[发明专利]一种利用宽厚板精轧机差温轧制厚度≥60mm优质碳素结构钢的生产方法

说明书

本发明公开了一种利用宽厚板精轧机差温轧制厚度≥60mm优质碳素结构钢的生产方法，包括铸坯加热—粗轧—强制冷却—精轧工艺，在粗轧阶段，根据成品厚度轧制得到不同厚度的中间坯，在强制冷却阶段根据不同中间坯厚度，通过精轧机自带的高压除磷水设备对中间坯进行强制喷水冷却至中间坯表面温度和心部温度产生差温；在精轧阶段，通过控制精轧第一道次压下量完成差温轧制，随后完成成形道次轧制即可；本发明方法通过利用精轧机自带的高压除磷水系统，将差温轧制工序融入精轧过程，提高了中间坯心部变形量，改善内部质量，避免分层现象；减少轧件侧向双鼓形等板形缺陷而提高成材率，表层和心部的力学性能均满足技术标准的要求，工艺性能良好。

技术领域

本发明涉及钢铁材料技术领域，特别是一种利用宽厚板精轧机差温轧制厚度≥60mm优质碳素结构钢的生产方法。

背景技术

厚度不小于60mm优质碳素结构钢属于特厚板范畴，即使在中厚板市场整体呈现过剩的情况下，其市场需求也一直旺盛。冶金企业的下游用户购得厚度不小于60mm优质碳素结构钢，往往还要进行二次加工后，再广泛应用于国民经济的诸多领域。冶金企业在生产厚度不小于60mm优质碳素结构钢特厚板的过程中，重点关注的是内部质量（无分层）、表面质量和成材率。

差温轧制技术是近几年发展起来的一种生产特厚钢板的轧制技术，它具有以下几方面的优点：1.减少了对厚规格坯料的依赖，较小的压缩比即可生产厚度不小于60mm的钢板；2.可以提高厚规格钢板心部变形量，改善内部质量，避免厚度不小于60mm优质碳素结构钢生产过程中常见的分层现象；3.减轻钢板边部鼓型，提高成材率；4.抑制优质碳素结构钢生产过程中因终轧温度较高而生成的氧化铁皮，改善钢板的表面质量，差温轧制方法生产的钢板表面的氧化铁皮均匀、连续，不容易剥落；表层和心部的力学性能都满足技术标准的要求，富裕量合理，且工艺性能良好。

近年来，关于差温轧制技术的文献、专利并不多见，目前已经公开的差温轧制工艺设计思路，均是以在轧制生产线上新增冷却装置，对坯料进行冷却以达到钢板表面温度与心部温度不同的目的，如：

CN204396487U“提高厚规格钢板热轧过程变形渗透性方法所用的冷却装置”及CN202824183U“用于铝合金中厚板差温轧制的冷却装置”，均是在轧制生产线上专设一个均匀快速的冷却装置，然后对冷却段长度、冷却喷嘴的布置形式及倾斜角度、甚至冷却水量进行了描述。

CN104588413A“差温及等温轧辊加热装置及轧制方法”中，对需要进行差温轧制使用的轧辊进行加热，对轧辊的加热范围进行了限定（室温-550℃之间），同时，对上下轧辊表面温度差异的控制范围（20-200℃）也进行了限定。该发明提供了一种差温及等温轧辊加热装置及轧制方法，通过对在线轧辊进行连续加热，以解决难成形金属材料在冷轧过程中变形抗力大和塑性差而难以完成轧制得的难题。该发明与本案虽然都采用“差温”的方法，但实现手段和应用领域完全不同。

CN104525588A“一种提高厚规格钢板热轧过程变形渗透性的方法”中新增了冷却装置并描述了配置参数，对坯料上下表面进行非对称快速均匀冷却，形成表面硬化层，与心部温度梯度达到2-3℃/mm，在冷却返红前尽快进行差温轧制，以此提高坯料的心部变形量。对于需要进行两阶段控制轧制的钢种，该发明申请涉及到的均匀快速冷却装置，可以替代中间冷却，缩短甚至消除待温时间，提高生产效率。该发明提供的技术方案，仍然是通过新增冷却装置来实现的，并且对新增的冷却总水量提出了要求，这势必要求轧钢厂的水处理装备扩大容量，增加了投资。

通过对现有技术进行研究对比，发现现有的差温轧制工艺均是在轧制工艺中新增冷却装置，对坯料进行快速冷却，形成表面硬化层，与心部形成温度差异，在坯料冷却返红前尽快进行差温轧制。虽然他们也都可以实现差温轧制，但是均需要增加冷却装置，并且均需要冷却待温时间，无论是从工艺简洁性上来讲，还是资源节约角度来讲，均没有达到工艺的最优化设计。因此，提供一种新的宽厚钢板差温轧制工艺，对于行业内差温轧制工艺技术的提高，具有非常重要的意义。

发明内容