专利名称：低合金高强度钢板在控制冷却阶段的板型控制方法
技术领域：
本发明属于冶金领域，具体地说是一种中厚板生产线采用TMCP工艺生产低合金 高强度钢板时在控制冷却阶段的板型控制方法。
背景技术：
近年来，控轧控冷(TMCP)工艺被广泛应用，开发出不同组织结构的高强钢。图1 是现有中厚板采用TMCP工艺的生产流程简图，其中1为加热炉、2为四辊轧机、3为钢板、4 为控制冷却系统。由于钢板在高速冷却速率下，冷却不均造成钢板不平度达不到产品质量 要求，生产出的产品存在的缺陷如图2a-图2e，其中图2a为钢板宽度方向拱，图2b钢板宽 度方向凹，图2c为钢板长度方向有边浪，图2d为钢板头部翘头，图2e为钢板头部叩头。例 如X70级别以上管线、Q550D、Q609D级别以上高强度钢等，70-80%产品因板型达不到要求 需要下线后进行返矫，有10%的产品返矫也不能满足产品质量要求，只能改为废品，给企业 带来巨大的经济损失，同时钢板板型问题已经成为利用TMCP技术进行高强钢开发的瓶颈。
发明内容
为了克服现有技术中存在的控制冷却过程中板型不平度达不到产品质量要求，以 及钢板组织和性能不稳定，钢板头部翘头、叩头、上拱、下凹、边浪的板形问题，本发明的目 的是提供一种低合金高强度钢板在控制冷却阶段的板型控制方法，该方法通过调整钢板冷 却过程中上、下水量比，边部遮挡和钢板经过控制冷却区的速度来控制冷却后的板型，该方 法工艺实现简单，自动化程度较高，产品组织和性能稳定、板型优良，提高了经常效益。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的一种低合金高强度钢板在控制冷却阶段的板型控制方法，其特征在于该方法在 钢板生产的控轧控冷工艺中，采用控制冷却工艺得到轧后板型，并根据轧后板型调整钢板 冷却过程中上、下水量比，边部遮挡和钢板经过控制冷却区的速度来控制钢板控制冷却后 的板型，得到符合要求的低合金高强度钢板，冷却工艺包括开冷温度、终冷温度、冷却速率， 具体步骤如下1)开冷温度控制在780-830 °C，终冷温度控制在250-600°C，冷却速度控制在 5-250C /s，确保冷却过程中钢板发生相变，利用相变改善板型，得到轧后板型；2)根据轧后板型，通过调整钢板冷却过程中上、下水量比和边部遮挡得到符合要 求的板型；钢板沿宽度方向拱、头部叩头时，表明钢板上表相变大于下表相变，通过增大钢板 下表面流量或减少上表面流量，加速下表面相变或减少上表面相变，即可获得符合要求的 板型；钢板沿宽度方向凹、头部翘头时，表明钢板下表相变大于上表相变，通过减少钢板 下表面流量或增大上表面流量，加速上表面相变或减少下表面相变，即可获得符合要求的 板型；
钢板沿长度方向有边浪时，表明钢板边部过冷，钢板中间和边部的相变不均勻，采 用沿钢板边部遮挡50-100mm，保证钢板中间和边部的相变不均勻，从而获得符合要求的板 型；3)根据终冷温度，通过调整钢板经过控制冷却区的运行速度，在确保获得良好板 型的同时，得到准确的工艺参数的和稳定的性能。本发明在钢板冷却过程，通过表面流量控制系统来控制上、下表面流量，所述表面 流量控制系统包括水箱、上表面手动调节阀、下表面手动调节阀、上表面电动调节阀、下表 面电动调节阀、上表面流量计、下表面流量计、上表面喷头和下表面喷头，水箱依次通过上 表面手动调节阀、上表面电动调节阀、上表面流量计与上表面喷头连接；水箱依次通过下表 面手动调节阀、下表面电动调节阀、下表面流量计与下表面喷头连接。本发明根据钢板冷却后，钢板冷却的开冷温度、终冷温度、冷却速率和冷却后的板 型来判断钢板上、下表面水流量是事匹配，速度是否合理，如上、下流量不合理时，通过电动 调节阀调整钢板上、下表面的流量，调整量的大小可通过流量计进行反馈。调整后再根据钢 板冷后的板型，对流量进行修正。如果终冷温度偏高较大时，增加流量的开启组数，较小时 调整钢板冷却过程中的运行速度。本发明可以根据冷却后的板型和温度，调整钢板上、表面水量比，边部遮挡和钢板 在冷却过程中运行速度，来满足工艺所需的冷却温度和板型。与现有技术相比，本发明通过对钢板上、表面水量比和钢板在冷却过程中运行速 度的控制，提高产品机械性，改善板型，避免了钢板头部翘头、叩头、上拱、下凹、边浪等现象 的发生。本发明实现简单，自动化程度较高，产品组织和性能稳定、板型优良，提高了经常效
■、Λ
frff. ο
图1是是现有中厚板采用TMCP工艺的生产流程简图；图2a到图2e是现有技术中控制冷却后的不良板型示意图；图3是本发明中表面流量控制系统结构示意图；图4是采用本发明得到的钢板板型示意图。
具体实施例方式实施例1一种本发明所述的低合金高强度钢板在控制冷却阶段的板型控制方法，该方法在 钢板生产的控轧控冷工艺中，采用控制冷却工艺得到轧后板型，并根据轧后板型调整钢板 冷却过程中上、下水量比，边部遮挡和钢板经过控制冷却区的速度来控制钢板控制冷却后 的板型，得到符合要求的低合金高强度钢板，冷却工艺包括开冷温度、终冷温度、冷却速率。 具体步骤如下1)开冷温度控制在780-830°C，终冷温度控制在250-600°C，冷却速度控制在 5-250C /s，确保冷却过程中钢板发生相变，得到轧后板型；2)根据轧后板型，通过调整钢板冷却过程中上、下水量比和边部遮挡得到符合要 求的板型。
如图2a、2e，钢板经过控制冷却系统后，钢板沿宽度方向拱、头部叩头，由于钢板在 冷却过程中上、表面相变不均勻，根据相变体积变化，即马氏体组织>贝氏体组织>珠光体 组织>铁素体组织；相变温度变化，即马氏体组织<贝氏体组织<珠光体组织<铁素体组 织；造成钢板宽度方向拱的原因是由于钢板上表相变大于下表相变，通过增大钢板下表面 流量或减少上表面流量，加速下表面相变或减少上表面相变，即可获得良好的板型。在钢板冷却过程，通过表面流量控制系统来控制钢板上、下表面流量，表面流量控 制系统包括水箱11、上表面手动调节阀21、下表面手动调节阀22、上表面电动调节阀31、下 表面电动调节阀32、上表面流量计41、下表面流量计42、上表面喷头51和下表面喷头52。 水箱11依次通过上表面手动调节阀21、上表面电动调节阀31、上表面流量计41与上表面 喷头51连接；水箱11依次通过下表面手动调节阀22、下表面电动调节阀32、下表面流量计 42与下表面喷头52连接。实施例2如图2b、2d，钢板经过控制冷却系统后，钢板沿宽度方向凹、头部翘头，由于钢板在 冷却过程中上、表面相变不均勻，根据相变体积变化，即马氏体组织>贝氏体组织>珠光体 组织>铁素体组织；相变温度变化，即马氏体组织<贝氏体组织<珠光体组织<铁素体组 织；造成钢板宽度方向凹的原因是由于钢板下表相变大于上表相变，通过减少钢板下表面 流量或增大上表面流量，加速上表面相变或减少下表面相变，即可获得良好的板型。实施例3如图2c，钢板经过控制冷却系统后，钢板沿长度方向有边浪，由于钢板在冷却过程 中上、表面相变不均勻，根据相变体积变化，即马氏体组织>贝氏体组织>珠光体组织>铁 素体组织；相变温度变化，即马氏体组织< 贝氏体组织<珠光体组织<铁素体组织；造成 钢板长度方向有边浪的原因是由于钢板边部过冷，钢板中间和边部的相变不均勻，采用沿 钢板边部遮挡50-100mm，保证钢板中间和边部的相变不均勻，从而获得良好的板型。实施例4在获得良好的板型的同时，也要保证工艺参数的准确和性能的稳定，这里主要指 的是钢板经过控制冷却后的温度。根据终冷温度，通过调整钢板经过控制冷却区的运行速 度，在确保获得良好板型的同时，得到准确的工艺参数的和稳定的性能。本发明的控冷运行速度，开冷温度、终冷温度、上、下表面流量可通过二级计算机 进行调整。通过本发明得到的成品钢板板型优良，图4是采用本发明控制方法得到的钢板板 型。本发明产品收得率较高。
权利要求
一种低合金高强度钢板在控制冷却阶段的板型控制方法，其特征在于该方法在钢板生产的控轧控冷工艺中，采用控制冷却工艺得到轧后板型，并根据轧后板型调整钢板冷却过程中上、下水量比，边部遮挡和钢板经过控制冷却区的速度来控制钢板控制冷却后的板型，得到符合要求的低合金高强度钢板，冷却工艺包括开冷温度、终冷温度、冷却速率，具体步骤如下1)开冷温度控制在780-830℃，终冷温度控制在250-600℃，冷却速度控制在5-25℃/s，确保冷却过程中钢板发生相变，利用相变改善板型，得到轧后板型；2)根据轧后板型，通过调整钢板冷却过程中上、下水量比和边部遮挡得到符合要求的板型；钢板沿宽度方向拱、头部叩头时，表明钢板上表相变大于下表相变，通过增大钢板下表面流量或减少上表面流量，加速下表面相变或减少上表面相变，即可获得符合要求的板型；钢板沿宽度方向凹、头部翘头时，表明钢板下表相变大于上表相变，通过减少钢板下表面流量或增大上表面流量，加速上表面相变或减少下表面相变，即可获得符合要求的板型；钢板沿长度方向有边浪时，表明钢板边部过冷，钢板中间和边部的相变不均匀，采用沿钢板边部遮挡50-100mm，保证钢板中间和边部的相变不均匀，从而获得符合要求的板型；3)根据终冷温度，通过调整钢板经过控制冷却区的运行速度，在确保获得良好板型的同时，得到准确的工艺参数的和稳定的性能。
2.根据权利要求1所述的低合金高强度钢板在控制冷却阶段的板型控制方法，其特 征在于通过表面流量控制系统来控制上下表面流量，所述表面流量控制系统包括水箱 (11)、上表面手动调节阀(21)、下表面手动调节阀(22)、上表面电动调节阀(31)、下表面电 动调节阀(32)、上表面流量计(41)、下表面流量计(42)、上表面喷头(51)和下表面喷头 (52)，水箱(11)依次通过上表面手动调节阀(21)、上表面电动调节阀(31)、上表面流量计 (41)与上上表面喷头(51)连接；水箱(11)依次通过下表面手动调节阀(22)、下表面电动 调节阀(32)、下表面流量计(42)与下表面喷头(52)连接。
全文摘要
本发明公开了一种低合金高强度钢板在控制冷却阶段的板型控制方法，该方法在钢板生产的控轧控冷工艺中，采用控制冷却工艺得到轧后板型，并根据轧后板型调整钢板冷却过程中上、下水量比，边部遮挡和钢板经过控制冷却区的速度来控制钢板控制冷却后的板型，得到符合要求的低合金高强度钢板。采用本发明生产的产品，能消除钢板在控制冷却过程发生的上凹、下凹、边浪、中浪等板形缺陷，提高控制冷却工艺精度，并且使钢板的组织和性能更加均匀，进一步提高产品的收得率。
文档编号B21B37/74GK101885004SQ20101020030
公开日2010年11月17日 申请日期2010年6月13日 优先权日2010年6月13日
发明者唐运章 申请人:南京钢铁股份有限公司