[发明专利]一种基于两轧辊交替工作的连铸板坯热芯轧制方法

说明书

本发明属于钢铁材料连铸坯生产领域，本发明针对热芯大压下轧制技术的特点，公开了一种基于两轧辊交替工作的连铸板坯热芯轧制方法。两辊交替工作的工艺参数设计包括两台轧机压下位置的选择，压下温度的选择，两轧辊的切换方式等。本发明涉及设备辅助系统包括控制系统、检测系统、冷却系统。其中检测系统实时监测铸坯表面温度和轧辊表面温度，并将信息反馈给控制系统；冷却系统用于改善轧辊的冷却条件；控制系统实现在特定参数下两台轧机交替进行热芯大压下轧制过程。本方法能大幅减轻轧辊的热疲劳，减少热芯大压下轧辊选材成本，从而更有效利用连铸过程产生的余热，生产更优质的铸坯。

技术领域

本发明属于冶金轧制领域，尤其涉及一种用于厚板坯连铸机的大压下轧制方法。

背景技术

连铸坯热芯大压下轧制技术(Hot-core Heavy Reduction Rolling technology,HHR²)，即在连铸机出口处布置大压下量轧机，充分利用连铸余热，在连铸坯凝固末端直接进行大压下量轧制过程。连铸机的拉坯速度决定了大压下轧辊的工作速度，而连铸机的拉坯速度远远低于常规热轧的速度，这就导致了轧辊长时间与高温连铸坯接触；不同于常规轧制过程中分段轧制钢材的周期性工作，连铸过程持续生产连铸坯，这极大地恶化了轧辊的工作条件。轧辊长时间与高温连铸坯接触，工作条件恶劣，相比较于普通的热轧工艺更容易产生蠕变、热疲劳、应力松弛等显现。

当前现有技术有：一种连铸热芯轧制方法，申请号201410330441.8，其特点在于轧机后无需设置扇形段，直接替换为铸坯输送棍道，节省设备投资；但缺陷在于其轧制过程中需要判断液芯率，在实际使用中十分困难，而且液芯轧制压下量较小，在芯部也容易出现裂纹缺陷。一种连铸凝固末端重压下用增强型紧凑扇形段，申请号201611063063.7，该扇形段可显著提升连铸凝固末端压下量，防止铸坯反弹变形,其缺陷在于单个辊的直径较小，不利于铸坯中心孔洞的闭合，对于孔隙缺陷的改善有限。一种连铸机在线调厚辊式大压下液芯轧制方法，申请号 201010119734.3，其特点在于可根据目标厚度在线调整二辊轧机的辊缝，缺陷在于常规热轧轧机的轧辊难以满足在连铸机末端恶劣的工作环境，长时间与高温铸坯接触容易引发热裂，导致轧制压下过程失效。

发明内容

本发明提供一种厚板坯连铸末端两轧辊交替工作的热芯大压下轧制方法，用于将连铸坯轧成各种厚度的钢坯产品，目的是解决现有轧辊无法满足连铸末端热芯大压下轧制过程温度高、接触时间长的工作条件的问题。

根据上述发明目的，本发明提出了一种基于两轧辊交替工作的连铸板坯热芯轧制方法，连铸机末端沿拉坯方向连续布置两台配有辅助系统的大压下轧机，均位于最末台拉矫机之后，首台轧机(HHR²-A)位于最后一台拉矫机出口处，第二台轧机(HHR²-B)位于沿拉坯方向距离首台轧机出口位置L米处，两台轧机压下处的铸坯表面温差在小于等于80℃，且轧制位置的连铸坯固相率达到100％，轧机对铸坯进行10～15％压下量的大压下过程。

上述辅助系统由检测系统、控制系统及冷却系统构成；检测系统由多组红外温度传感器组成，实时监测铸坯表面温度和轧辊表面温度，并将信息反馈给控制系统；冷却系统由轧辊冷却装置组成，设于大压下轧机轧辊外围对轧辊喷雾冷却，用于改善轧辊的冷却条件；控制系统由可编程控制器PLC组成，以实现在温度或时间条件下，工作轧机的两个轧辊离开工作位置进行维护，维护轧机的轧辊进入工作状态并保持对连铸坯进行不间断大压下轧制的过程。

所述辅助系统根据轧辊的温度变化曲线，由之前的温度变化速率以及当前温度，通过神经网络工具箱实现实时预测换辊时间点，为工程人员提供参考。

维护中的轧辊在冷却装置的冷却作用下实现降温效果；抬高轧辊后冷却装置同步打开冷却水收集槽，在水与铸坯接触前将使用过的冷却液收集并导出，当轧辊温度低于50℃时停止冷却液的输入。

所述的基于两轧辊交替工作的连铸板坯热芯轧制方法，包括步骤如下：