一种延长热轧定宽压力机锤头在机时间的方法与流程

1.本发明涉及定宽机技术领域，特别涉及一种延长热轧定宽压力机锤头在机时间的方法。


背景技术：

2.板坯定宽压力机(slab sizing press)是带钢热连轧生产线上必备的重要设备，能够实现对板坯在线调宽，减少来料板坯规格，简化了连铸机生产工艺。参见图1和图2，定宽压力机的锤头是在生产过程中直接与板坯边部接触进行板坯减宽的部件，磨损最剧烈。随着锤头的使用，磨损量逐步加大，需要频繁更换设备，从而影响生产效率和使用成本，而且锤头磨损后表面出现的裂纹甚至掉块现象会直接导致热轧带钢边部出现轧制翘皮、细线甚至开裂等缺陷，影响热轧产品质量。


技术实现要素：

3.本发明提供一种延长热轧定宽压力机锤头在机时间的方法，解决现有技术中的板坯定宽压力机的锤头磨损量速度大，更换频率高，劣化产品质量的技术问题。
4.为解决上述技术问题，本发明提供了一种延长热轧定宽压力机锤头在机时间的方法，包括：
5.基于定宽压力机锤头的开度向定宽压力机锤头的投射冷却水量；
6.基于板坯来料宽度控制定宽压力机锤头的最大侧压量；
7.其中，顶宽压力机锤头采用球墨铸铁材质，且其基体中珠光体占比大于等于85％，所述球墨铸铁生产过程中投加有铝钙复合脱氧剂和重稀土。
8.进一步地，所述基于定宽压力机锤头的开度向定宽压力机锤头的投射冷却水量包括：
9.在定宽压力机锤头的开度范围700～1400mm时，开启第一组冷却水阀，执行喷水冷却；
10.在定宽压力机锤头的开度范围1400～2150mm时，同时开启第一组冷却水阀和第二组冷却水阀，执行喷水冷却。
11.进一步地，在定宽压力机锤头的开度在1400mm时，同时开启第一组冷却水阀和第二组冷却水阀，执行喷水冷却。
12.进一步地，所述第一组冷却水阀包括：两排冷却水阀。
13.进一步地，所述第二组冷却水阀包括：两排冷却水阀。
14.进一步地，所述第一组冷却水阀采用单线圈气动阀。
15.进一步地，所述第二组冷却水阀采用单线圈气动阀。
16.进一步地，所述第一组冷却水阀的每排水阀中分别设置有朝向两个锤头的喷水嘴。
17.进一步地，所述第二组冷却水阀的每排水阀中分别设置有朝向两个锤头的喷水
嘴。
18.进一步地，所述基于板坯来料宽度控制定宽压力机锤头的最大侧压量包括：
19.宽度最大侧压量
△
b(mm)w《10001701000≤w《11501901150≤w《12502101250≤w《13502201350≤w《15502501550≤w《17502501750≤w《19002501900≤w200
20.其中，根据板坯来料宽度，将定宽压力机锤头测压量限制在所述最大测压量
△
b以下。
21.本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
22.本技术实施例中提供的延长热轧定宽压力机锤头在机时间的方法，分别通过侧压量控制和冷却工艺，以及锤头材质控制三个层面协同控制，即通过材质配合冷却工艺实现锤头的形态和质量稳定性控制，并配合侧压量控制，实现物理磨损影响的控制，从而实现综合协同控制，能够延长在机时间。
附图说明
23.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为现有技术中的锤头的现场布置状态示意图；
25.图2为图1中的锤头的板坯调节原理示意图；
26.图3为本发明实施例提供的宽压力机的锤头外冷水布置示意图；
27.图4为本发明实施例提供的宽压力机的锤头外冷水控制示意图；
28.图5为现有的传统16mn材质锤头使用1周后表面形貌示意图；
29.图6为本发明实施例提供的宽压力机的锤头球磨铸铁材质锤头使用3周后表面形貌示意图。
具体实施方式
30.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
31.需要说明的是，本技术实施例中所有方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相
应地随之改变。
32.下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本技术的不同结构。为了简化本技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本技术。此外，本技术可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本技术提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
33.下面结合附图并参考具体实施例描述本技术。
34.本技术实施例通过提供一种延长热轧定宽压力机锤头在机时间的方法，解决现有技术中的板坯定宽压力机的锤头磨损量速度大，更换频率高，劣化产品质量的技术问题。
35.为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本技术技术方案的详细的说明，而不是对本技术技术方案的限定，在不冲突的情况下，本技术实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
36.本技术实施例提供延长热轧定宽压力机锤头在机时间的方法，分别通过材料控制以及在线冷却工艺控制锤头在线的形态和质量稳定性，同时通过侧压量的控制，降低机械损伤，保证其表面质量。
37.下面将具体说明。
38.本技术实施方案提供的延长热轧定宽压力机锤头在机时间的方法，包括：
39.基于定宽压力机锤头的开度向定宽压力机锤头的投射冷却水量；
40.基于板坯来料宽度控制定宽压力机锤头的最大侧压量；
41.其中，顶宽压力机锤头采用球墨铸铁材质，且其基体中珠光体占比大于等于85％，所述球墨铸铁生产过程中投加有铝钙复合脱氧剂和重稀土。
42.锤头是定宽压力机的主要磨损部件。材质的选择对于其使用性能有极为重要的影响。由于在工作状态时，与定宽机锤头接触的板坯温度高达1100℃-1200℃，因此要求锤头有良好的抗热裂性能，同时还要求锤头有足够的硬度和韧性，以抵抗疲劳剥落和防止裂断。在锤头材质成分设计上，通常是包含适量的碳、硅、锰及一些合金元素。其中：
43.碳是影响材质性能的主要因素，在一定范围内随钢中含碳量增加，材质硬度、强度不断增加，而塑性、韧性不断降低；
44.硅在钢中起固溶强化作用，提高钢的强度和硬度，在固溶强化的同时，还可以增加韧性，原因是它可以抑制或延缓过冷奥氏体的碳化物分解；
45.锰和铁形成固溶体，提高钢中铁素体和奥氏体的强度和韧性，并且锰在一定条件下能显著地推迟高温转变，提高贝氏体淬透性，使贝氏体开始转变温度下降，从而增加铁素体基体强度。
46.传统的锤头材质一般选用生产工艺较为成熟的16mn等中高锰钢，但在生产实践中发现其抗热裂性差、在机时间短，因此本专利设计了新型球墨铸铁材质的锤头，其主要合金成分及含量为：基体为≥85％为珠光体，采用铝钙复合脱氧剂，并加入适量的重稀土。使用本专利成分的球墨铸铁材质锤头后，锤头在机时间可由原来的1周延长至3周，在机周期可由原来的25万吨延长至30万吨以上。
47.进一步地，所述基于定宽压力机锤头的开度向定宽压力机锤头的投射冷却水量包括：
48.在定宽压力机锤头的开度范围700～1400mm时，开启第一组冷却水阀，执行喷水冷却；
49.在定宽压力机锤头的开度范围1400～2150mm时，同时开启第一组冷却水阀和第二组冷却水阀，执行喷水冷却。
50.值得说明的是，在定宽压力机锤头的开度在1400mm时，同时开启第一组冷却水阀和第二组冷却水阀，执行喷水冷却；当然也可以只开启第一组冷却水阀。
51.进一步地，所述第一组冷却水阀包括：两排冷却水阀；所述第二组冷却水阀包括：两排冷却水阀；所述第一组冷却水阀采用单线圈气动阀；所述第二组冷却水阀采用单线圈气动阀。
52.进一步地，所述第一组冷却水阀的每排水阀中分别设置有朝向两个锤头的喷水嘴；所述第二组冷却水阀的每排水阀中分别设置有朝向两个锤头的喷水嘴。
53.定宽机设备在热轧工序在最前面，板坯从加热炉出炉之后经过一道除鳞便直接进入定宽机进行减宽。由于与定宽机锤头接触的板坯温度高达1100℃-1200℃，因此需要对定宽机锤头进行冷却处理，目的是降低锤头表面温度，避免锤头表面出现热裂纹等缺陷。定宽机锤头采用浊环水进行冷却，在定宽机两侧锤头之间安装有冷却水嘴进行锤头冷却，锤头冷却水嘴布置如图3和图4，所示；在定宽机工作时，针对不同宽度规格的板坯，板坯定宽压力机是通过机械压下预摆开口度与曲柄连杆机构减宽联合作用进行减宽，在每次减宽前都要进行开口度的设定。
54.定宽机锤头设置有4排冷却水嘴，通过锤头开度不同，控制相应的阀门打开不同的冷却集管。经常大量实践，形成了锤头冷却控制细则，如表1所示。
55.表1锤头冷却控制细则
[0056][0057][0058]
通过梳理跟踪不同板坯宽度，不同减宽量，对板坯质量和锤头的影响。不同的板坯宽度，当板坯减宽量过大时，板坯上下沿容易超出锤头上下端，造成锤头受力不均和板坯边部缺陷问题。通过制定不同板坯宽度的减宽量控制，形成了减宽控制规则，如表2所示。
[0059]
表2不同宽度的最大侧压量
[0060]
宽度最大侧压量
△
b(mm)w《10001701000≤w《11501901150≤w《12502101250≤w《1350220
1350≤w《15502501550≤w《17502501750≤w《19002501900≤w200
[0061]
其中，根据板坯来料宽度，将定宽压力机锤头测压量限制在所述最大测压量
△
b以下。
[0062]
实施例一：锤头下机后表面质量变化
[0063]
采用传统16mn锤头使用1周后，观察锤头下机后表面质量情况如图5所示。采用本专利成分的球墨铸铁材质锤头使用3周后，观察锤头下机后表面质量情况如图6所示。
[0064]
对比可见，传统16mn锤头在使用1周后，表面出现大量粗线条裂纹，并且局部已经出现掉块情况。而本专利成分的球墨铸铁材质锤头使用3周后，锤头表面出现大量细小裂纹，表面材质完整，未出现局部掉块情况。因此，使用本专利锤头在机时间可由原来的1周延长至3周。
[0065]
实施例二：锤头下机后表面温度变化
[0066]
锤头下机后采用红外温度计对锤头表面不同位置温度进行测量，结果如表3所示。
[0067]
对比可见，本专利应用后，锤头表面温度由之前的约60℃降至约30℃。
[0068]
表3本专利应用前后锤头下机表面温度情况
[0069][0070]
本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0071]
本技术实施例中提供的延长热轧定宽压力机锤头在机时间的方法，分别通过侧压量控制和冷却工艺，以及锤头材质控制三个层面协同控制，即通过材质配合冷却工艺实现锤头的形态和质量稳定性控制，并配合侧压量控制，实现物理磨损影响的控制，从而实现综合协同控制，能够延长在机时间。
[0072]
在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0073]
在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于
描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0074]
另外，在本技术中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本技术要求的保护范围之内。
[0075]
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0076]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行结合和组合
[0077]
尽管已描述了本技术的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本技术范围的所有变更和修改。
[0078]
显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。