船用钢板厚度公差的精确控制方法

摘要

本发明提供了一种船用钢板厚度公差的精确控制方法，该方法包括以下步骤(a)针对不同厚度的船用钢板，对坯料进行设定；(b)根据船用钢板厚度对轧制厚度进行设定；(c)生产前通过试轧分析对轧机校准；(d)优化坯料加热工艺；(e)优化轧钢工艺参数。通过这几个方面进行优化，实现了造船钢板厚度公差的精确控制，缩小了造船钢板厚度公差的范围，满足特殊船型对钢板的厚度公差的要求，提高了生产高附加值船型的钢板成材率，本发明工艺简单，生产过程易于控制。

权利要求

1.一种船用钢板厚度公差的精确控制方法，其特征是包括下述步骤：(a)坯料设定：针对不同厚度δ的船用钢板，对料型、展宽比和轧件长度增加限制条件；

坯料厚度为140-250mm，展宽比＜1.6，轧件长度10-35m，均匀切除轧件头尾圆弧部分；

(b)轧制厚度设定：设定轧制目标厚度为

(c)轧机校准：正式生产前对轧机进行校准；

(d)坯料加热：对坯料进行加热，加热温度为1160-1240℃，控制在炉时间与坯料厚度比为1.0-1.4min/mm、均热时间与坯料厚度比≥0.14min/mm；

(e)轧钢工艺：轧制钢板时，板凸度设定为零，生产辊期为0-2500吨，辊径1180-1210mm；

先轧制数块过渡钢板确定板型稳定的CVC值，CVC值为±30至±100，控制道次咬钢间隔时间

3-5秒。

2.根据权利要求1所述的船用钢板厚度公差的精确控制方法，其特征是所述步骤(a)中船用钢板厚度δ为6-25mm。

3.根据权利要求2所述的船用钢板厚度公差的精确控制方法，其特征是所述步骤(a)中针对厚度δ为6-9mm船用钢板，设计坯料厚度为140-160mm，展宽比＜1.4，轧件长度12-30m；

针对厚度δ为10-25mm船用钢板，设计坯料的厚度为210-230mm，展宽比＜1.6，轧件长度10-

35m。

4.根据权利要求1所述的船用钢板厚度公差的精确控制方法，其特征是所述步骤(c)中轧机校准是按照厚度 进行试轧制，对试轧的钢板测厚，将测厚仪数据、钢板冷态厚度数据、钢板热态时卡尺测量数据进行对比，分析钢板两侧厚度差、厚度同板差的控制情况，校准轧机设备状态。

5.根据权利要求2所述的船用钢板厚度公差的精确控制方法，其特征是所述步骤(d)中针对厚度δ为6-9mm船用钢板，加热温度为1220±20℃，在炉时间与坯料厚度比为1.0-

1.3min/mm；针对厚度δ为10-25mm船用钢板，加热温度为1180±20℃，在炉时间与坯料厚度比为1.1-1.4min/mm。

6.根据权利要求1所述的船用钢板厚度公差的精确控制方法，其特征是所述步骤(e)中生产辊期为100-2000吨，过渡钢板为6-8块。

说明书

船用钢板厚度公差的精确控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及船用钢板的生产工艺，特别是涉及船用钢板厚度公差的精确控制方法。

背景技术

[0002] 造船业是为水上交通、海洋开发和国防建设等行业提供技术装备的现代综合性产业。但是，随着市场需求结构的变化，低附加值散货船产能过剩，部分小船厂濒临破产，大船厂也遭遇沉重打击；而对于高附加值的特殊船型，如油轮、LNG运输船、滚装船、客滚船特别是豪华邮轮又处于供不应求的局面，从全球范围来看，高附加值的特殊船型产能面临着巨大缺口。是否能够实现船型的提档升级，对于船厂而言具有极其重要的意义。

[0003] 对于高附加值的特殊船型来说，由于船体结构不同、用途特殊等原因，对造船钢板也提出了更高的要求。特别是这类船型的船体结构特别，导致排水量占船舶总重的比例大大降低，船体重心因此偏高，稳定性变差，为确保船体的稳定性，造船钢板厚度公差必须控制在较小范围，防止钢板超重比例过高，影响船体运行稳定性。新的船级社规范要求，船板厚度公差平均值必须为正公差，这也在一定程度上增加了造船钢板厚度公差控制的难度。因此，对于钢铁企业来说，能否在满足钢板厚度平均正公差的同时，做到对钢板厚度公差的精确控制，是生产高附加值船型造船钢板的关键点，也是亟待解决的生产难题。

发明内容

[0004] 发明目的：本发明提供一种造船钢板厚度公差的精确控制方法，使用该方法能够提高造船钢板厚度公差的控制水平，缩小造船钢板厚度公差的范围，从而满足生产高附加值船型的要求。

[0005] 技术方案：本发明所述的船用钢板厚度公差的精确控制方法，包括下述步骤：

[0006] (a)坯料设定：针对不同厚度δ的船用钢板，对料型、展宽比和轧件长度增加限制条件；选取坯料厚度为140-250mm，轧件长度10-35m，展宽比＜1.6；均匀切除轧件头尾圆弧部分，通过坯料的设定，保证钢板轧制过程中长度方向厚度的均匀性；

[0007] (b)轧制厚度设定：根据船级社规范，要求船板平均厚度必须为正公差，因此针对不同厚度δ的船用钢板，设定轧制目标厚度为

[0008] (c)轧机校准：由于厚度公差控制精度与轧件设备状态有关，每次生产前进行小批量试验对设备状态进行确认，根据试轧情况对轧机进行校准；

[0009] (d)坯料加热：对坯料进行加热，加热温度为1160-1240℃，为保证钢板厚度方向的均匀性，提高坯料加热炉的在炉时间和均热时间，控制在炉时间与坯料厚度比1.0-1.4min/mm，均热时间与坯料厚度比≥0.14min/mm；

[0010] (e)轧钢工艺：轧制钢板时，板凸度设定为零，生产辊期为0-2500吨，采用大辊径生产以获得高速轧制,辊径为1180-1210mm；先轧制数块过渡钢板确定板型稳定的CVC值，CVC值为±30到±100，避免中浪或者边浪，CVC值是指轧机轧辊连续可变凸度设定，其中正值表示进入轧机的特征值，负值表示从轧机出去的特征值；同时缩短道次咬钢时间，控制道次咬钢间隔时间3-5秒，减少头中尾温差和改善厚度同板差。

[0011] 其中，步骤(a)中船用钢板的厚度δ为6-25mm，针对厚度δ为在6-9mm的船用钢板，设计坯料厚度为140-160mm，展宽比＜1.4，轧件长度12-30m；针对厚度δ为10-25mm船用钢板，设计坯料的厚度为210-230mm，展宽比＜1.6，轧件长度10-35m。

[0012] 步骤(c)中轧机校准的方法是正式生产前先按照厚度 进行试轧制，对试轧的钢板测厚，将测厚仪数据、钢板冷态厚度数据、钢板热态时卡尺测量数据进行对比，分析钢板两侧厚度差、厚度同板差的控制情况，根据分析校准轧机设备状态。

[0013] 步骤(d)中针对厚度δ为6-9mm船用钢板，加热温度为1220±20℃，在炉时间与坯料厚度比为1.0-1.3min/mm；针对厚度δ为10-25mm船用钢板，加热温度为1180±20℃，在炉时间与坯料厚度比为1.1-1.4min/mm。

[0014] 步骤(e)中轧制钢板时，生产辊期为100-2000吨，过渡钢板为6-8块。

[0015] 有益效果：本发明所述的船用钢板厚度公差的精确控制方法，通过从坯料设计、轧制厚度设定、轧机校准、坯料加热和轧钢工艺几个方面进行优化，实现造船钢板厚度公差的精确控制，缩小了造船钢板厚度公差的范围，满足特殊船型对钢板的厚度公差的要求，提高了生产高附加值船型的钢板成材率，工艺简单，易于控制。

附图说明

[0016] 图1是船用钢板厚度公差控制分布情况图。

具体实施方式

[0017] 下面结合实施例对本发明做进一步说明。

[0018] 实施例1

[0019] 厚度δ为6-9mm船用钢板订单的生产实例：生产前需制定详细的生产方案，做好生产的准备工作，确认具备生产条件后按下述步骤优化生产：

[0020] (a)坯料设计：针对订单厚度为6-9mm的船用钢板订单设定坯料，选择坯料厚度为140-160mm，特别是选取坯料的最佳厚度为150mm；设定展宽比＜1.3，轧件长度12-30m，增大轧件头尾圆弧部分的切除量，保证头尾圆弧部分能够均匀剪切，通过对料型、展宽比和轧件长度增加限制条件，保证钢板轧制过程中长度方向厚度的均匀性；

[0021] (b)轧制厚度设定：根据最新的船级社规范，要求船板平均厚度公差必须为正公差，针对厚度6-9mm的船用钢板订单，轧制目标厚度按照订单厚度 控制；

[0022] (c)轧机校准：由于厚度公差控制精度与轧件设备状态有关，每次生产前进行小批量试验对设备状态进行确认，先按照订单厚度 进行试轧制，对试轧的钢板测厚，将测厚仪数据、钢板冷态厚度数据、钢板热态时卡尺测量数据进行对比，分析钢板两侧厚度差、厚度同板差的控制情况，根据分析校准轧机设备状态；

[0023] (d)坯料加热：对坯料进行加热，加热温度为1220±20℃，为保证钢板厚度方向的均匀性，提高坯料加热炉在炉时间和均热时间，控制在炉时间为170-180min，均热时间为20-22min；

[0024] (e)轧钢工艺：轧制钢板时，钢板的板凸度按照零进行设定，由于生产过程中轧辊表面会产生损耗，在初期和末期不利于轧制厚度公差的控制，将生产辊期安排在100-2000吨，为获得高速轧制而采用大辊径生产,辊径为1200mm；先轧制6块过渡钢板确定板型稳定的CVC值为±80，避免中浪或者边浪；同时缩短道次咬钢时间，控制道次咬钢间隔时间为3秒，减少头中尾温差和改善厚度同板差。

[0025] 实施例2

[0026] 厚度δ为10-25mm船用钢板订单的生产实例：生产前需制定详细的生产方案，做好生产的准备工作，确认具备生产条件后按下述步骤优化生产：

[0027] (a)坯料设计：针对订单厚度为10-25mm的船用钢板订单设计坯料，选择坯料厚度为210-230mm，特别是选取坯料的最佳厚度为220mm，展宽比＜1.5，轧件长度10-35m，增大轧件头尾圆弧部分的切除量，保证头尾圆弧部分能够均匀剪切，通过对料型、展宽比和轧件长度增加限制条件，保证钢板轧制过程中长度方向厚度的均匀性；

[0028] (b)轧制厚度设定：根据最新的船级社规范，要求船板平均厚度公差必须为正公差，针对厚度10-25mm的船用钢板订单，轧制目标厚度按照订单厚度 控制；

[0029] (c)轧机校准：由于厚度公差控制精度与轧件设备状态有关，每次生产前进行小批量试验对设备状态进行确认，先按照订单厚度 进行试轧制，对试轧的钢板测厚，将测厚仪数据、钢板冷态厚度数据、钢板热态时卡尺测量数据进行对比，分析钢板两侧厚度差、厚度同板差的控制情况，根据分析校准轧机设备状态；

[0030] (d)坯料加热：对坯料进行加热，加热温度为1180±20℃，为保证钢板厚度方向的均匀性，提高坯料加热炉在炉时间和均热时间，控制在炉时间为250-260min，均热时间为30-32min；

[0031] (e)轧钢工艺：轧制钢板时，钢板的板凸度按照零进行设定，由于生产过程中轧辊表面会产生损耗，在初期和末期不利于轧制厚度公差的控制，将生产辊期安排在100-2000吨，为获得高速轧制而采用大辊径生产,辊径为1200mm；先轧制8块过渡钢板确定板型稳定的CVC值为±70，避免中浪或者边浪；同时缩短道次咬钢时间，控制道次咬钢间隔时间为4秒，以减少头中尾温差和改善厚度同板差。

[0032] 以上两个实施例是采用本发明的方法分别生产6mm、7mm、8mm、9mm、12mm、15mm、16mm、19mm、23mm、25mm船用钢板的具体实施方式。共计生产70块船用钢板，厚度公差的控制情况如图1所示，坐标轴横轴为轧制钢板的目标厚度，纵轴为钢板平均厚度公差控制值。统计数据为轧件长度方向厚度的平均值减去订单厚度，公差范围能够控制在0-0.2mm内为合格，70块轧件的公差控制合格率为95.30％。按照实际厚度与理论厚度进行计算，在不考虑钢板宽度和长度公差的情况下，钢板实际重量超出理论重量的1.05％，通过厚度公差控制实现了钢板实际重量的精确控制。