一种控制热轧带钢扁卷的方法

技术领域

本发明涉及一种控制热轧带钢扁卷的方法，属轧钢技术领域。

背景技术

在热轧带钢生产线上热轧后卷取的钢卷下线后，经常由于各种原因产生扁卷现象，尤其是带钢厚度小于5毫米的薄规格热轧带钢扁卷现象多发。热卷发生扁卷后对后续的酸洗、冷轧以及开平加工等带来较大的麻烦，影响生产效率。当扁卷较为严重时，需要用气焊将钢卷内圈进行割除，降低了钢卷的成材率，造成了较大的经济损失。为解决热轧带钢扁卷问题，业内人士在工艺方法和装置设备上进行了相应的改进措施。如将卷取温度控制在500～600℃之间，并且在卷取机内停留20～60s，通过降低卷取温度来改善卷取后的扁卷问题，该方法控制扁卷有一定的效果，但钢卷在卷取机内停留会影响到生产效率；还有通过增大卷取张力来控制扁卷的方法，但是张力过大，易在建张过程中拉窄带钢，影响带钢的尺寸；另外有通过装置应用来矫正带钢的扁卷，但由于带钢冷却后强度较大，仅通过矫正的处理效果将会大打折扣。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的问题，提供一种控制热轧带钢扁卷的方法，所述方法根据卷取后钢卷的状态分别采用施压整形、冷却定型或直接冷却定型的处理，在保证钢种性能不受影响的前提下有效解决热轧带钢扁卷。

本发明所述问题是以下述技术方案解决的：

一种控制热轧带钢扁卷的方法，包括带钢卷取工序，带钢卷取工序顺序设置卷取机，其特征在于：还包括钢卷整形冷却工序，带钢卷取工序后的钢卷进入钢卷整形冷却工序，钢卷整形冷却工序对钢卷的直径进行逐一检测，根据检测结果对钢卷分别处理如下：

a、对检测结果不符合要求的钢卷，对钢卷进行整形处理至钢卷符合尺寸要求，继而进行喷淋冷却定型；

b、对检测结果符合要求的钢卷，直接进行喷淋冷却定型；

检测钢卷符合要求的标准为钢卷直径差不大于钢卷直径的10％。

上述控制热轧带钢扁卷的方法，喷淋冷却定型根据钢卷实时检测温度按照下述过程进行：当钢卷检测温度处于其相变温度以上时，由顶部水嘴和半数中部水嘴对钢卷进行喷水冷却；当钢卷检测温度处于相变温度以下时，由钢卷顶部水嘴和全部中部水嘴对钢卷进行喷水冷却，当钢卷检测温度小于200℃时，钢卷冷却定型完成，钢卷由输送链运送到钢卷成品处。

上述控制热轧带钢扁卷的方法，钢卷整形冷却工序在钢卷整形冷却装置中进行，钢卷整形冷却装置位于卷取机之后，钢卷整形冷却装置包括框架、钢卷支撑机构、钢卷横向整形油缸、钢卷竖向限位油缸，框架为门形，两套钢卷横向整形油缸对称设置在框架两侧，钢卷竖向限位油缸设置在框架上梁处，支撑钢卷的支撑机构和步进梁设置在框架下部。

上述控制热轧带钢扁卷的方法，框架前后部设置均设有活动门板，活动门板设有一排中部水嘴，位于前部活动门板的中部水嘴与位于后部活动门板部的中部水嘴位置交错；框架上部设有上部水嘴。

上述控制热轧带钢扁卷的方法，所述钢卷支撑机构包括电机、减速器、主动支撑辊和从动支撑辊，主动支撑辊、从动支撑辊平行设置在步进梁两侧。

上述控制热轧带钢扁卷的方法，框架内的侧部设有检测钢卷直径的距离传感器，距离传感器与钢卷水平直径的位置对应。

上述控制热轧带钢扁卷的方法，框架内的上部设有温度传感器。

上述控制热轧带钢扁卷的方法，钢卷横向整形油缸由油缸支撑组件支撑，油缸支撑组件包括油缸安装底座、油缸固定板和油缸调节螺栓，钢卷横向整形油缸与油缸固定板固定连接，油缸固定板与油缸安装底座螺栓连接，油缸调节螺栓与油缸安装底座螺纹连接，油缸调节螺栓支撑油缸固定板底部。

上述控制热轧带钢扁卷的方法，钢卷由步进梁送入钢卷整形冷却装置的入口，钢卷整形冷却装置的出口设有输送链。

上述控制热轧带钢扁卷的方法，活动门板为对开结构，各活动门板分别连接门板开闭机构。

本发明方法对于卷取后的热轧带钢直径进行逐一检测，根据检测结果对于未发生扁卷的带钢冷却定型；对于发生扁卷的带钢施压整形后再进行冷却定型，有效解决了热轧带钢的扁卷问题。本发明方法利用扁卷的卷取温度，在扁卷入库前进行整形，降低了扁卷的修整难度，提高了工作效率。同时根据钢种的相变温度对热卷进行冷却处理，解决了后续因高温在自身重力下再成为扁卷的问题。采用本发明解决扁卷，不影响带钢性能及生产效率，具有推广价值。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是整形冷却装置在热轧生产线的分布示意图；

图2是整形冷却装置的主视示意图；

图3是整形冷却装置活动门板闭合状态的俯视示意图；

图4是整形冷却装置活动门板打开状态的俯视示意图；

图5是整形冷却装置的侧视示意图；

图6是油缸支撑组件的示意图。

图中各标号为：1、精轧机组，2、层流冷却装置，3、第一卷取机，4、第二卷取机，5、钢卷，6、V形轨道，7、整形冷却装置，7-1、框架，7-2、钢卷横向整形油缸，7-3、门板开闭机构，7-4、上部水嘴，7-5、温度传感器，7-6、钢卷竖向限位油缸，7-7、距离传感器，7-8、减速器，7-9、电机，7-10、主动支撑辊，7-11、从动支撑辊，7-12、活动门板，7-13、中部水嘴，7-14、油缸支撑组件，7-14-1、油缸安装底座，7-14-2、油缸安装板，7-14-3、油缸调节螺栓，8、输送链，9、步进梁。

具体实施方式

参看图1，本发明针对解决热轧带钢特别是薄规格热轧带钢扁卷问题，在传统的带钢热轧生产线上增设了钢卷整形冷却工序。经过精轧机组1轧制的带钢进入层流冷却装置2冷却，然后进入卷取工序卷取，图示带钢热轧生产线的卷取工序设置了第一卷取机3和第二卷取机4，卷取机将带钢卷取成钢卷5，然后由卷取机的卸卷小车卸出后由步进梁9向整形冷却装置7运送，由于步进梁每次的步进距离有限，不能直接步进整形冷却装置中，钢卷需要在V型轨道6上停留，V型轨道起支撑钢卷的作用。钢卷整形冷却工序设有钢卷整形冷却装置7，进入钢卷整形冷却装置的钢卷先对其扁卷程度进行检测，根据检测结果对钢卷分别处理如下：a、对检测结果不符合要求的钢卷，对其进行整形处理，直至钢卷符合要求，继而进行喷淋冷却定型处理；b、对检测结果符合要求的钢卷，直接进行喷淋冷却定型处理。经过冷却定型后的钢卷，温度降到200℃以下，从而防止钢卷因高温在自身重力下再成为扁卷。检测钢卷符合要求的标准为钢卷直径最大尺寸和最小尺寸差不大于钢卷标准直径的10％。喷淋冷却定型根据钢卷实时温度分步进行：当钢卷检测温度处于钢卷钢种相变温度以上时，由位于钢卷上部的上部水嘴和部分位于钢卷中部的中部水嘴对钢卷进行喷水冷却，中部水嘴为间隔喷淋；当钢卷检测温度处于相变温度以下时，由上部水嘴和全部中部水嘴对钢卷进行喷水冷却。当钢卷检测温度小于200℃时，钢卷冷却完成，钢卷由整形冷却装置中移出，由输送链8送至钢卷成品处。

参看图2-图5，钢卷整形冷却装置7设置在卷取机之后，钢卷整形冷却装置包括框架7-1、钢卷支撑机构、钢卷横向整形油缸7-2、钢卷竖向限位油缸7-6。框架为门形，框架的钢卷入口和钢卷出口均设有可开启闭合的活动门板7-12，活动门板为对开式，每块活动门板均设置了门板开闭机构7-3，门板开闭机构安装在框架顶部，门板开闭机构设有开闭电机和连杆机构，开闭电机经连杆机构带动活动门板的开启或闭合。框架的两侧对称设置钢卷横向整形油缸7-2，钢卷横向整形油缸的高度与钢卷中心对应。钢卷竖向限位油缸设置在框架上梁处，钢卷竖向限位油缸的中心线对应钢卷的竖直中心线。支撑钢卷的支撑机构和步进梁9设置在框架下部。框架内的上部设有上部水嘴7-4。活动门板上设置中部水嘴7-13，位于前部活动门板的一排中部水嘴和位于后部活动门板部的一排中部水嘴分别设置在不相对应的活动门板处，各排中部水嘴沿钢卷的径向分布，两排中部水嘴对钢卷中部喷淋冷却。钢卷支撑机构包括电机7-9、减速器7-8、主动支撑辊7-10和从动支撑辊7-11，主动支撑辊、从动支撑辊平行设置在步进梁的两侧。电机经减速器传动连接主动支撑辊。框架内的侧部设有检测钢卷直径的距离传感器7-7，距离传感器与钢卷水平直径的位置对应。框架内的上部设有温度传感器7-5。距离传感器、温度传感器均与PLC连接，PLC根据距离传感器、温度传感器实时测出的信号控制电机、钢卷横向整形油缸、钢卷竖向限位油缸、开闭机构、顶部水嘴和中部水嘴的协调动作。

参看图2、图6，考虑到不同规格的钢卷直径变化，为保证钢卷横向整形油缸的中心与钢卷中心对应，设置了油缸支撑组件14，钢卷横向整形油缸由油缸支撑组件支撑。油缸支撑组件包括L形的油缸安装底座7-14-1、油缸固定板7-14-2和油缸调节螺栓7-14-3。钢卷横向整形油缸与油缸固定板固定连接，油缸固定板上设有槽孔，穿过槽孔和油缸安装底座立板的紧固螺栓将油缸固定板固定在油缸安装底座上。油缸调节螺栓与油缸安装底座的横板螺纹连接，油缸调节螺栓顶部支撑油缸固定板底部。当需要调整钢卷横向整形油缸的高低位置时，松开紧固螺栓，旋转油缸调节螺栓，使油缸固定板上移或下移，调整合适后，将紧固螺栓旋紧即可。

以下给出一个具体的实施例：1250mm带钢生产线轧制SPHC钢种，带钢厚度2.5mm，宽度1010mm，钢卷直径为1.8m。终轧温度890℃，层流冷却后卷取温度600℃。卷取后的钢卷输送到整形冷却装置，此时活动门板为开启状态，钢卷横向整形油缸和钢卷竖向限位油缸处于回程。步进梁将钢卷移动到主动支撑辊和从动支撑辊上，步进梁落到低位停止动作。主动支撑辊在电机的驱动下转动，转速为30r/min。温度传感器检测钢卷温度为570℃；距离传感器检测到钢卷最大直径与最小直径差为0.2m，钢卷发生扁卷，需要整形处理。钢卷旋转至最大直径对应钢卷横向整形油缸位置时，电机停止转动，钢卷横向整形油缸和钢卷竖向限位油缸动作，两个对称设置的钢卷横向整形油缸按照预先根据钢卷标准直径尺寸设定的行程反复伸缩动作对钢卷整形；与此同时钢卷竖向限位油缸压下，钢卷竖向限位油缸的行程也是根据钢卷的标准直径尺寸设定，钢卷竖向限位油缸对钢卷的变形起的限定作用，防止钢卷过整形。当距离传感器测得钢卷直径尺寸整形合格后，电机带动钢卷转动，活动门板关闭，喷淋冷却。对于SPHC不论是哪种冷却方式冷却后的组织均为铁素体和珠光体，因此顶部水嘴和中部水嘴全部打开进行冷却，当温度检测钢卷温度低于200℃时，各水嘴停止喷水，钢卷停止转动，开闭机构动作，活动门板打开，整形后的钢卷从整形冷却装置中由步进梁移出，由输送链8运走。

本发明钢卷整形是在高温状态进行，故可以较小的外力完成钢卷的整形。整形合格的钢卷立即喷淋冷却，解决了钢卷后续因高温在自身重力下再成为扁卷的问题。