一种单机架炉卷轧机生产窄厚度公差X12Ni5钢的方法

技术领域

本发明涉及一种轧制窄厚度公差钢板的方法，具体涉及一种生产窄厚度公差X12Ni5的方法，属于轧钢工艺技术领域。

背景技术

镍系钢具有超强的低温力学性能，近年来被广泛的应用于建造低温压力容器，其中5Ni钢是镍系钢中的重要品种，因其具有超高的低温冲击性能，目前被广泛的应用于制造液化乙烯等运输和储存储罐装置。为了降低运输和储运成本，低温液化气体储运装置的设计容量呈逐渐增大趋势，考虑到存储装置在运输过程中要面对一些较为恶劣的环境，所以建造储运设备的标准越来越高，对罐体用5Ni钢板的要求也随之提高。

目前国内生产5Ni钢板的技术比较成熟，但对于宽薄规格窄厚度公差钢板的生产仍比较困难。单机架炉卷轧机由于其采用大坯料卷取炉保温轧制的方式与常规的中厚板轧机相比具有可轧制薄规格的优势，但同样受轧件偏长的影响，其整个轧件的厚度精度难以得到有效控制。由于生产技术的原因，目前我国对高质量要求的5Ni钢板在很大程度上仍依赖于进口，所以解决中厚板单机架炉卷轧机的厚度精度控制问题是当前的重要任务。

发明内容

为了解决单机架炉卷轧机生产窄厚度公差5Ni钢的厚度精度控制问题，本发明提供一种针对窄厚度公差要求的5Ni钢板生产的坯料料型设计、计划编排、加热和轧制控制方法。

本发明实现以上发明目的的技术方案是：

一种单机架炉卷轧机生产窄厚度公差X12Ni5钢的方法，其特征在于对单机架炉卷轧机钢板生产的坯料料型设计、计划编排、加热和轧制工艺进行优化，通过控制钢板坯料料型设计、加热炉加热温度、轧制过程轧制速度、轧制节奏和AGC(automatic gauge control)限幅等方面，实现单机架炉卷轧机稳定生产±0.2mm窄厚度公差5Ni钢板。

坯料料型设计的优化包括：

(1)钢板厚度≤6mm时，采用单机架炉卷轧机卷轧方式料型设计，坯料长度8000-8500mm，轧件长度≤280m；

(2)6mm＜钢板厚度≤12mm时，采用单机架炉卷轧机卷轧方式料型设计，坯料长度16000-17600mm，轧件长度≤350m；

坯料长度增加会使轧件的长度随之增加，轧件长度过长会对板形的稳定性有一定的影响，尤其是轧件的头尾部易出现瓢曲、镰刀弯、横向波浪等缺陷，经矫直后仍无法满足订单要求。

计划编排的优化包括：

(1)轧辊在整个辊期生产过程中会产生磨损，磨损到一定程度后对厚度控制和板形都会有影响，所以窄厚度公差的5Ni钢板集中在工作辊辊期中前期300t～1000t编排；

(2)窄厚度公差5Ni钢板生产前采用2-4块过渡坯料生产调整厚度偏差控制，过渡板厚度与厚度公差5Ni钢板的厚度差在2mm以内，宽度差在200mm以内。由于设备精度的原因，在轧制时如果连续两个轧件的厚度变化较大，会使后一个轧件的实际厚度与目标厚度偏差增大，使用过渡坯可以对厚度进行精确调整。

加热和轧制工艺的优化包括：

(1)加热炉加热温度：提高加热炉加热温度至1230±20℃，并且通过对加热区段烧嘴功率调整使坯料头尾温度较本体温度高10-20℃，补偿卷轧轧制过程中轧件头尾暴露在卷曲炉外造成的温降损失；

(2)加热炉在炉时间：加热炉内与窄厚度公差5Ni钢板同时加热的其他坯料与窄厚度公差5Ni钢板厚度相同，并按照窄厚度公差5Ni钢板的加热制度进行加热，统一按加热温度1230±20℃进行控制，减少因加热温度转换造成的加热待温时间，为轧机连续稳定轧制生产创造基础条件；

(3)轧制规程：在保证板形同时按照最少道次轧制原则编排轧制规程，并调整二级轧制速度偏差值使轧制速度加快，以提高轧制温度，减少卷轧过程中头尾温降损失对轧件头尾厚度控制的影响；

(4)卷曲炉温度：在窄厚度公差要求的5Ni钢板生产期间，卷曲炉温度由正常卷轧的880℃左右提高到920℃以上，减少卷轧过程中头尾温降损失对轧件头尾厚度控制的影响；

(5)AGC限幅：在窄厚度公差要求的5Ni钢板生产期间，AGC限幅由正常卷轧(-2，+2)调整为(-5，+5)，从而在AGC控制方面减少因轧件头尾温度偏低轧制力大造成AGC补偿不到位、轧件厚度出现明显偏差的问题。

优选地，一个工作辊辊期内，窄厚度公差5Ni钢板的轧制吨位不超过500t。

优选地，加热炉内与窄厚度公差5Ni钢板同时加热的其他坯料与窄厚度公差5Ni钢板的坯料宽度差≤400mm。

优选地，过渡坯料生产钢板与窄厚度公差5Ni钢板的钢板厚度差控制在2mm以内，宽度差控制在200mm以内。

优选地，二级轧制速度偏差值调整至1.0，提高轧制速度到6m/s以上。

本发明公开一种单机架炉卷轧机窄厚度公差X12Ni5钢的控制方法，通过对坯料料型设计、计划编排、加热和轧制工艺等方面进行优化，实现单机架炉卷轧机窄厚度公差5Ni钢板的稳定控制，提高了单机架炉卷轧机0.2mm窄厚度公差5Ni钢板的收得率，减少了单机架炉卷轧机窄厚度公差5Ni钢板订单因厚度超限问题造成的批量不合格品改判，提高了企业经济效益和市场竞争力。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围不限于以下实施例。

本实施例针对6mm厚窄厚度公差要求X12Ni5钢做进一步说明。X12Ni5钢坯的质量百分比成分为：C＜0.1％，Si0.1％～0.5％，Mn0.2％～1％，P＜0.02％，S＜0.02％，Ni4.5％～5.5％，Cr＜0.2％，Mo＜0.15％，Cu＜0.5％，V＜0.1％，其余为Fe和不可避免的杂质。

(1)具体料型设计见表1；

表1料型设计数据

(2)计划编排：两个轧件在工作辊辊期中前期550吨后开始生产，控制在工作辊辊期中前期1000t以内编排，生产前加热炉内装入2块订单厚度6mm Q345B坯料作为过渡坯料以调整厚度偏差，过渡板厚度与窄厚度公差5Ni钢板的厚度差在2mm以内，宽度差在200mm以内。出炉温度设定为1180±20℃。

(3)具体加热炉加热工艺控制见表2。

表2加热炉加热工艺控制数据

加热过程中，通过调整加热区段烧嘴功率，控制坯料头尾温度较本体温度高10-20℃，补偿卷轧轧制过程中轧件头尾暴露在卷曲炉外造成的温降损失。

加热炉内与窄厚度公差5Ni钢板同时加热的其他坯料与窄厚度公差5Ni钢板厚度相同，为6mm，宽度差≤400mm，并按照窄厚度公差5Ni钢板的加热制度进行加热。

(4)轧制规程编排

在保证板形同时根据最少道次轧制原则编排轧制规程，并通过调整二级轧制速度偏差值使轧制速度加快。具体轧制工艺控制参数见表3。

表3轧制规程编排相关数据

(5)卷曲炉温度提前2个小时进行升温，实施例轧制过程中卷取炉温度925℃-930℃，AGC限幅在过渡板生产前调整为(-5，+5)。

通过本发明采用坯料料型设计、计划编排、加热和轧制工艺等方面优化控制的方式，得到如表4所示厚度数据。测量方法为在轧件长度方向上均匀选取9个点，均为轧件的分段处，轧件分段后在钢板宽度方向的中间位置使用千分尺卡量。从表4可以看出，本发明可以实现单机架炉卷轧机对窄厚度公差5Ni钢的稳定厚度控制。

表4 X12Ni5轧件厚度实测数据

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。