CN117066266A - 一种新型热轧板带钢粗轧轧制工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于成型技术领域，特别涉及一种新型热轧板带钢粗轧轧制工艺方法；包括至少两架二辊或四辊可逆水平轧机和至少一架立辊轧机，所述立辊轧机设于可逆水平轧机之间，并通过控制系统控制可逆水平轧机和立辊轧机以全连续‑可逆轧制模式或者半连续轧制模式可逆轧制3‑7道次。本发明提供一种新的新型热轧板带钢粗轧轧制工艺方法，采用连续轧制和半连续轧制相结合的方式，可以减少轧制时间，加快粗轧节奏，且使得生产方式更加灵活。

Description

一种新型热轧板带钢粗轧轧制工艺方法

技术领域

本发明属于成型技术领域，特别涉及一种新型热轧板带钢粗轧轧制工艺方法。

背景技术

截止目前为止热轧板带钢生产线考虑到技术水平、装备重量、厂房空间、生产工艺控制、维护水平以及投资金额等多方因素，粗轧区工艺设备主要布置形式有：全连续式、半连续式和3/4连续式三种。

全连续式的粗轧机组由5-6个机架组成，一般前几架为二辊水平轧机，后几架为四辊水平轧机。常用的布置形式分为两种：一种是所有轧机呈跟踪式布置，每架轧机轧制一道次，不可逆。另一种形式是前4架轧机呈跟踪式布置，每架轧机轧制一道次，不可逆。全连续布置形式在第一、二代热轧带钢生产中比较盛行，主要原因是当时粗轧机的轧制速度较慢、多以大断面长度短的初轧板坯为原料，其产量取决于粗轧机的产量。全连续布置形式每架轧机只轧一道次，且只按一个方向轧制，生产能力大

半连续式的粗轧机组由一架二辊可逆式轧机和一架带立辊的四辊可逆式轧机组成，分三种情况：一种是二辊不可逆轧制、四辊可逆轧制，用以生产钢卷；一种是二辊和四辊均为可逆式轧制，粗轧机组可以配置两种生产线：一种是中厚板生产线，另一种是带钢生产线；另外一种形式是粗轧机组由一架立辊轧机和一架水平轧机组成，水平轧机可以是二辊或四辊，水平轧机可逆式轧制3-7道次。

3/4连续式是对全连续式的一种改进，在粗轧机组设有4架轧机，其中一架为可逆式，后两架成连轧布置。

目前新建的热轧中宽带及宽带钢生产线多采用半连续式布置形式，明显减少设备重量及资金投入，同样可取得不错的生产效果。新建热轧窄带钢生产线多采用紧凑型全连续式布置形式，产量更高，因为生产规格所决定设备重量较中宽带及宽带生产线明显小很多，投资相对也少。但对于中宽带及宽带生产线粗轧区域工艺设备布置形式采用各式各样的半连续形式，虽然工艺较之前改进很多，但面对不断增加产量的需求和对质量要求不断提高的迫切形势，存在新的挑战，在生产中存在以下实际问题：

1、轧制时间长，节奏慢；

2、轧制温降大，不利于后续轧制；

3、粗轧单可逆机架布置时，电机或机械设备出现严重故障，导致长时间不能正常使用，全线将面临停产的风险；

4、粗轧单可逆机架布置时，设备能力设计不足，以及产品规格扩展，导致电机能力受限，长期处于极度过载情况，降低使用寿命；

5、生产方式不灵活；

6、粗轧双可逆机架独立脱头布置时，设备装备重量大，厂房长度增加，投资大。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种新的新型热轧板带钢粗轧轧制工艺方法。

本发明具体技术方案如下：

本发明提供一种新型热轧板带钢粗轧轧制工艺方法，包括至少两架二辊或四辊可逆水平轧机和至少一架立辊轧机，所述立辊轧机设于可逆水平轧机之间或者分别设于粗轧区入口和出口位置，并通过控制系统控制可逆水平轧机和立辊轧机以全连续-可逆轧制模式或者半连续轧制模式可逆轧制3-7道次。

本发明所取得的有益效果：

本发明提供一种新的新型热轧板带钢粗轧轧制工艺方法，采用连续轧制和半连续轧制相结合的方式，可以减少轧制时间，加快粗轧节奏，且使得生产方式更加灵活。

附图说明

图1为实施例1中布置形式的示意图；

图2为实施例2中布置形式的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述，下列实施例仅用于解释本发明的发明内容，不用于限定本发明的保护范围。

本发明提供一种新型热轧板带钢粗轧轧制工艺方法，如图1所示，包括至少两架二辊或四辊可逆水平轧机和至少一架立辊轧机，所述立辊轧机设于可逆水平轧机之间或者分别设于粗轧区入口和出口位置，并通过控制系统控制可逆水平轧机和立辊轧机以全连续-可逆轧制模式或者半连续轧制模式可逆轧制3-7道次。

本发明提供一种新的新型热轧板带钢粗轧轧制工艺方法，采用连续轧制和半连续轧制相结合的方式，可以减少轧制时间，加快粗轧节奏，且使得生产方式更加灵活。

本发明中根据热轧板带钢粗轧生产特点，参考传统各类型热轧板带钢生产线粗轧布置形式，考虑现场实际空间，兼顾灵活的轧制方式选择，综合产品质量控制系统功能，增加宽度控制手段，以及减小设备投入，最终采用一种新的设备布置形式：粗轧设置两架二辊或四辊可逆水平轧机并形成紧凑式连轧布置形式，正常生产时，两架水平轧机往复式轧制3道次，每道次两架水平轧机都形成连轧，双机架总轧制6道次；当其中一架水平轧机出现故障不能正常使用时，另一架水平轧机将和匹配的立辊轧机独立工作，采用半连续轧制模式，可逆轧制3-7道次。

根据立辊设置的数量、位置以及控制要求，具体表现形式有两种：一种是RE1+R1+R2+RE2形式，如图1RE1+R1+R2+RE2布置形式示意图所示；另一种是R1+RE1+R2形式，如图2R1+RE1+R2布置形式示意图所示；R1、R2均为可逆式二辊或四辊水平轧机，压下机构采用电动加液压方式，机械设计风格、尺寸、设备能力及电控系统保持一致，增加设备通用性。

实施例1

如图1所示，本实施例中所述可逆水平轧机和立辊轧机均设有两架，布置方式为第一立辊轧机RE1、第一可逆水平轧机R1、第二可逆水平轧机R2以及第二立棍轧机RE2，按照粗轧新设备布置形式，结合配套的三电控制系统，综合控制系统复杂程度及工艺控制要求，提供三种轧制模式，包括三种轧制模式，第一种轧制模式为第一可逆水平轧机R1和第一立辊轧机RE1工作，第二立棍轧机RE2以及第二可逆水平轧机R2空过，第二种轧制模式为第一可逆水平轧机R1和第一立辊轧机RE1空过，第二立棍轧机RE2以及第二可逆水平轧机R2工作，第三种轧制模式为第一立辊轧机RE1、第一可逆水平轧机R1、第二可逆水平轧机R2以及第二立棍轧机RE2工作。

双可逆水平轧机连轧布置形式根据配套立辊的数量、位置、控宽要求、原料坯尺寸、辅助设备装备条件及安装位置等因素，可生成多种轧制模式，均可满足生产需要，保持生产持续性。

本实施例中所述控制系统实时监测各可逆水平轧机和立辊轧机的是否故障，在监测到第二立棍轧机RE2或第二可逆水平轧机R2故障时，控制第一可逆水平轧机R1和第一立辊轧机RE1在第一种轧制模式下运行，第一可逆水平轧机R1和第一立辊轧机RE1往复轧制3、5或7道次。

本实施例中所述控制系统监测到第一可逆水平轧机R1和第一立辊轧机RE1故障时，控制第一可逆水平轧机R1、第一立辊轧机RE1、第二立棍轧机RE2以及第二可逆水平轧机R2在第二种轧制模式下运行，第二立棍轧机RE2或第二可逆水平轧机R2往复轧制3、5或7道次。采用该种轧制模式，可根据轧制钢种和规格需要，兼顾设备能力，按照工艺要求，选择轧制道次，与第一种轧制模式相同，提供3、5、7三种轧制道次模式。相比第一种轧制模式，该模式下，RE2立辊机架投入次数要少，因此在大减宽状态下，要重点关注立辊的设备能力。

本实施例中所述控制系统监测到各可逆水平轧机和立辊轧机均正常运行时，控制第一立辊轧机RE1、第一可逆水平轧机R1、第二可逆水平轧机R2以及第二立棍轧机RE2在第三种轧制模式下运行，第第一立辊轧机RE1、第一可逆水平轧机R1、第二可逆水平轧机R2以及第二立棍轧机RE2连续轧制3道次。

第三种轧制模式既包含有半连轧特点(第一种和第二种轧制模式)，又包含连轧特点，轧制工艺过程也存在其特殊性。粗轧整个轧制过程仅仅往复轧制三道次，较单机架可逆轧制，大大算短了轧制时间，而且轧制速度更快，提高了轧制节奏，减小了温降，保证了精轧入口温度，单个机架负荷适中，裕量充足，便于根据轧制状态进行负荷调整，消除了单机架水平轧机主电机长期超负荷运转状态。

实施例2

本实施例中所述可逆水平轧机设有一架，立辊轧机设有两架，布置方式为第一可逆水平轧机R1、第一立辊轧机RE1以及第二可逆水平轧机R2，包括三种轧制模式，第一种轧制模式为第一可逆水平轧机R1和第一立辊轧机RE1工作，第二可逆水平轧机R2空过，第二种轧制模式为第一可逆水平轧机R1空过，第一立辊轧机RE1以及第二可逆水平轧机R2工作，第三种轧制模式为第一可逆水平轧机R1、第一立辊轧机RE1以及第二可逆水平轧机R2工作，即RE1立辊轧机与R1水平轧机组成一个轧制单元，R2水平轧机与RE2立辊轧机组成一个轧制单元。此种设备布置形式，三架轧机相对独立，水平轧机空过时，立辊轧机将作为共用机架与工作的水平轧机粗轧新的轧制单元。

本实施例中所述控制系统实时监测各可逆水平轧机和立辊轧机的是否故障，在监测到第二可逆水平轧机R2故障时，控制第一可逆水平轧机R1和第一立辊轧机RE1在第一种轧制模式下运行，第一可逆水平轧机R1和第一立辊轧机RE1往复轧制3、5或7道次。该模式下，RE1立辊机架投入次数要少，要重点关注立辊的设备能力。

本实施例中所述控制系统监测到第一可逆水平轧机R1故障时，控制第一立辊轧机RE1和第二可逆水平轧机R2在第二种轧制模式下运行，第一立辊轧机RE1和第二可逆水平轧机R2往复轧制3、5或7道次。相比第一种轧制模式，该模式下，RE1立辊机架投入次数要多，形成常规单水平轧机半连轧模式。

本实施例中所述控制系统监测到各可逆水平轧机和立辊轧机均正常运行时，控制第一可逆水平轧机R1、第一立辊轧机RE1以及第二可逆水平轧机R2在第三种轧制模式下运行，第一可逆水平轧机R1、第一立辊轧机RE1以及第二可逆水平轧机R2连续轧制3道次。

此轧制模式类同RE1+R1+R2+RE2布置形式的双机架连轧模式，既包含有半连轧可逆特点(第一种和第二种轧制模式)，又包含连轧特点，轧制工艺过程也存在其特殊性，双机架间实现微张力控制。粗轧整个轧制过程仅仅往复轧制三道次，同样较单机架可逆轧制，大大算短了轧制时间，轧制速度更快，提高了轧制节奏，减小了温降，保证了轧制温度，每道次立辊均参与控制，单个机架负荷适中，裕量充足，便于根据轧制状态进行负荷调整，消除了单机架水平轧机主电机长期超负荷运转状态。

本实施例中所述可逆水平轧机和立辊轧机设于粗轧区，粗轧区设有仪器检测器，所述仪器检测器用于检测可逆水平轧机或立辊轧的工作状态，并在可逆水平轧机或立辊轧故障时发送给控制系统。

根据多种轧制模式的需要和粗轧控制功能要求以及资金投入，同常规工艺布置类似，需要设置诸多工艺控制设备：

粗轧区出入口设置测宽仪，根据实际投入情况，可只设置粗轧区出口测宽仪；

粗轧区出入口安装推床设备，双水平轧机中间安装中间推床设备；

双水平轧机中间设置过渡辊道，并满足变速要求；

粗轧区出入口设置高压水除鳞箱；

粗轧区设置高温计、热金属检测器、油压传感器、压力检测仪、接近开关、编码器等多种检测仪器仪表，满足控制系统要求。

粗轧区自动化控制系统采用两级控制，即基础自动化控制和过程自动化控制，基础自动化控制直接控制粗轧区主体及辅助设备，接收过程自动化控制系统模型计算下发的轧制规程，对设备实现工艺参数和模式控制；过程自动化系统提供各种工艺模型，根据原料尺寸、成品尺寸、设备参数和投入状态，计算出轧制合适中间坯的轧制规程，下发给基础自动化进行控制。

应用效果

某热轧带钢生产线经过热试期间调试以及近一年的生产实践表明，粗轧改造升级后，设备及控制系统运行稳定，产品质量控制指标明显提升，设备能力裕量充足，粗轧轧制时间大幅压缩，生产节奏加快，产能大幅提高，由原来产能受粗轧制约，转变为粗轧产能过大，导致下游工序设备生产能力受限，以致粗轧未能全负载运行。经长时间大量生产数据统计，粗轧改造后，因宽度控制不好判次品的情况基本不再出现，中间坯平均宽度基本控制在0-5mm以内，大幅减少因宽度控制不好导致的次品数量，减少了宽度质量异议带来的损失。同时中间坯板形控制效果也较之前更好。单班产量由原来最高3700吨，达到当时平均班产超过了4000多吨，月产量也由之前的18.5万吨，达到当时平均月产超过了20多万吨，并且在稳步的提高，产能仍存在潜力。改造后，产量方面得到极大的提升，给企业创造了可观的经济效益。

虽然本说明书包含很多具体的实施细节，但是这些不应当被解释为对任何发明的范围或者对可以要求保护的内容的范围的限制，而是作为可以使特定发明的特定实施方式具体化的特征的说明。在独立的实施方式的语境中的本说明书中描述的特定特征还可以与单个实施方式组合地实施。相反地，在单个实施方式的语境中描述的各种特征还可以独立地在多个实施方式中实施，或者在任何合适的子组合中实施。此外，虽然以上可以将特征描述为组合作用并且甚至最初这样要求，但是来自要求的组合的一个或多个特征在一些情况下可以从该组合去掉，并且要求的组合可以转向子组合或者子组合的变形。

已经描述了主题的特定实施方式。其他实施方式在以下权利要求的范围内。例如，在权利要求中记载的活动可以以不同的顺序执行并且仍旧实现期望的结果。作为一个实例，为了实现期望的结果，附图中描述的处理不必须要求示出的特定顺序或者顺序次序。在特定实现中，多任务处理和并行处理可以是有优势的。

Claims (10)

1.一种新型热轧板带钢粗轧轧制工艺方法，其特征在于，包括至少两架二辊或四辊可逆水平轧机和至少一架立辊轧机，所述立辊轧机设于可逆水平轧机之间或者分别设于粗轧区入口和出口位置，并通过控制系统控制可逆水平轧机和立辊轧机以全连续-可逆轧制模式或者半连续轧制模式可逆轧制3-7道次。

2.如权利要求1所述的新型热轧板带钢粗轧轧制工艺方法，其特征在于，所述可逆水平轧机和立辊轧机均设有两架，布置方式为第一立辊轧机(RE1)、第一可逆水平轧机(R1)、第二可逆水平轧机(R2)以及第二立棍轧机(RE2)，包括三种轧制模式，第一种轧制模式为第一可逆水平轧机(R1)和第一立辊轧机(RE1)工作，第二立棍轧机(RE2)以及第二可逆水平轧机(R2)空过，第二种轧制模式为第一可逆水平轧机(R1)和第一立辊轧机(RE1)空过，第二立棍轧机(RE2)以及第二可逆水平轧机(R2)工作，第三种轧制模式为第一立辊轧机(RE1)、第一可逆水平轧机(R1)、第二可逆水平轧机(R2)以及第二立棍轧机(RE2)工作。

3.如权利要求2所述的新型热轧板带钢粗轧轧制工艺方法，其特征在于，所述控制系统实时监测各可逆水平轧机和立辊轧机的是否故障，在监测到第二立棍轧机(RE2)或第二可逆水平轧机(R2)故障时，控制第一可逆水平轧机(R1)和第一立辊轧机(RE1)在第一种轧制模式下运行，第一可逆水平轧机(R1)和第一立辊轧机(RE1)往复轧制3、5或7道次。

4.如权利要求3所述的新型热轧板带钢粗轧轧制工艺方法，其特征在于，所述控制系统监测到第一可逆水平轧机(R1)和第一立辊轧机(RE1)故障时，控制第一可逆水平轧机(R1)、第一立辊轧机(RE1)、第二立棍轧机(RE2)以及第二可逆水平轧机(R2)在第二种轧制模式下运行，第二立棍轧机(RE2)或第二可逆水平轧机(R2))往复轧制3、5或7道次。

5.如权利要求3所述的新型热轧板带钢粗轧轧制工艺方法，其特征在于，所述控制系统监测到各可逆水平轧机和立辊轧机均正常运行时，控制第一立辊轧机(RE1)、第一可逆水平轧机(R1)、第二可逆水平轧机(R2)以及第二立棍轧机(RE2)在第三种轧制模式下运行，第第一立辊轧机(RE1)、第一可逆水平轧机(R1)、第二可逆水平轧机(R2)以及第二立棍轧机(RE2)连续轧制3道次。

6.如权利要求1所述的新型热轧板带钢粗轧轧制工艺方法，其特征在于，所述可逆水平轧机设有一架，立辊轧机设有两架，布置方式为第一可逆水平轧机(R1)、第一立辊轧机(RE1)以及第二可逆水平轧机(R2)，包括三种轧制模式，第一种轧制模式为第一可逆水平轧机(R1)和第一立辊轧机(RE1)工作，第二可逆水平轧机(R2)空过，第二种轧制模式为第一可逆水平轧机(R1)空过，第一立辊轧机(RE1)以及第二可逆水平轧机(R2)工作，第三种轧制模式为第一可逆水平轧机(R1)、第一立辊轧机(RE1)以及第二可逆水平轧机(R2)工作。

7.如权利要求2所述的新型热轧板带钢粗轧轧制工艺方法，其特征在于，所述控制系统实时监测各可逆水平轧机和立辊轧机的是否故障，在监测到第二可逆水平轧机(R2)故障时，控制第一可逆水平轧机(R1)和第一立辊轧机(RE1)在第一种轧制模式下运行，第一可逆水平轧机(R1)和第一立辊轧机(RE1)往复轧制3、5或7道次。

8.如权利要求7所述的新型热轧板带钢粗轧轧制工艺方法，其特征在于，所述控制系统监测到第一可逆水平轧机(R1)故障时，控制第一立辊轧机(RE1)和第二可逆水平轧机(R2)在第二种轧制模式下运行，第一立辊轧机(RE1)和第二可逆水平轧机(R2)往复轧制3、5或7道次。

9.如权利要求7所述的新型热轧板带钢粗轧轧制工艺方法，其特征在于，所述控制系统监测到各可逆水平轧机和立辊轧机均正常运行时，控制第一可逆水平轧机(R1)、第一立辊轧机(RE1)以及第二可逆水平轧机(R2)在第三种轧制模式下运行，第一可逆水平轧机(R1)、第一立辊轧机(RE1)以及第二可逆水平轧机(R2)连续轧制3道次。

10.如权利要求2所述的新型热轧板带钢粗轧轧制工艺方法，其特征在于，所述可逆水平轧机和立辊轧机设于粗轧区，粗轧区设有仪器检测器，所述仪器检测器用于检测可逆水平轧机或立辊轧的工作状态，并在可逆水平轧机或立辊轧故障时发送给控制系统。