一种单机架炉卷轧机生产双相钢的控轧控冷工艺

摘要

本发明一种单机架炉卷轧机生产双相钢的控轧控冷工艺，开发3500mm单机架炉卷轧机的粗轧4道次、精轧7道次、待温2道次新轧制模式、开发炉卷轧机的粗轧4道次、精轧6道次、待温1道次新轧制模式、开发精轧第1道次与待温道次高压小流量除鳞工艺、开发一级程序逻辑控制待温道次速度功能、开发炉卷轧机精轧结束后自动控温功能、开发炉卷轧机精轧结束后自动抛钢功能、开发炉卷轧机在轧件任意长度上恒定升速功能等，解决了单机架炉卷轧机热轧高端特殊精品生产过程中出现的新问题，实现了精轧结束自动控温与抛钢取代人工数秒后手动抛钢，改善轧件入水温度的均匀性，提高了性能合格率，改善了钢板表面质量。

说明书

技术领域

本发明涉及一种炉卷轧机的控制工艺，具体的说是一种单机架炉卷轧机生产双相钢的控轧控冷工艺。

背景技术

目前使用厚度为150mm的坯料平轧高端特殊双相组织钢时，钢板性能需满足应力比与屈强比的特殊要求，为保证组织与性能都满足要求，工艺对待温时间、入水温度、返红温度都有极其严格准确的要求。

对组织要求为双相结构、对应力比、对屈强比有特殊要求的钢种，要求精轧阶段结束后，不能直接进入层流冷却，而是要从机后回到机前自动控温，待控温时间符合工艺要求后，先得到一定比例的先共析铁素体，之后轧机自动抛钢进入层流冷却中得到贝氏体或马氏体。这就要求炉卷轧机奇道次轧制或偶道次轧制，精轧结束后都必须回至机前待温，同时根据工艺对入水温度的需要，一级逻辑程序可取代二级规程来控制待温道次的速度，确保钢板精轧结束后可按要求回至机前自动控温，待控温结束后自动抛钢，同时针对轧件入水时钢板头部温度要高于尾部温度，轧机要具备降低轧件头尾温差的功能，即轧机可在轧件任意长度上恒定升速功能，以便提高轧件尾部的入水温度，从而改善钢板纵向力学性能的均匀性。以上功能的能否实现，将直接决定双相钢或低屈强比钢的最终性能。

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生产双相钢的控轧控冷工艺，综合控制双相组织，同时应力比和屈强比满足要求，实现单机架炉卷轧机热轧平轧高端双相钢所需要性能。

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生产双相钢的控轧控冷工艺，包括：

㈠热炉出钢温度1180～1210℃，二阶段开轧温度880～930℃，终轧温度770～840℃，入水温度（钢板进入层流冷却系统时的温度）680～770℃，待温坯厚度2.8～3.8h（h为成品钢板厚度），返红温度0～350℃；

㈡采用粗轧4道次、精轧7道次和待温2道次的奇道次轧制模式，或采用粗轧4道次、精轧6道次和待温1道次的偶道次轧制模式；

㈢轧制道次为10偶道次，对应待温道次为1道次，轧制道次为11奇道次，对应待温道次为2道次；偶道次轧制结束后轧件自动在机前控温，待控温时间满足工艺要求后，轧机待温1道实现自动抛钢；奇道次轧制结束后轧件由机后待温1道自动回机前控温，待控温结束后轧机待温1道次实现自动抛钢；

㈣轧制道次为偶道次时，待温道次轧制速度与终轧速度一样；轧制道次为奇道次时，待温第2道次的轧制速度与终轧速度一样；

㈤轧件自动控温与抛钢后，轧机抛钢速度在指定轧件长度上，开始使用恒定的加速度，以便提高轧件的入水温度，从而改善轧件的头尾温差与性能均匀性，加速的位置为0m～轧件长度，加速度大小为0m/s²～0.03 m/s²；

㈥由于轧件有2个控温阶段，导致钢板二次氧化严重，为改善钢板表面质量减少氧化铁皮的压入，在二阶段开轧第一道次，轧机使用高压小流量除鳞或高压大流量除鳞，同时在轧件入水前道次使用高压小流量除鳞。

本发明进一步限定的技术方案是：

前述的单机架炉卷轧机生产双相钢的控轧控冷工艺，步骤㈥中，高压小流量压力为24Mpa，水流量为180m³/h；高压大流量除鳞压力均20Mpa，水流量为400m³/h。

前述的单机架炉卷轧机生产双相钢的控轧控冷工艺，用厚度为150mm的坯料轧制厚度≤32mm 的双相组织钢，平轧的坯料长度最长可为8.6m。

前述的单机架炉卷轧机生产双相钢的控轧控冷工艺，轧件进入矫直机之前，按照沿厚度方向上发生≥75%以上塑性变形要求，矫直机矫直速度不超过0.75m/s；如果出现头尾瓢曲，设置调整入口与出口边辊高度，优化矫直速度；如果出现双边浪瓢曲板形，则使用弯辊力来矫直；如果出现单边浪瓢曲，则适当调操作侧与传动侧辊缝差值来矫直。

前述的单机架炉卷轧机生产双相钢的控轧控冷工艺，坯料实际尺寸为150*3185*6500mm，成品厚度为15.3mm，轧制11个道次，待温2个道次，分为三个轧制阶段：一阶段平轧4个道次，二阶段平轧7个道次，最后待温2个道次；控轧控冷工艺包括以下步骤：

⑴坯料在加热炉中的加热温度提高至1190℃，加热炉出钢后先由除鳞机粗除鳞；

⑵进入轧机，轧制道次4+7+2道，一阶段轧制结束后，轧件回到机前摆动降温，当轧件温度降至910℃时，轧机进入轧机开始精轧阶段轧制；

⑶精轧阶段，开轧第一道次轧机高压小流量自动除鳞，精轧第11道次压下率为10.05%，第11道次轧制结束后，轧件终轧温度满足780～820℃要求后，按照4.5m/s速度与0%的压下率待温，25s后轧件进入轧机抛钢，对应第13道次压下率为0%，轧件进入层流冷却系统之前，轧件入水温度740～720℃，轧机抛钢速度为1.80m/s，在轧件长度25m处轧机投用恒定加速度为0.023m/s²；

⑷轧件进入层流冷却系统后，水比2.30，当轧件离开层流冷却系统后，轧件返红温度小于150℃；

⑸轧件进入热矫直机后，矫直机入口辊缝为12.0mm，出口辊缝为15.3mm，矫直力为1000吨以上，轧件头尾矫直速度为0.50m/s，中间本体矫直速度0.75m/s。

前述的单机架炉卷轧机生产双相钢的控轧控冷工艺，坯料实际尺寸为150*2575*6800mm，成品厚度为25m，轧制10个道次、待温1个道次，分为三个轧制阶段：一阶段平轧4个道次，二阶段平轧6个道次，最后待温1个道次，待温时轧机的高压小流量自动除鳞；控轧控冷工艺包括以下步骤：

⑴坯料在加热炉1中的加热温度提高至1200℃，加热炉出钢后先由除鳞机2粗除鳞，粗除鳞后，1#高温计检测坯料1温度不低于1160℃。

⑵进入轧机4，轧制道次4+6+1道，一阶段轧制结束后，轧件回到机前，在2#高温计区域摆动降温，当2#高温计检测到温度降至930℃时，轧机进入轧机4，开始精轧阶段轧制。

⑶精轧阶段，第10道次压下率为11.55%，第10道次轧制结束后，轧件在2#高温计区进行摆动控温，控温时间由一级逻辑程序控制，控温5s结束后轧件进入4轧机抛钢，对应第13道次压下率为0%，轧件进入层流冷却系统6之前，3#高温计检测到轧件入水温度在740～760℃；轧机4的抛钢速度为1.80m/s，轧机4的高压小流量自动除鳞，在轧件长度25m处轧机投用恒定加速度为0.023m/s²。

⑷轧件进入冷却系统6后，水比2.5，当轧件离开层流冷却系统6后，4#高温计检测到轧件返红温度300～350℃。

⑸轧件进入热矫直机7后，矫直机入口辊缝为22.0mm，出口辊缝为25mm，矫直力为1200吨以上，轧件头尾矫直速度为0.50m/s，中间本体矫直速度0.75m/s。

本发明的有益效果是：本发明可平轧的坯料长度最长可为8.6m，在用厚度为150mm的坯料轧制厚度≤32mm 的高端双相组织钢时，组织结构满足要求的同时钢板性能也要满足对应力比与屈强比的特殊要求。本发明可改善轧件入水温度的均匀性，提高了性能合格率，改善了钢板表面质量，综合控制双相组织，同时应力比和屈强比满足要求，实现单机架炉卷轧机热轧平轧高端双相钢所需要性能。

本发明开发3500mm单机架炉卷轧机的粗轧4道次、精轧7道次、待温2道次新轧制模式，开发炉卷轧机的粗轧4道次、精轧6道次、待温1道次新轧制模式，开发精轧第1道次与待温道次高压小流量除鳞工艺，开发一级程序逻辑控制待温道次速度功能，开发炉卷轧机精轧结束后自动控温功能，开发炉卷轧机精轧结束后自动抛钢功能，开发炉卷轧机在轧件任意长度上恒定升速功能等，解决了单机架炉卷轧机热轧高端特殊精品生产过程中出现的问题，实现了精轧结束自动控温与抛钢取代人工数秒后手动抛钢，改善轧件入水温度的均匀性，提高了性能合格率，改善了钢板表面质量。

附图说明

图1是本发明的设备连接图。

具体实施方式

实施例1

一种单机架炉卷轧机生产双相钢的控轧控冷工艺，该钢要求组织为双相结构，同时应力比1满足低于1.14要求，应力比2满足低于1.06要求，应力比3满足低于1.15，纵向屈强比低于0.76。工艺要求出炉温度1190℃，轧制道次4+7+2道，二阶段开轧温度910℃，待温坯厚度3.2h，精轧第一道次轧机高压小流量自动除鳞，第11道次压下率为10.05%，终轧温度780～820℃，精轧结束后一级设定轧件机前摆动25s后自动抛钢，同时对应的第12道次与第13道次压下率为0%；终轧速度与第13道次抛钢速度均为1.80m/s，第12道次待温速度由一级逻辑程序控制为4.5m/s，第13道次抛钢后在轧件长度25m处使用加速度为0.023m/s²；轧件入水温度720～740℃，冷却水水比为2.3、终冷温度不高于150℃；矫直机出入口辊缝按照沿钢板厚度发生80%以上塑性变形来设定，头尾矫直速度0.5m/s，中间本体矫直速度0.75m/s。

本实施例选择1块平轧板X80HD抗大变形管线，组织要求为双相结构，为先共析铁素体与贝氏体，屈强比要求低于0.76，坯料实际尺寸为150*3185*6500mm，成品厚度为15.3mm，轧制11个道次，待温2个道次，分为三个轧制阶段：一阶段平轧4个道次，二阶段平轧7个道次，最后待温2个道次。具体过程如下，见图1：

⑴坯料在加热炉1中的加热温度提高至1190℃，加热炉出钢后先由除鳞机2粗除鳞，粗除鳞后，1#高温计检测坯料1温度不低于1150℃；加热炉出钢后先由除鳞机2粗除鳞，再依次经机前卷取炉3、四辊可逆轧机4和机后卷取炉5。

⑵进入轧机4，轧制道次4+7+2道，一阶段轧制结束后，轧件回到机前，在2#高温计区域摆动降温，当2#高温计检测到温度降至910℃时，轧机进入轧机4，开始精轧阶段轧制。

⑶精轧阶段，开轧第一道次轧机4的高压小流量自动除鳞，精轧第11道次压下率为10.05%，第11道次轧制结束后，轧件在3#高温计区检测终轧温度满足780～820℃要求后，再由一级逻辑程序控制，按照4.5m/s速度与0%的压下率待温，从3#高温计处回至机前2#高温计区进行控温，控温时间由一级逻辑程序控制，控温25s结束后轧件进入轧机4抛钢，对应第13道次压下率为0%，轧件进入层流冷却系统6之前，3#高温计检测到轧件入水温度在740～720℃；轧机4抛钢速度为1.80m/s，在轧件长度25m处轧机投用恒定加速度为0.023m/s²。

⑷轧件进入层流冷却系统6后，水比2.30，当轧件离开层流冷却系统6后，4#高温计检测到轧件返红温度小于150℃。

⑸轧件进入热矫直机7后，矫直机入口辊缝为12.0mm，出口辊缝为15.3mm，矫直力为1000吨以上，轧件头尾矫直速度为0.50m/s，中间本体矫直速度0.75m/s。

实施例2

一种单机架炉卷轧机生产双相钢的控轧控冷工艺，该工艺要求该工艺要求出炉温度1200℃，轧制道次4+6+1道，二阶段开轧温度930℃，待温坯厚度3.5h，第10道次压下率为11.55%，终轧温度790～830℃，精轧结束后一级设定轧件机前摆动5s后自动抛钢，同时对应的第11道次压下率为0%；终轧速度与第11道次抛钢速度均为1.80m/s，第11道次抛钢后在轧件长度23m处使用加速度为0.025m/s²；轧件入水温度740～760℃，冷却水水比为2.5、终冷温度300～350℃；矫直机出入口辊缝按照沿钢板厚度发生85%以上塑性变形来设定，头尾矫直速度0.5m/s，中间本体矫直速度0.75m/s。

本实施例选择1块平轧板Q550高强钢，钢板的屈强比要求低于0.85，坯料实际尺寸为150*2575*6800mm，成品厚度为25m，轧制10个道次、待温1个道次，分为三个轧制阶段：一阶段平轧4个道次，二阶段平轧6个道次，最后待温1个道次，待温时轧机的高压小流量自动除鳞。具体过程如下，见图1：

⑴坯料在加热炉1中的加热温度提高至1200℃，加热炉出钢后先由除鳞机2粗除鳞，粗除鳞后，1#高温计检测坯料1温度不低于1160℃；加热炉出钢后先由除鳞机2粗除鳞，再依次经机前卷取炉3、四辊可逆轧机4和机后卷取炉5。

⑵进入轧机4，轧制道次4+6+1道，一阶段轧制结束后，轧件回到机前，在2#高温计区域摆动降温，当2#高温计检测到温度降至930℃时，轧机进入轧机4，开始精轧阶段轧制。

⑶精轧阶段，第10道次压下率为11.55%，第10道次轧制结束后，轧件在2#高温计区进行摆动控温，控温时间由一级逻辑程序控制，控温5s结束后轧件进入4轧机抛钢，对应第13道次压下率为0%，轧件进入层流冷却系统6之前，3#高温计检测到轧件入水温度在740～760℃；轧机4的抛钢速度为1.80m/s，轧机4的高压小流量自动除鳞，在轧件长度25m处轧机投用恒定加速度为0.023m/s²。

⑷轧件进入冷却系统6后，水比2.5，当轧件离开层流冷却系统6后，4#高温计检测到轧件返红温度300～350℃。

⑸轧件进入热矫直机7后，矫直机入口辊缝为22.0mm，出口辊缝为25mm，矫直力为1200吨以上，轧件头尾矫直速度为0.50m/s，中间本体矫直速度0.75m/s。

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。