[发明专利]一种还原轧制复合生产厚板和特厚板的方法及其装置

说明书

技术领域

本发明属于冶金行业的厚钢板生产领域，特别是涉及一种还原轧制复合生产厚板和特厚板的方法及其装置。

在钢铁行业，一般将厚度处于25mm-100mm的钢板称为厚板，将厚度大于100mm的钢板称为特厚板。厚板和特厚板常用于原子能发电站、海洋石油平台、汽轮发电机组、军舰和坦克的装甲板、大型模具钢等特殊用途，是一种质量要求较高、附加值较高的产品，具有很大的市场需求和应用前景。厚板和特厚板生产过程中，为了保证板材的内部质量，通常要求较高的压缩比，压缩比一般不小于6。同时，压缩比越高，板材内部质量越好。由于成品板材厚度较厚，内部质量要求较高，大压缩比必然要求料坯的厚度也较大。目前，生产高质量的厚板和特厚板所用原料板坯主要采用模铸钢锭和电渣重熔钢锭。采用模铸法生产厚板和特厚板所用锭坯时，由于铸锭的截面尺寸较大，凝固速度减慢，导致锭坯内部偏析严重，成材率较低。采用电渣重熔法生产厚板和特厚板所用锭坯时，钢锭成分比较均匀，组织也比较致密，但该工艺存在生产效率低、电能消耗高、生产成本高等缺点。专利文献CN101773931A(一种真空复合轧制特厚板的方法)、CN101439348A(一种生产特厚板的工艺方法)和CN101590596A(一种累积叠轧焊工艺制造特厚板坯的方法)等都介绍了一种在真空状态下复合制坯后再进行加热轧制生产特厚板的方法，与模铸钢锭相比，这些方法解决了大型模铸钢锭心部偏析和组织疏松等缺陷，与电渣重熔钢锭相比，这些方法提高了生产工艺产率、降低了电能消耗、减少设备投资，但这些方法也存在坯料表面处理及组坯焊接工艺繁琐，组合的坯料从常温加热到轧制温度的时间太长、能耗较高、氧化烧损较多等缺点。

发明内容

本发明提供了一种还原轧制复合生产厚板和特厚板的方法及其装置，能够高效率、低成本地生产出高质量的厚板和特厚板材。

本发明提供的一种还原轧制复合生产厚板和特厚板的方法包括以下步骤：

a.钢坯加热及除鳞：以普通的连铸钢坯或热轧钢坯为原料，将钢坯置于常规的轧钢加热炉内按照常规的加热工艺加热到950℃～1350℃，加热的钢坯出炉后利用常规的高压水除鳞装置除去钢坯表面因加热产生的氧化铁皮；

b.钢坯表面氧化铁皮还原：经过高压水除鳞之后的钢坯被运送到还原段炉体内，在还原段炉体内通入还原性气体，经过1～30min的还原反应，钢坯表面的次生氧化铁皮被还原性气体还原成金属铁；

c.钢坯的定位和组合：表面氧化铁皮被还原成金属铁的钢坯运送到充满惰性气体的组合段炉体内，在组合段炉体内，利用辊道将第一块钢坯运送到指定的位置定位后，由钢坯托起架夹住钢坯，并将钢坯托起，置于运输辊道的上方，此时，第二块钢坯被运送到托起的第一块钢坯正下方，托起架带着被托起的第一块钢坯下落，落在第二块钢坯上面，与第二块钢坯叠加组合在一起，完成两块钢坯的定位和组合，按此方法能够将第三块及三块以上的钢坯叠加组合在一起；

d.钢坯的轧制复合：组合好的两块或三块或三块以上的钢坯运送到组合段炉体出口位置，调整轧机辊缝至合适的程度，利用导卫装置将组合钢坯直接导入轧机辊缝进行轧制压合；

e.复合钢坯的多道次轧制：组合钢坯经轧制复合后便可初步复合在一起，形成复合钢坯，为消除复合界面，进一步提高界面结合强度，使复合钢坯形成完整的一个整体，再利用轧机对复合钢坯进行常规的多道次控制轧制，直至达到符合要求的厚度及性能为止。