100中，将连铸坯加热至1150℃～1210℃，并保温2～4小时。

(2)加热区100输出的连铸坯热送至轧制区200，在轧制区200中，将连铸坯轧制成中间坯并将轧后母板切分成多块子板，采用热矫直机206对子板进行矫直。

如上所述，轧制区200中，可以实现平轧模式以及平轧-卷轧模式等轧制模式，例如，目标成品板的板厚处于第一板厚范围内时，在轧制区200中，采用平轧模式将连铸坯轧制成中间坯；目标成品板的板厚处于第二板厚范围内时，在轧制区200中，采用平轧-卷轧模式将连铸坯轧制成中间坯。在其中一个实施例中，当目标成品板的厚度＞20mm时，轧制采用平轧模式；当目标成品板的厚度≤12mm时，轧制采用平轧-卷轧模式；当目标成品板的厚度在12-20mm时，轧制可采用平轧模式或平轧-卷轧模式。

优选地，在平轧-卷轧模式中，开始进入卷取炉的中间坯厚度控制在15-25mm范围内。

在其中一个实施例中，子板的长度为20-56m，分段后子板数量≤12。

(3)轧制区200输出的钢板直送热处理区300，在热处理区300中，对子板进行固溶处理，并将固溶处理后的钢板快速冷却至目标温度；

具体地，钢板进入固溶处理炉301，加热至固溶温度并保温一段时间；其中，加热温度高于合金碳化物的溶解温度，且低于晶粒快速长大温度。完成固溶处理的钢板进入冷却装置302，将钢板快速冷却至高铬合金碳化物析出温度以下，从而抑制高铬合金碳化物的析出。另外，冷却后的钢板温度需要满足酸洗板温度要求。

其中，钢板的在炉时间为加热时间与保温时间之和，加热时间与钢板入炉温度和钢板厚度相关，保温时间应保证合金碳化物充分溶解。根据钢板在炉时间，钢板在固溶处理炉301中加热和保温的方式可选择行进式或摆动式。

基于上述方案，可以使钢板以较高的温度热装进入固溶处理炉301中进行固溶处理，既节省了冷装加热时间，缩短了生产周期，又充分利用了钢板的轧后余热，提高了燃气利用率，减少了能源消耗，降低了碳排放。

在其中一个实施例中，固溶处理炉301温度设定为1030-1150℃，钢板在炉时间为0.5-60min；冷却装置302用于将钢板快速冷却至150℃以下。

(4)热处理区300输出的钢板直送精整区400进行精整处理；

在其中一个实施例中，钢板的切边量为30-150mm。

(5)精整区400输出的钢板直送酸洗区500进行酸洗处理，酸洗完成后获得成品板并下线收集。

在其中一个实施例中，钢板在酸洗装置501中的行进速度为2-6m/min。

通过上述生产方法，可采用厚度80-360mm的连铸坯制造厚度为2-120mm的不锈钢酸洗板。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种不锈钢板材连续生产线，其特征在于，包括加热区、轧制区、热处理区、精整区和酸洗区，所述加热区、所述轧制区、所述热处理区、所述精整区和所述酸洗区沿板材运行方向依次衔接布置构成为一连续生产线；

其中，加热区输出的连铸坯直接热送进入轧制区，轧制区输出的钢板直送热处理区，热处理区输出的钢板直送精整区，精整区输出的钢板直送酸洗区；

所述热处理区布置有多个热处理机组，各所述热处理机组沿产线横向依次布置，每一所述热处理机组包括沿产线纵向依次布置的固溶处理炉和冷却装置；在所述热处理区的入口段和出口段分别设有板材横移机构，用于将热处理区入口侧输入的板材送入对应的固溶处理炉中，以及将各热处理机组输出的板材送至热处理区的出口处；

所述酸洗区布置有多个酸洗机组，各所述酸洗机组沿产线横向依次布置，每一所述酸洗机组包括沿产线纵向依次布置的酸洗前除鳞装置和酸洗装置；在所述酸洗区的入口段和出口段分别设有板材横移机构，用于将酸洗区入口侧输入的板材送入对应的酸洗机组中，以及将各酸洗机组输出的板材送至酸洗区的出口处；

所述轧制区布置有两台四辊可逆轧机，两架轧机沿产线纵向依次布置，在两架轧机之间布置有机前卷取炉，在第二架轧机的出口侧布置有机后卷取炉；

所述精整区中沿产线横向依次布置有多个板材切割机组，在所述精整区的入口段布置有板材横移机构，所述酸洗机组的数量不少于所述板材切割机组的数量，每一所述板材切割机组直通连接一个酸洗机组；

所述热处理区的入口侧、所述热处理区的出口侧、所述精整区的入口侧以及所述酸洗区的入口侧中的至少一处设有上下料装置。

2.如权利要求1所述的不锈钢板材连续生产线，其特征在于：所述精整区的入口段还布置有冷矫直机，精整区入口段的板材横移机构位于所述冷矫直机的下游。

3.如权利要求1所述的不锈钢板材连续生产线，其特征在于：所述加热区、所述轧制区和所述热处理区布置成第一产线段落，所述精整区和所述酸洗区布置成第二产线段落，所述第一产线段落和所述第二产线段落沿产线横向并排分布，所述第一产线段落与所述第二产线段落之间通过板材横移机构衔接。

4.一种不锈钢板材连续生产方法，其特征在于，基于权利要求1至3任一项所述的不锈钢板材连续生产线实施，所述方法包括：

将连铸坯输送至加热区进行加热；

加热区输出的连铸坯热送至轧制区，在轧制区中，将连铸坯轧制成中间坯并将轧后母板切分成多块子板，采用热矫直机对子板进行矫直；

轧制区输出的钢板直送热处理区，在热处理区中，对子板进行固溶处理，并将固溶处理后的钢板快速冷却至目标温度；

热处理区输出的钢板直送精整区进行精整处理；

精整区输出的钢板直送酸洗区进行酸洗处理，酸洗完成后获得成品板并下线收集；

目标成品板的板厚处于第一板厚范围内时，在轧制区中，采用平轧模式将连铸坯轧制成中间坯；目标成品板的板厚处于第二板厚范围内时，在轧制区中，采用平轧-卷轧模式将连铸坯轧制成中间坯，轧制过程中使中间坯进入机前卷取炉和机后卷取炉以减小温降。

5.如权利要求4所述的不锈钢板材连续生产方法，其特征在于：

在加热区中，将连铸坯加热至1150℃～1210℃，并保温2～4小时；

在热处理区中，固溶处理炉温度设定为1030～1150℃，钢板在炉时间为0.5～60min。