宽厚板轧制工艺
莱钢4300宽厚板提高成材率采用的轧制新技术
余 的 材料 来 弥补 宽 度 的不 足 ， 只要 短 行 程 的 长度 和 深度 选 择 正 确 ， 能 就 够克服头尾 部宽度不足长度多余 的问题 。头 尾短行 程控制大大减少 了 钢板的切损量， 使成材率有很大的提高。 ２高 精 度 厚 度 控 制 技 术 ．
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一
图 ３ 立 辊 短 行程 控 制
而莱钢 宽厚 板厂立辊 轧机装备有 Ｈ ＷＣ功能 ，即头尾 短行程控 Ａ 制， 立辊 的辊 缝能够在头尾部增 加 ， 头尾部 的宽度 较本体宽 ， 使头部 多
．．． — —
４０ ３０宽厚 板辊缝 采用电动和液压压下共 同调 整 ， 厚度精度取决 于 道 次计划设定模型计算精度及 Ａ Ｃ控制精度。前者决定了钢板头部厚 Ｇ 度精 度 ， 后者决定 了钢板全长厚度精度。 ２ 高精度道次计划设定模型 ． １ 现代化厚板厂 ，每道次压下量及速度制度 由过程计算机道次计划 设定模 型进行 自动计算及设定 。设定模型包括 ： 钢板温度预测模 型、 轧 制力 预测模 型（ 含变形抗力预测模型 ）轧机辊缝设定模型 ， 、 即弹跳方程 式。 为了提高设定模型的精度 ， 设定模 型除具有块与块之间的 自 适应功 能外 ， 还具有道次与道次之间的 自适应功能。 采用前道次温度 、 轧制力 、 厚度 的实测值 ， 对下道次 的轧制 力 、 温度预测值进 行修正 ， 重新计算辊 缝值 ， 以提 高下道次的设定精度。如果某道次轧后实测厚度与模 型预测 值偏差较大 ， 启动道次计划再计算功能 ， 对后续各道次压下制度重新进 行计算 。 ２２高精度 Ａ ． ＧＣ系统 造成钢板厚度偏差 的原 因大约可 以分为三 大类 ：１ 由带 钢本身参 （） 数波动造成 ， 这包括来料头尾温度不匀 、 加热炉黑 印 、 辊道黑 印 、 来料厚 度宽度不匀 以及化学成分偏析等 。（ ） ２ 由轧机参数变动造成 ， 这包括支 撑辊偏心 、 轧辊热膨胀 、 轧辊磨损以及轴承油膜厚度变化等。 ３ 由速度 （） 变 化造成 ， 速度 变化影响摩擦 系数 和变形抗力 ， 而影响轧制力大小 。 进 轧机参数变动将 使辊缝发生周期变 动（ 偏心 ） 及零 位漂移（ 热膨胀等 ） 。 这将使辊缝 在不调整情况下 ， 轧件厚度发生缓慢变化 或周期波动。 自动厚度控制 系统用 来克服钢板工 艺参数波动对厚差 的影响 ， 并 对 轧机参数 的变动给予补偿 。常规 的厚度 自 动控制 系统 只可 以利用压 下位 置闭环控制 和轧制力变化补偿 的办法进行位置调节目， 而我厂采用 先进 高效 的反馈式控制系统 ， 它不但具有 以上两种 调节功 能， 还可 以消 除因轧辊磨损 、轧辊热膨胀对空载辊缝 的影 响以及位 移传感 器与测 压 仪元件本 身的误差对轧 出厚度的影响。控制方式采用绝对 Ａ Ｃ与相对 Ｇ Ａ Ｃ相结合的方式 ，使控制精度可达 ± ． ｒ ， Ｇ ０ ５ ｍ 采用高精度厚度控 制 ０ａ 技术后 ， 因厚度波动范 围缩小 ， 厚度超差 比例下 降， 成材率可显著提高。
宽厚板的加热、轧制和冷却技术
２一 ０ 取样贯 ２ 一扮线装！ ２ 一 １ ２ 冷娇机
图 ３ 德 国迪林根厚板厂工艺图
本也开始建立了发ｍ优势。之后， 一些新工艺技 术、 控制系统和装备得到了开发与应用， 其中宽厚 板轧制新技术主要有 １高尺寸精度轧制技术。如ｒ ） 射线测厚仪、 立 辊轧边机、 Ａ 液压 ＷＣ系统、 工作辊移动（ Ｓ ＋ ＷＲ ） 强力弯辊（ Ｂ 、 ＷＲ ）成对交叉辊轧机（Ｃ 和连续可 Ｐ） 变凸度轧机（Ｖ ） 皮 Ｃ Ｃ等一术的应用， 提高了厚板尺寸 控制精度； ２平面形状控制伎术。如 Ｍ Ｓ ） Ａ 平面形状控制 法、 狗骨轧制法及Ｔ Ｐ Ｆ 技术在日 芬兰、 本、 英国、 瑞 典等宽厚板轧机上得列了应用； ３控轧控冷技术。Ｔ Ｃ 工艺已成为宽厚板 ） ＭＰ 生产的主导工艺， 采用此技术生产的钢板已占３％ ０ － ０ 其板坯加热溢度为９０ １ Ｉ， ５％， ５ 一１ Ｃ 出炉温 ５ ０ 度低于常规 轧制， 但混差小于 ３＇。此外， ０ Ｃ 宽厚板 生产品种多、 用途广、 现格大， 因而国外宽厚板生产 已 经普遍由 计算机进行 设定、 控制。
１ ． ｘ ． １５ ７ ２ ４
千叶厚板厂
全箱式炉型
８ ３ ０ ３ ． ｘ ． ５
加古川厚 ｈ ’ ／ ｖ
炉型
９ ０ １ １ ０ ７ １５ １
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热矫直、标记轧制批号 一 卜 一一
成检ｗ 、扎，板志试打－ ， 品查 面尺 ． 标 样印一 ａ ｒ 品
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一争 人工超声波探伤 （ ， 供货状态） 一 １ 一
最终检查伏 面、板形尺寸和标心
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宽厚板轧机轧制薄规格钢板的工艺研究探讨
宽厚板轧机轧制薄规格钢板的工艺研究探讨作者：孙乾双来源：《中国科技博览》2016年第13期[摘要]随着市场需求的不断扩大，使用者对钢板的规格的要求也越来越高。
其中薄规格钢板的需求量比较大，在生产这类钢板时，主要是使用宽厚板轧机，通过控制各项影响钢板生产工艺的因素，采用先进技术与设备等，实现薄规格钢板的批量生产，本文笔者对宽厚板轧机轧制薄规格钢板的施工工艺做了简单的论述。
[关键词]宽厚板轧机；薄规格钢板；轧制工艺中图分类号：TG335.55 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）13-0024-01宽厚板轧机在轧制钢板的过程中，主要是通过控制轧制的温度、板形、钢板的厚度等，实现薄规格钢板生产。
经过控制程序不断优化、轧制工艺的改善，我国薄规格钢板加工工水平已经得到了极大的提高，目前宽厚板轧机已经具有稳定生产薄钢板的能力。
一、宽厚板轧机概述（一）早期宽厚板轧机生产中存在的问题早期的宽厚板轧机（3m以上）主要负责生产厚度在12mm以上的钢板。
使用宽厚板轧机生产薄钢板，通常情况下钢板是在热连轧机组上生产出来的，成品钢板需要经过开平处理后再投入使用。
薄钢板主要用作船板、锅炉容器板、桥梁板等，要求以生产平板为主，而生产的卷板宽度窄，并且加工成本高，生产出来的卷板开平后，钢板的板形得不到保证，使用宽厚板轧机生产钢板，其成品经常出现变形、刮扯、轧废等问题，生产出来的钢板废品率高，且很难达到批量生产的目的。
（二）现代宽厚板轧机的生产现状经过不断地技术研究，薄规格钢板生产已经趋于稳定，薄钢板规格主要包括以下几种：8mm×3200mm、6mm×3000mm、8mm×3800mm。
宽厚板轧机在轧制薄规格钢板时，要控制轧制温度、设计轧辊辊型，按照相关规定轧制钢板，合理控制冷却水，制定批量生产计划安排等。
二、宽厚板轧机轧制薄规格钢板的技术控制要点（一）轧制温度宽厚板轧机轧制过程中，主要受到工作辊冷却水、钢板原材料的长度、辊道冷却水等因素的影响，造成钢板轧制生产时温度降温速度过快，以往数据统计发现在实际生产过程中，轧制机只有将开轧的温度控制在1000℃以上，保证终轧温度在800℃左右，才可以保证宽厚板轧机的处于正常的轧制状态。
宽厚板轧制工艺
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控轧轧制（TMR）
➢ 第一阶段：再结晶区轧制 （≥950℃） 经高温加热晶粒变粗的奥 氏体随着反复 轧制－再结晶 而逐步变细。再结晶及其以 后的晶粒成长是短时间发生 的，未见明显的微细化。在 再结晶温度领域的下限附近 的强化轧制，由于因轧制引 起的再结晶晶粒细化而使奥 氏体晶粒明显变化。
宽厚板轧制工艺
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控轧轧制（TMR）
➢控制轧制手段
宽厚板轧制工艺
成份：Nb、V、Ti等碳氮化物生成元素是发挥控制轧制 效果的重要元素。
加热：采用通过低温加热，初期粒径变小，也是实现细 粒化的方法。
轧制：未再结晶区域的强压下，两相区的轧制是目前控 制轧制最有效的手段。
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控轧轧制（TMR）
宽厚板轧制工艺
宽厚板轧制工艺
－轧线工艺
制作：胡贤磊 时间：2008年3月
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1
宽厚板轧制工艺
厚板轧制特点
厚板轧制的特点是尺寸规格繁多、轧制 中要求有展宽轧制。
厚板轧制过程一般分为以下三个阶段。
成形轧制、展宽轧制、精轧轧制
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宽厚板轧制工艺
1) 成形轧制（Sizing Rolling）阶段
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厚板轧制过程示意图
宽厚板轧制工艺
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控轧控冷(TMCP) 技术
➢TMCP材特点：
宽厚板轧制工艺
强度、韧性、可焊性的统一；
降低成本、提高加工性能。
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控轧控冷(TMCP) 技术
宽厚板轧制工艺
➢控轧轧制（TMR）
固溶强化： 添加Ｃ，Mn，Si，Ni 等合金元素；
沙钢宽厚板5000工艺技术
沙钢宽厚板工艺技术沈文荣邱松年钱洪建（江苏沙钢集团有限公司）摘要沙钢集团于2006年建成当今中国最现代化宽厚板生产工艺线.采用带工作辊弯辊的Φ1210×5050mm工作辊、带油膜轴承Φ2300×4900mm 支承辊，最大轧制力100MN，最大切断力矩2×4,925kNm，高刚度、液压AGC工作辊弯辊装置轧机及MULPIC 装置满足高强焊接宽厚板高品质和板型要求.亚稳态奥氏体区热机轧制实现晶粒细化，靠中间坯待温时间及未再结晶区γ/α相变较低终轧温度抑制新晶粒成长。
MULPIC装置中加速冷却或直接淬火钢板。
终轧通过MULPIC装置加速冷却使固溶体内保持大量Nb、V、Ti、Mo微合金元素粒子有利γ/α相变、铁素体与贝氏体内沉淀而改善组织性能。
终轧温度低及增加冷却速率有增加沉淀强化和位错密度高强效果。
转变温度取决微合金设计、终轧温度及加速冷却。
精整工序热矫、冷却、切边定尺剪切及冷矫钢板，某些钢板350～400℃间出现剪口应力断裂要堆垛缓冷。
关键词宽厚板轧热机轧制多功能冷却装置相变 UOE板SIS′Wide Heavy Ptate Process TechnologyShen Wenrong Qiu Songnian Qian Hongjian（Shagang Iron ＆ Steel Group ，Suzhou，215625，Jiangsu P.R.C）Abstract In Dec.2006，by S hagang Iron & Steel Group company. Ltd.，SIS，was build latest modernization wide heavy plate operation line. The wide heavy mill is the largest plate mill in China. Main date of the heavy plate mill equipment including Φ1210×5050mm Work roll，Φ2300×4900mm back-up roll, back-up roll oil film bearings and HAGC，10,0000kN maximum rolling force, 2×4925kNm cut-out torque. Work roll bending system ，hydraulic AGC and high elasticity module of mill have to meet plate high quality and shape basic requirement.TMCP, a minimum degree of deformation is carried out in the temperature range of the metal stable austenite, whereby no re-crystallization takes place before the γ/α-transformation, so that the new grain formation is taken over by the transformation reaction. The necessary low finish rolling temperature，require relatively long waiting times before final deformation. For the plate，accelerated cooling or direct hardening velocity controlled by MULPIC equipment.Key W ords heavy plate mill，thermo-mechanical rolling, MULPIC，transformation，UOE1.概况我国目前≤3500mm中板轧机多达30余套，≥3800宽厚板轧机仅宝钢、沙钢、鞍钢、浦钢、舞阳、湘钢及新余7套。
宽厚板工艺流程
宽厚板工艺流程宽厚板工艺流程宽厚板是一种广泛应用于建筑、电力、汽车和机械制造等行业的金属材料。
在其生产过程中，需要经历多个工艺流程来保证产品质量和性能。
首先，原材料准备是宽厚板生产的第一步。
通常使用的原材料包括钢坯和钢带。
这些原材料需要经过检验和筛选，以确保其符合生产标准和要求。
接下来是钢坯预处理。
钢坯通常需要经过切割、破碎和清洗等处理工艺，以去除表面氧化物、气孔和杂质，并为后续的加工做好准备。
然后是热轧工艺。
热轧是宽厚板生产的核心工艺之一。
在这个过程中，钢坯经过预热和热轧机械压制，在高温下经过多次加热和轧制，最终形成所需的宽厚板。
热轧工艺可以改变钢材的结构和性能，提高其机械强度和塑性。
紧接着是冷轧工艺。
冷轧是在宽厚板热轧之后的一个重要工艺。
在这个过程中，宽厚板通过冷轧机进行冷压，以进一步提高板材的表面精度和尺寸稳定性。
冷轧工艺可以提高宽厚板的表面质量，使其适用于更高要求的应用领域。
然后是退火处理。
退火是一种热处理工艺，将宽厚板加热到一定温度并保持一段时间，然后缓慢冷却。
退火可以改变宽厚板的组织结构，提高其机械强度和塑性，并减轻因冷加工导致的内应力和组织不均匀问题。
最后是表面处理工艺。
宽厚板通常需要进行涂层、喷漆或镀锌等表面处理，以提高其耐腐蚀性和装饰性。
这些工艺可以保护宽厚板的表面，延长其使用寿命。
综上所述，宽厚板的工艺流程包括原材料准备、钢坯预处理、热轧、冷轧、退火处理和表面处理等多个环节。
每个工艺环节都有各自的目的和要求，必须严格按照工艺流程进行执行，以保证宽厚板的质量和性能。
只有通过科学合理的工艺流程，才能生产出符合市场需求的高质量宽厚板产品。
宽厚板轧机轧制薄规格钢板的工艺研究
4 效果
通过几次试轧及采取上述控制措施后, 使难以 轧制的厚 6mm 宽钢板, 其成功率逐渐由 40% 左右 上升到 65% , 最后基本稳定在 90% 以上, 使用宽厚 板轧机生产厚 6mm 宽钢板获得成功, 并形成了批 量生产能力, 为新余钢铁有限责任公司完善产品结 构, 打造板材精品基地起到了积极作用。并为其他 宽厚板轧机轧制薄规格板提供了借鉴。
表 3 不同轧制道次的压下规程及压下率比较
道次序号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
9 道次
压下规程/ mm 压下率/ %
75 0
54 1
27 92
34 6
35 91
22 0
36 46
14 6
33 58
10 7
26 70
83
22 28
72
13 59
66
8 24
62
6 78
-
-
-
-
11 道次
轧辊配置遵循的原则: 一要确保装配精度, 保 证轧辊在轧制过程中没有轴向或径向窜动, 二是 尽量使用小辊径轧辊, 有效利用弯辊缸的能力, 以 便于轧制时调节。 3 2 5 终轧道次轧制力控制
根据钢板轧制过程中出现的波浪位置( 中心 或边部) , 调整终轧道次的轧制力来控制轧制过程 中的板形, 即出现边浪时, 将终轧道次的轧制力降 低; 出现中浪时, 将终轧道次轧制力提高。
参数值工作辊尺寸mmmm支撑辊尺寸mmmm最大轧制力额定扭转力矩kn最大过载力矩kn主电机功率kw转速103094038002000180037007555130工作辊最大开口度mm工作辊轴承支撑辊轴承工作辊每侧轴承座弯辊力kn电动最大压下速度mmagc压下速度mm四列圆锥滚子轴承油膜轴承zyc145075wj约30003223试轧过程在攻关实践中先后进行了6前两次分别试轧4因板坯入炉计划安排不当加热温度不均轧制辊型不合理钢板中浪偏大块板坯因轧后钢板过长轧制后期钢板温度不足800块板坯试轧成功
先进的宽厚板轧机设备和生产工艺
先进的宽厚板轧机设备和生产工艺先进的宽厚板轧机设备和生产工艺从上个世纪初以来，达涅利威恩联合公司建成投产的中厚板轧机数量已经超过60架。
达涅利可以提供装备先进的轧制设备，采用传统工艺路线，通过热机械轧制工艺和热处理手段，生产优质中厚板产品。
可靠的设备、先进的技术，再加上公司自主开发的数学模型，使板材生产商具备挑战象APIX100这样的新钢种所需的生产能力。
宽厚板轧机具有最大的操作灵活性，可生产具有各种机械性能的产品，可实现传统轧制、控温轧制、热机械轧制、加速冷却，以及带有定宽和减宽功能的横轧生产工艺。
在钢铁生产设备，特别是高技术热轧带钢和中厚板轧机等设备的设计和制造领域，联合工程公司是世界闻名的先驱者之一。
联合工程公司从1930年开始从事中厚板轧机设计。
从那时到现在，联合公司和1991年联合公司并入达涅利集团后组建的达涅利威恩联合公司已有60多架中厚板轧机顺利试车投产。
在上面提到的设备中，属于宽厚板轧机的目前已超过15架，其工作辊辊身长度均超过4000mm。
采用新工艺的目的是为了以极具竞争力的成本生产高强度管线钢板。
当设备投产时，即使从机械设计的角度来看，Italsider中厚板轧机也是当时最先进的中厚板轧制设备，因为它采用了多项创新技术，如支撑辊液压弯辊和采用螺栓联接的轧机牌坊。
新一代宽厚板轧机现代中厚板轧机必须满足的要求包括：高生产率和高金属材料收得率、严格的尺寸公差、强化的机械性能、改善产品表面质量和增加板材长度。
轧机坯料为厚板坯（最大厚度为300mm），既可采用冷装，也可采用热装入炉。
厚板坯技术是生产厚度超过50mm的厚板所必须的，因为至少需要轧制3个道次才能满足最终产品力学性能要求。
生产工艺和设备对于单机架轧机来说，热轧钢板宽厚板轧机的典型年生产能力为130万t；双机架轧机的典型生产能力为200万t。
通过传统轧制工艺，也可以通过带有加速冷却功能的热机械轧制工艺生产中厚板产品。
除中厚板轧制和精轧作业线以外，还需要配备热处理设备，用于板材正火和调质处理。
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展宽轧制有纵向展宽轧制、横向展宽轧制和角轧展宽 轧制三种。横向展宽轧制是目前厚板厂普遍使用的方
式。
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宽厚板轧制工艺
3）精轧（Final Rolling）阶段
精轧轧制的目的
质量控制
轧制延伸
通过板形控制、厚度控制、性能控制及表 面质量控制等手段生产出板厚精度高、同板差 小、平坦度好及具有良好的综合性能的钢板。
控轧轧制（TMR）
控制轧制手段
成份：Nb、V、Ti等碳氮化物生成元素是发挥控制轧制 效果的重要元素。 加热：采用通过低温加热，初期粒径变小，也是实现细
粒化的方法。
轧制：未再结晶区域的强压下，两相区的轧制是目前控 制轧制最有效的手段。
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宽厚板轧制工艺
控轧轧制（TMR）
单机架多块钢轧制工艺
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宽厚板轧制工艺
控轧轧制（TMR）
第三阶段：（γ ＋α ）两相区的 轧制（<Ar3） 如在两相共存区进一步轧制，
未相变的奥氏体晶粒更加伸长，
在晶粒内形成形变带。另一方面， 已经相变完成的铁素体晶粒中因
冷加工会形成位错密度高的亚晶
粒。其结果变成真正的晶粒细化。
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宽厚板轧制工艺
宽厚板轧制工艺
宽厚板轧制工艺
－轧线工艺
制作：胡贤磊
时间：2008年3月
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宽厚板轧制工艺
厚板轧制特点
厚板轧制的特点是尺寸规格繁多、轧制 中要求有展宽轧制。
厚板轧制过程一般分为以下三个阶段。
成形轧制、展宽轧制、精轧轧制
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宽厚板轧制工艺
1) 成形轧制（Sizing Rolling）阶段
细晶强化、析出强化、位错强化：
添加Nb，V，合金元素 ，及采用控轧工艺
三阶段控制轧制，获得细小铁素体晶粒
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宽厚板轧制工艺
控轧轧制（TMR）
控制轧制原理
强度上升和韧性强化是铁素体晶粒变细带来的
结果，这种晶粒细化由下列3个阶段构成：
第一阶段：再结晶区轧制（≥950℃） 第二阶段：未再结晶区轧制（950℃～Ar3） 第三阶段：（γ ＋α ）两相区的轧制（<Ar3）
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宽厚板轧制工艺
控轧轧制（TMR）
第二阶段：未再结晶区轧制 （950℃～Ar3）
在低温侧的未再结晶温度区
轧制时，再结晶受到了抑制，奥
氏体晶粒延伸。同时晶粒内出现 变形带。晶界或变形带是铁素体 形核有效部位，这些面积的增大 促进γ→α的相变，其结果带来了 铁素体的明显细化。
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宽厚板轧制工艺
控轧轧制（TMR）
第一阶段：再结晶区轧制
（≥950℃）
经高温加热晶粒变粗的奥 氏体随着反复 轧制－再结晶
而逐步变细。再结晶及其以
后的晶粒成长是短时间发生 的，未见明显的微细化。在 再结晶温度领域的下限附近 的强化轧制，由于因轧制引 起的再结晶晶粒细化而使奥 氏体晶粒明显变化。
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宽厚板轧制工艺
厚板轧制过程示意图
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宽厚板轧制工艺
控轧控冷(TMCP) 技术
TMCP材特点：
强度、韧性、可焊性的统一；
降低成本、提高加工性能。
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宽厚板轧制工艺
控轧控冷(TMCP) 技术
控轧轧制（TMR）
固溶强化：
添加Ｃ，Mn，Si，Ni 等合金元素；
成形轧制的目的
消除板坯表面因清理而带来的缺肉不平
消除剪断时引起的端部压扁 使展宽轧制前获得准确的坯料厚度 端部成扇形展宽以减少横轧时的桶形
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宽厚板轧制工艺
2）展宽轧制（Broadside Rolling）阶段
展宽轧制的目的
为了得到规定的轧制宽度 通常厚板坯料的宽度和长度都满足不了成品钢板宽度的 要求，因此需要在轧机前后的旋转辊道上进行转钢轧制，使 经过成形轧制后的钢板继续在宽度方向展宽，直至达到成品 钢板毛边宽度为止。
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