一种中厚板的轧制方法与流程

本发明涉及中厚板轧制平面形状控制技术，具体涉及一种中厚板的轧制方法。

背景技术：

厚板轧制用于轧制中厚度钢板，厚度4mm以上的钢板材称为中厚度钢板。厚板轧制过程是一个用一定尺寸的板坯轧制成一定尺寸的钢板的过程，轧制程中所使用的轧制方式由板坯和钢板的尺寸决定。

中厚板的生产流程通常采用低温出炉的加热制度，可节省燃料消耗，轧制工艺分三个阶段：

①成形轧制，消除板坯表面的影响和提高宽度控制的精度，沿板坯长度方向或斜向进行1～4道轧制，把坯料轧至所要求的厚度。

②展宽轧制，这是中厚板不同于其他种类板材轧制的重要工序。为达到轧制轧制目标所要求的宽度，板坯转90°，沿板宽方向轧制。

③精轧，展宽轧制后再转90°，转回原坯料长度方向，轧制到成品板厚度。妥善制定中厚板轧制工艺能提高轧机的生产能力、钢板的质量和成材率。

例如：对于Q345B坯料尺寸：297×2100×4550毫米，轧制尺寸40×3841×18470毫米，预先按照目标宽度3841+50＝3891毫米轧制，先转钢轧制把297毫米钢板横轧到厚度156毫米到达目标宽度3891毫米转钢90度，实际测量中间宽度3896毫米，头部宽度3816毫米，尾部3806毫米。

现在控制技术，由于坯料修磨以及钢板展宽比大，造成钢板头尾宽度不均匀情况，如图1和2所示，图1是由于展宽比大，造成两端小，中间大的情况，如图2是由于坯料一端修磨，造成一头小，中间大的情况。在实际生产中，通过增加毛边钢板的放尺宽度(40--80毫米)，来实现满足成品钢板的宽度要求，降低成材率，同时，由于坯料的表面进行清理不规则，造成坯料宽度和厚度的偏差，进一步增加 宽度方向上的鼓肚形状(如图1)，轧制宽度越宽，宽展比大的情况越严重，造成宽度改尺，且坯料重量大损失大。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种中厚板的轧制方法，所述的轧制方法采用单端辊缝倾斜展宽轧制的方法，对坯料的两端进行交叉单端辊缝倾斜展宽轧制，使坯料端部的宽度与中部的宽度保持一致，从而实现中厚板的宽度均匀轧制，用以解决钢板展宽比大以及钢板表面修磨造成钢板中间大两头小，宽度方向不均匀的问题。

为实现上述目的，本发明的方案是：一种中厚板的轧制方法，所述的中厚板轧制方法具体包括如下步骤：

(1)根据设定的中厚板轧制目标，通过对中厚板坯料进行展宽轧制，使中厚板坯料的中部宽度达到轧制目标宽度，并比较此时中厚板坯料中部与两端部的宽度偏差；

(2)当所述中厚板坯料的其中一端部与中部的宽度偏差超过设定范围时，将所述的其中一端部辊缝上压，进行单端辊缝倾斜展宽轧制，另一端部处于空载状态，不进行展宽轧制，直到所述中厚板坯料的该端部宽度与中部的宽度一致；

(3)当中厚板坯料的两端部与中部的宽度偏差均超过设定范围时，按照步骤(2)的方法，对中厚板坯料的两端部分别交叉进行单端辊缝倾斜展宽轧制，直到中厚板坯料两端部的宽度与中部的宽度一致；

(4)最后沿中厚板坯料的长度方向，将中厚板坯料轧制到轧制目标的厚度，完成中厚板的轧制。

本申请的上述轧制方法通过采用单端辊缝倾斜轧制的方式，改善中厚板平面形状不良的状况，可以降低目前钢板的宽度添加量，毛边钢板的放尺宽度大大降低，同时钢板的成材率也得到很大提高。

进一步地，根据本发明所述的中厚板的轧制方法，在所述中厚板坯料端部经过修磨的情况下，中厚板坯料会出现修磨端宽度小的缺陷，首先对中厚板坯料进行纵向的成形轧制，然后再转钢90°，将中厚板坯料进行横向展宽轧制，轧到轧制目标 宽度，再对修磨端进行单端辊缝倾斜展宽轧制。该轧制方法可以实现对坯料一端出现宽度过窄缺陷的改善，提高成材率。

进一步地，根据本发明所述的中厚板的轧制方法，所述的步骤(1)中，在待轧制中厚板的展宽比大于1.8的情况下，中厚板坯料会出现两端部小的缺陷，首先对中厚板坯料进行横向展宽轧制，将中厚板坯料轧到轧制目标宽度，在横向展宽轧制结束后，再对坯料的端部进行单端辊缝倾斜展宽轧制。对于两端均出现宽度过窄的情况，本申请的轧制方法通过交叉单端倾斜轧制的方式，依然可以进行改善，提高钢板质量。

进一步地，根据本发明所述的中厚板的轧制方法，所述的步骤(1)中，由测宽仪测得修磨端的宽度，并将修磨端的宽度与中部宽度进行比较。

进一步地，根据本发明所述的中厚板的轧制方法，所述的步骤(1)中，在轧制前，根据实际测量，得到展宽比与宽度偏差的对应关系表，并在中厚板坯料轧制到轧制目标宽度后，计算待轧制中厚板的展宽比，然后通过查询所述宽度偏差与展宽比的对应关系表，确定中厚板坯料的宽度偏差，得到中厚板坯料两端部的宽度。

进一步地，根据本发明所述的中厚板的轧制方法，所述的步骤(2)和(3)中，进行单端辊缝倾斜展宽轧制时，首先根据中厚板坯料端部的尺寸和轧制目标尺寸，采用体积相等原理，确定中厚板坯料端部需要轧制的厚度，该需要轧制的厚度能使端部展宽轧制后的宽度与中部宽度一致，从而确定轧制时的辊缝上压量，然后再进行单端辊缝倾斜展宽轧制。通过计算需要轧制的厚度，进一步确定辊缝上压量，选择合适的辊缝，确保只对需要展宽的一端进行轧制，避免另一端被压到，影响最终的展宽轧制。

进一步地，根据本发明所述的中厚板的轧制方法，所述的步骤(3)中，在第一道次时，先对坯料的其中一端部进行辊缝压下，进行单端辊缝倾斜展宽轧制，另一端部与中部不接触轧辊，处于空载状态，在下一道次时，更换另一端部进行单端辊缝倾斜展宽轧制，如此交叉循环轧制，直到两端部的宽度达到轧制目标宽度为止。通过交叉轧制，解决中间宽两端小的缺陷，改善钢板的均匀性，提高轧制质量。

进一步地，根据本发明所述的中厚板的轧制方法，所述中厚板坯料端部需要轧 制的厚度为：

H＝H₁-H₂

H₂＝B₁×H₁/B₂

其中，H为中厚板坯料端部需要轧制的厚度压下量；

B₁为经过展宽轧制后，端部的宽度；

H₁为经过展宽轧制后，中厚板坯料的厚度；

H₂为端部轧制到轧制目标宽度需要达到的厚度；

B₂为轧制目标宽度。

进一步地，根据本发明所述的中厚板的轧制方法，根据所述的H值，在确保空载端与中部不被轧辊压到的情况下，确定辊缝上压量。选择合适的辊缝值，避免另一端被压到。

进一步地，根据本发明所述的中厚板的轧制方法，所述的辊缝上压量取值为：H+(1-6)mm。对空载的一端部，留有一定的空隙，避免单端轧制时，另一端部也被轧辊压下，影响轧制宽度的精确性，降低轧制质量。

本发明达到的有益效果：本申请的上述轧制方法通过采用单端辊缝倾斜轧制的方式，在出现端部小，中部大的缺陷时，先对其中一端部进行辊缝倾斜的展宽轧制道次，再对另一端部进行辊缝倾斜的展宽轧制道次，最终使得端部宽度与中部宽度保持一致，改善中厚板平面形状不良的状况，降低了目前钢板的宽度添加量，毛边钢板的放尺宽度大大降低，同时钢板的成材率也得到很大提高。

附图说明

图1是现有轧制方式造成的两端小中间大的缺陷示意图；

图2是现有轧制方式造成的一端小中间大的缺陷示意图；

图3是本申请实施例一的轧制过程示意图；

图4是经过实施例一后，钢板的改善示意图；

图5是本申请实施例二的轧制过程示意图；

图6是本申请经过实施例二后，钢板的改善示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步详细的说明。

在中厚板的轧制过程中，由于坯料修磨以及钢板展宽比大，造成钢板头尾宽度不均匀，在实际生产中，通过增加毛边钢板的放尺宽度，来实现满足成品钢板的宽度要求，但这样做大大降低了钢板的成材率。针对上述情况，本申请提出一种单端辊缝倾斜展宽轧制方法，本轧制方法采用单端辊缝倾斜轧制的方式，改善中厚板平面形状不良的状况，可以降低目前钢板的宽度添加量，毛边钢板的放尺宽度大大降低，从而使钢板的成材率得到很大提高。

实施例：

本实施例的轧制方法，是利用了5米轧机采用的下置式液压辊缝控制系统(HGC)，可以在空载和带载荷的情况下都调节辊缝，本实施例的轧制方法具体包括如下步骤：

(1)根据设定的中厚板轧制目标，通过对中厚板坯料进行展宽轧制，使中厚板坯料的中部宽度达到轧制目标宽度，并比较此时中厚板坯料中部与两端部的宽度偏差。

对于经过修磨的中厚板坯料，由测宽仪测得修磨端的宽度，对于展宽比较大的待轧制中厚板，通过计算展宽比，根据展宽比与宽度偏差的关系，得到宽度偏差，并确定两端部的宽度。

(2)当所述中厚板坯料的其中一端部与中部的宽度偏差超过设定范围时，采用液压辊缝控制系统，控制轧辊单端辊缝倾斜，将所述的其中一端部辊缝上压，对中厚板坯料的一端进行单端辊缝倾斜展宽轧制道次，另一端部处于空载状态，不进行展宽轧制，直到所述中厚板坯料的该端部宽度与中部的宽度一致；

(3)当中厚板坯料的两端部与中部的宽度偏差均超过设定范围时，对中厚板坯料的两端部分别交叉进行单端辊缝倾斜展宽轧制，直到中厚板坯料两端部的宽度与中部的宽度一致，具体为：

采用液压辊缝控制系统，控制轧辊单端辊缝倾斜，对中厚板坯料的一端进行轧制道次，另一端处于空载情况不进行展宽，下一个道次采用另一端进行单端辊缝倾斜的展宽轧制，而前面已经轧制过的一端变成空载，通过坯料两端的交叉展宽轧制，把坯料的两个端部宽度展宽到与中间的宽度相同。

(4)最后沿中厚板坯料的长度方向，将中厚板坯料轧制到轧制目标的厚度，完成中厚板的轧制。

实施例一：

针对展宽比大的情况：在展宽比较大时，即展宽比大于1.8的情况下，容易出现两端小中间大的缺陷，因此针对这种情况，本实施例采用上述步骤(3)的方式进行单端辊缝倾斜展宽轧制。

首先，在展宽轧制前，根据实际测量，得到展宽比与宽度偏差的对应关系表，如表1所示。

表1展宽比与宽度偏差的对应关系表

对中厚板坯料进行横向展宽轧制，将中厚板坯料轧制到轧制目标宽度，在横向展宽轧制结束后，再对坯料的端部进行单端辊缝倾斜展宽轧制。进行单端辊缝倾斜展宽轧制前，首先需要确定辊缝上压量。

计算待轧制中厚板的展宽比，然后通过查询表1，确定中厚板坯料的宽度偏差，从而根据中部的轧制目标宽度，得到中厚板坯料两端部的宽度。

根据中厚板坯料两端部端部的尺寸和轧制目标尺寸，采用体积相等原理，确定中厚板坯料端部还需要轧制的厚度，该需要轧制的厚度能使端部展宽轧制后的宽度与中部宽度一致，该需要轧制的厚度为：

H＝H₁-H₂

H₂＝B₁×H₁/B₂

其中，H为中厚板坯料端部需要轧制的厚度压下量；B₁为经过展宽轧制后，端 部的宽度；H₁为经过展宽轧制后，中厚板坯料的厚度；H₂为端部轧制到轧制目标宽度需要达到的厚度；B₂为轧制目标宽度。

根据计算得到的H值，确定轧制时液压辊缝控制系统需要控制的轧辊单端辊缝上压量，本实施例取值为H+(1～6)mm。本实施例通过确定辊缝上压量，选择合适的辊缝，确保只对需要展宽的一端进行轧制，避免另一端被压到，影响最终的展宽轧制。

按照计算好的辊缝上压量，采用液压辊缝控制系统，控制轧辊单端辊缝倾斜，对中厚板坯料的一端进行轧制道次，另一端处于空载情况不进行展宽，下一个道次采用另一端进行单端辊缝倾斜的展宽轧制，而前面已经轧制过的一端变成空载，通过坯料两端的交叉展宽轧制，把坯料的两个端部宽度展宽到与中间的宽度相同。

下面针对钢种：Q345R坯料尺寸：297×2100×4600毫米，中厚板轧制目标尺寸32.17×4720×23530毫米，对本实施例做进一步详细的介绍：

为将上述尺寸的坯料轧制到轧制目标尺寸，且避免中间宽，两端小的缺陷，本实施例的具体轧制过程如图3所示：

首先转钢90°对坯料进行横向展宽轧制，轧制到目标宽度4720毫米，不转钢，此时坯料的厚度为132毫米。

计算展宽比，即：目标宽度/坯料宽度＝4600/2100＝2.19，根据所述的展宽比的大小，通过查表1，得到坯料中间宽度与头尾宽度偏差65毫米，从而计算出头尾的宽度为4720-65＝4655毫米。

计算两端部轧制到目标宽度，需要轧制的厚度压下量：首先计算端部轧制到目标宽度需要达到的厚度4655X132/4720＝130.2毫米，由于展宽轧制后的厚度为132毫米，因此需要对端部轧制的厚度压下量为：132mm-130.2mm＝1.8mm。

在进行单端辊缝倾斜展宽轧制时，为了防止另一端被压到，另一端机械压下需要上抬到132+3＝135毫米，辊缝上压量设置为3+1.8＝4.8毫米。

最后开始进行单端辊缝倾斜展宽轧制：如图3，先在传动侧单面，用液压辊缝控制系统控制下辊传动侧上压，工作侧不动，使传动侧辊缝上压4.8毫米，进行辊 缝倾斜轧制，使坯料传动侧单端进行展宽轧制。然后，在下一道次中更换工作侧单面，用液压辊缝控制系统控制下辊工作侧上压，传动侧不动，把工作侧辊缝上压4.8毫米，进行辊缝倾斜轧制，使坯料工作侧单端进行展宽轧制，实现两个端面进行辊缝交叉展宽轧制。

利用HGC液压辊缝特点，也可以在轧制带载荷的情况下，利用液压辊缝控制系统，在轧制过程中，对辊缝进行压下量调整，改善钢板的宽度不均匀性，提高钢板平面形状的矩形化程度，降低钢板的添加量，提高钢板的成材率。经过本实施例的轧制方法后，得到的改善后的钢板如图4所示。

实施例二：

针对中厚板坯料端部经过修磨的情况：中厚板坯料端部经过修磨的情况下(展宽比小于1.8)，容易出现修磨端小中间大的缺陷，因此针对这种情况，本实施例对修磨端进行单端辊缝倾斜的展宽轧制，具体轧制过程如下：

首先对中厚板坯料进行纵向的成形轧制，然后再转钢90°，将中厚板坯料轧制到轧制目标宽度，再对坯料修磨的一端进行单端辊缝倾斜展宽轧制。

进行单端辊缝倾斜展宽轧制前，首先需要确定辊缝上压量。本实施例采用测宽仪测得修磨端的宽度，并根据轧制目标尺寸，采用体积相等原理，确定中厚板坯料修磨端轧制到目标宽度需要的厚度压下量，该厚度压下量能使端部展宽轧制后的宽度与中部宽度一致，该厚度压下量为：

H＝H₁-H₂

H₂＝B₁×H₁/B₂

其中，H为中厚板坯料端部需要轧制的厚度压下量；B₁为经过展宽轧制后，端部的宽度；H₁为经过展宽轧制后，中厚板坯料的厚度；H₂为端部轧制到轧制目标宽度需要达到的厚度；B₂为轧制目标宽度。

根据计算得到的H值，确定轧制时液压辊缝控制系统需要控制的轧辊单端辊缝上压量，本实施例取值为H+(1～6)mm。本实施例通过确定辊缝上压量，选择合适的辊缝，确保只对需要展宽的一端进行轧制，避免另一端被压到，影响最终的展宽 轧制。

按照计算好的辊缝上压量，采用液压辊缝控制系统，控制轧辊单端辊缝倾斜，对中厚板坯料的一端进行轧制道次，另一端处于空载情况不进行展宽，使中厚板一端轧制到与中部宽度相等，实现中厚板宽度均匀的轧制过程。

本实施例中，如果只有一端进行修磨，则本实施例采用上述步骤(2)的方式进行单端辊缝倾斜展宽轧制，如果两端都进行了修磨，则采用上述步骤(3)的方式进行单端辊缝倾斜展宽轧制，当然，如果本实施例的情况下，展宽比也较大，可能出现两端小，中间大的缺陷，结合实施例一的方式进行单端辊缝倾斜展宽轧制。

下面针对钢种：AB/A36-TM坯料尺寸：248×2100×3320毫米，轧制尺寸25.3×3769×17670毫米，对本实施例做进一步详细的介绍：

为将上述尺寸的坯料轧制成目标尺寸，且避免中间宽修磨端小的缺陷，本实施例的具体轧制过程如图5所示：

首先对坯料进行纵向的成形轧制，将坯料轧制到目标宽度3769毫米后，再转钢，由于钢板头部修磨，修磨处宽度只有3700毫米，此时坯料的厚度为138毫米。

计算修磨端轧制到目标宽度时，还需要轧制的厚度压下量：首先计算修磨端轧制到目标宽度需要达到的厚度3700X138/3769＝135.4毫米，由于展宽轧制后的厚度为138毫米，因此还需要轧制的厚度为：138毫米-135.4毫米＝2.6毫米。

在进行单端辊缝倾斜展宽轧制时，为了防止另一端被压到，另一端机械压下需要抬到138+3＝141毫米，辊缝上压量设置为4+2.6＝6.6毫米。

最后开始进行单端辊缝倾斜展宽轧制：如图5，用液压辊缝控制系统控制辊缝传动侧上压6.6毫米，进行单端辊缝倾斜轧制，使坯料传动侧单端进行展宽轧制。

利用HGC液压辊缝特点，也可以在轧制带载荷的情况下，利用液压辊缝控制系统，在轧制过程中，对辊缝进行压下量调整，改善钢板的宽度不均匀性，提高钢板平面形状的矩形化程度，降低钢板的添加量，提高钢板的成材率。经过本实施例的轧制方法后，得到的改善后的钢板如图6所示。

本申请只是列举了两个主要的应用实例，其他任何造成中厚板两头小，中间宽 的情况，都适用于本申请的方法。如表2所示，采用本申请的轧制方法后，毛边钢板的放尺宽度大大改善，提高了钢板的成材率。

表2毛边钢板的放尺宽度改善情况表

本申请的轧制方法采用单端交叉辊缝倾斜轧制的方式，改善中厚板平面形状不良的状况，不但改善展宽比较大时钢板两端小，中间大的缺陷，改善钢板的平面形状，同时，也可以改善其他由于坯料形状不良造成的平面缺陷，例如坯料经过修磨时造成的端部过小的缺陷，通过单端辊缝倾斜展宽轧制，可以使目前平均成材率由89.％提高到90.2％，降低目前钢板的宽度添加量，毛边钢板的放尺宽度大大降低，从而使得钢板的成材率得到很大提高。