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2021-01-29 17:01:12|
321|
起点商标网 一种适用于超快冷的x70薄宽板板形控制方法
技术领域
[0001]
本发明属于冶金制造技术领域，具体涉及一一种适用于超快冷的x70薄宽板板形控制方法。
背景技术：
[0002]
近年来，随着国内外输气、输油管的延长和要求压力的提高，x70成为主流高强管线钢。因为高强管线钢采用低终轧温度、低水冷温度的工艺路线，所以高强管线钢的变形抗力大，对水冷均匀性要求极高，板形控制难度大。
[0003]
随着客户需求量的提高、输气输油管道直径的扩大，管线用钢宽度也逐渐加宽。高强超宽管线钢是现代冶金技术、材料技术和制造技术发展与集成的产物，高强超宽管线钢的开发标志着管线钢进入一个新时代。
[0004]
但高强管线钢在宽度加宽的同时，也意味着板形控制难度呈几何指数增长。特别是对于厚度不大于20，宽度在4000-5000之间的薄宽板，经常出现因板形控制不良、水冷温度不均、表面残留水等因素，导致冷床上板形受应力影响，再次变形瓢曲严重，严重影响正常生产流程与产品质量。
[0005]
因此如何控制水冷均匀性、钢板表面有无残留水、防止再次瓢曲变形，达到板形合格，并正常走线剪切生产，仍需深入研究。
技术实现要素：
[0006]
本发明的目的是提供一种适用于超快冷的x70薄宽板板形控制方法，以解决现有技术中的问题。
[0007]
本发明是通过如下技术方案实现的：一种适用于超快冷的x70薄宽板板形控制方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1，预矫直步骤：将轧制好的板材投入预矫直机，提升预矫直力至3500~4000kn，进行预矫直；步骤2，水冷步骤：采用超快冷系统进行冷却；其中1）水冷模式：采用5kg、dq模式；2）喷嘴：采用缝隙喷嘴、高密喷嘴组合；3）水组：采用缝隙喷嘴2~4组、高密喷嘴5~12或13组；4）流量：缝隙每组上喷流量290m
³
/h、高密每组上中腔流量135m
³
/h；5）水比：缝隙和高密水比1.6~1.7；6）边腔：高密边腔系数0.35；7）超快冷辊速：辊速设定0.8m/；8）超快冷加速度：加速度设定0.012~0.015；9）横喷、侧喷、吹扫：横喷使用第3组、第5组，侧喷使用第1组、第3组、第4组、第5组、第6组，吹扫使用第2组、第3组；
10）头尾遮蔽：头部，上距离300mm、流量系数0.4，下距离150mm、流量系数0.47；尾部，上距离1000mm、流量系数0.68，下距离600mm、流量系数0.75；头部遮蔽时间系数，2.1s；步骤3，返红步骤；返红时间30~40s；步骤4，热矫直机矫直步骤；采用小倾动，2遍热矫直、矫直力12000kn。
[0008]
进一步的：所述步骤4中，小倾动的倾动值为1.8。
[0009]
进一步的：所述钢板在精轧段，末三道次采用等比例凸度变化，轧制力呈线性下降，并采用小弯辊力1500~3000kn，达到原始板形平整或微中浪。
[0010]
进一步的：在预矫直步骤前还包括排产步骤，排产在1500t以内。
[0011]
本发明的优点是：本发明是针对高强薄宽规格管线钢x70板形瓢曲严重的问题，提供适用于超快冷的x70薄宽板板形控制方法，采用5000mm强力宽厚板轧机、预矫直机、超快冷adcos-pm、热矫直机等通用设备，通过精细化的轧制参数，研发的特殊水冷模式、水冷和热矫参数的综合配合，可稳定生产薄规格、超宽规格、高强的管线钢x70。本发明解决了x70钢板水冷过程瓢曲、出水瓢曲、兜水等系列问题，避免水冷瓢曲无法矫直问题，同时保证冷床板形不再变形，最终实现x70钢板板形平整的目的。同时还具有冷速大，水冷温度均匀，板形平整，可实现在线探伤，生产效率高，整板性能均匀的优点。
具体实施方式
[0012]
本发明公开了一种适用于超快冷的x70薄宽板板形控制方法，包括如下步骤：步骤1，预矫直步骤：将轧制好的板材投入预矫直机，提升预矫直力至3500~4000kn，进行预矫直；步骤2，水冷步骤：采用超快冷系统进行冷却；其中1）水冷模式：采用5kg、dq模式；2）喷嘴：采用缝隙喷嘴、高密喷嘴组合；3）水组：采用缝隙喷嘴2~4组、高密喷嘴5~12或13组；4）流量：缝隙每组上喷流量290m
³
/h、高密每组上中腔流量135m
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/h；5）水比：缝隙和高密水比1.6~1.7；6）边腔：高密边腔系数0.35；7）超快冷辊速：辊速设定0.8m/；8）超快冷加速度：加速度设定0.012~0.015；9）横喷、侧喷、吹扫：横喷使用第3组、第5组，侧喷使用第1组、第3组、第4组、第5组、第6组，吹扫使用第2组、第3组；10）头尾遮蔽：头部，上距离300mm、流量系数0.4，下距离150mm、流量系数0.47；尾部，上距离1000mm、流量系数0.68，下距离600mm、流量系数0.75；头部遮蔽时间系数，2.1s；步骤3，返红步骤；返红时间30~40s；步骤4，热矫直机矫直步骤；采用小倾动，2遍热矫直、矫直力12000kn。
[0013]
优选的：所述步骤4中，小倾动的倾动值在1.7-1.9，进一步优选为1.8。
[0014]
优选的：所述钢板在精轧段，末三道次采用等比例凸度变化，轧制力呈线性下降，并采用小弯辊力1500~3000kn，达到原始板形平整或微中浪。
[0015]
优选的：在预矫直步骤前还包括排产步骤，排产在1500t以内。
[0016]
优选的：所述的超快冷系统为东北大学的adcos-pm型轧后冷却系统。其余设备均为通用设备。
[0017]
本发明是针对高强薄宽规格管线钢x70板形瓢曲严重的问题，提供适用于超快冷的x70薄宽板板形控制方法，采用5000mm强力宽厚板轧机、预矫直机、超快冷adcos-pm、热矫直机等通用设备，通过精细化的轧制参数，研发的特殊水冷模式、水冷和热矫参数的综合配合，可稳定生产薄规格、超宽规格、高强的管线钢x70。本发明解决了x70钢板水冷过程瓢曲、出水瓢曲、兜水等系列问题，避免水冷瓢曲无法矫直问题，同时保证冷床板形不再变形，最终实现x70钢板板形平整的目的。
[0018]
实施例1根据本发明一种适用于超快冷的x70薄宽板板形控制方法，完成薄宽规格高强管线钢x70稳定生产。板材规格：19.7/19.8*4374*12100mm，达到月产10707吨，板形合格率100%。
[0019]
具体如下：过钢量780吨；终轧温度824℃；终冷温度519℃；压下规程末三道轧制力呈线性下降；投用预矫直机3500~4000kn；采用5kg、dq模式水冷；缝隙喷嘴3组、流量290m
³
/h；高密喷嘴9组、流量135m
³
/h、边腔0.35；水比1.6；辊速0.8m/s；加速度0.012；侧喷开启第1、3、4、5、6组；横喷开启第3、5组；吹扫关闭第1组、开启第2、3组；头部遮蔽，上距离300mm、流量系数0.4，下距离150mm、流量系数0.47；尾部遮蔽，上距离1000mm、流量系数0.68，下距离600mm、流量系数0.75；头部遮蔽时间2.1s；热矫直机前返红30~40s，热矫直倾动1.8，热矫直力12000kn。
[0020]
本实施例中，经测试，具有冷速大（23-27℃/s），水冷温度均匀（头尾温差20-30℃），板形平整（水冷后和冷床板形不起浪），可实现在线探伤，生产效率高（17-19块/h），整板性能均匀（头中尾性能差20-50mpa）等优点。
[0021]
本方案中，各步骤参数的选择原理如下：第一，排产；超宽规格辊型排产至关重要。宽规格钢板过钢量过大排产，工作辊中间磨损量大于边部，会产生浪形，因此需在工作辊前期排产，1500t以内；第二，精轧；末三采用等比例凸度变化，轧制力呈线性下降，并采用小弯辊力1500~3000kn，达到原始板形平整或微中浪；第三，预矫直机；投用预矫直机，并提升预矫直力至3500~4000kn，保证入水板形平整，提高水冷均匀性；第四，薄宽板水冷：1）水冷模式；采用5kg、dq模式。采用超强高压水冷，提高水冷均匀性；2）喷嘴；采用缝隙喷嘴、高密喷嘴；仅使用缝隙喷嘴，受冷却区域影响，终冷温度不能达到目标值；仅使用高密喷嘴，冷却能力不足，温度不均；在5kg、dq模式下，缝隙喷嘴高压大流量大冷速，保证入水钢板上下水冷温度均匀；缝隙喷嘴小流量，达到控制板形和终冷温度的目的；3）水组；采用缝隙喷嘴2~4组、高密喷嘴5~12/13组；缝隙1组、高密14组都与侧喷、横喷、吹扫有交叉，如果投入使用，导致无法彻底清除板面残留水，导致水冷不均，板形瓢曲；因此选择水组时，应与侧喷、横喷、吹扫避开，避免互相干涉；4）流量；缝隙每组上喷流量290m
³
/h、高密每组上中腔流量135m
³
/h；采用强冷+弱冷，流量递减的方式，提高水冷均匀性，有利于清除板面残留水；
5）水比；缝隙和高密水比1.6~1.7；解决钢板上下表面水冷不均横瓢的问题；6）边腔；高密边腔系数0.35；解决边部局部过冷问题，提高超快钢板横向水冷均匀性；7）超快冷辊速；辊速设定0.8m/s；与预矫直机刚开始矫直速度一致，避免受钢板加减速和辊道磨损因素导致的跟踪错误；8）超快冷加速度；加速度设定0.012~0.015；因钢板头尾入水温度存在偏差，水冷过程中匹配合理的加速度，解决钢板头尾温度差的问题，提高水冷均匀性；9）横喷、侧喷、吹扫；横喷使用第3组、第5组，侧喷使用第1组、第3组、第4组、第5组、第6组，吹扫使用第2组、第3组；首先，由横喷第3组、侧喷第3、4、5、6组和吹扫2组，构成a段封水组，即钢板出水冷区时的区域；其次，关闭吹扫1组，目的是解决钢板表面存水问题，目前超快冷清水能力小于高强超宽x70表面投入流量，关闭吹扫1组，由堵的方式改为疏通的方式，多余的残留水由钢板尾部流出，减少上表清除残留水压力；再次，侧喷第1组，作为钢板水冷过程中，增加钢板尾部流出残留水时的清水能力；最后，由横喷第5组和吹扫第3组，构成出超快冷设备的封水组，最终清除钢板所有残留水，达到表面无残留水的目的；10）头尾遮蔽；头部，上距离300mm、流量系数0.4，下距离150mm、流量系数0.47；尾部，上距离1000mm、流量系数0.68，下距离600mm、流量系数0.75；头部遮蔽时间系数，2.1s；解决头尾局部过冷瓢曲和出水头部上翘严重无法矫直的问题；主要考虑冷却过程中相变的作用；管线钢终冷520℃，钢板组织中体积变化为马氏体体积＞贝氏体体积＞珠光体体积；为改善板形，钢板头部下扣，说明上表面相变比下表面快，此时应适当增加下表流量系数；钢板头部上翘时，可适当减少下表流量系数；第五，返红；热矫前需返红30~40s，使板面局部过冷区域，有充足的时间进行返红，使板面温度均匀，初步消除内应力；第六，热矫直机；采用小倾动（1.8）的策略，减小初始翘曲度，匹配合理的塑性变形，并采用2遍热矫直、矫直力12000kn的方式，最大程度消除内应力；最终达到钢板的残余曲率最小，板形最好的目的。
技术领域
[0001]
本发明属于冶金制造技术领域，具体涉及一一种适用于超快冷的x70薄宽板板形控制方法。
背景技术：
[0002]
近年来，随着国内外输气、输油管的延长和要求压力的提高，x70成为主流高强管线钢。因为高强管线钢采用低终轧温度、低水冷温度的工艺路线，所以高强管线钢的变形抗力大，对水冷均匀性要求极高，板形控制难度大。
[0003]
随着客户需求量的提高、输气输油管道直径的扩大，管线用钢宽度也逐渐加宽。高强超宽管线钢是现代冶金技术、材料技术和制造技术发展与集成的产物，高强超宽管线钢的开发标志着管线钢进入一个新时代。
[0004]
但高强管线钢在宽度加宽的同时，也意味着板形控制难度呈几何指数增长。特别是对于厚度不大于20，宽度在4000-5000之间的薄宽板，经常出现因板形控制不良、水冷温度不均、表面残留水等因素，导致冷床上板形受应力影响，再次变形瓢曲严重，严重影响正常生产流程与产品质量。
[0005]
因此如何控制水冷均匀性、钢板表面有无残留水、防止再次瓢曲变形，达到板形合格，并正常走线剪切生产，仍需深入研究。
技术实现要素：
[0006]
本发明的目的是提供一种适用于超快冷的x70薄宽板板形控制方法，以解决现有技术中的问题。
[0007]
本发明是通过如下技术方案实现的：一种适用于超快冷的x70薄宽板板形控制方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1，预矫直步骤：将轧制好的板材投入预矫直机，提升预矫直力至3500~4000kn，进行预矫直；步骤2，水冷步骤：采用超快冷系统进行冷却；其中1）水冷模式：采用5kg、dq模式；2）喷嘴：采用缝隙喷嘴、高密喷嘴组合；3）水组：采用缝隙喷嘴2~4组、高密喷嘴5~12或13组；4）流量：缝隙每组上喷流量290m
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/h、高密每组上中腔流量135m
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/h；5）水比：缝隙和高密水比1.6~1.7；6）边腔：高密边腔系数0.35；7）超快冷辊速：辊速设定0.8m/；8）超快冷加速度：加速度设定0.012~0.015；9）横喷、侧喷、吹扫：横喷使用第3组、第5组，侧喷使用第1组、第3组、第4组、第5组、第6组，吹扫使用第2组、第3组；
10）头尾遮蔽：头部，上距离300mm、流量系数0.4，下距离150mm、流量系数0.47；尾部，上距离1000mm、流量系数0.68，下距离600mm、流量系数0.75；头部遮蔽时间系数，2.1s；步骤3，返红步骤；返红时间30~40s；步骤4，热矫直机矫直步骤；采用小倾动，2遍热矫直、矫直力12000kn。
[0008]
进一步的：所述步骤4中，小倾动的倾动值为1.8。
[0009]
进一步的：所述钢板在精轧段，末三道次采用等比例凸度变化，轧制力呈线性下降，并采用小弯辊力1500~3000kn，达到原始板形平整或微中浪。
[0010]
进一步的：在预矫直步骤前还包括排产步骤，排产在1500t以内。
[0011]
本发明的优点是：本发明是针对高强薄宽规格管线钢x70板形瓢曲严重的问题，提供适用于超快冷的x70薄宽板板形控制方法，采用5000mm强力宽厚板轧机、预矫直机、超快冷adcos-pm、热矫直机等通用设备，通过精细化的轧制参数，研发的特殊水冷模式、水冷和热矫参数的综合配合，可稳定生产薄规格、超宽规格、高强的管线钢x70。本发明解决了x70钢板水冷过程瓢曲、出水瓢曲、兜水等系列问题，避免水冷瓢曲无法矫直问题，同时保证冷床板形不再变形，最终实现x70钢板板形平整的目的。同时还具有冷速大，水冷温度均匀，板形平整，可实现在线探伤，生产效率高，整板性能均匀的优点。
具体实施方式
[0012]
本发明公开了一种适用于超快冷的x70薄宽板板形控制方法，包括如下步骤：步骤1，预矫直步骤：将轧制好的板材投入预矫直机，提升预矫直力至3500~4000kn，进行预矫直；步骤2，水冷步骤：采用超快冷系统进行冷却；其中1）水冷模式：采用5kg、dq模式；2）喷嘴：采用缝隙喷嘴、高密喷嘴组合；3）水组：采用缝隙喷嘴2~4组、高密喷嘴5~12或13组；4）流量：缝隙每组上喷流量290m
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/h、高密每组上中腔流量135m
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/h；5）水比：缝隙和高密水比1.6~1.7；6）边腔：高密边腔系数0.35；7）超快冷辊速：辊速设定0.8m/；8）超快冷加速度：加速度设定0.012~0.015；9）横喷、侧喷、吹扫：横喷使用第3组、第5组，侧喷使用第1组、第3组、第4组、第5组、第6组，吹扫使用第2组、第3组；10）头尾遮蔽：头部，上距离300mm、流量系数0.4，下距离150mm、流量系数0.47；尾部，上距离1000mm、流量系数0.68，下距离600mm、流量系数0.75；头部遮蔽时间系数，2.1s；步骤3，返红步骤；返红时间30~40s；步骤4，热矫直机矫直步骤；采用小倾动，2遍热矫直、矫直力12000kn。
[0013]
优选的：所述步骤4中，小倾动的倾动值在1.7-1.9，进一步优选为1.8。
[0014]
优选的：所述钢板在精轧段，末三道次采用等比例凸度变化，轧制力呈线性下降，并采用小弯辊力1500~3000kn，达到原始板形平整或微中浪。
[0015]
优选的：在预矫直步骤前还包括排产步骤，排产在1500t以内。
[0016]
优选的：所述的超快冷系统为东北大学的adcos-pm型轧后冷却系统。其余设备均为通用设备。
[0017]
本发明是针对高强薄宽规格管线钢x70板形瓢曲严重的问题，提供适用于超快冷的x70薄宽板板形控制方法，采用5000mm强力宽厚板轧机、预矫直机、超快冷adcos-pm、热矫直机等通用设备，通过精细化的轧制参数，研发的特殊水冷模式、水冷和热矫参数的综合配合，可稳定生产薄规格、超宽规格、高强的管线钢x70。本发明解决了x70钢板水冷过程瓢曲、出水瓢曲、兜水等系列问题，避免水冷瓢曲无法矫直问题，同时保证冷床板形不再变形，最终实现x70钢板板形平整的目的。
[0018]
实施例1根据本发明一种适用于超快冷的x70薄宽板板形控制方法，完成薄宽规格高强管线钢x70稳定生产。板材规格：19.7/19.8*4374*12100mm，达到月产10707吨，板形合格率100%。
[0019]
具体如下：过钢量780吨；终轧温度824℃；终冷温度519℃；压下规程末三道轧制力呈线性下降；投用预矫直机3500~4000kn；采用5kg、dq模式水冷；缝隙喷嘴3组、流量290m
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/h；高密喷嘴9组、流量135m
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/h、边腔0.35；水比1.6；辊速0.8m/s；加速度0.012；侧喷开启第1、3、4、5、6组；横喷开启第3、5组；吹扫关闭第1组、开启第2、3组；头部遮蔽，上距离300mm、流量系数0.4，下距离150mm、流量系数0.47；尾部遮蔽，上距离1000mm、流量系数0.68，下距离600mm、流量系数0.75；头部遮蔽时间2.1s；热矫直机前返红30~40s，热矫直倾动1.8，热矫直力12000kn。
[0020]
本实施例中，经测试，具有冷速大（23-27℃/s），水冷温度均匀（头尾温差20-30℃），板形平整（水冷后和冷床板形不起浪），可实现在线探伤，生产效率高（17-19块/h），整板性能均匀（头中尾性能差20-50mpa）等优点。
[0021]
本方案中，各步骤参数的选择原理如下：第一，排产；超宽规格辊型排产至关重要。宽规格钢板过钢量过大排产，工作辊中间磨损量大于边部，会产生浪形，因此需在工作辊前期排产，1500t以内；第二，精轧；末三采用等比例凸度变化，轧制力呈线性下降，并采用小弯辊力1500~3000kn，达到原始板形平整或微中浪；第三，预矫直机；投用预矫直机，并提升预矫直力至3500~4000kn，保证入水板形平整，提高水冷均匀性；第四，薄宽板水冷：1）水冷模式；采用5kg、dq模式。采用超强高压水冷，提高水冷均匀性；2）喷嘴；采用缝隙喷嘴、高密喷嘴；仅使用缝隙喷嘴，受冷却区域影响，终冷温度不能达到目标值；仅使用高密喷嘴，冷却能力不足，温度不均；在5kg、dq模式下，缝隙喷嘴高压大流量大冷速，保证入水钢板上下水冷温度均匀；缝隙喷嘴小流量，达到控制板形和终冷温度的目的；3）水组；采用缝隙喷嘴2~4组、高密喷嘴5~12/13组；缝隙1组、高密14组都与侧喷、横喷、吹扫有交叉，如果投入使用，导致无法彻底清除板面残留水，导致水冷不均，板形瓢曲；因此选择水组时，应与侧喷、横喷、吹扫避开，避免互相干涉；4）流量；缝隙每组上喷流量290m
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/h、高密每组上中腔流量135m
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/h；采用强冷+弱冷，流量递减的方式，提高水冷均匀性，有利于清除板面残留水；
5）水比；缝隙和高密水比1.6~1.7；解决钢板上下表面水冷不均横瓢的问题；6）边腔；高密边腔系数0.35；解决边部局部过冷问题，提高超快钢板横向水冷均匀性；7）超快冷辊速；辊速设定0.8m/s；与预矫直机刚开始矫直速度一致，避免受钢板加减速和辊道磨损因素导致的跟踪错误；8）超快冷加速度；加速度设定0.012~0.015；因钢板头尾入水温度存在偏差，水冷过程中匹配合理的加速度，解决钢板头尾温度差的问题，提高水冷均匀性；9）横喷、侧喷、吹扫；横喷使用第3组、第5组，侧喷使用第1组、第3组、第4组、第5组、第6组，吹扫使用第2组、第3组；首先，由横喷第3组、侧喷第3、4、5、6组和吹扫2组，构成a段封水组，即钢板出水冷区时的区域；其次，关闭吹扫1组，目的是解决钢板表面存水问题，目前超快冷清水能力小于高强超宽x70表面投入流量，关闭吹扫1组，由堵的方式改为疏通的方式，多余的残留水由钢板尾部流出，减少上表清除残留水压力；再次，侧喷第1组，作为钢板水冷过程中，增加钢板尾部流出残留水时的清水能力；最后，由横喷第5组和吹扫第3组，构成出超快冷设备的封水组，最终清除钢板所有残留水，达到表面无残留水的目的；10）头尾遮蔽；头部，上距离300mm、流量系数0.4，下距离150mm、流量系数0.47；尾部，上距离1000mm、流量系数0.68，下距离600mm、流量系数0.75；头部遮蔽时间系数，2.1s；解决头尾局部过冷瓢曲和出水头部上翘严重无法矫直的问题；主要考虑冷却过程中相变的作用；管线钢终冷520℃，钢板组织中体积变化为马氏体体积＞贝氏体体积＞珠光体体积；为改善板形，钢板头部下扣，说明上表面相变比下表面快，此时应适当增加下表流量系数；钢板头部上翘时，可适当减少下表流量系数；第五，返红；热矫前需返红30~40s，使板面局部过冷区域，有充足的时间进行返红，使板面温度均匀，初步消除内应力；第六，热矫直机；采用小倾动（1.8）的策略，减小初始翘曲度，匹配合理的塑性变形，并采用2遍热矫直、矫直力12000kn的方式，最大程度消除内应力；最终达到钢板的残余曲率最小，板形最好的目的。
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