本發(fā)明涉及鋼材軋制的裝備與工藝技術(shù)，特別是一種機(jī)架間冷卻裝備和熱心軋制工藝，通過(guò)在軋制工藝流程中的粗軋機(jī)與精軋機(jī)之間設(shè)置冷卻裝備，有利于使粗軋后的鋼板中間坯盡快滿足精軋溫度要求，縮短待溫時(shí)間和軋制周期，節(jié)能降耗；采用熱心軋制，有利于改善軋制鋼板的心部韌性，提高板材心部質(zhì)量，從而提高鋼板探傷合格率。

背景技術(shù)：

鋼材中厚板是量大面廣的鋼材品種，在建筑、橋梁、機(jī)械、能源、管線、造船、石油化工、鐵道、礦山機(jī)械等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。中厚板的生產(chǎn)流程一般包括對(duì)鋼坯進(jìn)行初軋(粗軋機(jī))到終軋(精軋機(jī))的各個(gè)環(huán)節(jié)。粗軋時(shí)要求鋼坯加熱溫度較高(例如，1200℃—1250℃)，初軋之后的中間坯鋼板需要在初軋機(jī)和終軋機(jī)之間的輥道上等待至溫度降低到適合終軋機(jī)所設(shè)定的控制軋制溫度(例如，800-850℃)。中間坯待溫時(shí)間較長(zhǎng)，需要長(zhǎng)達(dá)幾十分鐘(例如，10-20分鐘)。本發(fā)明人認(rèn)為，如果對(duì)流水線上的中間坯鋼板進(jìn)行在線降溫干預(yù)，使其盡快滿足精軋溫度要求，則可以提高生產(chǎn)過(guò)程連續(xù)化的程度，簡(jiǎn)化工藝流程，縮短生產(chǎn)周期，有利于節(jié)能降耗，降低生產(chǎn)費(fèi)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷或不足，提供一種機(jī)架間冷卻裝備和熱心軋制工藝，通過(guò)在軋制工藝流程中的粗軋機(jī)與精軋機(jī)之間設(shè)置冷卻裝備，有利于使粗軋后的中間坯鋼板盡快滿足精軋溫度要求，縮短待溫時(shí)間和軋制周期，節(jié)能降耗；采用熱心軋制，有利于改善軋制鋼板的心部韌性，提高板材心部質(zhì)量，從而提高鋼板探傷合格率。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

機(jī)架間冷卻裝備，其特征在于，包括框架，框架上設(shè)置有冷卻集管陣列，每一根冷卻集管上設(shè)置有噴嘴陣列，所述框架中具有冷卻輥道橫向穿越段，所述框架的左端為中間坯鋼板輸入端，所述框架的右端為中間坯鋼板輸出端。

所述框架的前邊部為傳動(dòng)側(cè)，所述傳動(dòng)側(cè)包括傳動(dòng)側(cè)支架，所述框架的后邊部為換輥側(cè)，所述換輥側(cè)包括換輥側(cè)支架。

所述集管為不銹鋼制品，所述噴嘴為黃銅制品。

所述集管上配有用于集管溫度過(guò)熱報(bào)警的熱電偶報(bào)警器。

所述冷卻集管陣列包括上冷卻集管陣列和下冷卻集管陣列。

所述框架包括上冷卻框架和下冷卻框架托架，所述上冷卻框架包括子框架和子框架高度調(diào)節(jié)裝置，所述子框架上設(shè)置有上冷卻集管陣列和分區(qū)封水裝置，所述下冷卻框架托架包括下冷卻集管陣列和下冷卻集管托架。

所述框架上設(shè)置有上冷卻集管保護(hù)裝置，邊部遮擋裝置，以及邊部補(bǔ)償加熱裝置。

熱心軋制工藝，其特征在于，包括位于粗軋機(jī)和精軋機(jī)之間的機(jī)架間冷卻裝備，所述機(jī)架間冷卻裝備對(duì)出自粗軋機(jī)且由輥道輸入的中間坯鋼板進(jìn)行噴淋冷卻，使中間坯鋼板既具有軟質(zhì)心部又具有一定厚度的硬質(zhì)層表層，然后直接進(jìn)入精軋機(jī)，由精軋機(jī)對(duì)中間坯鋼板進(jìn)行熱心軋制。

所述中間坯鋼板在所述機(jī)架間冷卻裝備中用水噴淋冷卻時(shí)，利用邊部補(bǔ)償加熱裝置對(duì)冷卻較快的中間坯鋼板邊角部同步加熱。

經(jīng)過(guò)所述熱心軋制而成的鋼板為表面細(xì)晶鋼產(chǎn)品。

本發(fā)明技術(shù)效果如下：本發(fā)明機(jī)架間冷卻裝備和熱心軋制工藝，所述機(jī)架間是指在軋制工藝流程中的粗軋機(jī)與精軋機(jī)之間，能夠克服目前中厚板軋制過(guò)程中的冷卻不均勻、待溫時(shí)間長(zhǎng)、效率低、質(zhì)量不穩(wěn)定等問(wèn)題，得到精軋要求的控制軋制溫度，縮短軋制周期，實(shí)現(xiàn)精確的組織控制，可以實(shí)現(xiàn)熱心軋制，在相同強(qiáng)度下實(shí)現(xiàn)韌性或塑性改善，或屈強(qiáng)比降低，并且生產(chǎn)成本較為低廉，提高中厚板的探傷通過(guò)率，生產(chǎn)出高品質(zhì)的中厚鋼板。

本發(fā)明具有特點(diǎn)如下：在中厚板機(jī)架間冷卻熱心軋制工藝中能夠通過(guò)布置在中厚板粗軋和精軋之間的高效冷卻裝置，快速地降低板坯溫度，精確地實(shí)現(xiàn)中間板坯控軋的溫度目標(biāo)；同時(shí)采用邊角部同步加熱系統(tǒng)，解決板坯溫度均勻控制問(wèn)題，高效地實(shí)現(xiàn)中間板坯的快速均勻冷卻控制。實(shí)施本發(fā)明能夠通過(guò)機(jī)架間冷卻和邊部加熱技術(shù)達(dá)到高效、節(jié)能、提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的。從某種意義上說(shuō)，本發(fā)明主要是涉及細(xì)晶鋼生產(chǎn)和中厚板機(jī)架間冷卻熱心軋制的一種新工藝技術(shù)方法。

附圖說(shuō)明

圖1是實(shí)施本發(fā)明的機(jī)架間冷卻裝備結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1所示機(jī)架間冷卻裝備的左視示意圖。

圖3是圖1所示機(jī)架間冷卻裝備的俯視示意圖。

附圖標(biāo)記列示如下：1-中間坯鋼板傳送輥道；2-冷卻輥道；3-中間坯鋼板運(yùn)行方向；4-分區(qū)封水裝置；5-上冷卻集管；6-上冷卻集管保護(hù)裝置；7-換輥側(cè)；8-換輥側(cè)支架；9-傳動(dòng)側(cè)；10-傳動(dòng)側(cè)支架；11-軋制中心線；12-邊部遮擋裝置；13-上冷卻框架；14-中間坯鋼板輸入端；15-中間坯鋼板輸出端；16-框架。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖(圖1-圖3)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。

圖1是實(shí)施本發(fā)明的機(jī)架間冷卻裝備結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1所示機(jī)架間冷卻裝備的左視示意圖。圖3是圖1所示機(jī)架間冷卻裝備的俯視示意圖。如圖1至圖3所示，機(jī)架間冷卻裝備，包括框架16，框架16上設(shè)置有冷卻集管陣列(例如若干根上冷卻集管5)，每一根冷卻集管上設(shè)置有噴嘴陣列，所述框架中具有冷卻輥道橫向穿越段(例如中間坯鋼板傳送輥道1中的冷卻輥道2)，所述框架16的左端為中間坯鋼板輸入端14，所述框架16的右端為中間坯鋼板輸出端15。所述框架6的前邊部為傳動(dòng)側(cè)9，所述傳動(dòng)側(cè)9包括傳動(dòng)側(cè)支架10，所述框架16的后邊部為換輥側(cè)7，所述換輥側(cè)7包括換輥側(cè)支架8。所述集管為不銹鋼制品，所述噴嘴為黃銅制品。所述集管上配有用于集管溫度過(guò)熱報(bào)警的熱電偶報(bào)警器。所述冷卻集管陣列包括上冷卻集管陣列和下冷卻集管陣列。所述框架16包括上冷卻框架13和下冷卻框架托架，所述上冷卻框架包括子框架和子框架高度調(diào)節(jié)裝置，所述子框架上設(shè)置有上冷卻集管陣列和分區(qū)封水裝置4，所述下冷卻框架托架包括下冷卻集管陣列和下冷卻集管托架。所述框架16上設(shè)置有上冷卻集管保護(hù)裝置6，邊部遮擋裝置12，以及邊部補(bǔ)償加熱裝置。中間坯鋼板按照中間坯鋼板運(yùn)行方向3沿軋制中心線傳送。

熱心軋制工藝，包括位于粗軋機(jī)和精軋機(jī)之間的機(jī)架間冷卻裝備，所述機(jī)架間冷卻裝備對(duì)出自粗軋機(jī)且由輥道輸入的中間坯鋼板進(jìn)行噴淋冷卻，使中間坯鋼板既具有軟質(zhì)心部又具有一定厚度的硬質(zhì)層表層，然后直接進(jìn)入精軋機(jī)，由精軋機(jī)對(duì)中間坯鋼板進(jìn)行熱心軋制。所述中間坯鋼板在所述機(jī)架間冷卻裝備中用水噴淋冷卻時(shí)，利用邊部補(bǔ)償加熱裝置對(duì)冷卻較快的中間坯鋼板邊角部同步加熱。經(jīng)過(guò)所述熱心軋制而成的鋼板為表面細(xì)晶鋼產(chǎn)品。

本發(fā)明屬于依托于中厚板產(chǎn)品的在粗軋與精軋之間的機(jī)架間冷卻和邊部加熱技術(shù)，達(dá)到高效、節(jié)能、提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的，主要是涉及細(xì)晶鋼生產(chǎn)和中厚板機(jī)架間冷卻熱心軋制的一種工藝技術(shù)方法。本發(fā)明包括，中厚板機(jī)架間冷卻熱心軋制工藝技術(shù)的提出，機(jī)架間冷卻裝置和邊部加熱系統(tǒng)。本發(fā)明適用于中厚板產(chǎn)品的生產(chǎn)。中間坯進(jìn)機(jī)架間冷卻溫度在1100-1200℃之間，經(jīng)過(guò)機(jī)架間冷卻后，溫度可以迅速降低到900℃以下，進(jìn)入精軋機(jī)溫 度在800-850℃。在粗軋和精軋之間，采用機(jī)架間冷卻—邊部加熱—機(jī)架間冷卻的布置形式，經(jīng)過(guò)1min30s左右時(shí)間，進(jìn)入精軋機(jī)前使溫度達(dá)到目標(biāo)控制要求。實(shí)現(xiàn)厚板熱心軋制。在短時(shí)間內(nèi)使中間坯快速冷卻，并形成一定厚度的硬質(zhì)層，但是中間坯的心部相對(duì)來(lái)說(shuō)是軟相，進(jìn)入精軋，從而實(shí)現(xiàn)熱心軋制工藝技術(shù)。實(shí)現(xiàn)表面細(xì)晶鋼的軋制。

本發(fā)明是中厚板機(jī)架間冷卻熱心軋制工藝技術(shù)，在現(xiàn)有工藝流程基礎(chǔ)上增加一套機(jī)架間冷卻裝備，實(shí)現(xiàn)中厚板細(xì)晶鋼的生產(chǎn)和熱心軋制技術(shù)，即在粗軋和精軋之間安裝一套機(jī)架間冷卻系統(tǒng)和在線中間坯邊部補(bǔ)償加熱系統(tǒng)后進(jìn)入精軋機(jī)，見(jiàn)圖1。提高了生產(chǎn)過(guò)程連續(xù)化的程度，簡(jiǎn)化了工藝流程，縮短了生產(chǎn)周期，有利于節(jié)能降耗，降低生產(chǎn)費(fèi)用，與原生產(chǎn)流程方式對(duì)比中厚板機(jī)架間冷卻熱心軋制技術(shù)有更大的靈活性。以普碳鋼成分為基礎(chǔ)，通過(guò)晶粒細(xì)化使其屈服強(qiáng)度顯著提高且不降低韌塑性水平，從而降低合金化成本。粗軋后1100-1200℃的中間坯經(jīng)過(guò)機(jī)架間冷卻后，可以實(shí)現(xiàn)精確的溫度控制，確保進(jìn)入精軋機(jī)組溫度：800-850℃，實(shí)現(xiàn)細(xì)晶鋼軋制；同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)厚板的熱心軋制，提高厚板心部質(zhì)量，提高探傷合格率。

機(jī)架間冷卻裝置或裝備主要由以下幾個(gè)部分組成：上、下冷卻集管：集管材料采用304不銹鋼，噴嘴材料采用黃銅。冷卻寬度4400mm(最大鋼板寬度為4150mm)。集管有如下特點(diǎn)：1)所有上集管采用相同設(shè)計(jì)，可互換；2)密排噴嘴保證高密度冷卻模式，實(shí)現(xiàn)冷卻水流快速打開(kāi)關(guān)閉，更不容易損壞和堵塞；3)集管可根據(jù)鋼板寬度調(diào)節(jié)邊部區(qū)域的冷卻水流量；4)配有熱電偶報(bào)警器用于集管溫度過(guò)熱報(bào)警。

上冷卻框架：上集管高度調(diào)級(jí)范圍在軋制線上300—1200mm。上冷卻框架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：1.預(yù)制碳鋼結(jié)構(gòu)的主框架制成高度調(diào)節(jié)子框架和主供水管路。2.子框架的高度可以調(diào)節(jié)，可以快速拆裝。框架上的冷卻水分為不同的冷卻區(qū)域。

下冷卻框架托架：下集管與托架用銷釘相連，可以快速拆裝。托架安裝在輥道梁上。

側(cè)噴：每個(gè)側(cè)噴集管上裝有一套扁平噴嘴用以消除鋼板上存余的冷卻水。從上方以一定的角度噴射，遠(yuǎn)離鋼板中心、噴水壓力10bar，由直接冷卻水系統(tǒng)提供。軟管供水。

上集管保護(hù)：防止鋼板翹頭撞擊上集管，可拆卸的預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)。

邊部遮擋裝置：采用不銹鋼U型結(jié)構(gòu)，導(dǎo)輪耐腐蝕。鋼板寬度范圍：1500—4150mm。遮擋區(qū)的集管冷卻水遠(yuǎn)離鋼板表面，每個(gè)遮擋內(nèi)側(cè)末端的凸出筋確保水流轉(zhuǎn)移到鋼板外。邊部遮擋系統(tǒng)通過(guò)電動(dòng)千斤頂驅(qū)動(dòng)。

噴射擋板：防止冷卻水噴濺到周圍。

邊部加熱器或邊部補(bǔ)償加熱裝置：本項(xiàng)目擬配置2套邊部加熱器，用以對(duì)中間坯邊部 進(jìn)行溫度調(diào)整，以確保中間坯寬度方向上溫度偏差保證在允許范圍內(nèi)。

在此指明，以上敘述有助于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解本發(fā)明創(chuàng)造，但并非限制本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍。任何沒(méi)有脫離本發(fā)明創(chuàng)造實(shí)質(zhì)內(nèi)容的對(duì)以上敘述的等同替換、修飾改進(jìn)和/或刪繁從簡(jiǎn)而進(jìn)行的實(shí)施，均落入本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍。