CN102266866B - 一种单机架炉卷轧机热轧管线钢的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种单机架炉卷轧机热轧管线钢的生产工艺，钢坯出钢温度≥1180℃，二阶段开轧温度≤900℃，待温坯厚度≤3.3h；9%≤倒数第2道次压下率≤13%，最后道次压下率为0%；降低终轧倒数第2道次的轧制速度，使终轧温度在780℃~820℃；入水温度695℃~740℃后，完成无压下率的在线提速抛钢，进入层流冷却系统冷却；保证轧件入水温度均匀性与返红温度均匀性；轧件进入矫直机之前，按照沿厚度方向上发生≥80%以上塑性变形要求，设定矫直机入口与出口辊缝。本发明轧制特殊用途管线钢时，能在满足最终产品性能要求的同时，控制钢板板形，提高了经济效益。
Description
技术领域
本发明属于轧钢领域，涉及一种单机架炉卷轧机热轧特殊用途管线钢的轧制工艺。
背景技术
目前在使厚度为用220mm 、180mm 、150mm的坯料平轧特殊用途管线钢时，对性能与板形需要同时控制。为保证性能，对终轧温度、入水温度、返红温度都有极其严格准确的要求。例如，抗大变形管线钢X70HD，需要倒数第2道次终轧温度为780℃~820℃，在炉卷轧机机前控温至695℃~740℃之间，得到部分先共析铁素体，之后进入层流冷却进行加速冷却。这就要求炉卷轧机倒数第2道次降低轧制速度，以满足终轧温度的要求，抛钢前在炉卷轧机机前摆动控温，待钢板温度满足入水温度要求后，投用无压下率的自动提速抛钢。由于大变形管线钢X70HD低于100℃,较低的返红温度，增加了板形控制的难度，不仅要保证炉卷轧机的原始轧制板形，同时更要保证冷却后板形、矫直机矫直板形。因使用的原始坯料长度都在7m以上，无论如何提高加热温度或轧制速度等，由于精轧阶段轧件过长，轧制过程中，随钢板轧制过程中变得越来越薄，钢板温降会越来越快，造成沿轧件长度方向上，温度分布极其不均匀，增加了轧件的轧制板形与性能控制的难度。为此，开发一种特殊用途管线钢的轧制工艺，是急需解决的一个问题，特别是坯料长度大于7m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
为了克服现有技术中热轧特殊用途管线钢存在的问题，本发明的目的是提供一种单机架炉卷轧机热轧管线钢的生产工艺，该工艺在采用坯料长度最长为15m，厚度为150mm~220mm的长坯料轧制厚度≤30mm 的特殊用途管线钢时，能在满足最终产品性能要求的同时，控制钢板板形。该工艺不仅提高了性能与板形综合合格率，也提高了经济效益。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种单机架炉卷轧机热轧管线钢的生产工艺，其特征在于该工艺包括以下步骤：
1）钢坯出钢温度≥1180℃，二阶段开轧温度≤900℃，待温坯厚度≤3.3h；
2）轧制道次为9道次或11道次，9%≤倒数第2道次压下率≤13%，最后道次压下率为0%；如出现中浪轧制板形，则增加末轧2道次压下率；
3）降低终轧倒数第2道次的轧制速度，使终轧温度在780℃~820℃；倒数第2道次与终轧速度V满足：1.45m/s≤V≤1.75m/s，根据终轧温度，调整倒数第2道次轧制速度。倒数第2道次轧制结束后，钢板在机前辊道摆动，直到温度达到入水温度695℃~740℃后，完成无压下率的在线提速抛钢，进入层流冷却系统冷却；抛钢道次中，0≤加速度≤0.02m/s2，保证轧件头与尾返红温度的均匀性；
4）结合板形情况，选择二级弯辊系数，如果出现边浪瓢曲板形，二级弯辊力则使用2.0~2.5,以此增加弯辊力，消除边浪瓢曲板形；如果轧制板形为中浪，二级弯辊力则使用0~1.5，以此降低弯辊力，消除中浪瓢曲板形；
5）工作辊辊凸度：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；
6）轧件进入冷却系统前，轧件要求在机前辊道摆动，保证钢板沿厚度方向上温度均匀；保证轧件入水温度均匀性与返红温度均匀性；
7）轧件进入矫直机之前，按照沿厚度方向上发生≥80%以上塑性变形要求，设定矫直机入口与出口辊缝；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，则调操作侧与传动侧辊缝差值来矫直，完成管线钢的生产。
本发明在二级程序上开发自动降速与自动控温功能，即投用炉卷轧机倒数第2道次轧制降速功能、抛钢道次机前控温功能、无压下率的在线自动提速抛钢、层流冷却系统在线自动减水功能，既满足了工艺对终轧温度、入水温度、返红温度的要求，结合轧制与矫直工艺，综合控制性能与板形。
本发明成功解决了单机架炉卷轧机热轧特殊用途管线钢性能与板形问题，尤其是解决了性能问题。不仅提高了性能与板形综合合格率，也在一定程度上提高了经济效益。本发明适用于用厚度为150mm~220mm的长坯料（最长为15m），轧制厚度≤30mm 的高特殊用途管线钢，在满足最终产品性能要求的前提下，同时控制钢板板形，所有的功能均自动实现。
附图说明
图1是本发明的生产流程图。
具体实施方式
实施例1
一种单机架炉卷轧机热轧平轧特殊用途管线钢性能与板形的控制工艺，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900℃，待温坯厚度3.3h，第10道次压下率为10%，第11道次压下率为0%；二级弯辊力系数为最大的2.5；终轧速度为1.70m/s，加速度为0.01m/s2；工作辊生产800吨以上后，开启工作辊身边部冷却水；投用冷却系统的边部遮挡，冷却水水比为1.50；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0.40m/s，中间本体矫直速度0.80m/s。
本实施例选择1块平轧板X70HD抗大变形管线，坯料实际尺寸为150*3175*8500mm，成品厚度为17.5mm，轧制11个道次，分为两个轧制阶段：一阶段平轧4个道次，二阶段平轧7个道次。具体过程如下，见图1，图中，1是加热炉、2是除鳞机、3是机前卷取炉、4是四辊可逆轧机、5是机后卷取炉、6是层流冷却系统、7是 热矫直机、1#高温计、2#高温计、3#高温计、4#高温计。
（1）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#高温计检测坯料温度不低于1150℃。
（2）进入四辊可逆轧机4，轧制道次4+6+1道，如轧机4的工作辊生产800吨以上后，开启轧机的工作辊身边部冷却水。一阶段轧制结束后，先进入层流冷却系6统穿水，缩短待温时间。之后轧件回到机前，在2#高温计区域摆动降温，当2#高温计检测到温度降至900℃时，轧件进入轧机，开始精轧阶段轧制。
（3）精轧阶段，调整轧机4的弯辊二级系数为2.5，弯辊力用至最大。第10道次压下率为10%，第10道次轧制结束后，轧件进入2#高温计区域待温，同时在辊道上摆动，保证温度均匀性。当2#高温计检测到温度为740℃时，轧件进入4轧机抛钢，对应第11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715℃±10℃；4轧机抛钢速度为1.70m/s，加速度为0.01m/s2。
（4）轧件进入冷却系统6后，投用边部遮挡功能，同时水比1.50。当轧件离开6层流冷却系统后，4#高温计检测到轧件返红温度330℃~380℃。
（5）轧件进入热矫直机7后，矫直机入口辊缝为13.0mm，出口辊缝为17.5mm，矫直力为1000吨以上。轧件头尾矫直速度为0.40m/s，中间本体矫直速度0.80m/s。
实施例2
一种单机架炉卷轧机热轧平轧特殊用途管线钢性能与板形的控制工艺，该工艺要求出炉温度1180℃，轧制道次4+4+1道，二阶段开轧温度800℃，待温坯厚度3.2h，第8道次压下率为12%，第9道次压下率为0%；二级弯辊力系数为最大的2.2；终轧速度为1.45m/s，加速度为0.01m/s2；工作辊生产800吨以上后，开启工作辊身边部冷却水；投用冷却系统的边部遮挡，冷却水水比为1.60；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0.50m/s，中间本体矫直速度0.90m/s。
本实施例选择1块平轧板X65MO海底管线钢，坯料实际尺寸为220*2075*9500mm，成品厚度为28m，轧制9个道次，分为两个轧制阶段：一阶段平轧4个道次，二阶段平轧5个道次。具体过程如下：
（1）坯料在1中的加热温度提高至1180℃，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℃。
（2）进入轧机4，轧制道次4+4+1道，如轧机4的工作辊生产800吨以上后，开启4轧机的工作辊身边部冷却水。一阶段轧制结束后，先进入6层流冷却系统穿水，缩短待温时间。之后轧件回到机前，在2#高温计区域摆动降温，当2#高温计检测到温度降至800℃时，轧机进入4轧机，开始精轧阶段轧制。
（3）精轧阶段，调整轧机4的弯辊二级系数为2.2。第8道次压下率为12%，第8道次轧制结束后，轧件进入2#高温计区域待温，同时在辊道上摆动，保证温度均匀性。当2#高温计检测到温度为730℃时，轧件进入4轧机抛钢，对应第11道次压下率为0%，轧件进入6层流冷却系统之前，3#高温计检测到轧件入水温度在710℃±20℃；4轧机抛钢速度为1.45m/s，加速度为0.01m/s2。
（4）轧件进入冷却系统6后，不投用边部遮挡功能，同时水比1.60，当轧件离开6层流冷却系统后，4#高温计检测到轧件返红温度480℃~520℃。
（5）轧件进入热矫直机7后，矫直机入口辊缝为25mm，出口辊缝为28mm，矫直力为900吨以上。轧件头尾矫直速度为0.50m/s，中间本体矫直速度0.90m/s。
本发明在采用坯料长度最长为15m，厚度为150mm~220mm的长坯料轧制厚度≤30mm 的特殊用途管线钢时，能在满足最终产品性能要求的同时，控制钢板板形。该工艺不仅提高了性能与板形综合合格率，也提高了经济效益。
Claims (2)
1.一种单机架炉卷轧机热轧管线钢的生产工艺，其特征在于该工艺包括以下步骤：
1）钢坯出钢温度≥1180℃，二阶段开轧温度≤900℃，待温坯厚度≤3.3h；
2）轧制道次为9道次或11道次，9%≤倒数第2道次压下率≤13%，最后道次压下率为0%；如出现中浪轧制板形，则增加倒数第2道次压下率；
3）降低终轧倒数第2道次的轧制速度，使终轧温度在780℃~820℃；倒数第2道次与终轧速度V满足：1.45m/s≤V≤1.75m/s，倒数第2道次轧制结束后，钢板在机前辊道摆动，直到温度达到入水温度695℃~740℃后，完成无压下率的在线提速抛钢，进入层流冷却系统冷却；抛钢道次中，0≤加速度≤0.02m/s2，保证轧件头与尾返红温度的均匀性；
4）结合板形情况，选择二级弯辊系数，如果出现边浪瓢曲板形，二级弯辊力则使用2.0~2.5,以此增加弯辊力，消除边浪瓢曲板形；如果轧制板形为中浪，二级弯辊力则使用0~1.5，以此降低弯辊力，消除中浪瓢曲板形；
5）工作辊辊凸度：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；
6）轧件进入冷却系统前，轧件要求在机前辊道摆动，保证钢板沿厚度方向上温度均匀；保证轧件入水温度均匀性与返红温度均匀性；
7）轧件进入矫直机之前，按照沿厚度方向上发生≥80%塑性变形要求，设定矫直机入口与出口辊缝；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，则调操作侧与传动侧辊缝差值来矫直，完成管线钢的生产。
2.根据权利要求1所述的单机架炉卷轧机热轧管线钢的生产工艺，其特征在于：步骤3）中，根据终轧温度，调整倒数第2道次轧制速度。
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