常规热轧带钢轧机粗轧工序轧制工艺研究.doc

2011年全国轧钢技术及生产年会2011年3月1日—5日
2011年3月1日—5日2011年全国轧钢技术及生产年会
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常规热轧带钢轧机粗轧工序轧制工艺研究
【摘要】本文提出了一种常规热轧带钢轧机粗轧工序新的轧制工艺，并与现有的几种半连续式轧制工艺在生产能力、带坯温度、轧线长度等方面进行了计算、分析比较。
【关键词】常规热轧带钢轧机粗轧机组半连续式串列式
1.现有粗轧机组的轧制工艺
常规热轧带钢生产工艺是指厚度为135~250mm板坯以冷装或热装方式装入板坯加热炉进行加热，而后由粗轧机组和精轧机组进行轧制成带材产品的传统生产工艺。
常规热轧带钢生产工艺从粗轧机组的轧制工艺来划分，有半连续式轧制工艺、全连续轧制工艺和3/4连续轧制工艺这3种型式，这3种轧制工艺的精轧机组均为不可逆连续轧制。[1]
半连续式轧制工艺是指粗轧机组为可逆或不可逆非连续轧制；全连续轧制工艺是指粗轧机为不可逆连续轧制；3/4连续轧制工艺是指粗轧机组为可逆或不可逆轧制并且至少有一半的工序为不可逆连续轧制。
上述3种粗轧机组轧制工艺的典型轧线设备组成示意图如图1、2、3所示：
加热炉
粗轧机
不可逆式
层流冷却
飞剪
卷取机
粗轧
除鳞箱
精轧
除鳞箱
可逆式
精轧机组

图1典型的半连续式轧制工艺轧线设备组成示意图
加热炉
不可逆式
层流冷却
飞剪
卷取机
粗轧
除鳞箱
精轧
除鳞箱
No.1粗轧机
No.2
粗轧机
No.3、4
粗轧机
精轧机组
不可逆式
可逆式
不可逆式

图2典型的3/4连续式轧制工艺轧线设备组成示意图
加热炉
不可逆式
层流冷却
飞剪
卷取机
粗轧
除鳞箱
精轧
除鳞箱
No.1粗轧机
精轧机组
不可逆式
No.2粗轧机
No.3粗轧机
No.4粗轧机
No.5粗轧机

图3典型的全连续式轧制工艺轧线设备组成示意图
近二十多年来，随着冶金设备制造水平和自动化控制水平的进步，新建和改造的常规热轧带钢生产线均采用半连续式轧制工艺，该工艺与全连续轧制工艺和3/4连续轧制工艺相比较，具有粗轧区轧线长度更短、中间带坯温度更均匀、粗轧机机架数量更少、投资省等优点。
目前已有的半连续式轧制工艺有以下三种组成方式，从理论计算和实际运行情况来看，在轧制工艺条件相同的情况下，粗轧区轧线长度、粗轧机组小时生产能力、板坯在粗轧区的温降在下述3种组成方式下呈逐步减少的趋势。
(1)粗轧机组采用双机架可逆式，由2架分开布置的可逆式粗轧机组成，板坯分别经过2架粗轧机可逆轧制4～8道次（可采用1+3、3+3、1+5、3+5、1+7的道次分配制度），轧制成一定厚度的中间带坯，然后进入精轧机组轧制。采用该轧制工艺的轧线设备组成示意图如图4所示。
加热炉
不可逆式
层流冷却
飞剪
卷取机
粗轧
除鳞箱
精轧
除鳞箱
No.1粗轧机
No.2
粗轧机
精轧机组
可逆式
可逆式

图4双机架可逆式粗轧机组轧线设备组成示意图
(2)粗轧机组由2架分开布置的粗轧机组成，其中1号粗轧机为不可逆式轧机，2号粗轧机为可逆式轧机，板坯分别经过2架粗轧机共轧制4～8道次（可采用1+3、1+5、1+7的道次分配制度），轧制成一定厚度的中间带坯，然后进入精轧机组轧制。采用该轧制工艺的轧线设备组成示意图如图5所示：
加热炉
不可逆式
层流冷却
飞剪
卷取机
粗轧
除鳞箱
精轧
除鳞箱
No.1粗轧机
No.2
粗轧机
精轧机组
不可逆式
可逆式

图5不可逆式粗轧机＋可逆式粗轧机轧线设备组成示意图
(3)粗轧机组采用单机架可逆式，由1架可逆式粗轧机组成，板坯经过单机架粗轧机可逆轧制3～7道次，轧制成一定厚度的中间带坯，然后进入精轧机组轧制。采用该轧制工艺的轧线设备组成示意图如图6所示：
加热炉
粗轧机
不可逆式
层流冷却
飞剪
卷取机
粗轧
除鳞箱
精轧
除鳞箱
可逆式
精轧机组

图6单机架可逆式粗轧机轧线设备组成示意图
2.一种新型的粗轧工序轧制工艺技术
尽管常规热轧带钢生产工艺采用半连续式轧制工艺后，粗轧区的轧线长度大幅度缩短，中间带坯温度均匀性也得到了改善，但是仍然存在轧制道次多，带坯的粗轧区温降大的缺点。如何在维持粗轧机组一定生产能力的情况下，进一步缩短粗轧区的长度以减少设备和厂房投资、减少带坯的粗轧区温降，一直是迫切需要解决的问题。
基于上述问题，作者提出一种新型的常规热轧带钢生产工艺粗轧工序的轧制工艺技术。该轧制工艺技术采用135～250mm厚的连铸板坯，经加热炉加热到1100℃～1250℃后出炉，然后通过高压水除鳞后，进入由二架串列布置的可逆式粗轧机组成的粗轧机组进行可逆轧制3～5道次，轧制成一定厚度的中间坯，经过保温罩（或热卷箱）保温、飞剪切头尾、高压水除鳞后，经由5～7架轧机