中间板坯边部质量的控制方法

摘要

本发明公开了一种中间板坯边部质量的控制方法，控制的设备包括板坯大侧压机、带立辊的四辊可逆式粗轧2#机架及精轧立辊，包括以下步骤，1)根据带钢成品宽度，确定精轧目标宽度FET；2)确定精轧自然宽展FS；3)确定精轧立辊最大有效侧压量Wf；4)根据上述步骤1—3求得的值，得出粗轧出口目标宽度RET；5)确定粗轧2#机架多道次自然宽展α；6)确定粗轧2#机架多道次总压下量RW，分配每个道次的压下率；7)根据步骤4-6求得的值，得出板坯目标宽度WB；8)根据板坯目标宽度WB的值，设定板坯大侧压机的侧压量为0；四辊可逆式粗轧2#机架前两道次空过，后道次压下率逐渐增加；精轧立辊采用最大有效侧压量。

权利要求

1.一种中间板坯边部质量的控制方法，控制的设备包括板坯大侧压机(1)、带立辊的四辊可逆式粗轧2#机架(6)及精轧立辊(8)，其特征在于包括以下步骤：

1)根据带钢成品宽度，确定精轧目标宽度FET，精轧目标宽度FET的计算公式为：FET＝FDT+FT，式中：FET---精轧目标宽度，mm；

FDT---成品宽度，mm；

FT---附加量，取值范围0-12mm；

2)确定精轧自然宽展FS，精轧自然宽展FS的计算公式为：式中：

FS---精轧自然宽展，mm；

A1---过程系数，取值范围：0.001-0.002；

H1---带钢目标厚度，mm；

W3---精轧出口厚度，mm；

H2---粗轧出口厚度-精轧目标厚度，mm；

3)确定精轧立辊(8)最大有效侧压量Wf，Wf为经验参数，取3-5mm；

4)根据上述步骤1-3求得的值，得出粗轧出口目标宽度RET，粗轧出口目标宽度RET的计算公式为：RET＝Rm*(FET-FS+Wf+WC)，式中：RET---粗轧目标宽度，mm；

Rm---粗轧目标宽度遗传系数，经验参数，取值范围0.9-1.1；

WC---粗轧目标宽度系统修正，取值范围[-10mm，10mm]；

5)确定粗轧2#机架(6)多道次自然宽展α，多道次自然宽展α的计算公式为：式中：

α---粗轧自然宽展，mm；

W0---入口侧带钢宽度，mm；

W1---出口侧带钢宽度，mm；

H0---入口侧带钢厚度，mm；

R---立辊轧辊直径，mm；

6)确定粗轧2#机架(6)多道次总压下量RW，分配每个道次的压下率，多道次总压下量RW的计算公式为：RW＝RIAT-REAT，式中：RW---粗轧2#机架多道次总压下量，mm；

RIAT---粗轧2#机架入口测量宽度，mm；

REAT---粗轧2#机架出口测量宽度，mm；

7)根据步骤4-6求得的值，得出板坯目标宽度WB，板坯目标宽度WB的计算公式为：WB＝RET+RW-α，式中：WB---板坯目标宽度，mm；

8)根据板坯目标宽度WB的值，设定板坯大侧压机(1)的侧压量为0；四辊可逆式粗轧

2#机架(6)前两道次空过，后道次压下率逐渐增加；精轧立辊(8)采用最大有效侧压量。

2.如权利要求1所述的中间板坯边部质量的控制方法，其特征在于：所述步骤8)中，四辊可逆式粗轧2#机架(6)采用五道次，其中第三道次压下率为20-30％，第四道次为0，第五道次为70-80％。

说明书

中间板坯边部质量的控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及热轧技术领域，尤其涉及一种带钢边部质量的控制方法。

背景技术

[0002] 随着热轧高附加值产品的不断开拓，对于某些较为特殊的产品，例如出炉温度大于1350℃以上的带钢，由于受温度过高的影响，此时的带钢较软(一般热轧带钢的熔点在1380—1420℃)。针对此类带钢，目前在热轧的生产过程中，发现在粗轧来料上(中间板坯)存在一定的缺陷。

[0003] 涉及的具体带钢如下：

[0004]序
带钢号 轧制规格 边部情况
号
1 7832370700 2.51*1100 两侧全长边部裂口、最大裂口深度28mm
2 7832371000 2.51*1100 两侧全长边部裂口、最大裂口深度36mm
3 7832371300 2.51*1100 两侧全长边部裂口、最大裂口深度40mm
4 7832371600 2.51*1100 两侧全长边部裂口、最大裂口深度24mm
5 7832372200 2.51*1100 两侧全长边部裂口、最大裂口深度36mm
6 7832372500 2.51*1100 两侧全长边部裂口、最大裂口深度20mm
7 7832372800 2.51*1100 两侧全长边部裂口、最大裂口深度22mm
8 7832373100 2.51*1100 两侧全长边部裂口、最大裂口深度30mm

[0005] 分析其主要的影响是，当此类缺陷，进入热轧连轧机后，由于在连轧机架中是不改变带钢边部的形貌的，这样势必对产品的边部质量造成影响，为此如何有效的改善现状，就显得较为紧迫。

[0006] 在现有的热轧侧压控制技术中，对于涉及的侧压，希望在带钢的高温段进行大的侧压，以达到轧线最大的侧压的能力，近年来新建的热轧产线中，均配置了能力较大的板坯大侧压机，来满足产线对于宽度侧压的控制要求。但对于从粗轧出口来料的边部存在的异常，目前未见有任何的技术加以控制，仅有的技术，也仅仅涉及在冷轧阶段对带钢的边部进行切除。就目前从热轧粗轧到精轧的设备上看，一般主要为粗轧高压水除鳞箱、板坯大侧压机、二辊粗轧机、带立辊的四辊可逆式粗轧机、保温罩、中间辊道、切头飞剪、精轧高压水除鳞箱、精轧前立辊、精轧机组、层流冷却、卷取机等设备组成，从目前的控制上，一般采用板坯大侧压机及带立辊的四辊可逆式粗轧机进行带钢宽度上的控制，采用上述的控制，由于带钢在接近带钢熔点的情况下，带钢较软，将导致带钢卡堵，直接影响到正常的生产。

[0007] 通过对检索材料分析。目前对于带钢边部的异常，一般采用切除的方法，见中国专利公开号CN1888118，其控制主要涉及冷轧，故其对于热轧带钢边部的异常控制，与本方案存在较大的差异。在中国专利公开号CN1959682公开的一种粗轧带钢的宽度优化设定方法中，其核心内容是确定材料在精轧轧制过程中的自然宽展，并在此基础上确定材料的粗轧目标宽度。在对其他的专利检索材料分析后，也未见类似的技术。

发明内容

[0008] 本发明的目的是通过提供一种中间板坯边部质量的控制方法，通过对轧线的侧压控制进行改善，从而解决带钢经过粗轧轧制后的边部存在的不规则的形状，使中间带钢的边部质量得到改善。避免了因带钢较软导致的生产线卡堵，有效的提高了生产效率。

[0009] 本发明实现上述目的的技术方案为：一种中间板坯边部质量的控制方法，控制的设备包括板坯大侧压机、带立辊的四辊可逆式粗轧2#机架及精轧立辊，包括以下步骤：

[0010] 1)根据带钢成品宽度，确定精轧目标宽度FET；

[0011] 2)确定精轧自然宽展FS；

[0012] 3)确定精轧立辊最大有效侧压量Wf；

[0013] 4)根据上述步骤1—3求得的值，得出粗轧出口目标宽度RET；

[0014] 5)确定粗轧2#机架多道次自然宽展α；

[0015] 6)确定粗轧2#机架多道次总压下量RW，分配每个道次的压下率；

[0016] 7)根据步骤4-6求得的值，得出板坯目标宽度WB；

[0017] 8)根据板坯目标宽度WB的值，设定板坯大侧压机的侧压量为0；四辊可逆式粗轧2#机架前两道次空过，后道次压下率逐渐增加；精轧立辊采用最大有效侧压量，3-5mm(经验参数)。

[0018] 优选地，所述步骤1)的精轧目标宽度FET的计算公式为：

[0019] FET＝FDT+FT，式中：

[0020] FET---精轧目标宽度，mm；

[0021] FDT---成品宽度，mm；

[0022] FT---附加量，取值范围0-12mm。

[0023] 优选地，所述步骤2)的精轧自然宽展FS的计算公式为：

[0024] 式中：

[0025] FS---精轧自然宽展，mm；

[0026] A1---过程系数，取值范围：0.00-0.002；

[0027] H1---带钢目标厚度，根据用户要求确定，mm；

[0028] W3---精轧出口厚度，测厚仪实际测量的带钢厚度，mm；

[0029] H2---粗轧出口厚度—精轧目标厚度，mm。

[0030] 优选地，所述步骤3)的最大有效侧压量Wf为经验参数，取3-5mm。

[0031] 优选地，所述步骤4)的粗轧出口目标宽度RET的计算公式为：

[0032] RET＝Rm*(FET-FS+Wf+WC)，式中：

[0033] RET---粗轧目标宽度，mm；

[0034] Rm---粗轧目标宽度遗传系数，经验参数，取值范围0.9-1.1；

[0035] WC---粗轧目标宽度系统修正，取值范围[-10mm，10mm]。

[0036] 优选地，所述步骤5)的多道次自然宽展α的计算公式为：

[0037]

[0038] 式中：α---粗轧自然宽展，mm；

[0039] W0---入口侧带钢宽度，mm；

[0040] W1---出口侧带钢宽度，mm；

[0041] H0---入口侧带钢厚度，mm；

[0042] R---立辊轧辊直径，mm。

[0043] 优选地，所述步骤6)的多道次总压下量RW的计算公式为：

[0044] RW＝RIAT—REAT，式中：

[0045] RW---粗轧2#机架多道次总压下量，mm；

[0046] RIAT---粗轧2#机架入口测量宽度，mm；

[0047] REAT---粗轧2#机架出口测量宽度，mm。

[0048] 优选地，所述步骤7)的板坯目标宽度WB的计算公式为：

[0049] WB＝RET+RW-α，式中：

[0050] WB---板坯目标宽度，mm。

[0051] 优选地，所述步骤8)中，四辊可逆式粗轧2#机架采用五道次，其中第三道次压下率为20-30％，第四道次为0，第五道次为70-80％。

[0052] 本发明由于采用了以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下优点和积极效果：通过对轧线的侧压控制进行改善，保证了中间带钢的边部质量。避免了因带钢较软导致的生产线卡堵，有效的提高了生产效率。且该控制方法操作非常简单，使用方便。

附图说明

[0053] 图1为本发明的粗轧第一机架的设备示意简图。

[0054] 图2为本发明的粗轧第二机架的设备示意简图。

[0055] 图3为本发明的精轧的设备示意简图。

[0056] 图4为本发明与现有技术的侧压控制曲线图。

[0057] 图5为本发明的侧压机工作示意图。

[0058] 图6为本发明的边部质量控制流程图。

[0059] 图中，1SSP板坯大侧压机，2四辊可逆式粗轧1#机架，3带钢，4侧压油缸，5立辊，6粗轧2#机架，7精轧立辊侧压油缸，8精轧立辊，9精轧1#机架，10精轧7#机架，A现有技术控制曲线，B本发明控制曲线。

具体实施方式

[0060] 本发明是结合带钢的特性，采用了后段逐步递增的侧压控制方案，以后工序的最大能力来反推前工序的侧压，实现宽度控制与带钢边部质量并重的控制方案。

[0061] 如图1，2，3所示，其中1板坯大侧压机SSP，2粗轧1#机架，3带钢，4侧压油缸，5立辊，6粗轧2#机架，7精轧立辊侧压油缸，8精轧立辊，9精轧1#机架，10精轧7#机架。本发明涉及具体的设备有SSP板坯大侧压机1(图1)、四辊可逆式粗轧1#机架2、带立辊的四辊可逆式粗轧机2#机架6(图2)及精轧立辊8(图3)。

[0062] 如图6所示，本发明的具体方案如下：

[0063] 1根据带钢成品宽度，确定精轧目标宽度FET，计算公式为：

[0064] FET＝FDT+FT，式中：

[0065] FET---精轧目标宽度，mm；

[0066] FDT---成品宽度，mm；

[0067] FT---附加量，为产品制造过程中的允许的公差范围，取值范围0-12mm。

[0068] 2确定精轧自然宽展FS，在热轧水平机架轧制过程中，由于金属的横向流动除来自轧辊的摩擦阻力外，不受任何其它的阻碍和限制的，被压下的金属体积可以横向自由宽展的量为精轧自然宽展FS，其计算公式为：

[0069]

[0070] 式中：

[0071] FS---精轧自然宽展，mm；

[0072] A1---过程系数，取值范围：0.00-0.002；

[0073] H1---带钢目标厚度；

[0074] W3---精轧出口厚度；

[0075] H2---粗轧出口厚度—精轧目标厚度。

[0076] 3确定精轧立辊8最大有效侧压量Wf，其为经验参数，取3-5mm。

[0077] 4根据上述步骤1—3求得的值，得出粗轧出口目标宽度RET，其计算公式为：

[0078] RET＝Rm*(FET-FS+Wf+WC)，式中：

[0079] RET---粗轧目标宽度，mm；

[0080] Rm---粗轧目标宽度遗传系数，经验参数，取值范围0.9-1.1；

[0081] WC---粗轧目标宽度系统修正，为人工干预量，取值范围[-10mm，10mm]。

[0082] 粗轧目标宽度系统修正WC一般情况下用于补偿设备精度上的偏差。当系统设定的宽度为1000mm，而实际仪表测量的宽度为1005mm时，一般采用—5mm的目标宽度系统修正。

[0083] 5确定粗轧2#机架6多道次自然宽展α，在粗轧多道次的轧制过程中，同样由于金属的横向流动由于不受任何的阻碍和限制，被压下的金属体积同样会发生横向的自由流动，其计算公式为：

[0084]

[0085] 式中：α---粗轧自然宽展，mm；

[0086] W0---入口侧带钢宽度，mm；

[0087] W1---出口侧带钢宽度，mm；

[0088] H0---入口侧带钢厚度，mm；

[0089] R---立辊轧辊直径，mm。

[0090] 6确定粗轧2#机架6多道次总压下量RW，其计算公式为：

[0091] RW＝RIAT—REAT，式中：

[0092] RW----粗轧2#机架6多道次总压下量，mm。

[0093] RIAT---粗轧2#机架6入口测量宽度，mm。

[0094] REAT---粗轧2#机架6出口测量宽度，mm。

[0095] 分配每个道次的压下率，本实施例中一共有五个道次；

[0096] 根据表1分配到各个道次，确定粗轧2#机架立辊每个道次压下率：

[0097] 表1

[0098]1道次 2道次 3道次 4道次 5道次
0 0 20-30％ 0 70-80％

[0099] 由于在进行反向道次时，一般不安排侧压，故对于其中的第4道次，在本方案中，不考虑压下率分配。

[0100] 7根据步骤4-6求得的值，得出板坯目标宽度WB，其计算公式为：

[0101] WB＝RET+RW-α，式中：

[0102] WB---板坯目标宽度，mm。

[0103] 8根据板坯目标宽度WB的值，设定SSP板坯大侧压机1的侧压量为0；

[0104] 由于本实施例的带钢，处于高温状态下(接近热轧带钢的熔点)，此时的带钢极软，一旦受到侧向的压力时，带钢沿宽度方向，将发生一定的拱起，从而直接影响到带钢与输送辊道的接触，造成带钢的卡堵，如图5所示。

[0105] 因此，本实施例采用了板坯大侧压机0侧压的方案，以保证带钢在侧压时不发生带钢中部的拱钢。

[0106] 带立辊的四辊可逆式粗轧机2#机架6采用多道次进行来回的轧制，在本实施例中对涉及立辊的侧向压下量的控制，总体呈逐渐增加的方法。如图4所示，其中A为现有技术控制曲线，B为本发明控制曲线，横坐标为道次，纵坐标为侧压率。具体分配原则参见步骤6及表1。

[0107] 在本实施例中，考虑到产生中间板坯边部不规则的基本原因是由于带钢在高温状态下，由于受到厚度方向(上下方向)的作用力，导致带钢发生一定的自由宽展，因为带钢处于极高的温度，导致带钢本身的金属流动性较为活跃，从而影响带钢边部的不规则的情况的产生，故在本实施例的考虑中，排除了带钢在前道次轧制时，采用带钢边部控制的方案，而针对行的在后道次中加以控制，同时也考虑了在四辊可逆式轧机轧制时，温度较高(大约在1280—1300℃左右)带钢易产生横断面上的拱钢的因素，因此在实现本实施例时，采用了前二道次空过的技术方案。

[0108] 由于在四辊可逆式轧机轧制受轧制时间的影响(轧制时间越晚，带钢相对的温度越低)带钢发生横断面上的拱钢的机率越低，同时侧向的力越小，带钢发生横断面上的拱钢的机率越低的规律，故在设计本实施例时，在四辊可逆式轧机轧制时，采用了前二道次空过(侧向辊缝打开)后三道次逐步增加的控制方案。

[0109] 精轧立辊8采用最大有效侧压量，3—5mm(经验参数)。

[0110] 实施例

[0111] 带钢号：008572480300

[0112] 板坯厚度：230mm、成品厚度：2.52mm

[0113] 板坯宽度：1100mm、成品宽度：1085mm、侧压量：15mm(该侧压量为板坯宽度mm-成品宽度mm。)。

[0114] 根据上述的数据，在本发明的具体实施中，已知的带钢成品宽度为1085mm，根据其宽度附加量设定3mm，故其轧制宽度按1088mm控制，在精轧立辊的侧压设定中，按3mm压下量控制，计算精轧的自然宽展大致为1mm，故其粗轧的出口控制应在1090mm，在其粗轧第3及第5道次中，分别采用了3mm和8mm的压下，同时根据其粗轧的宽展计算，其宽展大致也在1mm左右，故其板坯的目标宽度应在1100mm，以下是轧制过程中的具体参数情况：

[0115] 在热轧带钢生产前，根据所涉及的板坯大侧压机、粗轧2#机架前立辊轧机及精轧前的立辊轧机，确定相关组成部分的控制模式，对于板坯大侧压机具体控制设定如下：

[0116]头部侧压量 尾部侧压量 侧压次数
0 0 0

[0117] 上述参数的设定，根据四辊可逆式粗轧1#机架出口目标宽度决定，故在轧制前，设定板坯大侧压机空过，得到上述结果。

[0118] 其次对涉及的四辊可逆式轧机前立辊的控制模式进行选择，确定采用来回的5道次轧制，对相应的1、3、5道次的侧压进行分配，同时，设定四辊可逆式轧机最后道次出口的目标宽度为1090mm，得到以下的结果。具体如下：

[0119]立辊道次 1 3 5
辊缝设定 1105 1100 1090
辊缝实际 1106 1098 1089

[0120] 最后在对精轧前立辊的控制中采用15吨的轧制力(可承受的最大有效轧制力)由于四辊可逆式轧机最后道次出口的带钢存在一定的自由宽展，故带钢出四辊可逆式轧机最后道次出口的实际宽度为1095mm。由于提供的实施例涉及现场设备的精度，虽然辊缝为1091mm，但由于现场设备的精度及弹跳的影响，实际轧出的宽度为1095mm。

[0121]有效轧制力 15吨
辊缝设定 1090mm
辊缝实际 1091mm

[0122] 采用本发明后，使得在带钢在中间坯上的不规则情况得到了加大的改善，从实际轧制的带钢看，带钢的边部异常得到了较好的控制，见下表：

[0123]序号 带钢号 轧制规格 边部情况
1 8311672200 2.22*1082 边裂<20mm
2 8311672500 2.22*1082 边裂<20mm
3 8311672800 2.22*1082 边裂<20mm
4 8311673100 2.22*1082 边裂<20mm
5 8311673400 2.22*1082 边裂<20mm
6 8311673700 2.22*1082 边裂<20mm
7 8311674000 2.22*1082 边裂<20mm
8 8311674300 2.22*1082 边裂<20mm
9 8311674600 2.22*1082 边裂<20mm
10 8311674900 2.22*1082 边裂<20mm