中厚板生产线及生产方法与流程

本发明涉及冶金轧钢技术领域，具体是一种中厚板生产线及生产方法。

背景技术：

中厚板轧钢车间一般由板加区、主轧区、冷床区、剪切线和精整区等组成。钢板经板加区加热，在主轧区完成轧制等工序后，根据需要进入冷床区冷却，之后再进入剪切线完成剪切工序。如图1所示，现有技术中的中厚板轧钢车间一般具有以下部件：轧机1，辊道2，预矫直机3，快速冷却装置4，热矫直机5，主轧线输出辊道6(热矫直机输出辊道)，冷床区输入辊道7，冷床8，冷床9，检查修磨台架10，翻板机11，冷床区输出辊道12(检查修磨台架10输出辊道)，剪切线入口辊道13(切头剪输入辊道)，切头剪14，双边剪15，定尺剪16。现有技术中的工艺布置方式是主轧线与剪切线在冷床区的入、出口方向错开且平行布置。即主轧线输出辊道6与冷床区输入辊道7连通，剪切线入口辊道13则与冷床区输出辊道12连通，冷床区输入辊道7与冷床区输出辊道12沿垂直轧制方向(即垂直辊道中心线方向)相隔一定距离平行布置。在这种布置方式下，所有从主轧线进入剪切线的钢板都必须经过冷床区，所带来的主要问题是：轧件的长度受到冷床宽度的影响(冷床宽度的扩大受厂房设计及投资等限制)，不利于灵活组织生产，不利于提高成材率；另外，冷床通常是中厚板生产线上影响生产效率的重要瓶颈，在主轧线与剪切线平行布置的情况下，一些温度较低的钢板也必须经冷床进入剪切线，影响了冷床的使用效率。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种中厚板生产线及生产方法，以克服现有技术的缺陷。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种中厚板生产线及生产方法，以提高中厚板的生产效率和成材率。

本发明的另一目的在于提供一种中厚板生产线及生产方法，以提高冷床使用效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种中厚板生产线，中厚板生产线包括：主轧线，包括主轧线输出辊道；剪切线，包括剪切线输入辊道；中间辊道，位于主轧线与剪切线之间，中间辊道分别与主轧线输出辊道和剪切线输入辊道呈直线连接。

进一步地，中厚板生产线还包括冷床组件，冷床组件设置在主轧线与剪切线之间，冷床组件与中间辊道至少一侧横向连接。

进一步地，中厚板生产线还包括检测组件，检测组件设置在主轧线输出辊道处。

进一步地，冷床组件包括第一冷床和第二冷床，中间辊道包括：入口辊道，设置在第一冷床处，入口辊道与主轧线输出辊道连接，入口辊道为第一冷床的输入辊道；连接辊道，设置在第二冷床处，连接辊道与入口辊道连接，连接辊道为第二冷床的输入辊道。

进一步地，冷床组件还包括检查修磨台架，第一冷床的输出辊道和第二冷床的输出辊道均与检查修磨台架的输入辊道连接，中间辊道还包括出口辊道，出口辊道设置在检查修磨台架处，出口辊道两端分别与连接辊道和剪切线输入辊道连接，出口辊道为检查修磨台架的输出辊道。

进一步地，主轧线包括依次连接的轧机、预矫直机、快速冷却装置和热矫直机，热矫直机后端连接主轧线输出辊道。

进一步地，剪切线包括依次连接的切头剪、双边剪和定尺剪，切头剪前端连接剪切线输入辊道。

本发明还提供了一种中厚板生产方法，采用上述的中厚板生产线进行生产，中厚板生产方法包括以下步骤：步骤1、坯料经主轧线轧制成母板；步骤2、根据母板的长度和/或温度，将母板由主轧线直接输送至剪切线或者将母板由主轧线输送至冷床组件进行冷却后，再将母板由冷床组件输送至剪切线；步骤3、在剪切线对母板进行剪切。

进一步地，冷却组件包括冷床，冷床的最大宽度为a，步骤2包括：当母板的长度大于a时，将母板由主轧线输出辊道直接输送至剪切线输入辊道；当母板的长度小于a且所述母板温度大于400℃时，将母板由主轧线输出辊道输送至冷床组件进行冷却，再将母板由冷床组件输送至所述剪切线输入辊道；当母板的长度小于a且温度小于400℃时，将母板由主轧线输出辊道直接输送至剪切线输入辊道，或者将母板由主轧线输出辊道输送至冷床组件进行冷却，再将母板由冷床组件输送至剪切线输入辊道。

本发明的有益效果是：

1、轧机的生产可以不考虑冷床宽度，轧件长度可以根据订单，综合考虑坯料及轧机能力等情况灵活组织生产，实现超长多倍尺轧制。这种钢板长度超出冷床宽度的情况下，钢板厚度通常较薄，温度通常较低，因此钢板从主轧线出来后不需经过冷床可直接通过辊道进入剪切线剪切。超长多倍尺轧制的最大好处是使单块成品钢板的平均剪切废料量大大减少，从而有利于提高成材率。

2、主轧线生产的厚度较薄或者经过快冷装置水冷的温度较低的钢板，从主轧线出来后可不经冷床直接通过辊道运输进入剪切线完成后续工序，因此减少了进入冷床冷却的钢板数量，避免大量满足进入剪切线要求的温度较低的钢板在冷床上排队等候、占用冷床面积，浪费冷床的冷却能力，因此也就提高了冷床的使用效率，缓减了冷床作为生产线瓶颈对生产能力的制约影响，优化了冷床区域的物流。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为现有技术中厚板生产线的结构示意图；

图2为本发明中厚板生产线实施例的结构示意图；

图3为本发明中厚板生产方法的流程示意图。

图中附图标记：1、轧机；2、第一辊道；3、预矫直机；4、快速冷却装置；5、热矫直机；6、主轧线输出辊道；7、冷床区输入辊道；8、第一冷床；9、第二冷床；10、检查修磨台架；11、翻板机；12、冷床区出口辊道；13、剪切线输入辊道；14、切头剪；15、双边剪；16、定尺剪；17、中间辊道；171、入口辊道；172、连接辊道；173、出口辊道；18、第二辊道；19、第三辊道。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图2所示，本发明实施例提供了一种中厚板生产线，中厚板生产线包括主轧线、剪切线、冷床组件和位于主轧线与剪切线之间的中间辊道17。主轧线包括主轧线输出辊道6。剪切线包括剪切线输入辊道13。中间辊道17分别与主轧线输出辊道6和剪切线输入辊道13呈直线连接，即：主轧线输出辊道6的中心线、中间辊道17的中心线和剪切线输入辊道13的中心线均位于同一直线上。冷床组件设置在主轧线与剪切线之间，冷床组件与中间辊道17至少一侧横向连接，上述的横向为图2中垂直于中间辊道17中心线的方向。

将主轧线与剪切线通过中间辊道17直接连接，经过主轧线生产的母板可以直接通过中间辊道17进入到剪切线中进行剪切，可以减小进入冷床组件的母板的数量，从而提高了冷床的使用效率，进而提高了中厚板生产线的生产效率。

需要说的是，本发明实施例中的冷床组件为现有技术中常用的冷床区。

如图2所示，主轧线包括依次连接的轧机1、预矫直机3、快速冷却装置4和热矫直机5以及连接上述各部件之间的第一辊道2，热矫直机5后端再连接主轧线输出辊道6。剪切线包括依次连接的切头剪14、双边剪15和定尺剪16以及用于连接上述各部件之间的第二辊道18，切头剪14前端再连接剪切线输入辊道13。

本发明实施例中的中间辊道17包括第一连接状态和第二连接状态，在第一连接状态时，主轧线与剪切线通过中间辊道17直接连接。在第二连接状态时，主轧线、冷床组件和剪切线通过中间辊道17依次连接。

具体地，中间辊道17的一端与主轧线输出辊道6连接，中间辊道17的另一端与剪切线输入辊道13连接。在第一连接状态时，经过主轧线生产的母板由中间辊道17的一端直接输送至中间辊道17的另一端(即图2中从中间辊道17的左侧直接输送到中间辊道17的右侧)并进入到剪切线中进行剪切操作。在该第一连接状态时，母板不需要经过冷床组件进行冷却。在第二连接状态时，经过主轧线生产的母板由中间辊道17的一端(图2中左端)沿垂直于中间辊道中心线的方向水平移动至冷床组件(即沿图2中向下的方向水平移动)，母板在冷床组件中经过冷却后再输出至中间辊道17的另一端(图2中右端)，并进入到剪切线中进行剪切。

本发明实施例中的中厚板生产线还包括检测组件(未图示)，检测组件设置在主轧线输出辊道6处或者中间辊道17的一端处，检测组件能够根据主轧线输出辊道6上被测物体(即上述的母板)的状态驱动中间辊道17在第一连接状态和第二连接状态之间切换。设置检测组件，目的是根据母板的条件以及工艺需要来选择母板的运输路径。该检测组件的安装位置并不对本发明产生限定，可以根据不同的环境和工作需要对检测组件的安装位置进行改变，但都应在本申请的保护范围之内。

本发明实施例中的检测组件为设置在主轧线输出辊道6上的高温计，该高温计能够测量母板的温度。本实施例中的中厚板生产线上的各辊道设备均设置有光栅等检测元件，以确定母板的运行位置。

如图2所示，冷床组件包括第一冷床8和第二冷床9。第一冷床8和第二冷床9平行并排设置，并且第一冷床8和第二冷床9的长度(图2中上下方向为第一冷床8和第二冷床9的长度方向)相等。中间辊道17包括入口辊道171和连接辊道172。入口辊道171设置在第一冷床8处，入口辊道171的一端与主轧线输出辊道6连接，该入口辊道171的一端为中间辊道17的一端，并且该入口辊道171为第一冷床8的输入辊道。连接辊道172设置在第二冷床9处，连接辊道172与入口辊道171连接，连接辊道172为第二冷床9的输入辊道。

需要说明的是，本发明实施例中的入口辊道171和连接辊道172均能够使母板沿图2中由左至右的方向移动或者能够使母板沿图2中由上向下的方向移动。

冷床组件还包括检查修磨台架10，该检查修磨台架10上设置有翻板机11。第一冷床8的输出辊道和第二冷床9的输出辊道均位于图2中下方，即第一冷床8的输出辊道和第二冷床9的输出辊道依次连接(图2中位于冷床下方的第三辊道19，为上述第一冷床8的输出辊道和第二冷床9的输出辊道)。第二冷床9的输出辊道与检查修磨台架10的输入辊道连接，第一冷床8和第二冷床9中被冷却的母板能够输送至检查修磨台架10中进行检查修磨等操作。本发明实施例中的中间辊道17还包括出口辊道173，出口辊道173设置在检查修磨台架10处，出口辊道173一端与连接辊道172连接，出口辊道173的另一端与剪切线输入辊道13连接，本发明实施例中的出口辊道173的另一端为中间辊道17的另一端。出口辊道173为检查修磨台架10的输出辊道。

需要说明的是，本发明实施例中主轧线、剪切线和冷床组件的具体组成并不限于以上所述，还可以根据不同的工作环境增加相应组件或者减少相应组件。以上的变形方式都应属于本发明的保护范围之内。

如图3所示，本发明还提供了一种中厚板生产方法，采用上述的中厚板生产线进行生产，中厚板生产方法包括以下步骤：步骤1、将坯料经主轧线轧制成母板。步骤2、根据母板的长度和/或温度，将母板由主轧线直接输送至剪切线或者将母板由主轧线输送至冷床组件，再将母板由冷床组件输送至剪切线。步骤3、在剪切线对母板进行剪切。

具体地，步骤1包括以下步骤：坯料出炉后经高压水除鳞，然后进入辊道2并输送至轧机1，坯料经轧机1轧制成母板。母板依次经预矫直机3预矫直、经快速冷却装置4水冷、再经热矫直机5矫直，最后由主轧线输出辊道6(即热矫直机输出辊道)输送出主轧区。

上述第一冷床8的宽度小于第二冷床9的宽度，第二冷床9的宽度为a，步骤2包括：

当母板的长度大于a时，将母板由主轧线输出辊道6直接输送至剪切线输入辊道13。当母板的长度小于a且所述母板温度大于400℃时，将母板由主轧线输出辊道6输送至冷床组件，再将母板由冷床组件输送至剪切线输入辊道13。当母板的长度小于a且温度小于400℃时，将母板由主轧线输出辊道6直接输送至剪切线输入辊道13，或者将母板由主轧线输出辊道6输送至冷床组件进行冷却，再将母板由冷床组件输送至剪切线输入辊道13，即当母板的长度小于a且温度小于400℃时，母板可以选择直接输送至剪切线输入辊道13，也可以选择先输送至冷床组件后再输送至剪切线输入辊道13。

需要说明的是，本发明实施例中，当母板的长度大于第二冷床的宽度a时，母板的厚度一般小于20mm，此种状况下，母板温降速度较快，当其运行到中间辊道17时，温度低于400℃。而正常厚度的母板，进入冷床组件时，母板的温度在600℃～700℃左右。

本发明实施例中由于无需冷床组件冷却的母板通过中间辊道17运输直接进入剪切线，避免了路径依赖不必要的占用冷床，也避免了吊车吊运母板下线再上线所造成的冷床组件物流复杂化，使冷床组件的利用效率更高。

当母板被输送至冷床组件时，该母板经过第一冷床8和/或第二冷床9的空冷冷却，在母板被冷却到400℃以下后(该温度可以根据不同材质需要进行变动，并不是固定不变的数值)被移送至检查修磨台架10，经过检查和修磨后输送至中间辊道17的出口辊道173处，并经过出口辊道173输送至剪切线。

如图3所示，上述步骤3包括，母板进入到切头剪14进行切头尾，随后进入到双边剪15进行切边，最后进入到定尺剪16中进行定尺或取样。

本发明实施例中的中厚板生产线和中厚板生产方法与现有技术中的中厚板生产线以及中厚板生产方法的应用实例对比具体如下：

假设冷床最大宽度设计为52m(目前国内中厚板厂的最大冷床宽度即为52m)，在图1的主轧线与剪切线交错并行布置的情况下，轧机1所能生产的母板最大长度不超过52m。假设钢种Q235，成品钢板长度10m，宽度2500mm，钢板厚度12mm，考虑5倍尺轧制长度选坯，母板长度不超过52m。在图2所示的本发明主轧线与剪切线直接连通的工艺布置下，对同样的成品钢板规格，考虑超长多倍尺轧制，在目前的轧制技术条件下，可以实现10倍尺轧制，即母板长度超过100m。因此，生产10块上述规格的成品钢板，在图1的布置情况下，需要2块坯料，在图2本发明的工艺布置下，1块坯料即可满足要求。

母板在剪切过程中，每块母板头尾剪切量分别按照500mm考虑，边部每侧剪切量50mm。按母板取样要求，每张母板取样宽度200mm(试样宽度即沿母板长度方向上剪切的试样尺寸)；此外，定尺剪切时，每张母板在板尾都必须留出～150mm的压板作用空间，这部分最后成为剪切废料。

综上，生产10块规格为长度10m、宽度2500mm、厚度12mm的钢板，在图1布置情况下，在钢板长度方向上剪切的废料(含试样)总长度为：500mm×2×2+200mm×2+150mm×2＝2700mm；在图2本发明的工艺布置条件下，在钢板长度方向上剪切的废料(含试样)总长度为：500mm×2+200mm+150mm＝1350mm。再考虑母板边部剪切量每侧50mm，计算表明，在本发明主轧线与剪切线直接连通的工艺布置下，可减少20％以上的剪切废料量。假设剪切的废料总重量相对坯料的比例大约是5.5％，即剪切废料比例对成材率百分比的影响占到～5.5％，则按上述分析内容，生产同样的成品钢板量，在本发明主轧线与剪切线直接连通的工艺布置下，可减少20％的剪切废料，成材率提高了～1.1％。对于产量达到百万吨级别的中厚板生产车间来说，成材率每提高1个百分比都会带来巨大的经济效益。

当然，对于不同钢种不同规格的钢板，目前的轧制技术所能达到的最大轧制长度不尽相同，此外，对不同生产厂还有坯料单重及规格的限制，以及订单要求的不同，因此对于成材率的影响，需要具体情况具体分析。以上对本发明的实施例所做的计算分析，旨在说明本发明实施例对本发明实施例应用车间成材率的具体影响内容。从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

1、轧机的生产可以不考虑冷床宽度，轧件长度可以根据订单，综合考虑坯料及轧机能力等情况灵活组织生产，实现超长多倍尺轧制。这种钢板长度超出冷床宽度的情况下，钢板厚度通常较薄，温度通常较低，因此钢板从主轧线出来后不需经过冷床可直接通过辊道进入剪切线剪切。超长多倍尺轧制的最大好处是使单块成品钢板的平均剪切废料量大大减少，从而有利于提高成材率。

2、主轧线生产的厚度较薄或者经过快冷装置水冷的温度较低的钢板，从主轧线出来后可不经冷床直接通过辊道运输进入剪切线完成后续工序，因此减少了进入冷床冷却的钢板数量，避免大量满足进入剪切线要求的温度较低的钢板在冷床上排队等候、占用冷床面积，浪费冷床的冷却能力，因此也就提高了冷床的使用效率，缓减了冷床作为生产线瓶颈对生产能力的制约影响，优化了冷床区域的物流。

以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案之间、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。