專利名稱：一種單機架爐卷軋機熱軋管線鋼的生產工藝的制作方法
技術領域：
本發明屬于軋鋼領域，涉及一種單機架爐卷軋機熱軋特殊用途管線鋼的軋制工藝。
背景技術：
目前在使厚度為用220mm USOmm、150mm的坯料平軋特殊用途管線鋼時，對性能與板形需要同時控制。為保證性能，對終軋溫度、入水溫度、返紅溫度都有極其嚴格準確的要求。例如，抗大變形管線鋼X70HD，需要倒數第2道次終軋溫度為780°C、2(TC，在爐卷軋機機前控溫至695°C 740°C之間，得到部分先共析鐵素體，之后進入層流冷卻進行加速冷卻。這就要求爐卷軋機倒數第2道次降低軋制速度，以滿足終軋溫度的要求，拋鋼前在爐卷軋機機前擺動控溫，待鋼板溫度滿足入水溫度要求后，投用無壓下率的自動提速拋鋼。由于大變形管線鋼X70HD低于100°C，較低的返紅溫度，增加了板形控制的難度，不僅要保證爐卷軋機的原始軋制板形，同時更要保證冷卻后板形、矯直機矯直板形。因使用的原始坯料長度都在7m以上，無論如何提高加熱溫度或軋制速度等，由于精軋階段軋件過長，軋制過程中，隨鋼板軋制過程中變得越來越薄，鋼板溫降會越來越快，造成沿軋件長度方向上，溫度分布極其不均勻，增加了軋件的軋制板形與性能控制的難度。為此，開發一種特殊用途管線鋼的軋制工藝，是急需解決的一個問題，特別是坯料長度大于7m以上時，會出現軋件溫差過大且溫降過快導致的性能與板形等一系列問題。
發明內容
為了克服現有技術中熱軋特殊用途管線鋼存在的問題，本發明的目的是提供一種單機架爐卷軋機熱軋管線鋼的生產工藝，該工藝在采用坯料長度最長為15m，厚度為 150mnT220mm的長坯料軋制厚度< 30mm的特殊用途管線鋼時，能在滿足最終產品性能要求的同時，控制鋼板板形。該工藝不僅提高了性能與板形綜合合格率，也提高了經濟效益。本發明的目的是通過以下技術方案來實現的
一種單機架爐卷軋機熱軋管線鋼的生產工藝，其特征在于該工藝包括以下步驟
1)鋼坯出鋼溫度彡1180°c，二階段開軋溫度彡900°C，待溫坯厚度彡3.3h ；
2)軋制道次為9道次或11道次，9%<倒數第2道次壓下率< 13%，最后道次壓下率為 0% ；如出現中浪軋制板形，則增加末軋2道次壓下率；
3)降低終軋倒數第2道次的軋制速度，使終軋溫度在780°C^820°C ；倒數第2道次與終軋速度V滿足1.45m/s<V< 1.75m/s，根據終軋溫度，調整倒數第2道次軋制速度。倒數第2道次軋制結束后，鋼板在機前輥道擺動，直到溫度達到入水溫度695°C 740°C后，完成無壓下率的在線提速拋鋼，進入層流冷卻系統冷卻；拋鋼道次中，0 <加速度< 0. 02m/s2, 保證軋件頭與尾返紅溫度的均勻性；
4)結合板形情況，選擇二級彎輥系數，如果出現邊浪瓢曲板形，二級彎輥力則使用 2. 0^2. 5,以此增加彎輥力，消除邊浪瓢曲板形；如果軋制板形為中浪，二級彎輥力則使用(Tl. 5，以此降低彎輥力，消除中浪瓢曲板形；
5)工作輥輥凸度如軋制板形為邊浪瓢曲，則開啟工作輥邊部冷卻水；如軋制板形為中浪瓢曲，則開啟工作輥中間冷卻水；
6)軋件進入冷卻系統前，軋件要求在機前輥道擺動，保證鋼板沿厚度方向上溫度均勻； 保證軋件入水溫度均勻性與返紅溫度均勻性；
7)軋件進入矯直機之前，按照沿厚度方向上發生>80%以上塑性變形要求，設定矯直機入口與出口輥縫；如果出現頭尾瓢曲，設置調整入口與出口邊輥高度，優化矯直速度；如果出現雙邊浪瓢曲板形，則使用彎輥力來矯直；如果出現單邊浪瓢曲，則調操作側與傳動側輥縫差值來矯直，完成管線鋼的生產。本發明在二級程序上開發自動降速與自動控溫功能，即投用爐卷軋機倒數第2道次軋制降速功能、拋鋼道次機前控溫功能、無壓下率的在線自動提速拋鋼、層流冷卻系統在線自動減水功能，既滿足了工藝對終軋溫度、入水溫度、返紅溫度的要求，結合軋制與矯直工藝，綜合控制性能與板形。本發明成功解決了單機架爐卷軋機熱軋特殊用途管線鋼性能與板形問題，尤其是解決了性能問題。不僅提高了性能與板形綜合合格率，也在一定程度上提高了經濟效益。本發明適用于用厚度為150mnT220mm的長坯料(最長為15m)，軋制厚度彡30mm的高特殊用途管線鋼，在滿足最終產品性能要求的前提下，同時控制鋼板板形，所有的功能均自動實現。
圖1是本發明的生產流程圖。
具體實施例方式實施例1
一種單機架爐卷軋機熱軋平軋特殊用途管線鋼性能與板形的控制工藝，該工藝要求出爐溫度1200°C，軋制道次4+6+1道，二階段開軋溫度900°C，待溫坯厚度3. 3h，第10道次壓下率為10%，第11道次壓下率為0% ；二級彎輥力系數為最大的2. 5 ；終軋速度為1. 70m/s，加速度為0. 01m/s2 ；工作輥生產800噸以上后，開啟工作輥身邊部冷卻水；投用冷卻系統的邊部遮擋，冷卻水水比為1. 50 ；矯直機出入口輥縫按照沿鋼板厚度發生85%以上塑性變形來設定，頭尾矯直速度0. 40m/s，中間本體矯直速度0. 80m/s。本實施例選擇1塊平軋板X70HD抗大變形管線，坯料實際尺寸為 150*3175*8500mm，成品厚度為17. 5mm，軋制11個道次，分為兩個軋制階段一階段平軋4 個道次，二階段平軋7個道次。具體過程如下，見圖1，圖中，1是加熱爐、2是除鱗機、3是機前卷取爐、4是四輥可逆軋機、5是機后卷取爐、6是層流冷卻系統、7是熱矯直機、1#高溫計、2#高溫計、3#高溫計、4#高溫計。(1)坯料在加熱爐1中的加熱溫度提高至1200°c，加熱爐出鋼后先由除鱗機2粗除鱗，粗除鱗后，1#高溫計檢測坯料溫度不低于1150°c。(2)進入四輥可逆軋機4，軋制道次4+6+1道，如軋機4的工作輥生產800噸以上后，開啟軋機的工作輥身邊部冷卻水。一階段軋制結束后，先進入層流冷卻系6統穿水，縮短待溫時間。之后軋件回到機前，在姊高溫計區域擺動降溫，當2#高溫計檢測到溫度降至900°C時，軋件進入軋機，開始精軋階段軋制。(3)精軋階段，調整軋機4的彎輥二級系數為2. 5，彎輥力用至最大。第10道次壓下率為10%，第10道次軋制結束后，軋件進入2#高溫計區域待溫，同時在輥道上擺動，保證溫度均勻性。當2#高溫計檢測到溫度為740°C時，軋件進入4軋機拋鋼，對應第11道次壓下率為0%，軋件進入層流冷卻系統6之前，3#高溫計檢測到軋件入水溫度在715°C 士 10°C; 4軋機拋鋼速度為1. 70m/s，加速度為0. Olm/s2。(4)軋件進入冷卻系統6后，投用邊部遮擋功能，同時水比1.50。當軋件離開6層流冷卻系統后，4#高溫計檢測到軋件返紅溫度330°C 380°C。(5)軋件進入熱矯直機7后，矯直機入口輥縫為13. Omm,出口輥縫為17. 5mm，矯直力為1000噸以上。軋件頭尾矯直速度為0. 40m/s，中間本體矯直速度0. 80m/s。實施例2
一種單機架爐卷軋機熱軋平軋特殊用途管線鋼性能與板形的控制工藝，該工藝要求出爐溫度1180°c，軋制道次4+4+1道，二階段開軋溫度800°C，待溫坯厚度3. 2h,第8道次壓下率為12%，第9道次壓下率為0% ；二級彎輥力系數為最大的2. 2 ；終軋速度為1. 45m/s，加速度為0. Olm/s2 ；工作輥生產800噸以上后，開啟工作輥身邊部冷卻水；投用冷卻系統的邊部遮擋，冷卻水水比為1. 60 ；矯直機出入口輥縫按照沿鋼板厚度發生80%以上塑性變形來設定，頭尾矯直速度0. 50m/s，中間本體矯直速度0. 90m/s。本實施例選擇1塊平軋板)(65M0海底管線鋼，坯料實際尺寸為220*2075*9500mm， 成品厚度為^m，軋制9個道次，分為兩個軋制階段一階段平軋4個道次，二階段平軋5個道次。具體過程如下
(1)坯料在1中的加熱溫度提高至1180°C，加熱爐出鋼后先由除鱗機2粗除鱗，粗除鱗后，1#高溫計檢測坯料1溫度不低于1150°C。(2)進入軋機4，軋制道次4+4+1道，如軋機4的工作輥生產800噸以上后，開啟4 軋機的工作輥身邊部冷卻水。一階段軋制結束后，先進入6層流冷卻系統穿水，縮短待溫時間。之后軋件回到機前，在姊高溫計區域擺動降溫，當2#高溫計檢測到溫度降至800°C時， 軋機進入4軋機，開始精軋階段軋制。(3)精軋階段，調整軋機4的彎輥二級系數為2. 2。第8道次壓下率為12%，第8道次軋制結束后，軋件進入2#高溫計區域待溫，同時在輥道上擺動，保證溫度均勻性。當2# 高溫計檢測到溫度為730°C時，軋件進入4軋機拋鋼，對應第11道次壓下率為0%，軋件進入6層流冷卻系統之前，3#高溫計檢測到軋件入水溫度在710V 士20°C;4軋機拋鋼速度為 1. 45m/s，加速度為 0. Olm/s2。(4)軋件進入冷卻系統6后，不投用邊部遮擋功能，同時水比1. 60，當軋件離開6 層流冷卻系統后，4#高溫計檢測到軋件返紅溫度480°C飛20°C。(5 )軋件進入熱矯直機7后，矯直機入口輥縫為25mm，出口輥縫為觀讓，矯直力為 900噸以上。軋件頭尾矯直速度為0. 50m/s，中間本體矯直速度0. 90m/s。本發明在采用坯料長度最長為15m，厚度為150mnT220mm的長坯料軋制厚度 ^ 30mm的特殊用途管線鋼時，能在滿足最終產品性能要求的同時，控制鋼板板形。該工藝不僅提高了性能與板形綜合合格率，也提高了經濟效益。
權利要求
1.一種單機架爐卷軋機熱軋管線鋼的生產工藝，其特征在于該工藝包括以下步驟1)鋼坯出鋼溫度彡1180°c，二階段開軋溫度彡900°C，待溫坯厚度彡3.3h ；2)軋制道次為9道次或11道次，9%<倒數第2道次壓下率< 13%，最后道次壓下率為 0% ；如出現中浪軋制板形，則增加末軋2道次壓下率；3)降低終軋倒數第2道次的軋制速度，使終軋溫度在780°C^820°C ；倒數第2道次與終軋速度V滿足1. 45m/s ^ V^ 1. 75m/s，倒數第2道次軋制結束后，鋼板在機前輥道擺動，直到溫度達到入水溫度695°C 740°C后，完成無壓下率的在線提速拋鋼，進入層流冷卻系統冷卻；拋鋼道次中，0彡加速度彡0. 02m/s2，保證軋件頭與尾返紅溫度的均勻性；4)結合板形情況，選擇二級彎輥系數，如果出現邊浪瓢曲板形，二級彎輥力則使用 2. (Γ2. 5，以此增加彎輥力，消除邊浪瓢曲板形；如果軋制板形為中浪，二級彎輥力則使用 (Tl. 5，以此降低彎輥力，消除中浪瓢曲板形；5)工作輥輥凸度如軋制板形為邊浪瓢曲，則開啟工作輥邊部冷卻水；如軋制板形為中浪瓢曲，則開啟工作輥中間冷卻水；6)軋件進入冷卻系統前，軋件要求在機前輥道擺動，保證鋼板沿厚度方向上溫度均勻； 保證軋件入水溫度均勻性與返紅溫度均勻性；7)軋件進入矯直機之前，按照沿厚度方向上發生>80%以上塑性變形要求，設定矯直機入口與出口輥縫；如果出現頭尾瓢曲，設置調整入口與出口邊輥高度，優化矯直速度；如果出現雙邊浪瓢曲板形，則使用彎輥力來矯直；如果出現單邊浪瓢曲，則調操作側與傳動側輥縫差值來矯直，完成管線鋼的生產。
2.根據權利要求1所述的單機架爐卷軋機熱軋管線鋼的生產工藝，其特征在于步驟 3)中，根據終軋溫度，調整倒數第2道次軋制速度。
全文摘要
本發明公開了一種單機架爐卷軋機熱軋管線鋼的生產工藝，鋼坯出鋼溫度≥1180℃，二階段開軋溫度≤900℃，待溫坯厚度≤3.3h；9%≤倒數第2道次壓下率≤13%，最后道次壓下率為0%；降低終軋倒數第2道次的軋制速度，使終軋溫度在780℃~820℃；入水溫度695℃~740℃后，完成無壓下率的在線提速拋鋼，進入層流冷卻系統冷卻；保證軋件入水溫度均勻性與返紅溫度均勻性；軋件進入矯直機之前，按照沿厚度方向上發生≥80%以上塑性變形要求，設定矯直機入口與出口輥縫。本發明軋制特殊用途管線鋼時，能在滿足最終產品性能要求的同時，控制鋼板板形，提高了經濟效益。
文檔編號B21B37/74GK102266866SQ20111019408
公開日2011年12月7日 申請日期2011年7月12日 優先權日2011年7月12日
發明者丁梅, 姚永寬, 滕達, 王道遠, 趙顯鵬 申請人:南京鋼鐵股份有限公司