[发明专利]一种中厚板超快速和常规层流冷却方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，特别涉及一种利用超快速冷却和常规层流冷却设备，实现中厚板先矫直后正向冷却的方法。

背景技术

超快速冷却（Ultra Fast Cooling，简称UFC）作为一种冷却能力极强的控制冷却装置，在控轧控冷生产高强度含Nb钢方面具有显著的优势，可使Nb元素的使用量降低，使含Nb钢轧制时出现的上述问题迎刃而解。以超快冷技术为核心的新一代TMCP（Thermo Mechanical Control Process）技术可以使Nb元素对强韧性的贡献发挥到极致，是生产低成本高强钢的最有效途径之一。

该技术的中心思想是：（1）奥氏体区间，趁热打铁，在适于变形的温度区间完成连续大变形和应变积累，得到硬化的奥氏体；（2）使轧件迅速通过奥氏体相区，保持轧件奥氏体硬化状态；（3）在奥氏体向铁素体或贝氏体相变过程中终止冷却，使Nb元素在铁素体或贝氏体相变过程中析出；（4）后续依照材料组织和性能的需要进行冷却路径的控制。

在中厚板生产领域，由于终冷温度偏低、矫直机能力有限等问题造成钢板板型难以控制，给中厚板生产带来了诸多难题。如在生产高级别钢种，并且终冷温度较低时，钢板强度远大于矫直机最大矫直能力，导致钢板板型难以矫正，钢板成材率降低。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的问题，提供一种中厚板先矫直后正向冷却的超快速和常规层流冷却方法，利用中厚板生产线上已有的超快冷设备与常规层流冷却设备，实施先矫直，后正向冲击射流水冷却。

上述目的是通过下述方案实现的：

一种中厚板超快速和常规层流冷却方法，轧线上超快冷设备位于轧机后侧，层冷设备位于超快冷后侧和矫直机前侧，程控系统在轧机上的配置信息采集和指令执行电器件，其特征在于实现中厚板先矫直后正向冷却方法的步骤如下：

步骤1：对加热至1000~1200℃的钢坯进行除磷处理，然后由传输辊道运至轧机进行多道次轧制后，制成目标厚度40mm~100mm的中厚板；

步骤2：将制成的中厚板正向快速空冷通过由超快冷设备与常规层流冷却设备组成的轧后冷却设备，通过速度为辊道速度最大值，至矫直机；

步骤3：矫直完成后，将传输辊电机换向倒转，使中厚板反向快速空冷通过轧后冷却设备，通过速度为辊道速度最大值，送回至超快冷设备前的轧后辊道；

步骤4：按照中厚板轧制工艺要求的开冷温度、超快冷终冷温度、层冷终冷温度和返红温度，控制程序计算水冷规程，并通过程序指令控制超快速冷却设备和常规层流冷却设备对应钢板执行控制冷却作业程序；

步骤5：钢板出冷却设备段后经过矫直机，根据矫直机实际能力进行矫直操作或直接通过，由矫直辊道运至冷床。

根据上述的中厚板超快速和常规层流冷却方法，其特征在于，单独使用超快冷或两种冷却设备联合使用的控制方式。

根据上述的中厚板超快速和常规层流冷却方法，其特征在于，单独使用超快冷设备(3)加工40mm厚度的船板，开冷温度720℃，单独使用超快冷设备(3)将钢板冷却至450~550℃，冷却速度控制在15~30℃/s，超快速冷却供水压力0.5MPa，控制冷却之后将钢板(6)运送到冷床上。

根据上述的中厚板超快速和常规层流冷却方法，其特征在于，联合布置超快速冷却设备(2)和常规层流冷却设备(3)，生产50mm厚度的钢板，开冷温度720℃，钢板(6)通过超快冷设备(2)后冷却至500℃，钢板(6)再通过常规层流冷却设备(3)后冷却至280℃，平均冷却速度控制在25℃/s，超快速冷却设备(2)供水压力0.5MPa，常规层流冷却设备(3)供水压力0.1MPa，控制冷却之后将钢板(6)运送到冷床上。

根据上述的中厚板超快速和常规层流冷却方法，其特征在于，联合布置超快速冷却设备(2)和常规层流冷却设备(3)，生产100mm厚度的钢板，终冷温度和冷却速率随钢板厚度不同而变化，按照中厚板轧制工艺要求的开冷温度、超快冷终冷温度和返红温度，控制程序计算或人工设定水冷规程，并通过程序指令控制超快速冷却设备和常规层流冷却设备对应钢板执行控制冷却作业程序。

本发明的有益效果：

(1)控制模式多样，包括超快冷设备单独使用、超快冷和层流冷却设备联合使用两种模式，可实现大冷却速度工艺、分阶段冷却工艺和冷却速度大范围可调工艺。

(2)具有较大的冷却速度和冷速调节区间（5~100℃/s视水温和板厚而定），保证冷钢板的性能指标。