CN119303955A - 一种长定尺连铸钢坯轧制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铸钢技术领域，具体公开了一种长定尺连铸钢坯轧制方法，包括如下步骤：连续铸造热坯；在连铸机与轧机之间安装有长度为70m的传送辊道，宽度满足6支钢坯并排摆放，传送辊道使用保温罩封盖；在钢坯轧制时，需要在1号飞剪、2号飞剪、3号飞剪和盘圆头尾各剪一次；在对钢坯进行轧制后，依次对轧制后的钢坯进行水冷、吐丝和空冷；对空冷后的钢坯进行分卷；在对钢坯进行分卷后，对钢坯进行集卷、检验、称重挂牌后完成入库。采用长定尺的连铸钢坯进行轧制，降低轧制的剪头尾损耗，轧机空转时间的占比大幅降低，提高轧机的生产效率，加快了生产节奏。

Description

一种长定尺连铸钢坯轧制方法

技术领域

本发明涉及铸钢技术领域，尤其涉及一种长定尺连铸钢坯轧制方法。

背景技术

目前，连铸工艺是在连续生产的情况下，钢液释放热量并逐渐凝固成一定形状铸坯的工艺，上游处理完成钢液，以盛桶运送到转台，经由钢液分配器分成数股，注入铸模内，冷却凝固成型，然后铸坯被引拔到弧形铸道中，经二次冷却继续凝固到完全凝固，经矫直后再切割，坯头到达切割点时，切割坯头。

但现有技术中，定尺受加热炉、运输车辆、冷床尺寸的限制，定尺长度短，轧机空转时间长，降低轧机的生产能力，二次加热会提高制造成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种长定尺连铸钢坯轧制方法，旨在解决现有技术中的定尺受加热炉、运输车辆、冷床尺寸的限制，定尺长度短，轧机空转时间长，降低轧机的生产能力，二次加热会提高制造成本的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的一种长定尺连铸钢坯轧制方法，包括如下步骤：

连续铸造热坯；

在连铸机与轧机之间安装有长度为70m的传送辊道，宽度满足6支钢坯并排摆放，传送辊道使用保温罩封盖；

在钢坯轧制时，需要在1号飞剪、2号飞剪、3号飞剪和盘圆头尾各剪一次；

在对钢坯进行轧制后，依次对轧制后的钢坯进行水冷、吐丝和空冷；

对空冷后的钢坯进行分卷；

在对钢坯进行分卷后，对钢坯进行集卷、检验、称重挂牌后完成入库。

其中，在1号轧机前方设置有阻挡装置，保证只有1支钢坯进入轧机，避免钢坯同时进入造成堵塞。

其中，在集卷前面5m处的风冷辊道上设置有剪机，将盘圆剪切成两部分，然后调大集卷前5m辊道的转速，使盘圆的前后部分错位，便于后续进行集卷。

其中，在对钢坯进行水冷时，冷却水从冷却管道流入注浆器中，再通过喷嘴以特定角度和方向喷向铸坯表面，形成水雾或水花，二冷区采用气雾冷却或水喷雾冷却。

其中，气雾冷却通过喷嘴喷洒出水汽混合物，实现对钢坯的缓慢均匀的冷却。

其中，水喷雾冷却直接喷洒水雾到钢坯表面，加速热量传递，从而实现对钢坯的冷却。

其中，二冷区划分多个喷雾区域，每个喷雾区域分别进行独立控制，可适应钢坯在冷却过程中的不同需求对应控制喷雾的水量、水压和水温参数。

本发明的一种长定尺连铸钢坯轧制方法的有益效果为：采用长定尺的连铸钢坯进行轧制，降低轧制的剪头尾损耗，轧机空转时间的占比大幅降低，提高轧机的生产效率，加快了生产节奏。

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他的附图。

图1是本发明的一种长定尺连铸钢坯轧制方法的步骤流程图。

具体实施方式

请参阅图1，本发明提供了一种长定尺连铸钢坯轧制方法，包括如下步骤：

S1：连续铸造热坯；

S2：在连铸机与轧机之间安装有长度为70m的传送辊道，宽度满足6支钢坯并排摆放，传送辊道使用保温罩封盖；

S3：在钢坯轧制时，需要在1号飞剪、2号飞剪、3号飞剪和盘圆头尾各剪一次；

S4：在对钢坯进行轧制后，依次对轧制后的钢坯进行水冷、吐丝和空冷；

S5：对空冷后的钢坯进行分卷；

S6：在对钢坯进行分卷后，对钢坯进行集卷、检验、称重挂牌后完成入库。

在本实施方式中，钢坯从连铸机出来不需要再冷床上冷却、进行转运和进入加热炉加热，定尺不再受冷床、转运车辆、加热炉尺寸的限制，钢坯定尺可以由之前的6m增加至20m，采用长定尺的连铸钢坯进行轧制，降低轧制的剪头尾损耗，轧机空转时间的占比大幅降低，提高轧机的生产效率，加快了生产节奏。

进一步地，在1号轧机前方设置有阻挡装置，保证只有1支钢坯进入轧机，避免钢坯同时进入造成堵塞。

在本实施方式中，通过所述阻挡装置避免多支钢坯同时进入造成堵塞，保证了钢坯在长定尺过程中的稳定性，提高稳定性可以有效的提高钢坯加工的效率。

进一步地，在集卷前面5m处的风冷辊道上设置有剪机，将盘圆剪切成两部分，然后调大集卷前5m辊道的转速，使盘圆的前后部分错位，便于后续进行集卷。

在本实施方式中，通过对剪切后的盘圆进行错位调节，便于后续进行集卷，以此提高钢坯的生产效率。

进一步地，在对钢坯进行水冷时，冷却水从冷却管道流入注浆器中，再通过喷嘴以特定角度和方向喷向铸坯表面，形成水雾或水花，二冷区采用气雾冷却或水喷雾冷却。

在本实施方式中，钢坯水冷是在轧钢过程中的中间水冷，主要目的是通过高压水射流对加热后的钢坯进行快速降温，中间水冷能够迅速降低钢坯温度，使其达到设计的成形温度，从而提高轧制效率，通过降温可以减少钢坯的塑形变形应力，降低拉伸和剪切应力的产生，使钢坯更容易形变，进而提高轧制效率，中间水冷有助于改善钢坯表层的组织和性能，使轧制过程更加稳定，从而提高产品的质量，高温下的轧辊容易变形甚至开裂，中间水冷可以有效降低轧辊温度，减少磨损和变形，保护设备并延长使用寿命，二冷区是对钢坯进行二次冷区的区域，钢坯水冷和二冷区在加工制备过程中共同作用于提高产品质量、保护生产设备和提高生产效率，钢坯冷却中具有提高冷却效率、改善冷却均匀性、节约用水、改善工作环境、提高产品质量以及灵活性与适应性多方面的有益效果。

进一步地，气雾冷却通过喷嘴喷洒出水汽混合物，实现对钢坯的缓慢均匀的冷却。

在本实施方式中，气雾冷却是通过压缩空气将水滴雾化，使得水滴直径大幅减小，大部分小于100μm，有利于水滴更均匀地分布在钢坯表面，提高冷却效率，雾化的水滴能够覆盖更广泛的钢坯表面，从而有效增大了受冷面积，使冷却更为均匀，由于冷却均匀，钢坯在冷却过程中产生的热应力也会相对于减小，有助于减少裂纹，气雾冷却相比完全水冷所需的水量大大减少，这在一定程度上节约了水资源，雾化的水滴在热坯上蒸发快，能够更有效地利用水资源进行冷却，由于冷却均匀，钢坯在冷却过程中产生的残余应力也会相应减小，从而提高产品质量，冷却均匀性和冷却效率的提高有助于减少钢坯在冷却过程中产生的裂纹缺陷，气雾冷却能够快速降低钢坯表面温度，从而缩短冷却时间，提高生产效率，冷却时间的缩短意味着设备可以更快地投入到下一轮生产中，提高了设备的利用率。

进一步地，水喷雾冷却直接喷洒水雾到钢坯表面，加速热量传递，从而实现对钢坯的冷却。

在本实施方式中，水喷雾冷却通过喷嘴将水雾化成细小的水滴，这些水滴能够迅速与钢坯表面接触并带走大量热量，从而实现快速降温，雾化的水滴能够覆盖更广泛的钢坯表面，从而有效增大了冷却面积，提高了冷却效率，水喷雾冷却系统能够确保水滴在钢坯表面均匀分布，避免了局部过热或过冷的现象，提高了冷却的均匀性，由于冷却均匀，钢坯在冷却过程中产生的热应力也会相应减小，有助于减少裂纹缺陷的产生，水喷雾冷却系统可以根据需要调节喷雾量、水压等参数，以适应不同钢种和冷却要求的需要，水喷雾冷却系统的喷嘴等部件相对简单，易于维护和更换。

进一步地，二冷区划分多个喷雾区域，每个喷雾区域分别进行独立控制，可适应钢坯在冷却过程中的不同需求对应控制喷雾的水量、水压和水温参数。

在本实施方式中，通过分区控制，可以确保铸坯在较短时间内达到所需的冷却效果，从而缩短冷却时间，提高生产效率，冷却时间的缩短意味着设备可以更快地投入到下一轮生产中，提高了设备的利用率，对于不同规格的连铸坯，可以通过调整各喷雾区域的参数来适应其冷却需求，提高了生产线的灵活性和适应性，在工艺条件发生变化时，如拉速调整、钢种变化等，可以通过调整各喷雾区域的参数来应对这些变化，确保铸坯质量稳定，二冷区划分多个喷雾区域对于提高冷却效率与均匀性、改善铸坯质量、提高生产效率以及增强灵活性与适应性等方面都具有显著的有益效果。

进一步地，在对钢坯进行空冷时，将钢坯放置在翻转冷床或堆垛区域之中，同时在放置时，每组钢坯之间需间隔间距，便于保障空气流通，提高散热效率。

在本实施方式中，空冷是一种相对简单的冷却方式，不需要额外的冷却设备，如冷却塔、水泵等，从而节省了设备投资和运行成本，相比水冷，空冷不需要使用大量的水资源，特别是在水资源匮乏的地区，空冷显得尤为经济可行，空冷过程中，钢坯直接利用空气中的自然对流和辐射进行散热，无需消耗额外的能源，空冷过程中，钢坯的冷却速度相对较慢且均匀，有助于减少因快速冷却而产生的热应力，从而降低裂纹的缺陷的产生，空冷适用于多种钢种，尤其是那些在空气中冷却后不会形成马氏体或半马氏体组织的钢种，如低碳钢、普通低合金高强度钢等，空冷一般在专门的冷床上进行，冷床的形式多种多样，如步进式、圆盘辊式等。冷床的设计应确保钢坯能够均匀散热，并减少因弯曲和摩擦而产生的划痕。

进一步地，在空冷时，为控制钢坯的冷却速度和质量，对空冷段中的钢坯进行温度监测，并根据监测数据实时进行调整控制，使其监测数据达到合理的区间。

在本实施方式中，通过对钢坯的数据监控，可以实时对钢坯的冷却进行调整，使得冷却温度、速率符合温度区间。

在本发明中，采用长定尺的连铸钢坯进行轧制，降低轧制的剪头尾损耗，轧机空转时间的占比大幅降低，提高轧机的生产效率，加快了生产节奏；

钢坯水冷是在轧钢过程中的中间水冷，主要目的是通过高压水射流对加热后的钢坯进行快速降温，中间水冷能够迅速降低钢坯温度，使其达到设计的成形温度，从而提高轧制效率，通过降温可以减少钢坯的塑形变形应力，降低拉伸和剪切应力的产生，使钢坯更容易形变，进而提高轧制效率，中间水冷有助于改善钢坯表层的组织和性能，使轧制过程更加稳定，从而提高产品的质量，高温下的轧辊容易变形甚至开裂，中间水冷可以有效降低轧辊温度，减少磨损和变形，保护设备并延长使用寿命，二冷区是对钢坯进行二次冷区的区域，钢坯水冷和二冷区在加工制备过程中共同作用于提高产品质量、保护生产设备和提高生产效率，钢坯冷却中具有提高冷却效率、改善冷却均匀性、节约用水、改善工作环境、提高产品质量以及灵活性与适应性多方面的有益效果；

其中，气雾冷却是通过压缩空气将水滴雾化，使得水滴直径大幅减小，大部分小于100μm，有利于水滴更均匀地分布在钢坯表面，提高冷却效率，雾化的水滴能够覆盖更广泛的钢坯表面，从而有效增大了受冷面积，使冷却更为均匀，由于冷却均匀，钢坯在冷却过程中产生的热应力也会相对于减小，有助于减少裂纹，气雾冷却相比完全水冷所需的水量大大减少，这在一定程度上节约了水资源，雾化的水滴在热坯上蒸发快，能够更有效地利用水资源进行冷却，由于冷却均匀，钢坯在冷却过程中产生的残余应力也会相应减小，从而提高产品质量，冷却均匀性和冷却效率的提高有助于减少钢坯在冷却过程中产生的裂纹缺陷，气雾冷却能够快速降低钢坯表面温度，从而缩短冷却时间，提高生产效率，冷却时间的缩短意味着设备可以更快地投入到下一轮生产中，提高了设备的利用率；

其中，水喷雾冷却通过喷嘴将水雾化成细小的水滴，这些水滴能够迅速与钢坯表面接触并带走大量热量，从而实现快速降温，雾化的水滴能够覆盖更广泛的钢坯表面，从而有效增大了冷却面积，提高了冷却效率，水喷雾冷却系统能够确保水滴在钢坯表面均匀分布，避免了局部过热或过冷的现象，提高了冷却的均匀性，由于冷却均匀，钢坯在冷却过程中产生的热应力也会相应减小，有助于减少裂纹缺陷的产生，水喷雾冷却系统可以根据需要调节喷雾量、水压等参数，以适应不同钢种和冷却要求的需要，水喷雾冷却系统的喷嘴等部件相对简单，易于维护和更换；

在钢坯轧制中，需要在1号飞剪、2号飞剪、3号飞剪和盘圆头尾各剪一次，记剪切后固定损耗量为t，当钢坯定尺为12m时，每米钢坯剪切损耗为t/12，当定尺调整到50m时，每米钢坯剪切损耗为t/50，钢坯的剪切损耗降低了76％，1号轧机的轧制速度为0.3m/s，一支钢坯与另外一支钢坯进入1号轧机的最短时间间隔为10s，轧制定尺为12m的钢坯时，钢坯负载轧制时间为40s，空转时间为间隔时间10s，1号轧机的负载率＝负载轧制时间/(负载轧制时间+空转时间)＝80％；

轧制尺寸为50m的钢坯时，负载轧制时间为166.7s，空转时间为间隔时间10s，1号轧机的负载率＝负载轧制时间/(负载轧制时间+空转时间)＝94.3％；

1号轧机的负载率提升了17.9％，吨钢电耗下降，相应的轧线生产能力提高了17.9％，而且之前因轧线生产能力有限，连铸机只能开5流浇铸，拖慢了炼钢生产节奏，轧线的生产能力提高后，连铸机可以开到6流，提高生产节奏。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种长定尺连铸钢坯轧制方法，其特征在于，包括如下步骤：

连续铸造热坯；

在连铸机与轧机之间安装有长度为70m的传送辊道，宽度满足6支钢坯并排摆放，传送辊道使用保温罩封盖；

在钢坯轧制时，需要在1号飞剪、2号飞剪、3号飞剪和盘圆头尾各剪一次；

在对钢坯进行轧制后，依次对轧制后的钢坯进行水冷、吐丝和空冷；

对空冷后的钢坯进行分卷；

在对钢坯进行分卷后，对钢坯进行集卷、检验、称重挂牌后完成入库。

2.如权利要求1所述的一种长定尺连铸钢坯轧制方法，其特征在于，

在1号轧机前方设置有阻挡装置，保证只有1支钢坯进入轧机，避免钢坯同时进入造成堵塞。

3.如权利要求1所述的一种长定尺连铸钢坯轧制方法，其特征在于，

在集卷前面5m处的风冷辊道上设置有剪机，将盘圆剪切成两部分，然后调大集卷前5m辊道的转速，使盘圆的前后部分错位，便于后续进行集卷。

4.如权利要求1所述的一种长定尺连铸钢坯轧制方法，其特征在于，

在对钢坯进行水冷时，冷却水从冷却管道流入注浆器中，再通过喷嘴以特定角度和方向喷向铸坯表面，形成水雾或水花，二冷区采用气雾冷却或水喷雾冷却。

5.如权利要求4所述的一种长定尺连铸钢坯轧制方法，其特征在于，

气雾冷却通过喷嘴喷洒出水汽混合物，实现对钢坯的缓慢均匀的冷却。

6.如权利要求4所述的一种长定尺连铸钢坯轧制方法，其特征在于，

水喷雾冷却直接喷洒水雾到钢坯表面，加速热量传递，从而实现对钢坯的冷却。

7.如权利要求4所述的一种长定尺连铸钢坯轧制方法，其特征在于，

二冷区划分多个喷雾区域，每个喷雾区域分别进行独立控制，可适应钢坯在冷却过程中的不同需求对应控制喷雾的水量、水压和水温参数。