专利名称：一种单机架炉卷轧机热轧极限规格钢卷控制方法
技术领域：
本发明属于轧钢领域，涉及ー种钢卷性能控制方法，具体的说是ー种单机架炉卷轧机热轧极限规格钢卷控制方法。
背景技术：
目前在使用150mm 220mm厚的还料卷轧生产极限厚度、宽度(最薄5mm*2500mm、最厚25)规格360MPa级别的钢卷，产品规格已经达到了中厚板生产的极限值。由于钢卷产品在轧制过程中长度较长，随钢板轧制过程中变得越来越薄，轧件会变得越来越长，轧制周期会变长，对应的钢板温降会越来越快，特别是轧件的头尾温降会更快，轧件长度方向上会出现温度分布极其不均匀，増加了轧件的性能控制的难度。为此，开发ー种长坯料炉卷轧机生产极限规格、且强度级别为360MPa钢卷性能控制エ艺，是急需解决的ー个问题，特别是坯料长度大于IOm以上时，会出现轧件温差过大且温降过快导致的性能与板形等一系列问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种单机架炉卷轧机热轧极限规格钢卷控制方法，可以保证单机架3500mm炉卷轧机轧制屈服強度> 360MPa级别极限规格钢卷性能合格稳定性。本发明解决以上技术问题的技术方案是
一种单机架炉卷轧机热轧极限规格钢卷控制方法，进行以下控制
化学成分设计钢卷的重量百分比化学成分为c 0. 04% O. 2%，Mn: I. 3% I. 6%，Si : O. 15% O. 25%, Cr 0% O. 2%, Nb 0. 0% O. 055%, V 0% O. 01%, Ceq 0. 30% O. 45%,Pcm 0. 1% O. 15%，余量为铁；
加热炉烧钢温度控制为降低轧件头尾与本体的温差，在加热过程中，通过调整加热炉长短火焰的开启比例，对于长度<10m的坯料，坯料两端的加热温度要比中间高10 20°C，同时坯料尾部温度要比头部高10 20°C ;对于长度彡IOm的坯料，坯料两端的加热温度要比中间高20 30°C，同时坯料尾部温度要比头部高10 20°C ；
卷取炉温度设定根据卷轧钢种的強度级别来设定卷取炉温度，卷轧钢板強度越高，卷取炉温度越高，温度范围控制在850°C 950°C ；
压下制度控制降低末轧I 3个道次的压下率，10% <倒数第二道次压下率< 16%，7%彡末道次压下率彡11% ；
ニ级弯辊カ控制弯辊系数设定为O 2. 5 ;
工作辊辊凸度控制根据辊期及工作辊磨损与热膨胀情況，开启辊身冷却水，如轧制板形为边浪瓢曲，则开启工作辊边部冷却水；如轧制板形为中浪瓢曲，则开启工作辊中间冷却水；
冷却エ艺投用冷却系统的头尾避让功能，保证头尾比轧件本体返红温度高10 30°C范围内，使的轧件头尾与本体钢卷力学性能统一与一致，同时轧件进入冷却系统前，根据轧件宽度，选择合适水比，保证出层流板形，对于厚度< 8mm或者宽度> 3m的轧件，投用边部遮挡功能；当卷轧板冷却水的温度< 14°C吋，调整冷却塔的关启，控制冷却水的温度稳定在 15°C 25°C。钢卷的成分设计既要满足エ艺窗ロ的要求，允许钢卷返红温度温差在45°C以上，避免成分偏弱致轧制エ艺返红温度窗ロ偏窄，钢卷成品強度难以满足力学性能要求，同时钢卷的卷取后自回火后力学性能也满足要求。钢卷的成分设计偏弱会导致返红エ艺窗ロ偏窄(40°C左右)，致屈服低或延伸率低极限波动无法满足合同要求的屈服強度> 360MPa。考虑到钢卷卷取后温度较高，钢卷存在一个自回火的过程，对应的強度会有所降低，同时轧件本身返红温度偏差也为45°C左右，成分设计要满足轧件温差的实际与強度达标的要求。为解决屈服強度波动与消除エ艺窗ロ偏窄的问题，在返红温度为680°C的前提下对卷轧钢卷强度进行理论分析返红温度680°C时对应的理论屈服强度为426MPa、抗拉554Mpa，消除屈服强度偏低等问题，在返红温度680°C时，对应屈服强度理论值426MPa，可以满足360MPa钢 卷性能达标的要求。本发明进一歩限定的技术方案是
前述的单机架炉卷轧机热轧极限规格钢卷控制方法，用厚度为150mm 220mm的长坯料，生产的钢卷屈服强度大于等于360MPa，对应钢卷的厚度最薄为5mm，轧制厚度最厚可达20mm，对应的轧件宽度最宽可达2500mm。前述的单机架炉卷轧机热轧极限规格钢卷控制方法，压下制度控制中，如出现中浪轧制板形，则依次增加末轧2道次压下率，倒数第二道次压下率增加1% 3%，倒数第一道次压下率增加O. 5% 2%。前述的单机架炉卷轧机热轧极限规格钢卷控制方法，ニ级弯辊カ控制中，如出现边浪瓢曲，则增加弯辊系数，ニ级弯辊力系数由O I. O降低至2 2. 5 ;如果出现中浪瓢曲，则降低弯辊系数，ニ级弯辊力系数由2. O 2. 5降低至O I. O。本发明的有益效果是
本发明通过过优化化学成分设计、开发层流冷却系统头尾避让功能、优化与化学成分相匹配的轧制控制エ艺等措施，综合保证单机架炉卷轧机轧制屈服強度> 360MPa级别极限规格钢卷性能合格稳定性。本发明的控制方法可以综合保证单机架炉卷轧机轧制屈服強度> 360MPa级别极限规格钢卷性能合格稳定性，既可以生产极限最薄最宽规格5mm*2500_的炉卷轧机卷轧钢卷，亦可生产极限最厚最宽25mm*2500mm的炉卷轧机平轧钢卷。
图I是本发明实施例的エ艺设备连接示意图。
具体实施例方式实施例I
本实施例是ー种单机架炉卷轧机轧制12. 7mm*2500mm管线钢L415钢卷性能的控制エ艺，该エ艺要求出炉温度1200°C，坯料加热温度头部为1215°C，中间加热温度为1200°C，尾部加热温度为1225°C。轧制道次4+5道，ニ阶段开轧温度960°C，待温坯厚度4h，终轧温度810°C，返红温度560°C。第8道次压下率为12%，第9道次压下率为8%;弯辊カ系数2. 5，终轧速度为2. 9m/s ；
本实施例选择I块平轧板X65管线钢钢卷，坯料实际尺寸为150*2500*7100mm，成品厚度为12. 7mm,轧制11个道次，分为两个轧制阶段ー阶段平轧4个道次，ニ阶段平轧5个道次。具体过程如下，见图I :
⑴主要化学成分设计C 0. 06%, Mn: I. 55%, Si:0. 2%, Cr:0. 17%, Nb:0. 045%, V:0. 01%,Ceq=O. 35，Pcm=O. 15，余量为铁；エ艺点与力学性能预测Tnr=957°C，Ar3=760°C，屈服强度=530MPa，抗拉强度=625MPa，屈强比=85%。⑵坯料在步进梁式加热炉I中的加热温度提高至1200°C，坯料加热温度头部为1210°C，中间加热温度为1200°C，尾部加热温度为1225°C，步进梁式加热炉I出钢后先由除鳞机2粗除鱗，之后依次经过机前卷取炉3、四辊可逆轧机4和机后卷取炉5，当四辊可逆轧 机4的工作辊生产900吨以上后，开启四辊可逆轧机4的工作辊身边部冷却水。⑶进入四辊可逆轧机4，轧制道次4+5道，阶段开轧温度960°C，待温坯厚度4h。⑷调整四辊可逆轧机4的弯辊与压下率第8道次压下率为12%，第9道次压下率为8% ；
(5)轧件进入层流冷却系统6后，抛钢速度2. 90m/s，投用层流冷却系统头尾避让功能，确保轧件头尾返红温度比中间本体高25°C左右。(6)轧件进入热卷取机7后，热卷取机的卷取速度与轧机的抛钢速度匹配，卷取速度为2. 9m/s,最后进入热矫直机8。
实施例2
本实施例是ー种单机架炉卷轧机热轧极限厚度、宽度最薄5mm*2500mm规格出口S355钢卷，该エ艺要求出炉温度1200°C，坯料加热温度头部为1215°C，中间加热温度为12000C，尾部加热温度为1225°C。轧制道次13道，不控轧，终轧温度830°C，返红温度650°C。第12道次压下率为13%，第13道次压下率为9% ;弯辊カ系数2. 0，终轧速度为3. 87m/s ；本实施例选择I块卷轧S355出ロ钢卷，坯料实际尺寸为150*2500*6800mm，钢卷的厚度为5mm*2500mm，轧制13个道次，不控轧。具体过程如下，见图I :
⑴主要化学成分设计C 0. 16%, Mn: I. 45%, Si:O. 25%, Nb:O. 025%, Ceq=O. 42，余量为铁；エ艺点与力学性能预测屈服強度=426MPa，抗拉强度=554MPa，屈強比=77%。⑵坯料在步进梁式加热炉I中的加热温度提高至1210°C，坯料加热温度头部为1220°C，中间加热温度为1210°C，尾部加热温度为1235°C，步进梁式加热炉I出钢后先由除鳞机2粗除鳞，之后依次经过机前卷取炉3、四辊可逆轧机4和机后卷取炉5。⑶进入四辊可逆轧机4，轧制道次13道，常规轧制不控温。⑷调整四辊可逆轧机4的弯辊与压下率 第12道次压下率为13%，第13道次压下率为9% ；
(5)轧件进入层流冷却系统6后，抛钢速度3. 87m/s,投用层流冷却系统头尾避让功能，确保轧件头尾返红温度比中间本体高25°C左右。(6)轧件进入热卷取机7后，卷取机的卷取速度与轧机的抛钢速度匹配，卷取速度为3. 87m/s,最后进入热矫直机8。
除上述实施例外，本发明还 可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
权利要求
1.一种单机架炉卷轧机热轧极限规格钢卷控制方法，其特征在于 化学成分设计钢卷的重量百分比化学成分为c 0. 04% O. 2%，Mn: I. 3% I. 6%，Si : O. 15% O. 25%, Cr 0% O. 2%, Nb 0. 0% O. 055%, V 0% O. 01%, Ceq 0. 30% O. 45%,Pcm 0. 1% O. 15%，余量为铁； 加热炉烧钢温度控制为降低轧件头尾与本体的温差，在加热过程中，通过调整加热炉长短火焰的开启比例，对于长度<10m的坯料，坯料两端的加热温度要比中间高10 20°C，同时坯料尾部温度要比头部高10 20°C ;对于长度彡IOm的坯料，坯料两端的加热温度要比中间高20 30°C，同时坯料尾部温度要比头部高10 20°C ; 卷取炉温度设定根据卷轧钢种的強度级别来设定卷取炉温度，卷轧钢板強度越高，卷取炉温度越高，温度范围控制在850°C 950°C ； 压下制度控制降低末轧I 3个道次的压下率，10% <倒数第二道次压下率< 16%，7%彡末道次压下率彡11% ； ニ级弯辊カ控制弯辊系数设定为O 2. 5 ; 工作辊辊凸度控制根据辊期及工作辊磨损与热膨胀情況，开启辊身冷却水，如轧制板形为边浪瓢曲，则开启工作辊边部冷却水；如轧制板形为中浪瓢曲，则开启工作辊中间冷却水； 冷却エ艺投用冷却系统的头尾避让功能，保证头尾比轧件本体返红温度高10 30°C范围内，使的轧件头尾与本体钢卷力学性能统一与一致，同时轧件进入冷却系统前，根据轧件宽度，选择合适水比，保证出层流板形，对于厚度< 8mm或者宽度> 3m的轧件，投用边部遮挡功能；当卷轧板冷却水的温度< 14°C时，调整冷却塔的关启，控制冷却水的温度稳定在 15°C 25°C。
2.如权利要求I所述的单机架炉卷轧机热轧极限规格钢卷控制方法，其特征在于用厚度为150mm 220mm的长坯料，生产的钢卷屈服强度大于等于360MPa，对应钢卷的厚度最薄为5mm,轧制厚度最厚可达20mm,对应的轧件宽度最宽可达2500mm。
3.如权利要求I或2所述的单机架炉卷轧机热轧极限规格钢卷控制方法，其特征在于所述压下制度控制中，如出现中浪轧制板形，则依次增加末轧2道次压下率，倒数第二道次压下率增加1% 3%，倒数第一道次压下率增加O. 5% 2%。
4.如权利要求I或2所述的单机架炉卷轧机热轧极限规格钢卷控制方法，其特征在于所述ニ级弯辊カ控制中，如出现边浪瓢曲，则增加弯辊系数，ニ级弯辊力系数由O I. O降低至2 2. 5 ;如果出现中浪瓢曲，则降低弯辊系数，ニ级弯辊力系数由2. O 2. 5降低至O I. O。
全文摘要
本发明属于轧钢领域，是一种单机架炉卷轧机热轧极限规格钢卷控制方法，过过优化化学成分设计、开发层流冷却系统头尾避让功能、优化与化学成分相匹配的轧制控制工艺等措施，综合保证单机架炉卷轧机轧制屈服强度≥360MPa级别极限规格钢卷性能合格稳定性。本发明的控制方法可以综合保证单机架炉卷轧机轧制屈服强度≥360MPa级别极限规格钢卷性能合格稳定性，既可以生产极限最薄最宽规格5mm×2500mm的炉卷轧机卷轧钢卷，亦可生产极限最厚最宽25mm×2500mm的炉卷轧机平轧钢卷。
文档编号B21B37/58GK102699022SQ20121018038
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月1日 优先权日2012年6月1日
发明者刘春 , 吴俊平, 梁江民, 王凡, 王道远, 赵显鹏 申请人:南京钢铁股份有限公司