CN110465561B - 一种热轧带钢矫平矫工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于热轧带钢精整领域，涉及一种热轧带钢矫平矫工艺，热轧带钢依次通过辊式矫直机、平整机、第一张力装置、拉矫机和第二张力装置，采用辊式矫直、平整和拉矫的组合方式来消除带钢的板形缺陷，改善表面质量，提升机械性能，降低残余应力水平，提高机组成材率；其中张力装置为拉矫机和平整机提供足够大的张力，利于穿带和板形调控，提高成材率，辊式矫直机能够对热轧带钢进行初步板形调控，平整机、张力装置和拉矫机的配合使用能够消除薄带钢的板形缺陷，改善带钢机械性能。

Description

一种热轧带钢矫平矫工艺

技术领域

本发明属于热轧带钢精整领域，涉及一种热轧带钢矫平矫工艺，尤其涉及一种适用于热轧高强钢和热轧薄带钢精整的矫平矫工艺。

背景技术

随着热轧无头轧制技术的日趋成熟和完善，目前热轧带钢的生产极限厚度已经降至0.6mm～0.8mm，同时由于带钢厚度的减薄，在热轧生产过程中，很容易地受到如轧辊变形、冷却不均等因素的影响而出现较大板形缺陷。另外，通过添加合金元素或采用TMCP技术生产的高强钢和超高强钢，在热轧生产过程中也会受到轧辊变形、冷却不均等因素的影响而出现板形缺陷和内部残余应力分布不均等问题。为了满足下游客户和酸洗、冷轧、热板镀锌等下游生产工序对热轧带钢板形质量的要求，通常需要对热轧带钢进行平整处理，以改善带钢的板形质量、表面质量和机械性能。

对于传统热轧平整机组和平整加矫直机组，由于其综合板形调控能力有限，针对热轧高强钢超高强钢和热轧薄带钢很难获得理想的目标板形质量，而且辊式矫直机只对厚规格带钢的板形改善起到一定的作用，对薄规格带钢却几乎无能为力。另外，对于传统热轧平整机组和平整加矫直机组，每次都需要将带钢头部缠绕到卷取机并建立张力后才能开始正常生产，这样会导致未经平整的带钢长度较长，板形质量和机械性能都较差，后续在使用和下游工序生产过程中都需要切掉该段未经平整的带钢，导致成材率降低。

因此，目前急需一种能够满足热轧高强钢和热轧薄带钢精整生产并能提高产品成材率的工艺技术。

发明内容

有鉴于此，本发明为了解决上述热轧高强钢和热轧薄带钢精整过程中存在的上述问题，提供一种热轧带钢矫平矫工艺，该工艺能够满足热轧高强钢和热轧薄带钢的精整生产要求，可有效消除板形缺陷，改善表面质量和提升机械性能，并能大大提高成材率。

为达到上述目的，本发明提供一种热轧带钢矫平矫工艺，热轧带钢依次通过辊式矫直机、平整机、第一张力装置、拉矫机和第二张力装置，采用矫直、平整和拉矫的组合方式来消除带钢的板形缺陷，改善表面质量，提升机械性能，降低残余应力水平，提高机组成材率；其中张力装置为拉矫机和平整机提供足够大的张力，利于穿带和板形调控，提高成材率，辊式矫直机能够对热轧带钢进行初步板形调控，平整机、张力装置和拉矫机的配合使用能够消除薄带钢的板形缺陷，改善带钢机械性能。

本基础方案的有益效果在于：辊式矫直机能够对经过的热轧带钢形成一定的压弯量，使得热轧带钢在经过辊式矫直机时发生弹塑性变形，以消除热轧带钢在纵向和横向上的板形缺陷；平整机起到对经过辊式矫直机矫直后的热轧带钢进行平整，同时由于热轧带钢经过辊式矫直机时表面的氧化铁皮容易产生裂纹和发生部分脱落，平整机的轧制作用能够改善热轧带钢的表面质量；第一张力装置为平整机提供足够大的前张力，从而使热轧带钢经过平整后可获得平直的板形；热轧钢在两个张力装置大张力的作用下，配合拉矫机上弯曲辊一定的压下量，将发生一定的塑性延伸，从而有效消除带钢的板形缺陷，改善热轧带钢的表面质量，提升其机械性能，降低其残余应力水平，提高机组成材率。

进一步，第一张力装置和第二张力装置均包括上下两套履带式的驱动链，驱动链由若干长方形金属条构成，与带钢表面接触，其中上驱动链能够在水平方向和垂直方向移动，便于穿带，下驱动链只在水平方向移动，对带钢起到纠偏作用。有益效果：第一张力装置和第二张力装置均采用乌姆劳夫(Umlauf)张力装置，这是一种新型的张力装置，该张力装置可提供高达2000kN的张力，更有利于平整机和拉矫机对带钢进行板形调控。带钢经过平整机后进入第一张力装置，即可迅速建立张力并可正常生产，从而大大减小了未经平整带钢的长度，有效提高机组的成材率。

进一步，在辊式矫直机前方设置开卷机，在第二张力装置后方设置卷取机；在开卷机和辊式矫直机之间设置入口夹送辊，在第二张力装置和卷取机之间设置出口夹送辊。有益效果：入口夹送辊起到导入待矫平热轧带钢的作用，出口夹送辊起到导出矫平后热轧带钢的作用，并能在一定程度上防止带钢跑偏。

进一步，对于厚度＞4mm的热轧带钢，采用辊式矫直加平整的生产方式，即热轧带钢依次通过辊式矫直机、平整机和第一张力装置，此时拉矫机和第二张力装置不投入；对于厚度≤4mm的热轧带钢，采用辊式矫直、平整加拉矫的生产方式，即热轧带钢依次通过辊式矫直机、平整机、第一张力装置、拉矫机和第二张力装置。

进一步，辊式矫直机采用五辊或七辊矫直机，辊式矫直机的下排辊固定，上排辊能垂直移动，便于消除带钢的板形缺陷，对于厚度＞4mm的热轧带钢，矫直机全程投入与平整机相配合，对带钢的板形进行控制；对于厚度≤4mm的热轧带钢，矫直机只在带钢的头部和尾部通过时投入，改善带钢头尾部板形质量。

进一步，拉矫机采用一弯一矫、两弯一矫或两弯两矫的形式，对于带钢抗拉强度小于500MPa、厚度≥1mm的带钢，选用一弯一矫拉矫机；对于带钢抗拉强度大于500MPa，厚度＜1mm的带钢，选用两弯一矫或两弯两矫形式的拉矫机。

进一步，入口夹送辊和出口夹送辊上均安装有编码器，用于测量带钢的延伸率。有益效果：当编码器测量的总延伸率与设定目标值不符时，通过调整辊式矫直机的压弯量、平整机的轧制力、拉矫机弯曲辊的压弯量和前后张力等方式来改变带钢的总延伸率，合理的延伸率能有效消除板形缺陷和改善机械性能。

本发明的有益效果在于：

1、本发明所公开的热轧带钢矫平矫工艺，针对传统热轧平整机组和平整加矫直机组不能很好满足热轧高强钢和薄带钢精整生产的需求，采用平整加矫直的方式来对厚规格带钢进行处理，充分利用了辊式矫直对厚规格带钢具有较强的板形调控能力；采用平整加辊式矫直加拉伸弯曲矫直的方式来对薄规格带钢进行处理，利用了辊式矫直机直头直尾改善带钢头尾部板形质量的能力，并利用了拉伸弯曲矫直对薄规格带钢具有的较强板形调控能力，主要采用平整来对热轧带钢的板形、表面质量和机械性能进行调控。

2、本发明所公开的热轧带钢矫平矫工艺，采用矫直加平整加拉矫的组合工艺方式，能够满足热轧高强钢和薄带钢的精整生产需求，可有效消除板形缺陷，改善表面质量和提升机械性能。在拉矫机前后设置两组乌姆劳夫张力装置，为拉矫机和平整机提供足够大的张力，利于穿带和控制，并可大大提高机组的成材率。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为本发明热轧带钢矫平矫工艺的机组结构简图。

附图标记：开卷机1、入口夹送辊2、辊式矫直机3、平整机4、第一张力装置5、拉矫机6、第二张力装置7、出口夹送辊8、卷取机9、热轧带钢10。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

如图1所示的热轧带钢矫平矫工艺，热轧带钢10由开卷机1开卷后，从左到右依次经过入口夹送辊2、辊式矫直机3、平整机4、第一张力装置5、拉矫机6、第二张力装置7、出口夹送辊8，并由第二张力装置7后的卷取机9进行卷取，，完成整个精整生产过程，从而获得理想的板形质量、良好的表面质量和机械性能，以及较低的残余应力水平。

该热轧带钢矫平矫工艺采用矫直、平整和拉矫的组合方式来消除带钢的板形缺陷，改善表面质量，提升机械性能，降低残余应力水平，提高机组成材率；其中张力装置为拉矫机6和平整机4提供足够大的张力，利于穿带和板形调控，提高成材率，拉矫机6能够对热轧带钢10进行初步板形调控，平整机4、张力装置和拉矫机6的配合使用能够消除薄带钢的板形缺陷，改善带钢机械性能。

其中辊式矫直机3能够对经过的热轧带钢10形成一定的压弯量，使得热轧带钢10在经过辊式矫直机3时发生弹塑性变形，以消除热轧带钢10在纵向和横向上的板形缺陷；辊式矫直机3采用五辊或七辊矫直机，辊式矫直机3的下排辊固定，上排辊能垂直移动，便于消除带钢的板形缺陷，对于厚度＞4mm的热轧带钢10，采用辊式矫直加平整的生产方式，即热轧带钢10依次通过辊式矫直机3、平整机4和第一张力装置5，第一张力装置5为平整机4提供足够大的前张力，从而使热轧带钢10经过平整后可获得平直的板形，此时拉矫机6和第二张力装置7不投入使用，矫直机全程投入与平整机4相配合，对带钢的板形进行控制；对于厚度≤4mm的热轧带钢10，采用辊式矫直、平整加拉矫的生产方式，即热轧带钢10依次通过辊式矫直机3、平整机4、第一张力装置5、拉矫机6和第二张力装置7，充分利用平整机4与拉矫机6组合来消除薄带钢的板形缺陷，改善带钢机械性能，矫直机只在带钢的头部和尾部通过时投入，改善带钢头尾部板形质量。

平整机4起到对经过辊式矫直机3矫直后的热轧带钢10进行平整，同时由于热轧带钢10经过辊式矫直机3时表面的氧化铁皮容易产生裂纹和发生部分脱落，平整机4的轧制作用能够改善热轧带钢10的表面质量；拉矫机6采用一弯一矫、两弯一矫或两弯两矫的形式，对于带钢抗拉强度小于500MPa、厚度≥1mm的带钢，选用一弯一矫拉矫机6；对于带钢抗拉强度大于500MPa，厚度＜1mm的带钢，选用两弯一矫或两弯两矫形式的拉矫机6。热轧钢带10在拉矫机6入口和出口两个张力装置大张力的作用下，配合拉矫机6上弯曲辊一定的压下量，将发生一定的塑性延伸，从而有效消除带钢的板形缺陷，改善热轧带钢10的表面质量，提升其机械性能，降低其残余应力水平，提高机组成材率。

第一张力装置5和第二张力装置7均包括上下两套履带式的驱动链，驱动链由若干长方形金属条构成，与带钢表面接触，其中上驱动链能够在水平方向和垂直方向移动，便于穿带，下驱动链只在水平方向移动，对带钢起到纠偏作用。第一张力装置5和第二张力装置7均采用乌姆劳夫(Umlauf)张力装置，这是一种新型的张力装置，该张力装置可提供高达2000kN的张力，更有利于平整机4和拉矫机6对带钢进行板形调控。带钢经过平整机4后进入第一张力装置5，即可迅速建立张力并可正常生产，从而大大减小了未经平整带钢的长度，有效提高机组的成材率。第一张力装置5为平整机4提供足够大的前张力，从而使热轧带钢10经过平整后可获得平直的板形。

入口夹送辊2和出口夹送辊8上均安装有编码器，用于测量带钢的延伸率。当编码器测量的总延伸率与设定目标值不符时，通过调整辊式矫直机3的压弯量、平整机4的轧制力、拉矫机6弯曲辊的压弯量和前后张力等方式来改变带钢的总延伸率，合理的延伸率能有效消除板形缺陷和改善机械性能。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种热轧带钢矫平矫工艺，其特征在于，热轧带钢依次通过辊式矫直机、平整机、第一张力装置、拉矫机和第二张力装置，采用辊式矫直、平整和拉矫的组合方式来消除带钢的板形缺陷，改善表面质量，提升机械性能，降低残余应力水平，提高机组成材率；其中张力装置为拉矫机和平整机提供足够大的张力，利于穿带和板形调控，提高成材率，辊式矫直机能够对热轧带钢进行初步板形调控，平整机、张力装置和拉矫机的配合使用能够消除薄带钢的板形缺陷，改善带钢机械性能，对于厚度＞4mm的热轧带钢，采用辊式矫直加平整的生产方式，即热轧带钢依次通过辊式矫直机、平整机和第一张力装置，此时拉矫机和第二张力装置不投入；对于厚度≤4mm的热轧带钢，采用辊式矫直、平整加拉矫的生产方式，即热轧带钢依次通过辊式矫直机、平整机、第一张力装置、拉矫机和第二张力装置。

2.如权利要求1所述的热轧带钢矫平矫工艺，其特征在于，所述第一张力装置和第二张力装置均包括上下两套履带式的驱动链，驱动链由若干长方形金属条构成，与带钢表面接触，其中上驱动链能够在水平方向和垂直方向移动，便于穿带，下驱动链只在水平方向移动，对带钢起到纠偏作用。

3.如权利要求1所述的热轧带钢矫平矫工艺，其特征在于，在辊式矫直机前方设置开卷机，在第二张力装置后方设置卷取机；在开卷机和辊式矫直机之间设置入口夹送辊，在第二张力装置和卷取机之间设置出口夹送辊。

4.如权利要求1所述的热轧带钢矫平矫工艺，其特征在于，所述辊式矫直机采用五辊或七辊矫直机，辊式矫直机的下排辊固定，上排辊能垂直移动，便于消除带钢的板形缺陷，对于厚度＞4mm的热轧带钢，矫直机全程投入与平整机相配合，对带钢的板形进行控制；对于厚度≤4mm的热轧带钢，矫直机只在带钢的头部和尾部通过时投入，改善带钢头尾部板形质量。

5.如权利要求1所述的热轧带钢矫平矫工艺，其特征在于，所述拉矫机采用一弯一矫、两弯一矫或两弯两矫的形式，对于带钢抗拉强度小于500MPa、厚度≥1mm的带钢，选用一弯一矫拉矫机；对于带钢抗拉强度大于500MPa，厚度＜1mm的带钢，选用两弯一矫或两弯两矫形式的拉矫机。

6.如权利要求3所述的热轧带钢矫平矫工艺，其特征在于，所述入口夹送辊和出口夹送辊上均安装有编码器，用于测量带钢的延伸率。

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