本发明属于双相不锈钢生产,特别涉及一种防止超级双相不锈钢热轧板卷断带的方法。
背景技术:
1、超级双相不锈钢由于其高温状态下两相共存,变形不协调,因此其热加工塑性更差,极易出现热加工边部裂纹,大裂纹在后续生产过程中在张力作用下易被拉断。与普通双相不锈钢相比,由于超级双相不锈钢含有更高的cr、mo元 素,组织中更易产生脆性有害相的析出,尤其是在热卷热轧后期及卷取冷却过程中,因温度控制范围不合适或整卷控制精度不够,极容易产生有害析出相,从而导致热卷在后续生产过程中断带,对生产、制造带来巨大的破坏作用。
2、经过检索,发表于期刊热加工工艺 2019年05期的关于《2205双向不锈钢热轧卷断带原因分析》的论文,对断带原因进行了明确的提出和论证,结果表明:断带样品中含有大量的有害相(σ相)析出,这是导致2205双相不锈钢卷断带的根本原因;而层流冷却后温度过高、冷却速度较慢是导致2205双相不锈钢热轧卷σ相析出的原因;
3、经过检索,现有技术公开号为cn 116673334 a的一种防止超级双相不锈钢热卷断带的方法,通过对热连轧轧制过程温度、终轧温度、卷取温度等工艺参数进行控制,一方面减少了热卷裂边,从而杜绝了因裂边导致的断带;另一方面杜绝了超级双相不锈钢热连轧卷板在轧制及卷取后冷却过程中组织析出有害相而产生断带,再利用重卷机组对其进行重卷确认,确保了3~12mm厚超级双相不锈钢热卷在后续生产过程中不断带,实现了超级双相不锈钢热卷的安全、高效、合格的生产;
4、以上检索结果表明,冷却降温不均是双相不锈钢板中有害相析出和断带的重要因素,而现有的针对不锈钢板的层流冷却装置多数采用简单的上下垂直喷射不锈钢表面的方式进行冷却,此种方法看似喷水均匀,但是仍会产生降温差异造成温度不均使有害相析出的情况出现,水柱直接喷射的区域较之其他区域降温较快;而且不锈钢板热轧后初步接触冷却水时温度骤降会不锈钢板产生轻微翘曲,翘曲的产生会使水流流向改变,进而会使水源分布不均,从而使降温效果不均匀;进一步的,在以上情况下,冷却后传输的不锈钢板后续多数没有相应的补救措施,进一步加剧了有害相的析出,从而会增加断带的出现率;
5、例如采用上述冷却技术中垂直喷射冷却水方式的公告号为cn 220825319 u的现有技术,一种热轧薄板不锈钢生产线层流冷却装置,本发明的主要目的是,可以直接封闭层流冷却装置中的部分集管,防止被遮挡的冷却水直接与对不锈钢板进行冷却后的冷却水掺杂在一起造成资源浪费;如果此技术用于双相不锈钢板的层流冷却,则会使双相不锈钢板析出一定的有害相,造成断带的产生;
6、所以,结合现有技术以及上述检索,本发明提供了一种防止双相不锈钢板断带的方法。
技术实现思路
1、本发明的目的是克服现有技术中不足,提供一种防止超级双相不锈钢热轧板卷断带的方法,通过双相不锈钢板的加工方法配合冷却步骤中的冷却装置,能够对不锈钢板进行有效且均匀的降温冷却,降低冷却后双相不锈钢板中有害相的析出,进而降低双相不锈钢板的断带率。
2、为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是:
3、一种防止超级双相不锈钢热轧板卷断带的方法,加工步骤依次包括钢坯加热、高压水除磷、粗轧、精轧、层流冷却、钢板卷取;首先对钢坯进行加热,然后通过高压水进行钢坯表面氧化皮的处理,再依次进行粗轧、精轧,然后对精轧后的钢板进行冷却,然后再进行卷曲;
4、1)钢坯加热分为预热段、加热段、均热段;预热段温度控制在750-830℃;加热段温度控制在1000-1120℃;均热段温度控制在1220-1250℃;
5、2)高压水除鳞,通过高压水喷射机构对加热的钢坯表面的氧化皮进行去除;
6、3) 钢坯粗轧:加热后的钢锭经过传输辊传送至粗轧机,传送装置上设有相应的保温罩;粗轧时对钢锭进行7道次轧制;
7、4) 钢坯精轧:经过传输进入精轧机构,精轧采用升速轧制,精轧开轧温度设为980-1020℃;精轧结束温度720-880℃;
8、5)层流冷却:在通过冷却装置冷却后的钢板温度控制在500-540℃,双相不锈钢板在冷却装置传输时,首先通过清理机构清理表面杂质,然后再通过喷淋管道喷水进行冷却,然后通过矫直机构对双相不锈钢板进行矫正、矫直避免翘曲,在后续传输过程中再通过吹扫机构对表面水液进行清理,测温机构对双相不锈钢板进行不同区域的测温,温度较高的地方再通过冷却机构进行针对性的降温处理;
9、6)对钢板进行顺序卷取。
10、步骤5)层流冷却中的冷却装置包括机架,机架上依次设有清理机构、喷淋管道、矫直机构、吹扫机构、测温机构、冷却机构,冷却机构包括调节机构和一对喷淋机构,根据现实使用情况清理机构、喷淋管道、吹扫机构在机架下方同样设置,与上方设置的清理机构、喷淋管道、吹扫机构相互对称;喷淋管道设有若干组并匀排列,冷却机构设有若干组并均匀排列。
11、所述矫直机构包括第六支撑板、第六电推杆、第五导向轴、第七支撑板、矫直辊;第六支撑板固定连接机架,第六电推杆固定在第六支撑板上,第七支撑板设于第六支撑板下方,第七支撑板两端设有第五导向轴,第五导向轴滑动连接机架,第六电推杆顶轴固定连接第七支撑板,第七支撑板上设有一对转动的矫直辊;矫直辊设为中空,矫直辊上设有出水孔,矫直辊一端设有导向槽,导向槽设为环形且首尾相接的闭环槽,矫直辊另一端设有旋转接头并连接外部供水机构,第七支撑板一端设有安装块,安装块上设有第二限位轴并设于导向槽内;通过第六电推杆推动第七支撑板以及矫直辊上下移动,使矫直辊根据双相不锈钢板的厚度进行压制,矫直辊与机架上传输用的辊轴上下对称配合实现矫直效果;然后矫直辊上的出水孔出水能够提高冷却效果,进一步的通过第二限位轴在导向槽内的移动带动矫直辊在转动的时候同时进行左右滑动,使出水口流出的水流呈扇形铺开,使降温效果更加均匀。
12、所述吹扫机构包括第八支撑板,第八支撑板固定连接机架,第八支撑板上设有第七电推杆,第七电推杆顶轴端部设有固定连接的吹扫箱,吹扫箱一侧设有连接外部供气机构的进气管;所述吹扫箱设有两组,每组设有一对并前后设置,两组吹扫方向相反,通过两组吹扫箱反方向的吹扫后将双相不锈钢板表面的水液清除,利于提高后续测温机构的温度测量准确度。
13、所述测温机构包括第九支撑板,第九支撑板固定连接机架,第九支撑板上设有若干测温器,测温器采用红外感应原理;通过测温器将双相不锈钢板分为若干区域进行针对性测温,温度过高区域通过冷却机构进行针对性喷水冷却。
14、所述清理机构包括第四支撑板,第四支撑板两端固定连接机架,第四支撑板下方设有第五支撑板,第五支撑板两端设有第三导向轴并滑动连接机架,第四支撑板上设有第五电推杆,第五电推杆顶轴固定连接第五支撑板;第五支撑板下方设有z型板,z型板一侧设有螺杆并穿过第五支撑板,螺杆通过螺母固定;螺杆上套接第二弹簧,第二弹簧顶触第五支撑板和z型板;z型板上还设有第四导向轴并滑动连接z型板;z型板上设有第二电机;z型板下方设有转动的清理辊,清理辊为粘布辊并用于沾附双相不锈钢板表面的杂质;清理辊通过第二电机带动转动。
15、清理辊一侧设有第二箱体并固定在z型板上;第二箱体一侧设有进风口和刮板,刮板对清理辊进行刮除;第二箱体一侧设有第三电机。
16、第二箱体内部设有风量调节机构,包括第二转轴,第二转轴上设有第二连接臂,第二连接臂上设有弧形板,弧形板贴合第二箱体内壁,第二转轴一端连接第三电机;通过第三电机配合链条、链轮带动第二转轴转动进而带动弧形板转动控制进风口大小,从而实现负压吸附力大小的调节控制。
17、所述第二箱体一侧设有第一箱体,第一箱体一侧设有连接管并联通第二箱体;第一箱体一侧设有气管并连接外部的负压吸附动力机构;通过第一箱体和第二箱体对清理辊沾附的杂质进行负压吸附处理,使清理辊能够保持长时间的清理工作。
18、所述调节机构包括第一电推杆、第一支撑板、第二支撑板,第一支撑板固定连接机架,第二支撑板设于第一支撑板下方,第一电推杆固定在第一支撑板上,第一电推杆顶轴固定连接第二支撑板,第二支撑板两端设有第一导向轴并滑动连接机架。
19、所述喷淋机构包括第二电推杆、第三支撑板、第一管道、第二管道;第二电推杆固定在第二支撑板上,第二电推杆顶轴固定连接第三支撑板,第三支撑板与第二支撑板之间设有伸缩柱进行伸缩导向;第三支撑板固定连接第一管道,第二管道连接第一管道,第二管道上设有储水箱,储水箱上设有连接管,连接管上设有若干喷管,喷管通过球头与连接管活动连接,储水箱中间设有限位孔和安装架;通过第二电推杆控制第三支撑板以及第一管道、第二管道上下移动控制喷管与双相不锈钢板之间的距离。
20、所述第一管道一侧设有第一进水管用于进水。
21、所述第二管道上设有第一通孔、第二通孔,第二管道一侧设有第二进水管。
22、第二管道内部设有水量控制机构和封闭机构,第二管道一侧设有排水管并联通封闭机构;水量控制机构包括第一转轴、第一电机,第一转轴上设有第一连接臂,第一连接臂端部设有顶板,顶板上设有透水孔,透水孔上设有滤膜进行过滤防堵,第一电机连接第一转轴端部,第一电机固定在第二管道一侧;所述顶板设有四套,每套顶板上的透水孔直径大小不同;所述第一连接臂一侧设有楔形角;通过第一电机带动第一转轴转动,进而带动顶板上的透水孔与第一通孔对其通水,实现不同大小的进水量。
23、所述封闭机构包括封板、l型支臂、第二导向轴、第一弹簧,封板两端各设有一对封块,封块插接第二管道两端,封块上设有楔形角和固定块,l型支臂、第二导向轴固定连接第二管道端部,第二导向轴滑动连接固定块,第二导向轴固定连接l型支臂,第一弹簧套接第二导向轴,第一弹簧顶触l型支臂和固定块,推动封块插接封板端部对其进行支撑;封板两侧设有封条,封条与封板之间通过弹性连接,能够在受到挤压时回缩进入封板内部,通过封板、封条、封块配合第二管道形成第二管道内部的封闭空间并联通排水管和第二通孔;当第一转轴转动时带动顶板顶压封条后进入上述封闭空间内,第一管道内的水通过第二通孔进入封闭空间,此过程中对顶板上的透水孔上的滤膜进行反冲,将杂物沿排水管排出,保持滤膜的通畅;第一连接臂上的楔形角与封块上的楔形角契合。
24、所述储水箱上设有控制机构,包括固定架、第一套筒、调节柱、第三电推杆、调节臂、控制轴、控制臂、第四电推杆;所述第一套筒固定连接固定架,第一套筒底部设有法兰并设于安装架上,法兰设于安装架两侧并进行限位;所述调节柱套接第一套筒;所述调节柱一端设有调节框,调节框上设有调节轴,调节柱另一端设有限位轴并对应限位孔;所述第三电推杆固定在固定架上,第三电推杆顶轴固定连接调节框;通过第三电推杆带动调节柱上下移动;所述第一套筒上设有对称设置的固定臂,固定臂上设有支撑臂,固定臂一端设有套环;所述调节臂两端设有调节槽,调节臂上设有第二销轴并转动连接支撑臂;调节臂一端的调节槽活动连接调节轴;所述控制臂上设有控制板,控制板一端转动连接控制臂,控制板固定连接喷管,控制臂一端设有第二套筒并转动连接套环,第二套筒上设有若干插槽;所述控制轴一端设有第一销轴,第一销轴设于调节槽内,控制轴上设有限位块,限位块插接插槽对固定臂和控制臂之间的转动关系进行锁定;所述第四电推杆固定在储水箱一侧,第四电推杆顶轴上设有第三连接臂,第三连接臂固定连接控制臂;通过第四电推杆推动控制臂往复移动进而控制喷管的喷射角度。
25、本发明与现有技术相比较有益效果表现在:
26、1)针对有害相的析出,通过对不锈钢板的加热温度、精轧开轧和结束温度的控制,同时配合层流冷却中的冷却装置对钢板进行稳定的冷却,有效的降低了有害相的析出,从而降低了断带现象的发生率;同时了降低了板卷裂边的产生,进一步降低了因裂边在传输过程中产生断带的故障率;能够有效保证双相不锈钢板安全、合格的生产;
27、2)清理机构中设有清理辊能够对双相不锈钢板上的杂质进行沾附清理,相对于进行直接吸附杂质的方式,清理辊还可以对具有一定粘性的杂质进行抹除后并沾附,对杂质的清理相对彻底,同时清理辊经过刮板将沾附的杂质刮掉并使第二箱体更加直接、容易的进行吸附去除,保证了清理辊的整洁和持续沾附效果;进一步的,能够保整双相不锈钢表面保持洁净,避免沾附杂质在后续喷淋管道喷水降温时,因沾附杂质使不锈钢板厚度不均,进而造成降温不均匀的情况出现,从而促成有害相的析出;
28、3)本发明中设有矫直机构,矫直机构中设有矫直辊,通过其中的第六电推杆推动第七支撑板以及矫直辊上下移动,使矫直辊根据双相不锈钢板的厚度对不锈钢板进行压制,矫直辊与机架上传输用的辊轴上下对称配合实现矫直效果,避免不锈钢板因喷淋管道喷淋降温下出现那应急翘曲的现象发生,翘曲的出现会使其位置区域与其他区域截留的水液量不同,进而出现降温不均的情况;但是矫直辊和机架上传输辊的配合能够对不锈钢板进行辊压矫直,同时矫直辊上还设有出水孔能够出水提高冷却效果,进一步的通过第二限位轴在导向槽内的移动带动矫直辊在转动的时候同时进行左右滑动,使出水口流出的柱状水流呈扇形铺开在不锈钢表面上,使降温效果更加均匀;
29、4)冷却机构中设有一对喷淋机构,喷淋机构上设有控制机构,控制机构能够控制喷管根据测温机构测定的不同区域的温度值,对其较高温度区域进行针对喷水降温,使各区域降温效果趋于相同;此过程中,喷管喷水时,通过第二进水管供水进入第二管道,然后水进入储水箱,再经过喷管喷出;其中可以通过控制机构控制喷管的喷淋角度针对过热区域进行针对喷淋,喷管可以整体向一侧倾斜喷射也可以调节在控制机构两侧的喷管向中间聚集喷射;
30、首先通过第三电推杆控制调节柱移动使限位轴插入限位孔内将第一套筒进行固定,使其不能在安装架上滑动,然后再通过第四电推杆推动控制臂移动,进而推动第一套筒两侧的控制臂以第一套筒为轴心进行反向移动,进而通过控制板控制喷管以球头为中心进行转动,进而实现喷射角度的调整,使第一套筒两侧的喷管集中向中心方向进行喷射;
31、进一步的,通过第三电推杆带动调节柱升起解除限位轴与限位孔的插接状态,同时第三电推杆带动调节柱提起会带动调节臂一端升起,进而通过调节臂另一端压制控制轴下压,使限位块插入第二套筒上的插槽内,将控制臂与固定臂之间的转动关系进行锁定使其不能随意转动;此时利用第四电推杆推动控制臂能够推动喷管整体进行喷射角度的统一调整,此时喷管可以整体向一侧进行倾斜,对双相不锈钢板一侧区域进行针对性喷淋降温;通过前期的喷淋管道的整体喷淋降温以及后期的冷却机构的针对性降温相互配合,使不锈钢板各区局降温冷却效果趋于均匀,降低了不锈钢板中有害相的析出;
32、5)封闭机构中能够对顶板上的透水孔上的滤膜进行反冲,去除滤膜上的杂物,保持畅通;当顶板转动时,顶板顶触的封条使封条回缩进入封板,然后顶板进入封闭空间内并使透水孔对第二通孔对齐,然后第一管道内的水通过第二通孔进入封闭空间对透水孔上的滤膜进行反冲,滤膜上的杂物通过水流沿排水管排出;在此过程中,第一连接臂推动封块上的楔形角使封块退出与封板的插接状态,然后第一连接臂继续转动后与第二块封块的楔形角进行契合实现封闭空间,整个过程中始终存在一块封块与封板进行插接状态,进而保持支撑和固定封板;通过以上措施能够降低喷管进水口的堵塞率,保证喷管的通畅,进而保证了喷管的持续喷水以及冷却效果,使双相不锈钢板能够得到均匀的冷却效果,降低有害相的产生。
1.一种防止超级双相不锈钢热轧板卷断带的方法,其特征在于加工步骤依次包括钢坯加热、高压水除磷、粗轧、精轧、层流冷却、钢板卷取;首先对钢坯进行加热,然后通过高压水进行钢坯表面氧化皮的处理,再依次进行粗轧、精轧,然后对精轧后的钢板进行冷却,然后再进行卷曲;
2.根据权利要求1所述的一种防止超级双相不锈钢热轧板卷断带的方法,其特征在于步骤5)层流冷却中的冷却装置包括机架,机架上依次设有清理机构、喷淋管道、矫直机构、吹扫机构、测温机构、冷却机构,冷却机构包括调节机构和一对喷淋机构,根据现实使用情况清理机构、喷淋管道、吹扫机构在机架下方同样设置,与上方设置的清理机构、喷淋管道、吹扫机构相互对称;喷淋管道设有若干组并匀排列,冷却机构设有若干组并均匀排列。
3.根据权利要求2所述的一种防止超级双相不锈钢热轧板卷断带的方法,其特征在于所述矫直机构包括第六支撑板、第六电推杆、第五导向轴、第七支撑板、矫直辊;第六支撑板固定连接机架,第六电推杆固定在第六支撑板上,第七支撑板设于第六支撑板下方,第七支撑板两端设有第五导向轴,第五导向轴滑动连接机架,第六电推杆顶轴固定连接第七支撑板,第七支撑板上设有一对转动的矫直辊;矫直辊设为中空,矫直辊上设有出水孔,矫直辊一端设有导向槽,导向槽设为环形且首尾相接的闭环槽,矫直辊另一端设有旋转接头并连接外部供水机构,第七支撑板一端设有安装块,安装块上设有第二限位轴并设于导向槽内;通过第六电推杆推动第七支撑板以及矫直辊上下移动,使矫直辊根据双相不锈钢板的厚度进行压制,矫直辊与机架上传输用的辊轴上下对称配合实现矫直效果;然后矫直辊上的出水孔出水能够提高冷却效果,进一步的通过第二限位轴在导向槽内的移动带动矫直辊在转动的时候同时进行左右滑动,使出水口流出的水流呈扇形铺开,使降温效果更加均匀。
4.根据权利要求2所述的一种防止超级双相不锈钢热轧板卷断带的方法,其特征在于所述吹扫机构包括第八支撑板,第八支撑板固定连接机架,第八支撑板上设有第七电推杆,第七电推杆顶轴端部设有固定连接的吹扫箱,吹扫箱一侧设有连接外部供气机构的进气管;所述吹扫箱设有两组,每组设有一对并前后设置,两组吹扫方向相反,通过两组吹扫箱反方向的吹扫后将双相不锈钢板表面的水液清除,利于提高后续测温机构的温度测量准确度;
5.根据权利要求2所述的一种防止超级双相不锈钢热轧板卷断带的方法,其特征在于所述清理机构包括第四支撑板,第四支撑板两端固定连接机架,第四支撑板下方设有第五支撑板,第五支撑板两端设有第三导向轴并滑动连接机架,第四支撑板上设有第五电推杆,第五电推杆顶轴固定连接第五支撑板;第五支撑板下方设有z型板,z型板一侧设有螺杆并穿过第五支撑板,螺杆通过螺母固定;螺杆上套接第二弹簧,第二弹簧顶触第五支撑板和z型板;z型板上还设有第四导向轴并滑动连接z型板;z型板上设有第二电机;z型板下方设有转动的清理辊,清理辊为粘布辊并用于沾附双相不锈钢板表面的杂质;清理辊通过第二电机带动转动。
6.根据权利要求5所述的一种防止超级双相不锈钢热轧板卷断带的方法,其特征在于清理辊一侧设有第二箱体并固定在z型板上;第二箱体一侧设有进风口和刮板,刮板对清理辊进行刮除;第二箱体一侧设有第三电机;
7.根据权利要求2所述的一种防止超级双相不锈钢热轧板卷断带的方法,其特征在于所述调节机构包括第一电推杆、第一支撑板、第二支撑板,第一支撑板固定连接机架,第二支撑板设于第一支撑板下方,第一电推杆固定在第一支撑板上,第一电推杆顶轴固定连接第二支撑板,第二支撑板两端设有第一导向轴并滑动连接机架;
8.根据权利要求7所述的一种防止超级双相不锈钢热轧板卷断带的方法,其特征在于第二管道内部设有水量控制机构和封闭机构,第二管道一侧设有排水管并联通封闭机构;水量控制机构包括第一转轴、第一电机,第一转轴上设有第一连接臂,第一连接臂端部设有顶板,顶板上设有透水孔,透水孔上设有滤膜进行过滤防堵,第一电机连接第一转轴端部,第一电机固定在第二管道一侧;所述顶板设有四套,每套顶板上的透水孔直径大小不同;所述第一连接臂一侧设有楔形角;通过第一电机带动第一转轴转动,进而带动顶板上的透水孔与第一通孔对其通水,实现不同大小的进水量。
9.根据权利要求8所述的一种防止超级双相不锈钢热轧板卷断带的方法,其特征在于所述封闭机构包括封板、l型支臂、第二导向轴、第一弹簧,封板两端各设有一对封块,封块插接第二管道两端,封块上设有楔形角和固定块,l型支臂、第二导向轴固定连接第二管道端部,第二导向轴滑动连接固定块,第二导向轴固定连接l型支臂,第一弹簧套接第二导向轴,第一弹簧顶触l型支臂和固定块,推动封块插接封板端部对其进行支撑;封板两侧设有封条,封条与封板之间通过弹性连接,能够在受到挤压时回缩进入封板内部,通过封板、封条、封块配合第二管道形成第二管道内部的封闭空间并联通排水管和第二通孔;当第一转轴转动时带动顶板顶压封条后进入上述封闭空间内,第一管道内的水通过第二通孔进入封闭空间,此过程中对顶板上的透水孔上的滤膜进行反冲,将杂物沿排水管排出,保持滤膜的通畅;第一连接臂上的楔形角与封块上的楔形角契合。
10.根据权利要求7所述的一种防止超级双相不锈钢热轧板卷断带的方法,其特征在于所述储水箱上设有控制机构,包括固定架、第一套筒、调节柱、第三电推杆、调节臂、控制轴、控制臂、第四电推杆;所述第一套筒固定连接固定架,第一套筒底部设有法兰并设于安装架上,法兰设于安装架两侧并进行限位;所述调节柱套接第一套筒;所述调节柱一端设有调节框,调节框上设有调节轴,调节柱另一端设有限位轴并对应限位孔;所述第三电推杆固定在固定架上,第三电推杆顶轴固定连接调节框;通过第三电推杆带动调节柱上下移动;所述第一套筒上设有对称设置的固定臂,固定臂上设有支撑臂,固定臂一端设有套环;所述调节臂两端设有调节槽,调节臂上设有第二销轴并转动连接支撑臂;调节臂一端的调节槽活动连接调节轴;所述控制臂上设有控制板,控制板一端转动连接控制臂,控制板固定连接喷管,控制臂一端设有第二套筒并转动连接套环,第二套筒上设有若干插槽;所述控制轴一端设有第一销轴,第一销轴设于调节槽内,控制轴上设有限位块,限位块插接插槽对固定臂和控制臂之间的转动关系进行锁定;所述第四电推杆固定在储水箱一侧,第四电推杆顶轴上设有第三连接臂,第三连接臂固定连接控制臂;通过第四电推杆推动控制臂往复移动进而控制喷管的喷射角度。