一种高强度低合金钢热轧带钢板形控制方法
阅读说明：本技术 一种高强度低合金钢热轧带钢板形控制方法 (Shape control method for high-strength low-alloy steel hot-rolled strip steel ) 是由 秦红波 李晓刚 崔树杰 王燕伟 栗建辉 刑天庆 陈彤 李萌 刘光 于 2021-01-27 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种高强度低合金钢热轧带钢板形控制方法,属于热轧带钢生产技术领域。技术方案是：(1)开浇温度控制为1555℃～1570℃,连浇温度控制为1545℃～1560℃,拉速为4.2～5.0m/s；连铸后的板坯进入隧道式加热炉,出炉温度控制为1100～1260℃；粗轧出口温度控制为1050～1120℃；精轧入口温度控制为1040℃～1080℃,精轧出口温度控制为850℃～890℃；采用前段缓冷模式,上集管与下集管比例为1:3。本发明的有益效果是：能够保证精轧各机架出口比例凸度控制和平直度控制,在层流冷却工序采用前段缓冷模式,上集管与下集管比例为1:3,可以避免由于上集管冷却能力过大造成的板形不良情况发生。(The invention relates to a method for controlling the shape of a high-strength low-alloy steel hot-rolled strip steel, belonging to the technical field of hot-rolled strip steel production. The technical scheme is as follows: (1) controlling the casting starting temperature to be 1555-1570 ℃, controlling the continuous casting temperature to be 1545-1560 ℃ and controlling the pulling speed to be 4.2-5.0 m/s; the continuously cast plate blank enters a tunnel type heating furnace, and the discharging temperature is controlled to be 1100-1260 ℃; controlling the outlet temperature of the rough rolling to be 1050-1120 ℃; the inlet temperature of finish rolling is controlled to be 1040-1080 ℃, and the outlet temperature of finish rolling is controlled to be 850-890 ℃; the front section slow cooling mode is adopted, and the ratio of the upper collecting pipe to the lower collecting pipe is 1: 3. The invention has the beneficial effects that: the proportion convexity control and the flatness control of the outlets of the frames in finish rolling can be ensured, a front-section slow cooling mode is adopted in a laminar cooling process, the proportion of an upper collecting pipe to a lower collecting pipe is 1:3, and the condition of poor plate shape caused by overlarge cooling capacity of the upper collecting pipe can be avoided.)
技术领域
本发明涉及一种高强度低合金钢热轧带钢板形控制方法，属于冶金行业热轧带钢生产技术领域。
背景技术
冶金技术领域，为提高带钢的力学性能，在碳素结构钢基础上加入少量的Mn、Si和微量的Nb、V、Ti、Al等合金元素形成高强度低合金钢。高强度低合金钢由于强度高、硬度大等特点，在热轧工序精轧出口难以保持良好的板凸度和平直度，影响后续冷轧生产稳定性及终端用户使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种高强度低合金钢热轧带钢板形控制方法，能够保证精轧各机架出口比例凸度控制和平直度控制，避免出现板形不良的情况，解决背景技术中存在的问题。
本发明的技术方案是：
一种高强度低合金钢热轧带钢板形控制方法，包含连铸、加热、粗轧、精轧、层流冷却和卷取工序；
(1)连铸工序：开浇温度控制为1555℃～1570℃，连浇温度控制为1545℃～1560℃，拉速为4.2～5.0m/s；
(2)加热工序：连铸后的板坯进入隧道式加热炉，出炉温度控制为1100～1260℃；
(3)粗轧工序：粗轧出口温度控制为1050～1120℃；
(4)精轧工序：精轧入口温度控制为1040℃～1080℃，精轧出口温度控制为850℃～890℃；
(5)层流冷却工序：采用前段缓冷模式，即根据所需开启总个数，按照从前往后顺序开启，优先开启三根下集管后，再开启一根上集管，再开启三根下集管，再开启一根上集管，依次开启，直到开启根数达到所需开启总根数，实现上集管与下集管比例约为1:3，保证带钢上表面缓慢的冷却速度，可以避免由于上集管冷却能力过大造成的板形不良情况发生。
所述连铸坯长度为26～31米，重量18～24吨，厚度72～78mm。
所述隧道式加热炉包含第一加热段、第二加热段、第三加热段和保温段，其中第一加热段温度范围控制为1050～1150℃，第二、三加热段温度范围控制为1100～1250℃，保温段温度范围控制为1150～1290℃。
所述步骤(3)，粗轧机包括第一粗轧机R1和第二粗轧机R2，第二粗轧机R2出口板坯，即中间坯厚度为11.8-23mm。第二粗轧机R2采用弯辊系统控制中间坯凸度，第二粗轧机R2弯辊力范围为480～900KN，中间坯凸度控制到180～300μm。
所述步骤(4)，精轧采用五机架连轧，分别为F1、F2、F3、F4和F5，其中F1～F3为PC轧机，PC轧机轧辊交叉角度分别为：PC1:0～0.24，PC2：0～0.30，PC3：0～0.30；F4～F5为平辊轧机，F1～F3工作辊使用负凸度-0.22～-0.30mm，F4-F5工作辊使用负凸度-0.15～-0.25mm。
精轧机机架负荷分配按照轧制力比例分配，分配系数分别为：F1：0.9～1.0，F2：0.81～0.93，F3：0.75～0.86，F4：0.5～0.58，F5：0.42～0.53。
精轧机F1～F5配置弯辊系统，预设定弯辊力范围分别为：F1：300～1180KN，F2：350～1180KN，F3：380～1180KN，F4：300～1150KN，F5：200～1000KN；
所述步骤(5)，采用前段缓冷模式是通过调整集管开启顺序实现，根据所需开启总个数，优先开启三根下集管后，再开启一根上集管，再开启三根下集管，再开启一根上集管，依次开启，直到开启根数达到所需开启总根数，实现上下集管开启比例约为1:3，以实现带钢上表面缓慢的冷却速度。
上述方案中，带钢板坯各成分的质量百分比包括：C：0.035～0.055％；Mn：1.0～1.15％；Si：0.15～2.25％；S：≤0.008％；P：≤0.020％；Al：0.025～0.045％；Nb：0.040～0.055％；Ti：0.025～0.040％；N：≤0.006％；其余为铁和不可避免的杂质。
本发明的有益效果是：能够保证精轧各机架出口比例凸度控制和平直度控制，在层流冷却工序采用前段缓冷模式，即根据所需开启总个数，按照从前往后顺序开启，优先开启三根下集管后，再开启一根上集管，再开启三根下集管，再开启一根上集管，依次开启，直到开启根数达到所需开启总根数，实现上集管与下集管比例约为1:3，保证带钢上表面缓慢的冷却速度，可以避免由于上集管冷却能力过大造成的板形不良情况发生。
具体实施方式
以下通过实例对本发明作进一步说明。
一种高强度低合金钢热轧带钢板形控制方法，包含连铸、加热、粗轧、精轧、层流冷却工序和卷取工序，在连铸工序开浇温度1555℃～1570℃，连浇温度1545℃～1560℃，拉速控制为4.2～5.0m/s，可视现场情况调整；连铸后的板坯进入隧道式加热炉，控制出炉温度1100～1260℃；粗轧出口温度范围为1050～1120℃，第二粗轧机配备弯辊控制系统控制粗轧出口板坯凸度为180～300μm，弯辊力范围为480～900KN；精轧入口温度控制范围为1040℃～1080℃，精轧出口温度850℃～890℃；精轧上游机架精轧上游机架F1～F3工作辊使用负凸度-0.22～-0.30mm，下游机架F4-F5工作辊使用负凸度-0.15～-0.25mm；精轧各机架负荷分配按照轧制力比例分配，其中轧制力最大的机架系数为1，各机架轧制力比例分配系数分别为：F1：0.9～1.0、F2：0.81～0.93、F3：0.75～0.86、F4：0.5～0.58、F5：0.42～0.53；精轧F1～F5配置弯辊系统，可动态调整保证各机架出口凸度和平直度，预设定弯辊力范围分别为：F1：300～1180KN、F2：350～1180KN、F3：380～1180KN、F4：300～1150KN、F5：200～1000KN；在层流冷却工序采用前段缓冷模式，上集管与下集管比例为1:3，以实现带钢上表面缓慢的冷却速度，避免上集管冷却能力过大造成的板形不良情况发生。在卷却工序目标卷取温度580℃～640℃。
实施例一
本实施例高强低合金钢目标厚度为3.02mm，目标宽度1282mm，目标凸度0.04mm，连铸坯规格为78mm*31000mm*1282mm，板坯各成分的质量百分比包括：C：0.035～0.055％、Mn：1.0～1.15％、Si：0.15～2.25％、S：≤0.008％、P：≤0.020％、Al：0.025～0.045％、Nb：0.040～0.055％、Ti：0.025～0.040、N：≤0.006％，余量为铁和不可避免杂质。高强低合金钢的轧制过程板形控制方法包括连铸、加热、粗轧、精轧、层流冷却工序和卷取工序，具体工艺步骤如下所述：
连铸工序进行浇注板坯，开浇温度为1555～1570℃，拉速为4.2～5.0m/s，优选地为4.5m/s；板坯长度为26～31米，优选地为31米。
浇注后的板坯进入隧道式加热炉，控制出炉温度为1100～1260℃，优选地为1230～1250℃；第一加热段温度范围控制为1050～1150℃，优选地为1100～1150℃，第二、三加热段温度范围控制为1100～1250℃，优选地为1220～1250℃，保温段温度范围控制为1150～1290℃，优选地为1220～1270℃，A线横移车温度范围控制为950～1160℃，优选地为1100～1150℃，B线横移车温度范围控制为1090～1280℃，优选地为1130～1260℃。
加热后的板坯进入粗轧机轧制，控制粗轧出口温度为1050～1120℃，优选地为1100～1120℃；粗轧中间坯厚度为11.8-23mm，优选地为为17mm；R2轧机采用弯辊系统控中间坯凸度，R2弯辊力范围为480～900KN，优选地为480KN，中间坯凸度控制到为180～300μm，优选地为190～260μm。
粗轧后的板坯进入精轧机组轧制，控制精轧入口温度为1040～1080℃，优选地为1050～1070℃；精轧出口温度为850～890℃，优选地为855～875℃；精轧F1～F3工作辊使用负凸度：-0.22～-0.30mm，优选地F1～F3工作辊凸度分别为-0.25mm、-0.30mm和-0.25mm，机架F4-F5工作辊使用负凸度-0.15～-0.25mm，优选地分别为-0.22mm和-0.15mm；控制F1～F3的PC角度分别为0～0.24、0～0.30和0～0.30，优选地分别为0.1、0.15和0.2。
本实施例中精轧各机架轧制力比例分配系数分别为：F1：0.9～1.0、F2：0.81～0.93、F3：0.75～0.86、F4：0.5～0.58、F5：0.42～0.53，优选地分别为0.94、0.85、0.78、0.52和0.46，以保证在各机架比例凸度控制和平直度控制；精轧预设定弯辊力范围分别为：F1：300～1180KN、F2：350～1180KN、F3：380～1180KN、F4：300～1150KN、F5：200～1000KN，优选地分别为407KN、565KN、680KN、765KN和320KN。
精轧后的带钢进入层流冷却，控制使用前段缓冷模式，上集管与下集管比例约为1:3，以实现带钢上表面缓慢的冷却速度，避免上集管冷却能力过大造成的板形不良情况发生。
具体地，本实施例中层流冷却工序集管共包括六组，每组均包括上集管和下集管；前四组为前馈控制集管，每组7根集管，后两组为反馈控制集管，每组14根集管；所述的上集管对带钢上表面进行冷却，下集管对带钢下表面进行冷却。
具体地，本实施例中前段为缓冷模式，以及上集管与下集管比例为1:3的冷却模式，通过调整集管开启顺序实现，根据所需开启总个数，优先开启三根下集管后，再开启一根上集管，再开启三根下集管后，再开启一根上集管，依次开启，直到开启根数达到所需开启总根数，实现上下集管开启比例约为1:3，以实现带钢上表面缓慢的冷却速度。
实施例二
本实施例高强低合金钢目标厚度为2.99mm，目标宽度1282mm，目标凸度0.04mm，连铸坯规格为78mm*31000mm*1282mm，板坯各成分的质量百分比包括：C：0.035～0.055％、Mn：1.0～1.15％、Si：0.15～2.25％、S：≤0.008％、P：≤0.020％、Al：0.025～0.045％、Nb：0.040～0.055％、Ti：0.025～0.040、N：≤0.006％，余量为铁和不可避免杂质。高强低合金钢的轧制过程板形控制方法包括连铸、加热、粗轧、精轧、层流冷却工序和卷取工序，具体工艺步骤如下所述：
连铸工序进行浇注板坯，开浇温度为1555～1570℃，拉速为4.2～5.0m/s，优选地为4.5m/s；板坯长度为26～31米，优选地为31米。
浇注后的板坯进入隧道式加热炉，控制出炉温度为1100～1260℃，优选地为1180～1210℃；第一加热段温度范围控制为1050～1150℃，优选地为1100～1150℃，第二、三加热段温度范围控制为1100～1250℃，优选地为1200～1220℃，保温段温度范围控制为1150～1290℃，优选地为1210～1230℃，A线横移车温度范围控制为950～1160℃，优选地为1100～1150℃，B线横移车温度范围控制为1090～1280℃，优选地为1130～1230℃。
加热后的板坯进入粗轧机轧制，控制粗轧出口温度为1050～1120℃，优选地为1080～1090℃；粗轧中间坯厚度为11.8-23mm，优选地为为17mm；R2轧机采用弯辊系统控中间坯凸度，R2弯辊力范围为480～900KN，优选地为548KN，中间坯凸度控制到为180～300μm，优选地为195～250μm。
粗轧后的板坯进入精轧机组轧制，控制精轧入口温度为1040～1080℃，优选地为1050～1070℃；精轧出口温度为850～890℃，优选地为855～875℃；精轧F1～F3工作辊使用负凸度：-0.22～-0.30mm，优选地F1～F3工作辊凸度分别为-0.25mm、-0.20mm和-0.25mm，机架F4-F5工作辊使用负凸度-0.15～-0.25mm，优选地分别为-0.20mm和-0.15mm；控制F1～F3的PC角度分别为0～0.24、0～0.30和0～0.30，优选地分别为0.10、0.15和0.30。
本实施例中精轧各机架轧制力比例分配系数分别为：F1：0.9～1.0、F2：0.81～0.93、F3：0.75～0.86、F4：0.5～0.58、F5：0.42～0.53，优选地分别为1.0、0.9、0.86、0.55和0.46，以保证在各机架比例凸度控制和平直度控制；精轧预设定弯辊力范围分别为：F1：300～1180KN、F2：350～1180KN、F3：380～1180KN、F4：300～1150KN、F5：200～1000KN，优选地分别为849KN、956KN、947KN、509KN和255KN。
精轧后的带钢进入层流冷却，控制使用前段缓冷模式，上集管与下集管比例约为1:3，以实现带钢上表面缓慢的冷却速度，避免上集管冷却能力过大造成的板形不良情况发生。
具体地，本实施例中层冷集管共包括六组，每组均包括上集管和下集管；前四组为前馈控制集管，每组7根集管，后两组为反馈控制集管，每组14根集管；所述的上集管对带钢上表面进行冷却，下集管对带钢下表面进行冷却。
具体地，本实施例中前段缓冷模式，以及上集管与下集管比例为1:3的冷却模式，通过调整集管开启顺序实现，根据所需开启总个数，优先开启三根下集管后，再开启一根上集管，再开启三根下集管后，再开启一根上集管，依次开启，直到开启根数达到所需开启总根数，实现上下集管开启比例约为1:3，以实现带钢上表面缓慢的冷却速度。
实施例三
本实施例高强低合金钢目标厚度为3.02mm，目标宽度1282mm，目标凸度0.04mm，连铸坯规格为78mm*31000mm*1282mm，板坯各成分的质量百分比包括：C：0.035～0.055％、Mn：1.0～1.15％、Si：0.15～2.25％、S：≤0.008％、P：≤0.020％、Al：0.025～0.045％、Nb：0.040～0.055％、Ti：0.025～0.040、N：≤0.006％，余量为铁和不可避免杂质。高强低合金钢的轧制过程板形控制方法包括连铸、加热、粗轧、精轧、层流冷却工序和卷取工序，具体工艺步骤如下所述：
连铸工序进行浇注板坯，开浇温度为1555～1570℃，拉速为4.2～5.0m/s，优选地为4.5m/s；板坯长度为26～31米，优选地为31米。
浇注后的板坯进入隧道式加热炉，控制出炉温度为1100～1260℃，优选地为1180～1210℃；第一加热段温度范围控制为1050～1150℃，优选地为1100～1150℃，第二、三加热段温度范围控制为1100～1250℃，优选地为1200～1220℃，保温段温度范围控制为1150～1290℃，优选地为1210～1230℃，A线横移车温度范围控制为950～1160℃，优选地为1100～1150℃，B线横移车温度范围控制为1090～1280℃，优选地为1130～1230℃。
加热后的板坯进入粗轧机轧制，控制粗轧出口温度为1050～1120℃，优选地为1080～1090℃；粗轧中间坯厚度为11.8-23mm，优选地为为17mm；R2轧机采用弯辊系统控中间坯凸度，R2弯辊力范围为480～900KN，优选地为840KN，中间坯凸度控制到为180～300μm，优选地为180～220μm。
粗轧后的板坯进入精轧机组轧制，控制精轧入口温度为1040～1080℃，优选地为1050～1070℃；精轧出口温度为850～890℃，优选地为855～875℃；精轧F1～F3工作辊使用负凸度：-0.22～-0.30mm，优选地F1～F3工作辊凸度分别为-0.25mm、-0.20mm和-0.25mm，机架F4-F5工作辊使用负凸度-0.15～-0.25mm，优选地分别为-0.20mm和-0.15mm；控制F1～F3的PC角度分别为0～0.24、0～0.30和0～0.30，优选地分别为0.10、0.25和0.25。
本实施例中精轧各机架轧制力比例分配系数分别为：F1：0.9～1.0、F2：0.81～0.93、F3：0.75～0.86、F4：0.5～0.58、F5：0.42～0.53，优选地分别为1.0、0.9、0.86、0.55和0.46，以保证在各机架比例凸度控制和平直度控制；精轧预设定弯辊力范围分别为：F1：300～1180KN、F2：350～1180KN、F3：380～1180KN、F4：300～1150KN、F5：200～1000KN，优选地分别为892KN、933KN、1090KN、636KN和375KN。
精轧后的带钢进入层流冷却，控制使用前段缓冷模式，上集管与下集管比例约为1:3，以实现带钢上表面缓慢的冷却速度，避免上集管冷却能力过大造成的板形不良情况发生。
具体地，本实施例中层冷集管共包括六组，每组均包括上集管和下集管；前四组为前馈控制集管，每组7根集管，后两组为反馈控制集管，每组14根集管；所述的上集管对带钢上表面进行冷却，下集管对带钢下表面进行冷却。
具体地，本实施例中前段缓冷模式，以及上集管与下集管比例为1:3的冷却模式，通过调整集管开启顺序实现，根据所需开启总个数，优先开启三根下集管后，再开启一根上集管，再开启三根下集管后，再开启一根上集管，依次开启，直到开启根数达到所需开启总根数，实现上下集管开启比例约为1:3，以实现带钢上表面缓慢的冷却速度。
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