[发明专利]一种用于热连轧板带的中间附加冷却设备及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于热连轧板带的中间附加冷却设备及方法，尤其涉及一种用于热连轧板带过程中，通过加长冷却距离，使轧件温度得以灵活方便控制的中间附加冷却设备及方法。

背景技术

钢材的控轧控冷工艺主要是用于生产板材的技术。该技术的核心是在轧制过程中通过控制加热温度、轧制过程、冷却条件等工艺参数，改善钢材的强度、韧性、焊接性能。该项技术问世数十年来，经过不断地完善和巩固，已经逐步扩展到结构用钢、管线、型材等各个领域。

控制轧制是控轧控冷的重要组成部分，其作用是将轧件温度控制在一定范围内，以便对轧件进行一定程度的轧制。目前，控制轧制主要包括：轻控轧(Light Controlled Rolling)、深控轧(Deep Controlled Rolling)和临界控轧(Inter Critical Rolling)三种方式。深控轧(DCR)和临界控轧(ICR)为分阶段轧制工艺，通常第一阶段轧制是在奥氏体再结晶区或未再结晶区，轧制温度范围为：860-1100℃；第二阶段轧制是在两相区，轧制温度范围为：830-790℃。由于两阶段轧制温度相差比较大，因此轧件在第一阶段轧制完成后，需要经过附加冷却装置的强制冷却，才能进入轧制第二阶段。

目前，热连轧板带过程中所采取的附加冷却方式主要为甩机架冷却方式。如图1所示，轧件依次通过轧机F1、F2和F3的轧制，完成轧制的第一阶段。随后在轧机F3和F4之间通过喷水等措施对轧件进行冷却降温，但由于机架间冷却长度和冷却强度的限制，在轧件到达轧机F4时，轧件温度尚未降到第二轧制阶段所要求的温度。因此，只得放弃轧机F4的轧制，采用轧机F4空过的方式，以便对轧件继续降温。轧件经过两个机架间的喷水冷却和辐射温降后，才能基本上降到轧制第二阶段所要求的温度，然后再使用余下的轧机F5、F6和F7完成第二阶段的轧制。

上述热连轧板带轧制过程中的附加冷却方式存在诸多不足，如：在轧机有限的冷却距离和有限的冷却速率下，轧件难以冷却到所要求的温度。因此为将轧件温度降到两相区，则需降低轧件运输速度，加长冷却时间。而轧制速度的降低，必然会导致连轧机组轧制产量的下降，下降幅度甚至达到25-30％，极大影响了轧制生产的经济效益。

此外，上述附加冷却方式中采用轧机F4空过，相当于浪费了一架轧机，使得承担第二阶段轧制的仅剩F5、F6和F7三架轧机。实际生产中，一般要求热连轧板带的轧制过程在两相区的总压下率为65％，而且在两相区轧制时还有前道次残余应力的存在，使得轧件变形抗力增加了20％左右。另外，为避免轧制完成后轧件的晶粒长大，通常末道次压下率不超过15％。因此，轧机F5、F6的平均压下率需达到35％左右，使得轧机F5、F6的轧制负荷非常大，电机功率严重过载。故轧制产品的薄宽规格受到很大限制，目前控制轧制所能轧出的板带的最薄厚度只能为4.0mm，使得产品的应用范围受到严重影响。

发明内容

鉴于现有热连轧板带过程中附加冷却技术存在的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种用于热连轧板带的中间附加冷却设备及方法，以便在机架之间设置长行程活套辊对轧件进行附加冷却。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种用于热连轧板带的中间附加冷却设备。设置在热连轧一系列机架中相邻两机架之间的该中间附加冷却设备包括转向辊、至少一个冷却装置、长行程活套辊和夹送辊。其中，转向辊和夹送辊沿着板带输送线路前后设置，所述至少一个冷却装置和长行程活套辊设置在转向辊与夹送辊之间，长行程活套辊平时位于板带输送线路的一侧并能够垂直于板带输送线路运动来顶推板带形成活套，所述至少一个冷却装置平时位于工作位置外并能够由摆动机构摆入工作位置。

优选地，长行程活套辊平时位于板带输送线路的上方。

优选地，所述至少一个冷却装置有两台。

优选地，所述至少一个冷却装置是水冷装置。

优选地，摆动机构采用液压缸带动连杆机构。

一种用于热连轧板带的中间附加冷却方法，包括下列步骤：

步骤a，完成第一阶段轧制后，板带头部以第一阶段轧制中最后一个轧机的轧速作为头部穿带速度从所述轧机输出，沿着板带输送线路经过转向辊到达夹送辊；

步骤b，板带头部到达夹送辊后被制动，第一阶段轧制中最后一个轧机继续以轧速向前输送板带，被垂直于板带输送线路运动的长行程活套辊顶推形成活套，当活套长度达到所要求的长度时，夹送辊输送板带头部进入第二阶段轧制中第一个轧机；

步骤c，摆入至少一个冷却装置对输送到所述中间附加冷却设备中的板带进行冷却；