[发明专利]一种采用层流冷却设备进行中间待温的生产方法

说明书

技术领域：

本发明属于合金钢生产工艺，具体涉及一种采用层流冷却设备进行中间待温的生产方法。

背景技术：

 目前炉卷机组除碳结板外，保性能的钢板普遍采取了控制（控冷）工艺生产。待温过程主要通过空冷实现降温，但空冷冷却速率小，待温时间长，轧制节奏低。

发明内容：

本发明为了解决上述问题，本发明采用炉卷的层流冷却对待温中间坯进行喷水冷却可提高待温过程的冷却速率，减少待温时间，提高生产节奏，提出了一种能大幅度提升生产效率、降低能耗的一种新型生产工艺。

本发明采用的技术方案为：一种采用层流冷却设备进行中间待温的生产方法，该方法包括以下步骤：

轧制规格在30mm以上的钢板时，完全再结晶区轧制温度为970~1090℃，未结晶区轧制温度控制在840~950℃，终轧温度为780~820℃。

单块轧制时，厚度为30~40mm的钢板中间待温采用2~4组冷却水，厚度为40~50mm的钢板采用4~6组冷却水，50~60mm的钢板采用6~8组冷却水。

两交叉轧制时，厚度为30~60mm的钢板中间待温胚停留在机前的胚料不用中间冷却方式，冷却水开启组数与单轧冷却相同。

进一步，所述的层流冷却装置为U型层流冷却式，冷却段长度为54m。

本发明产生的有益效果是：对中间胚进行冷却喷水冷却，可缩短待温时间，提高轧制效率，节约能耗，提高效益。

具体实施方式：

本发明是在炉卷轧机上利用层流冷却设备对控制轧制钢板进行水冷待温以替代自然空冷的一种生产方式，该生产方式能够提高轧机生产效率，降低能源消耗，节约生产成本。

本发明的研究对象为30mm以上规格的钢板，该种钢板的待温时间较长，在未使用层流冷却设备时，待温时间占轧制时间的60%以上。钢种以生产量较大的低合金为主，主要为Q345B、Q345C、Q345D；轧制模式为单轧和两交叉轧制。

 本发明中采用的层流冷却设备的为U型层流冷却式，层流冷去总量在14400m³/h；冷却段总长54m ，其中包括冷却段45m和精调段9m；冷却宽度3450mm；集管数量上部36个，下部108个；冷却水压力上部最大为0.45bar；下部最大0.15bar；侧喷喷嘴数量19个；侧喷水压10 bar；空气吹扫装置4个；空气吹扫压力5 bar；钢卷/板温降范围Max.350℃。

在本发明中，轧制工艺采用完全结晶区轧制、中间层流冷却待温、未再结晶区轧制的过程。其中，完全再结晶区轧制的轧制温度为970℃～1090℃，未再结晶区轧制的轧制温度为840℃～950℃，总变形量＞60%，终轧温度为780℃～820℃。

单块轧制时，30~40mm厚钢板中间待温采用2~4组冷却水；40~50mm厚钢板中间待温采用4-6组冷却水，50~60mm厚钢板中间待温采用6~8组冷却水。两交叉轧制时，30~60mm厚钢板，中间待温坯停留在机后的坯料，待温时采用中间冷却，冷却水开启组数比照单轧冷却工艺，中间待温坯停留在机前的坯料不用中间冷却方式。

对于控温轧制的钢坯料从高温轧制到1000℃左右，经过中间待温将坯料冷却到900℃左右，再返回到轧机进行第二轧程轧制。二阶段开轧温度和二阶段变形程度、终轧温度是控轧中最重要的三个工艺参数，直接影响相变、再结晶、沉淀强化等冶金过程。粗轧阶段和精轧阶段之间的冷却时间取决于中间坯厚度、开始冷却温度和二阶段开轧温度。一般中间坯开始冷却温度为950～1100 ℃，二阶段开轧温度为870～950 ℃左右。

对中间坯进行喷水冷却，可缩短待温时间，提高轧制效率，节约能耗，提高效益。30mm厚钢板的待温时间基本不变，但可改善质量；40mm以上钢板可缩短待温时间40~150秒，平均58秒。通过中间坯快速冷却，使中间坯表面和中间的温差变大。在停止水冷后钢板表面温度回升。在这个过程中表层的组织发生改变，再结合下一阶段的轧制，使钢板得以表层细化，改善性能。采用中间层流冷却待温，40~60mm厚产品的轧制时间可缩短50秒，全年节约216小时，节余时间仍用于生产低合金，直接经济效益 159.3万元。