高强带钢矫平矫工艺的制作方法

文档序号:14022310阅读:496来源:国知局

本发明涉及高强带钢矫平矫工艺,适用于热轧及冷轧高强带钢精加工领域。

技术背景

市场上高强钢的需求日益增加,各钢厂生产的带钢中高强钢的占比越来越高(主要指屈服强度400mpa以上的带钢),一些新建产线高强钢的比例已超过50%。热轧高强钢板形较差,一般不能直接交货,需要经过进一步加工来改善板形和表面质量才能交客户使用。目前国内外各厂均采用平整工艺来改善热轧高强钢的板形。采用传统的平整工艺生产高强钢存在一些问题:1、因强度太高,平整能力不够,一道次平整无法满足产品质量要求,通常需要多道次平整,严重影响机组产能;2、平整后存在较大的残余应力,造成带钢切板后发生变形;3、轧辊消耗大,生产高强钢的轧辊消耗是软钢的两倍以上;4、轧辊配辊复杂,因高强钢生产需要的轧制力较大,使用平辊无法满足轧制要求,生产时要根据不同的带钢、轧制力匹配不同的辊形;5、平整后板形不理想,平整后的板形多数在15i-units以上,并不能满足所有客户要求;其中,i-units为描述板形的标准单位,其定义如下:

板形值用i单位表示,是相对延长率105的倍数,i=(δl/l)*105;延长量δl=l-lo;l=带钢伸直后的长度;lo=带钢垂直投影长度。6、厚带卷取存在卷不紧、卷不齐、松卷、塔形等问题。

面对日益增长的高强钢需求及对高强钢产品质量的要求,传统的高强钢平整工艺已无法满足市场需要,高强钢精加工也一直是轧钢行业的难题。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是,提供一种高强带钢矫平矫工艺,解决目前热轧高强钢平整工艺生产过程中存在的上述缺陷问题。

为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:

一种高强带钢矫平矫工艺,其特征在于热轧高强钢板或带钢依次通过入口矫直机、平整机、出口矫直机,采用矫直、平整、矫直组合工序完成对带钢板形、表面质量、机械性能、残余应力的调整;利用入口矫直机对带钢进行粗矫,一方面改善来料板形,另一方面减少带钢表面氧化铁皮;利用平整机对带钢进行平整,改善带钢板形,调节带钢机械性能,改善带钢表面质量;利用出口矫直机对带钢进行精矫,改善平整过程中未消除的及新产生的板形问题,消除平整过程中未消除的及新产生的残余应力。

进一步的,入口矫直机、平整机、出口矫直机各自前后均设置编码器或激光测速仪对钢板或带钢延伸率进行测量,用于测量带钢在各阶段的延伸率值和总的延伸率值。

进一步的,在入口矫直机前方设置开卷机,在出口矫直机后方设置卷取机;在开卷机和入口矫直机之间设置入口转向辊,在出口矫直机和卷取机之间设置出口转向辊。

进一步的,对带钢板形、表面质量、机械性能、残余应力的调整采用三种控制模式分别进行:以板形控制为主模式、以带钢机械性能为主并兼顾板形控制模式、以带钢机械性能为主并兼顾消除带钢残余应力及板形控制模式。

进一步的,以板形控制为主模式下,入口矫直机、平整机、出口矫直机的工作参数均根据各自的板形改善效果来设定和调整,保证最终的产品板形。

进一步的,所述工作参数至少包括:入口矫直机各辊的压下量、张力;平整机的轧制力、弯辊力、张力、轧辊倾斜值、辊形;出口矫直机各辊的压下量、张力。

进一步的,以带钢机械性能为主并兼顾板形控制模式下,根据带钢总延伸率,分别设定入口矫直机、平整机、出口矫直机的延伸率值,生产过程中当总延伸率与设定值存在偏差时通过调整平整机轧制力来消除延伸率偏差,保证带钢总延伸率,从而控制带钢机械性能。

进一步的,以带钢机械性能为主并兼顾消除带钢残余应力及板形控制模式下,控制带钢总延伸率,分别设定入口矫直机、平整机、出口矫直机的延伸率值,以保证出口矫直机延伸率为主。

进一步的,入口矫直机采用三种控制模式:矫直模式、重卷模式、穿带模式;矫直模式主要起矫直作用,其中,压下控制上矫直机采用位置控制对来料带钢进行初步矫直,改善来料板形,根据矫直机出口板形调整矫直机各辊的压下量,监控矫直机延伸率,传动控制上矫直机采用随动控制;

重卷模式主要起张力调节作用,其中,压下控制上矫直机采用压力控制,传动控制上矫直机采用主动控制通过调整矫直机的速度和转矩控制矫直机出口张力,为卷取机提供张力,保证厚带卷取效果;

穿带模式主要起矫直带头,辅助穿带作用,其中,压下控制上矫直机采用位置控制,传动控制上矫直机采用主动控制,对带头进行矫直,辅助穿带。

进一步的,平整机采用两种控制模式:恒延伸率控制模式和恒轧制力控制模式;恒延伸率控制模式主要起调整带钢机械性能的作用,通过调整平整机延伸率控制机组总延伸率;恒轧制力控制模式主要起改善板形及表面质量的作用,根据平整机出口板形调整平整机轧制力。

进一步的,出口矫直机采用位置控制模式,主要起到矫直带钢,消除残余应力及残余板形问题的作用。

热轧高强钢板形较差,生产过程中需要一定的延伸率才能起到改善板形并达到产品质量要求的作用。平整机具有较强的板形改善能力,但平整机轧制高强钢需要很大的轧制力才能轧制出需要的延伸率,而轧制力的增加会导致轧辊挠度增加、弯辊效率降低,致使即使达到一定的延伸率也无法保证板形;且平整前张力较大,大张力掩盖部分板形问题,致使板形改善效果受限,同时,平整后的带钢存在一定的残余应力。多辊矫直机通过反复弯曲来改善板形、消除残余应力,并且张力有利于矫直机发挥作用。

本发明采用入口矫直机对入口来料进行粗矫,一方面:减少热轧及冷却过程中产生的残余应力;一方面:改善来料板形、降低来料浪形,减少平整机的负荷;一方面:通过反复弯曲减少带钢表面氧化铁皮降低平整机辊耗。采用平整机对带钢进行平整,通过轧制一方面改善带钢表面质量;一方面改善带钢板形;一方面通过调整延伸率控制带钢机械性能。采用出口矫直机进行矫直对带钢进行精矫,一方面改善带钢板形,消除平整机残留板形;一方面利用张力对矫直机的作用,消除张力掩盖的部分板形问题;一方面有效降低平整残余应力,保证产品的最终板形和残余应力水平。

与传统高强钢平整工艺相比,本发明采用的矫平矫工艺顺利的解决了传统热轧高强钢平整工艺下的缺陷问题。具体来说本发明具有以下有益效果:

1、高强钢加工效率高,一道次完成高强钢生产。

2、产品质量更好,出口矫直机精矫后能获得更好的板形和残余应力水平。

3、轧辊消耗低,相对传统热轧平整,本发明平整机负荷减小,有效降低轧辊消耗。

4、表面质量更好,入口矫直机减少氧化铁皮,平整机复制轧辊粗糙度,获得更好的表面质量。

5、重卷模式厚板卷取质量更好,入口矫直机为卷取机提供有效张力。

附图说明

附图1为本发明高强带钢矫平矫工艺的机组结构简图。

具体实施方式

如图1所示为根据本发明实施的高强带钢矫平矫工艺,采用矫平矫工艺生产高强钢,热轧高强钢板或带钢9依次通过入口矫直机3、平整机4、出口矫直机5,完成对带钢9板形、表面质量、机械性能、残余应力的调整。

入口矫直机3、平整机4、出口矫直机5各自前后均设置编码器或激光测速仪8对钢板或带钢延伸率进行测量,用于测量带钢9在各阶段的延伸率值和总的延伸率值。

进一步的,在入口矫直机3前方设置开卷机1,在出口矫直机5后方设置卷取机7;在开卷机1和入口矫直机3之间设置入口转向辊2,在出口矫直机5和卷取机7之间设置出口转向辊6。

优选入口矫直机3、出口矫直机5均为多辊矫直机。

利用入口矫直机3对带钢进行粗矫,一方面改善来料板形,另一方面减少带钢表面氧化铁皮;利用平整机对带钢进行平整,改善带钢板形,调节带钢机械性能,改善带钢表面质量;利用出口矫直机对带钢进行精矫,改善平整过程中未消除的及新产生的板形问题,消除平整过程中未消除的及新产生的残余应力。

2、机组生产模式及控制方式:

以板形控制为主:以改善高强钢板形为目标,入口矫直机、平整机、出口矫直机的参数均根据各自的板形改善效果来设定和调整,保证最终的产品板形。

以带钢机械性能为主,兼顾板形控制:根据带钢总延伸率,分别设定入口矫直机、平整机、出口矫直机的延伸率值,生产过程中当总延伸率与设定值存在偏差时通过调整平整机轧制力来消除延伸率偏差,保证带钢总延伸率,从而控制带钢机械性能。

以带钢机械性能为主,兼顾消除带钢残余应力及板形控制:控制带钢总延伸率,分别设定入口矫直机、平整机、出口矫直机的延伸率值,以保证出口矫直机延伸率为主。

3、矫平矫工艺各设备控制模式及策略:

入口矫直机3控制模式:

矫直模式:压下控制上矫直机采用位置控制对来料带钢进行初步矫直,改善来料板形。根据矫直机出口板形调整矫直机各辊的压下量,监控矫直机延伸率。传动控制上矫直机采用随动控制。主要起矫直作用。

重卷模式:压下控制上矫直机采用压力控制,传动控制上矫直机采用主动控制通过调整矫直机的速度和转矩控制矫直机出口张力,为卷取机提供张力,保证厚带卷取效果。主要起张力调节作用。

穿带模式:压下控制上矫直机采用位置控制,传动控制上矫直机采用主动控制,对带头进行矫直,辅助穿带。主要起矫直带头,辅助穿带作用。

平整机4采用2种控制模式:

恒延伸率控制:通过调整平整机延伸率控制机组总延伸率。主要起调整带钢机械性能的作用。

恒轧制力控制:根据平整机出口板形调整平整机轧制力。主要起改善板形及表面质量的作用。

出口矫直机5控制模式:出口矫直机采用位置控制,主要起到矫直带钢,消除残余应力及残余板形问题的作用。

4、矫平矫工艺仪表配置及使用:

在入口矫直机3前后配置编码器或激光测速仪8对入口矫直机延伸率进行测量,在平整机4前后配置编码器或激光测速仪8对平整机延伸率进行测量,在出口矫直机5前后配置编码器或激光测速仪8对出口矫直机延伸率进行测量。可以测量带钢9在各阶段的延伸率值和总的延伸率值。

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