專利名稱：一種帶預(yù)矯直的在線加速冷卻方法
一種帶預(yù)矯直的在線加速冷卻方法 技術(shù)領(lǐng)域 本發(fā)明屬于軋鋼生產(chǎn)矯直及冷卻技術(shù)，提供一種帶預(yù)矯直的在線加速冷卻工藝方法。
背景技術(shù)：
在線加速冷卻系統(tǒng)通過控制軋件的開冷溫度、軋后冷卻速率和終冷溫度來控制鋼材的高溫奧氏體組織形態(tài)以及相變過程，最終控制鋼材的組織類型、形態(tài)及分布，達(dá)到細(xì)化晶粒，提高鋼板的強(qiáng)度和韌性的目的。由于國內(nèi)對高強(qiáng)韌的工程機(jī)械用鋼、造船用高性能、 管線鋼、高質(zhì)量及有特殊要求的鋼板需求量越來越大，鋼鐵企業(yè)普遍在軋后采用在線加速冷卻工藝的方法進(jìn)行品種的開發(fā)及生產(chǎn)。隨著生產(chǎn)品種強(qiáng)度要求的不斷提升，在線加速冷卻的冷卻速率要求也不斷提高，由此推動(dòng)了超快速冷卻技術(shù)的發(fā)展，超密度冷卻裝置也普遍應(yīng)用于在線加速冷卻裝置中。超快速冷卻技術(shù)的應(yīng)用使更高強(qiáng)度級(jí)別品種的開發(fā)成為現(xiàn)實(shí)，冷卻速率也大大得到提高。同時(shí)，在冷卻能力能滿足使用要求的同時(shí)，鋼板的殘余應(yīng)力及鋼板的平直度問題卻一直困惱著各生產(chǎn)廠家，主要體現(xiàn)在兩方面，一方面是軋完后鋼板的溫度均勻性及原始平直度，另一方面在采用加速冷卻系統(tǒng)后鋼板的溫度均勻性及冷后平直度。為了解決上述問題，采用在線加速冷卻裝置前采用預(yù)矯直的技術(shù)解決原始平直度問題，同時(shí)，通過優(yōu)化在線加速冷卻系統(tǒng)相關(guān)控制策略以保證加速冷卻完成的溫度均勻性繼而保證鋼板的冷后平直度。實(shí)用新型專利《一種生產(chǎn)寬厚板產(chǎn)品的系統(tǒng)》(申請?zhí)?專利號(hào)201020208109. 1)中提到在線淬火設(shè)備前設(shè)置預(yù)矯直機(jī)，其特征在于，所述的在線淬火設(shè)備和預(yù)矯直機(jī)之間的距離為一 ±夬最大軋制鋼板的長度。而目前國內(nèi)大部分鋼鐵企業(yè)已投入在線加速冷卻裝置，而且從軋機(jī)到加速冷卻裝置的工藝布置距離在投入在線加速冷卻裝置時(shí)已經(jīng)確定。如果預(yù)矯直機(jī)與在線加速冷卻裝置之間距離必須滿足一塊最大鋼板的位置，那么軋機(jī)將無法正常生產(chǎn)，因此對于那些已經(jīng)投入在線加速冷卻系統(tǒng)且受工藝布置限制的生產(chǎn)線將無法投入預(yù)矯直技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的提供一種帶預(yù)矯直的在線加速冷卻方法，解決受軋機(jī)與在線加速冷卻裝置之間距離限制問題；同時(shí)減少鋼板殘余應(yīng)力，解決鋼板溫度均勻性問題，保證了鋼板在線加速冷卻工藝后較好的平直度。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種帶預(yù)矯直的在線加速冷卻方法，其特征在于在距在線加速冷卻裝置入口距離為3-6米處設(shè)置一臺(tái)預(yù)矯直機(jī)，預(yù)矯直與加速冷卻同步，生產(chǎn)步驟如下步驟1 精軋完后厚度范圍6 80mm的鋼板，由傳輸輥道輸送到預(yù)矯直機(jī)進(jìn)行預(yù)矯直； 步驟2 鋼板進(jìn)行預(yù)矯直的同時(shí)進(jìn)入在線加速冷卻裝置進(jìn)行加速冷卻，將700 950°C 鋼板溫度通過超密度噴射上、下冷卻器快速冷卻至450 700°C，冷卻速度控制在1_30°C / s ；
步驟3 冷卻完后 鋼板進(jìn)入冷卻后的強(qiáng)力矯直機(jī)進(jìn)行矯直。
所述的在線加速冷卻采用輥道變加減速度，加減速度范圍在士0.02 m/s2內(nèi)，解決來鋼同板溫度差為8-40°C溫度不均勻性。所述的在線加速冷卻采用冷卻器變開啟模式，即變化冷卻器開啟組數(shù)，冷卻器開啟組數(shù)變化< 2組，解決來鋼同板溫差超過40°C溫度不均勻性。通常中厚板企業(yè)生產(chǎn)最大鋼板長度36米左右，以軋機(jī)與在線加速冷卻裝置入口距離48-70米計(jì)算，采用預(yù)矯直機(jī)與在線加速冷卻裝置連續(xù)式緊湊布置形式，預(yù)矯直機(jī)出口距離在線加速冷卻裝置入口距離為3-6米，實(shí)現(xiàn)預(yù)矯直與加速冷卻同步，可以不受企業(yè)生產(chǎn)線現(xiàn)有工藝布置限制，同時(shí)保證了軋機(jī)與預(yù)矯直機(jī)之間的距離，在現(xiàn)有在線加速冷卻裝置前均可布置一套預(yù)矯直機(jī)。針對本發(fā)明的預(yù)矯直工藝主要優(yōu)點(diǎn)如下
(1)與在線加速冷卻裝置連續(xù)式緊湊布置，解決了現(xiàn)有工藝布置瓶頸；
(2)預(yù)矯直與在線加速冷卻裝置實(shí)現(xiàn)同步；
(3)有效解決了軋制完后鋼板翹頭扣頭、翹尾扣尾問題；
(4)通過預(yù)矯直工藝減少鋼板殘余應(yīng)力，殘余應(yīng)力值彡30MPa；
(5)通過預(yù)矯直工藝提高了鋼板的平直度，平直度<2mm/1000mm ；
(6)保證了進(jìn)入在線加速冷卻裝置的原始鋼板平直度，為鋼板的均勻冷卻提供了較好的前提保證?；谇笆龇椒?，本發(fā)明采用輥道變加減速度，加減速度范圍在士0.02 m/s2內(nèi)，解決來鋼同板溫度差為8-40°C溫度不均勻性。輥道變加減速度控制考慮鋼板頭尾溫度偏低，沿長度方向除去鋼板頭、尾部各300-500mm后將鋼板平均劃分物理段N (N > 2)段，采集加速冷卻前各物理段內(nèi)頭尾溫差，共N組Δ Ti (i ^N),每組Δ Ti對應(yīng)計(jì)算出第i物理分段內(nèi)加減速度ai;采用變加減速度后能有效解決沿長度方向溫度差不超過40°C的鋼板溫度均勻性問題?；谇笆龇椒ǎ景l(fā)明采用冷卻器變開啟模式，即變化冷卻器開啟組數(shù)，冷卻器開啟組數(shù)變化< 2組，解決來鋼同板溫差超過40°C溫度不均勻性。冷卻器變開啟模式控制 沿長度方向?qū)摪寰鶆騽澐殖汕昂驧l、M2兩段，采集Ml、M2段有效溫度平均值TM1、TM2，如果Tmi與Tm2差值大于單組冷卻器能力，則采用變開啟模式控制，開啟模式分別為KQMS M1與 KQMSm2，通常KQMSm2與KQMS M1開啟冷卻器組數(shù)差為1_2組，采用冷卻器變開啟模式能有效解決沿長度方向溫度差超過40°C的鋼板溫度均勻性問題。本發(fā)明裝置廣泛適用中厚板軋鋼生產(chǎn)領(lǐng)域，適用范圍廣，能實(shí)現(xiàn)預(yù)矯直機(jī)與在線加速冷卻連續(xù)式緊湊布置，實(shí)現(xiàn)預(yù)矯直與在線加速冷卻同步工藝；同時(shí)解決鋼板沿長度方向溫度均勻性、低殘余應(yīng)力及鋼板板形問題。


附圖1為本發(fā)明帶預(yù)矯直的在線加速冷卻工藝的結(jié)構(gòu)示意圖。1-預(yù)矯直機(jī)、2-在線加速冷卻裝置、3-強(qiáng)力矯直機(jī)。附圖2為本發(fā)明在線加速冷卻輥道變加減速度示意圖。4鋼板尾部、5- a段內(nèi)輥道加減速度、6_鋼板中部、7_ Δ T段內(nèi)頭尾溫差、8_鋼板頭部。附圖3為本發(fā)明在線加速冷卻變開啟模式示意圖。9- Tm2鋼板后半部溫度、10- Tmi鋼板前半部溫度、11- KQMSmi鋼板前半部開啟模式、12-上冷卻器、13- KQMSm2鋼板后半部開啟模式、14-下冷卻器。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一以生產(chǎn)13mm厚度的X65鋼板為例，鋼板長度32m，精軋機(jī)出口距離加速冷卻入口 52m，預(yù)矯直出口距離加速冷卻入口 5m，采用附圖1布置的帶預(yù)矯直的在線加速冷卻工藝的應(yīng)用技術(shù)為例來進(jìn)一步描述其工藝方法。精軋完后的鋼板溫度控制在870°C，由傳輸輥道將鋼板送入附圖1預(yù)矯直(1)區(qū)進(jìn)行預(yù)矯直，在頭部預(yù)矯直完成后進(jìn)入附圖1在線加速冷卻裝置(2)區(qū)采用超密度噴射上、下冷卻器對鋼板進(jìn)行噴水冷卻，通過測溫鋼板頭尾最大溫差50°C，采用附圖3在線加速冷卻變開啟模式，KQMSmi鋼板前半部開啟模式(11)為 2組和附圖3 KQMSm2鋼板后半部開啟模式(13)為3組進(jìn)行冷卻，冷卻速度控制在15°C /s, 進(jìn)行快速冷卻至620°C，具體工藝參數(shù)均由計(jì)算機(jī)實(shí)行精確控制?？刂评鋮s之后的鋼板經(jīng)輸入輥道直接進(jìn)入附圖1強(qiáng)力矯直機(jī)(3)區(qū)進(jìn)行矯直。預(yù)矯直完后平直度< 2mm/1000mm ；采用變開啟模式控制，鋼板沿長度方向溫度差最大8°C，并且各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到技術(shù)要求。 實(shí)施例二 以生產(chǎn)30mm厚度的SPV490鋼板為例，鋼板長度22m，精軋機(jī)出口距離加速冷卻入口 52m，預(yù)矯直出口距離加速冷卻入口 5m，采用附圖1布置的帶預(yù)矯直的在線加速冷卻工藝的應(yīng)用技術(shù)為例來進(jìn)一步描述其工藝方法。精軋完后的鋼板溫度控制在820°C， 由傳輸輥道將鋼板送入附圖1預(yù)矯直(1)區(qū)進(jìn)行預(yù)矯直，在頭部預(yù)矯直完成后進(jìn)入附圖1 在線加速冷卻裝置(2 )區(qū)采用超密度噴射上、下冷卻器對鋼板進(jìn)行噴水冷卻，通過測溫鋼板頭尾最大溫差25°C，采用附圖2在線加速冷卻輥道加減速度策略，將鋼板分為兩段N=2，其中前半段鋼板^加速度為0. 008m/s2，其中后半段鋼板ai加速度為0. 005m/s2，冷卻速度控制在20°C /s，進(jìn)行快速冷卻至460°C，具體工藝參數(shù)均由計(jì)算機(jī)實(shí)行精確控制?？刂评鋮s之后的鋼板經(jīng)輸入輥道直接進(jìn)入附圖1強(qiáng)力矯直機(jī)(3)區(qū)進(jìn)行矯直。預(yù)矯直完后平直度 (Imm/lOOOmm ；采用輥道變加減速度，鋼板沿長度方向溫度差最大5°C，并且各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到技術(shù)要求。
權(quán)利要求
1.一種帶預(yù)矯直的在線加速冷卻方法，其特征在于在距在線加速冷卻裝置入口距離為3-6米處設(shè)置一臺(tái)預(yù)矯直機(jī)，預(yù)矯直與加速冷卻同步，生產(chǎn)步驟如下步驟1 精軋完后厚度范圍6 80mm的鋼板，由傳輸輥道輸送到預(yù)矯直機(jī)進(jìn)行預(yù)矯直；步驟2 鋼板進(jìn)行預(yù)矯直的同時(shí)進(jìn)入在線加速冷卻裝置進(jìn)行加速冷卻，將700 950°C 鋼板溫度通過超密度噴射上、下冷卻器快速冷卻至450 700°C，冷卻速度控制在1_30°C / s ；步驟3 冷卻完后鋼板進(jìn)入冷卻后的強(qiáng)力矯直機(jī)進(jìn)行矯直。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶預(yù)矯直的在線加速冷卻方法，其特征在于加速冷卻采用輥道變加減速度，加減速度范圍在士0. 02 m/s2內(nèi)，解決來鋼同板溫度差為8-40°C溫度不均勻性。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶預(yù)矯直的在線加速冷卻方法，其特征在于加速冷卻采用冷卻器變開啟模式，即變化冷卻器開啟組數(shù)，冷卻器開啟組數(shù)變化< 2組，解決來鋼同板溫差超過40°C溫度不均勻性。
全文摘要
本發(fā)明屬于軋鋼生產(chǎn)矯直及冷卻技術(shù)領(lǐng)域，提供一種帶預(yù)矯直的在線加速冷卻方法精軋完后厚度范圍6～80mm的鋼板，由傳輸輥道輸送到預(yù)矯直機(jī)進(jìn)行矯直，并進(jìn)入在線加速冷卻區(qū)域?qū)囟?00～950℃快速冷卻至450～700℃，經(jīng)均溫后進(jìn)入強(qiáng)力矯直機(jī)矯直。預(yù)矯直機(jī)與在線加速冷卻裝置采用連續(xù)緊湊布置形式，實(shí)現(xiàn)預(yù)矯直與加速冷卻同步。加速冷卻采用輥道變加減速度，解決來鋼同板溫度差為8-40℃溫度不均勻性。加速冷卻采用冷卻器變開啟模式，解決來鋼同板溫差超過40℃溫度不均勻性。預(yù)矯直與加速冷卻同步有效縮短了工藝流程，預(yù)矯直完后平直度≤2mm/1000mm，采用輥道變加減速度和變開啟模式后鋼板同板溫差≤8℃。
文檔編號(hào)B21B45/02GK102284522SQ20111025373
公開日2011年12月21日 申請日期2011年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月30日
發(fā)明者何春雨, 余偉, 劉濤, 張立杰, 李彥彬, 詹智敏, 鄧宏玉, 韓爽 申請人:北京科技大學(xué)