專利名稱：：熱軋帶鋼板形多元化交叉控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種改進(jìn)熱軋帶鋼成品板形質(zhì)量的方法。
背景技術(shù)：
：隨著鋼鐵行業(yè)逐步采用高速自動(dòng)化作業(yè)線，對(duì)板帶材的尺寸、外觀形狀提出越來(lái)越高的要求，推動(dòng)著板形控制技術(shù)的不斷發(fā)展。板帶的橫截面輪廓(Profile)和平直度(Flatness)是目前用以描述板形的兩個(gè)重要方面。板帶軋制對(duì)帶鋼變形過(guò)程有一個(gè)主要的要求，即沿帶鋼寬度方向，各點(diǎn)有均勻的縱向延伸。若橫向的壓下量分布不均，各點(diǎn)就會(huì)相應(yīng)地發(fā)生延伸不均，在各點(diǎn)間產(chǎn)生相互作用的內(nèi)應(yīng)力。當(dāng)這個(gè)內(nèi)應(yīng)力足夠大時(shí)，就會(huì)引起帶鋼瓢曲變形，從而產(chǎn)生了板形質(zhì)量問(wèn)題，引起產(chǎn)品質(zhì)量異議。帶鋼平直度表現(xiàn)為帶鋼中部纖維長(zhǎng)度與邊部纖維長(zhǎng)度的相對(duì)延伸差。國(guó)內(nèi)目前采用的熱軋帶鋼生產(chǎn)線通常具有7臺(tái)連軋機(jī)(F1—F7)組成的精軋機(jī)組，連軋過(guò)程中，帶鋼一般會(huì)被施以一定的張力，使得這種由于纖維延伸差而產(chǎn)生的帶鋼表面翹曲程度被消弱甚至完全消除，但這并不意味著帶鋼不存在板形缺陷。它會(huì)隨著帶鋼張力在后部工序的卸載而顯現(xiàn)出來(lái)，形成各種各樣的板形缺陷。因此僅憑精軋末軋機(jī)(F7)出口平直度儀檢測(cè)的結(jié)果，是不足以對(duì)帶鋼的板形質(zhì)量做出準(zhǔn)確的判別。從表現(xiàn)形式上，有可見板形及潛在板形之分?，F(xiàn)階段的板形控制模型可以有效地控制可見板形。但是影響潛在板形的因素較多，一直以來(lái)困擾著各熱軋廠的產(chǎn)品質(zhì)量。目前，帶鋼平直度通常是在精軋出口進(jìn)行測(cè)量的。但是，它可能在隨后的冷卻及巻取等過(guò)程中改變。因此，唯一的辦法是在檢查線進(jìn)行開巻檢査，對(duì)帶鋼進(jìn)行平整或矯直，然而，該過(guò)程卻大大增加了生產(chǎn)成本。因此，在解決可見板形的同時(shí)，改善潛在板形，才可能最終解決成品板形問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的是為克服上述已有技術(shù)的不足，提供一種可改善熱軋帶鋼潛在板形，提高產(chǎn)品質(zhì)量的熱軋帶鋼板形多元化交叉控制方法。通過(guò)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行跟蹤與分析發(fā)現(xiàn)，帶鋼寬度方向上的橫向溫度分布形式、精軋機(jī)組壓下分配率、軋機(jī)間相對(duì)凸度匹配關(guān)系以及層流冷卻方式對(duì)帶鋼的潛在板形有較大影響。需要針對(duì)上述各關(guān)鍵控制點(diǎn)制定相應(yīng)的工藝控制測(cè)試方案，對(duì)每次試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行跟蹤和總結(jié)，確認(rèn)其影響程度。而后將對(duì)帶鋼平直度有較大影響的因素進(jìn)行交叉組合，確定下一輪的試驗(yàn)方向，找出最佳匹配關(guān)系。本發(fā)明針對(duì)具有7臺(tái)連軋機(jī)(F1—F7)組成的精軋機(jī)組的熱軋帶鋼生產(chǎn)線，將工藝控制和板形控制相結(jié)合，對(duì)成品板形質(zhì)量進(jìn)行多元化交叉控制；具體步驟是(1)調(diào)整軋制負(fù)荷與彎輥力動(dòng)態(tài)控制；在設(shè)備穩(wěn)定軋制允許的范圍內(nèi)，將精軋機(jī)組第4、5、6臺(tái)軋機(jī)(F4、F5、F6)負(fù)荷分配(0.64、0.50、0.45)分別調(diào)大10%、15%、30%，以提高F4、F5、F6軋機(jī)的壓下率同時(shí)將動(dòng)態(tài)彎輥控制系統(tǒng)增益系數(shù)由0.5減少到0.2;(2)修改熱態(tài)目標(biāo)平直度控制值，采用微中浪軋制；平直度目標(biāo)基準(zhǔn)值為01-imit，取目標(biāo)平直度-5I-unit—-10I-unit;(3)層冷CTC采用后冷方式，降低帶鋼在輸出輥道ROT產(chǎn)生的熱應(yīng)力；(4)修改巻取目標(biāo)溫度CT為600°C—650°C;(5)使用精軋機(jī)組第6臺(tái)軋機(jī)(F6)工作輥竄輥補(bǔ)償；即控制系統(tǒng)接收板形模型設(shè)定的F6竄輥位置后，在該基礎(chǔ)上朝增加輥間凸度的方向繼續(xù)竄動(dòng)10mm—20mm，以增加第7臺(tái)軋機(jī)(F7)入口的帶鋼凸度；(6)優(yōu)化軋機(jī)間冷卻水的使用。對(duì)于厚度〈.5mm規(guī)格的帶鋼，關(guān)閉后兩個(gè)軋機(jī)F6、F7間冷卻水。提高F4—F6軋機(jī)的壓下率，使得帶鋼在進(jìn)入F7前取得理想的板凸度；同時(shí)，將動(dòng)態(tài)彎輥控制系統(tǒng)增益系數(shù)減少，降低帶鋼軋制過(guò)程中隨著軋件溫度降低、壓力升高導(dǎo)致彎輥力增大的幅度，保證帶鋼進(jìn)入F7前，在寬度方向上來(lái)料的中部點(diǎn)較厚。采用此項(xiàng)措施后，跟蹤效果較好。試驗(yàn)過(guò)程中，選取20塊帶鋼采用-10I-unit、另外20塊帶鋼采用-20I-unit進(jìn)行帶鋼平直度控制。在跟蹤過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)，有些巻的雙邊浪得到了改善，但是，有時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)在一巻帶鋼中，中浪與雙浪同時(shí)存在?？偟膩?lái)說(shuō)，-20I-unit有些過(guò)大，產(chǎn)生明顯的中間浪。后續(xù)試驗(yàn)表明取目標(biāo)平直度-5I-unit—-10I-imit較為合適。采用CTC后冷方式的目的就是在水冷之前，盡可能延長(zhǎng)帶鋼的空冷時(shí)間，減輕帶鋼在輸出輥道移動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱應(yīng)力。已成功地應(yīng)用到Q235A、Q235B、Q235C、Q195LD、SPHC等薄規(guī)格帶鋼的軋制中。較高的巻取目標(biāo)溫度CT對(duì)帶鋼平直度有較大影響，巻取溫度CT為600。C一650。C;機(jī)械性能能夠滿足。因?yàn)楦Z輥位置是由板形模型進(jìn)行設(shè)定的，它會(huì)隨著軋輥磨損、軋輥熱膨脹、軋制規(guī)格(品種、厚度、寬度等)、軋制負(fù)荷、目標(biāo)凸度及平直度等發(fā)生變化，因此在板形模型設(shè)定完成后，基礎(chǔ)自動(dòng)化控制系統(tǒng)接受在原有F6竄輥位置設(shè)定的基礎(chǔ)上朝增加輥間凸度的方向竄動(dòng)10mm—20mm，以增加F7入口的帶鋼凸度。采用F6工作輥竄輥補(bǔ)償后，在平整線的跟蹤結(jié)果顯示，板形有所好轉(zhuǎn)，而且也看不到大中間浪。由于帶鋼橫向溫度的不均勻分布可能來(lái)自于軋機(jī)間冷卻水，因此若能改善帶鋼橫斷面的溫度分配，則可以有效地改善帶鋼在F7入口與出口側(cè)的應(yīng)力分布。目前，國(guó)內(nèi)較為典型的熱軋帶鋼生產(chǎn)線有1549mm、1780mm、以及寬度大于兩米的寬帶鋼熱軋生產(chǎn)線，如鞍鋼2150mm生產(chǎn)線、武鋼2250mm生產(chǎn)線、寶鋼2050mm生產(chǎn)線、首鋼2160mm生產(chǎn)線、馬鋼2250生產(chǎn)線以及太鋼2250mm生產(chǎn)線等。該類生產(chǎn)線都采用了7臺(tái)連軋機(jī)組成的精軋機(jī)組。精軋板形控制設(shè)備主要采用德國(guó)西馬克(SMS)和蒂森廠合作開發(fā)的CVC(ContinuouslyVariableCrown)軋機(jī)，日本三菱公司開發(fā)的PC(PairCrossedMill)軋機(jī)，以及法國(guó)VAICLECIM的工作輥長(zhǎng)行程竄輥(WRS)型軋機(jī)。本發(fā)明適用于熱軋帶鋼生產(chǎn)線中進(jìn)行板形控制。采用本發(fā)明方法后，熱軋帶鋼的雙邊浪得到了較好的控制，厚度小于4mm以下成品帶鋼的浪高平均控制在10mm/m以下，滿足內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)和用戶要求。具體實(shí)施例方式本發(fā)明在太鋼2250mm寬帶熱連軋生產(chǎn)線上應(yīng)用。板形控制設(shè)備采用CVC+。F1--F2的最大軋制壓力為50000KN，F(xiàn)3—F4的最大軋制壓力為45000KN，F(xiàn)5—F7的最大軋制壓力為40000KN。軋機(jī)間均配備冷卻水裝置，共計(jì)6個(gè)軋機(jī)間冷卻水控制設(shè)備，最大控制流量160m3/h。精軋機(jī)組出口配有多功能檢測(cè)儀與平直度檢測(cè)儀分別對(duì)帶鋼的凸度及平直度進(jìn)行測(cè)量。太鋼2250mm熱軋生產(chǎn)線投產(chǎn)以后，厚度小于4mm以下成品帶鋼的板型均表現(xiàn)為浪高大于25mm/m的雙邊浪，3mm以下規(guī)格成品帶鋼雙邊浪尤為嚴(yán)重，浪高可達(dá)50mm/m。用戶對(duì)板形提出的質(zhì)量異議率比較多。通過(guò)對(duì)板形異議巻的平直度檢測(cè)曲線進(jìn)行分析后，確認(rèn)帶鋼熱態(tài)平直度能夠滿足控制要求。對(duì)可能影響帶鋼潛在板形的各項(xiàng)軋制因素進(jìn)行試驗(yàn)、排查、確認(rèn)。表3、表4為其中兩次試驗(yàn)的跟蹤記錄。首先，增大F5、F6負(fù)荷分配值(見表l)，寫入?yún)?shù)控制表進(jìn)行固化，以加大F4-F6軋機(jī)壓下率(見表2)，同時(shí)，將動(dòng)態(tài)彎輥控制系統(tǒng)增益系數(shù)由0.5減少到0.2。<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>制定不同的控制方案(見下表3)。F6竄輥分別采用正常設(shè)定、正常設(shè)定-10mm、正常設(shè)定-20mm;目標(biāo)平直度均采用-10I-unit;巻取目標(biāo)溫度CT采用580°C、600°C、610°C、620°C;層冷控制方式分別采用前冷、后冷，對(duì)相同軋制條件下同單位的帶鋼進(jìn)行不同的工藝試驗(yàn)。跟蹤平整機(jī)帶鋼開巻過(guò)程，對(duì)開巻過(guò)程中帶鋼頭部、中部、以及尾部的平直度進(jìn)行記錄，記錄結(jié)果見表3波浪類型/浪高項(xiàng)。雙，表示帶鋼為雙邊浪，相應(yīng)的數(shù)值表示波浪的高度。分析跟蹤結(jié)果，對(duì)浪高〈0mm的帶鋼進(jìn)行標(biāo)記，取其工藝作為下次試驗(yàn)的基礎(chǔ)。從表3中可以看出，采用F6竄輥-10mmZ-20mm、目標(biāo)平直度-10I-unit、CT取610'C/62(TC、及層冷后冷方式，帶鋼的雙邊浪較小，浪高低于10mm。以前期的工藝改進(jìn)為基礎(chǔ)，增加新的試驗(yàn)方向，繼續(xù)確認(rèn)其它項(xiàng)目的作用效果。下表4為另一個(gè)軋制單位，除了采用F6竄輥-10mm、目標(biāo)平直度-101-unit、CT取610。C、及層冷后冷方式外，另外關(guān)閉F5與F6軋機(jī)間冷卻水。由表4的跟蹤結(jié)果可以看到，帶鋼的浪高均小于10mm/m，滿足產(chǎn)品平直度控制要求，而且，部分帶鋼完全平直(表4，波浪類型/浪高下，平表示帶鋼平直，無(wú)浪)。表3、采用不同竄輥、目標(biāo)平直度、巻取溫度、層冷控制方式下帶鋼平直度的跟蹤結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表4、采用不同軋機(jī)間冷卻水、目標(biāo)平直度、終軋溫度、巻取溫度、層冷控制方式下帶鋼平直度的跟蹤結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求1.一種熱軋帶鋼板形多元化交叉控制方法，熱軋帶鋼生產(chǎn)線具有7臺(tái)連軋機(jī)(F1—F7)組成的精軋機(jī)組，其特征是(1)調(diào)整軋制負(fù)荷與彎輥力動(dòng)態(tài)控制；在設(shè)備穩(wěn)定軋制允許的范圍內(nèi)，將精軋機(jī)組第4、5、6臺(tái)軋機(jī)(F4、F5、F6)負(fù)荷分配(0.64、0.50、0.45)分別調(diào)大10％、15％、30％，以提高F4、F5、F6軋機(jī)的壓下率；同時(shí)將動(dòng)態(tài)彎輥控制系統(tǒng)增益系數(shù)由0.5減少到0.2；(2)修改熱態(tài)目標(biāo)平直度控制值，采用微中浪軋制；平直度目標(biāo)基準(zhǔn)值為0I-unit，取目標(biāo)平直度-5I-unit—-10I-unit；(3)層冷CTC采用后冷方式，降低帶鋼在輸出輥道ROT產(chǎn)生的熱應(yīng)力；(4)修改卷取目標(biāo)溫度CT為600℃—650℃；(5)使用精軋機(jī)組第6臺(tái)軋機(jī)(F6)工作輥竄輥補(bǔ)償；即控制系統(tǒng)接收板形模型設(shè)定的F6竄輥位置后，在該基礎(chǔ)上朝增加輥間凸度的方向繼續(xù)竄動(dòng)10mm—20mm，以增加第7臺(tái)軋機(jī)(F7)入口的帶鋼凸度；(6)優(yōu)化軋機(jī)間冷卻水的使用。2、如權(quán)利要求1所述的熱軋帶鋼板形多元化交叉控制方法，其特征是對(duì)于厚度〈3.5mm規(guī)格的帶鋼，關(guān)閉后兩臺(tái)軋機(jī)F6、F7間冷卻水。全文摘要一種熱軋帶鋼板形多元化交叉控制方法，適用于熱軋帶鋼生產(chǎn)線中進(jìn)行板形控制；目的是改善熱軋帶鋼潛在板形，提高產(chǎn)品質(zhì)量；本發(fā)明針對(duì)具有7臺(tái)連軋機(jī)(F1-F7)組成的精軋機(jī)組的熱軋帶鋼生產(chǎn)線，先調(diào)整軋制負(fù)荷與彎輥力動(dòng)態(tài)控制；修改熱態(tài)目標(biāo)平直度控制值，采用微中浪軋制；平直度目標(biāo)基準(zhǔn)值為0I-unit，取目標(biāo)平直度-5I-unit--10I-unit；層冷CTC采用后冷方式，降低帶鋼在輸出輥道ROT產(chǎn)生的熱應(yīng)力；修改卷取目標(biāo)溫度CT為600℃-650℃；使用精軋機(jī)組第6臺(tái)軋機(jī)(F6)工作輥竄輥補(bǔ)償；優(yōu)化軋機(jī)間冷卻水的使用。文檔編號(hào)B21B37/28GK101372018SQ20081007959公開日2009年2月25日申請(qǐng)日期2008年10月17日優(yōu)先權(quán)日2008年10月17日發(fā)明者侯安全,楊軼博,王津平,峰馬申請(qǐng)人:山西太鋼不銹鋼股份有限公司