酒钢中厚板轧机的控制轧制与控制冷却.

第34卷第7期1999年7月

钢铁

I RON AND ST EEL

V o l.34.N o.7

Ju ly1999酒钢中厚板轧机的控制轧制

与控制冷却

马占华董世文

(酒泉钢铁(集团有限责任公司

摘要依据酒钢中厚板轧机引进的ADCO加速冷却技术,对国内外控轧控冷技术进行了述评和比较,并分析了生产高性能钢板的主要环节。

关键词中厚板控轧控冷高性能钢板分析α

CONTROLL ED-ROLL ING&CONTROLL ED-COOL ING

PERFOR M ED ON J ISCO PLATE M I LL

M A Zhanhua DON G Sh i w en

(J iuquan Iron and Steel(GroupCo1,L td.

ABSTRACT T h is article is m ain ly focu sed on the analysis&com p arison fo r the con tro lled2 ro lling&con tro lled2coo ling techno logy sup lem en ted bo th at hom e and ab road on the basis of the i m po rted ADCO accelerated coo ling techno logy fo r J ISCO P late M ill.T he p roducti on of p late is also discu ssed b riefly.

KEY WORD S m edium2heavy p late,con tro lled2ro lling and coo ling,quality p late,analysis.

1前言

由控制轧制与控制冷却技术所组成的形变热处理工艺是当前控轧控冷技术发展的最高阶段。与普通控轧板相比,控轧+控冷钢板的抗拉强度和屈服强度平均提高约40~60M Pa,在低温韧性、焊接性能、节能、降低碳当量、节省合金元素以及冷却均匀性、保持良好板形方面都有无可比拟的优越性。

因而,近年来日本、美国、欧共体等工业强国广泛应用控轧+控冷技术生产各种高强结构板、船用钢板、压力容器钢板等。

酒泉钢铁公司2800mm中厚钢板轧机现已投产,这套轧机采用了90年代世界先进的控轧控冷技术,为生产高性能品种钢板奠定了坚实的设备技术基础。本文对这套中厚钢板轧机的控轧控冷技术进行了述评,分析了生产高性能品种钢板的主要环节。1控制轧制的工艺特点

中厚钢板轧机一般是由单机架或双机架轧机组成,其控轧工艺制度基本上是相同的,只是具体操作略有差异。

111控制轧制工艺制度

板坯加热温度、终轧温度和最终变形程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。板坯在加热炉内加热温度一般为1050~1150℃,基本上不超过碳氮化物的溶解温度。如果加热温度较高,除了恶化韧性、强度外,还增加了燃料消耗。

对含微合金元素的控轧板,加热时间不宜过长,一般为8~10m in c m。否则将导致氧化铁皮增加,奥氏体晶粒增大。

由于控轧是在一定的温度和变形范围内完成的,轧制过程的中间停歇必不可少。一般分2~3个阶段轧制。对二阶段轧制来说,由板坯轧至中间坯为粗轧阶段,中

间坯降温冷却为待温阶段,经过待温的中间坯轧至成品为精轧阶段。各阶段变形量亦有较严格控制,粗轧阶段总变形量一般为60%~80%。由于较大的变形量轧件蓄积了足够的转变能量,每

α((

道次轧制后将产生完全再结晶,从而获得均匀、细化的晶粒。

对同样厚度的中间坯,如果采用较厚的板坯,则粗轧变形量相应增加,产生细晶粒奥氏体组织,提高屈服强度和降低脆性转变温度。此外,还应控制粗轧各道次间隙时间,使轧制终了温度一般比出炉温度低50~100℃,约为950℃。

粗轧和精轧之间的冷却时间取决于中间坯厚度、开始冷却温度和终冷温度。一般中间坯开始冷却温度为950~1100℃,终冷温度为850℃左右。终轧温度是由所需的强度和韧性决定的,但轧机的负荷限制因素也必须予以考虑。一般终轧温度为750℃左右。由于终轧温度较低,抑制了奥氏体再结晶过程,形成具有高位错密度和部分取向的碳氮化物沉淀的极细长的奥氏体晶粒,从而强化了铁素体组织。

精轧变形程度对成品钢板的机械性能有重要影响。增加精轧变形程度,可很大程度地细化晶粒和降低脆性转变温度。但是较高的变形程度导致大量碳氮化物在奥氏体中沉淀析出,削弱了铁素体沉淀强化作用。因此,控轧工艺要求合理地分配精轧变形量,一般为60%~70%。

控轧板中含有强化组织的微合金元素N b、V、T i等,故各阶段变形抗力是不同的。以轧制St37和控轧X70钢为例,变形抗力在粗轧阶段增加约30 %~40%,精轧阶段增加约200%。

112控轧对轧机产量的影响

由于控轧对温度有较严格限制,尤其中间的待温冷却占用一定时间。轧机产量较普通轧制有所下降。故轧机的产品方案中应有合适的控轧板比例。

为了消除或减少由于中间坯冷却造成的时间和产量损失,应采用同时轧制几块板的方案,即在中间坯冷却时进行下一块板的轧制。酒钢中厚板轧机在机后设置专门的旁侧辊道用于中间坯待温冷却,而不影响轧机正常轧制,见图1。

图1旁侧辊道布置图

F ig11Ho lding ro ller tab le

1—机前辊道;2—四辊轧机;3,5—拉钢机;

4—旁侧辊道;6—机后辊道

当第一块板坯轧到中间坯厚度时,由拉钢机将其拉入侧辊道降温,这样轧机可轧制第二块板坯。当第一块中间坯冷却到规定的温度后,由拉钢机将其拉入机后辊道再进行精轧。此方案可将2~3块板坯作为一组同时轧制,达到最佳产量。

113控轧对轧机的要求

控轧是在低温下轧制,轧件变形抗力大,因此要求轧机具有很高的轧制压力,机架要求强度很高。单位轧制压力不小于12kN mm。目前最高单位轧制压力已达25kN mm。

酒泉钢铁公司的中厚板轧机与国内同类轧机的单位轧制压力对比见表1。

表12800mm中厚板轧机单位轧制压力T ab le1U n it ro lling fo rce

of2800mm p late m ill

轧机名称酒钢

安阳钢

铁公司

武钢柳钢邯钢