2008年第2期寶　鋼　技　術(shù)73

薄規(guī)格花紋板試軋與工藝改進(jìn)

張國(guó)河

(上海梅山鋼鐵股份有限公司　熱軋廠,江蘇　南京　210039)

　　摘要:為提高薄規(guī)格花紋板的生產(chǎn)能力與產(chǎn)品質(zhì)量,擴(kuò)大市場(chǎng)份額,對(duì)2.3mm厚的花紋板進(jìn)行了試軋。根據(jù)試軋過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題,如軋制的不穩(wěn)定、帶鋼出末機(jī)架后易跑偏、在熱輸出輥道上易上飄、板形出現(xiàn)嚴(yán)重邊浪與中浪,考慮到花紋的紋高,平整生產(chǎn)時(shí)又不能進(jìn)行平整,對(duì)精軋軋輥輥型匹配、末機(jī)架上下輥的輥壓及層流冷卻的工藝參數(shù)進(jìn)行了調(diào)整與優(yōu)化,從而提高了產(chǎn)量,穩(wěn)定了質(zhì)量,降低了生產(chǎn)成本,有效滿足了用戶的需求。

　　關(guān)鍵詞:帶鋼;花紋板;軋機(jī)

中圖分類號(hào):TG335.5　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B　文章編號(hào):1008-0716(2008)02-0073-04

TrialRollingandTechnicalImprovementofThinCheckeredPlates

ZhangGuohe

(HotStripRollingPlant,ShanghaiMeishanIron＆SteelCo.,Ltd.,

Nanjing210039,Jiangsu,China)

　　Abstract:Inordertoproducemorecheckeredplates(thin),improvetheproductqualityandgetmoremarketshares,wetrial-rolledsomethincheckeredplates(2.3mminthickness).Inthetrialrollingprocess,someprob-lemsoccurred,suchasinstabilityofrolling,striprunningdeviationwhenitwasoutofthelaststand,stripheadmov-inguponthehottable,edgeandcenterwavesofthestripshape,etc.Inviewofthewaverange,whichcannotbeskinnedbyaskinpass,sometechnicalparametersconcerningmatchingoffinishworkrolltypes,pressurebetweentopandbottomrollsofthelaststand,andcoolingoflaminarflow,wereadjustedandoptimized.Withthesemeas-ures,theoutputwasincreased,thequalitywasimprovedandtheproductioncostwasreduced,whichwouldeffective-lysatisfycustomers'demands.

Keywords:strip;checkeredplate;rollingmill

0　前言

梅鋼熱軋廠在花紋板生產(chǎn)上進(jìn)行了較深入的研究,形成并擁有一系列自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),在國(guó)內(nèi)花紋板生產(chǎn)上具有一定優(yōu)勢(shì),生產(chǎn)的花紋板花型飽

滿,質(zhì)量穩(wěn)定。目前國(guó)內(nèi)外最薄規(guī)格花紋板厚度為2.5mm。由于薄規(guī)格花紋板軋制難度較大,市場(chǎng)又有需求,梅鋼1422mm產(chǎn)線于2006年技改后,為了挖掘產(chǎn)線潛力,穩(wěn)定和擴(kuò)大花紋板市場(chǎng)占有率,決定試軋2.3mm厚薄規(guī)格花紋板。1　薄規(guī)格花紋板試生產(chǎn)過(guò)程中的問(wèn)題

梅鋼熱軋?jiān)?006年技改后,軋機(jī)由原5架水

張國(guó)河　廠長(zhǎng)　1965年生　1983年畢業(yè)于上海第二冶金專科學(xué)

�！‖F(xiàn)從事軋鋼專業(yè)　電話　025-86365269E-mail　mszhangguohe@126.com

平、5架立輥軋機(jī)改為僅2架水平軋機(jī)與1對(duì)立輥軋機(jī),粗軋區(qū)域工藝由全連續(xù)改為半連軋,軋線布置如圖1所示。

花紋板生產(chǎn)與平板生產(chǎn)的區(qū)別在于精軋末機(jī)

架為花紋輥機(jī)架,為保證花紋板紋高標(biāo)準(zhǔn),花紋板機(jī)架的壓下率必須得到保證。據(jù)軋制原理可知,在相同壓下率的情況下,軋制負(fù)荷隨厚度的下降而提高,所以薄規(guī)格花紋板生產(chǎn)面臨的首要問(wèn)題是末機(jī)架軋制負(fù)荷問(wèn)題;其次是由于軋制變形區(qū)變短,花紋輥、對(duì)應(yīng)平輥與帶鋼摩擦因數(shù)不一致,帶鋼自重小而引起的脫槽問(wèn)題;另外由于末機(jī)架壓下率大引起的板形問(wèn)題,在熱輸出輥道上運(yùn)行速度快引起的上飄和卷取時(shí)易造成頭部折疊問(wèn)題等。2　解決問(wèn)題的方法與措施

(1)優(yōu)化溫度制度和壓下制度、降低末機(jī)架

74寶　鋼　技　術(shù)2008年第2

期

圖1　2006年技改后軋線布置圖

Fig.1　Layoutoftherollinglineafterthetechnicaltransformationin2006

軋制負(fù)荷。由于帶鋼厚度薄,軋制過(guò)程中溫降較

大,在相同精軋入口溫度條件下,終軋溫度沒(méi)有厚規(guī)格高,花紋成形困難,軋制負(fù)荷相應(yīng)增大;厚度變薄后,在相同壓下率情況下,軋制負(fù)荷變大。為了防止軋輥花紋剝落,必須降低軋制負(fù)荷,手段主要有提高終軋溫度、降低變形速度、降低過(guò)程加工硬化程度來(lái)降低變形抗力;花紋板軋制變形程度必須要保證,這是達(dá)到“紋高”標(biāo)準(zhǔn)的主要手段之一。降低變形速度只能通過(guò)降低軋制速度來(lái)實(shí)現(xiàn),而降低軋制速度又會(huì)造成軋制溫度的下降,所以必須做到精軋入口FME溫度、終軋F(tuán)T6溫度、軋制速度的平衡。另外通過(guò)適當(dāng)加大前段機(jī)架特別是F0軋機(jī)負(fù)荷,降低后段機(jī)架的負(fù)荷來(lái)降低花紋板軋制時(shí)的加工硬化程度。實(shí)踐證明,只要F6軋制壓力控制在1000t以內(nèi),最大不超過(guò)1200t,花紋輥花紋剝落就可以得到控制。(2)調(diào)整輥壓范圍�；�紋板厚度變薄,上下表面的變形差加大,花紋板花紋脫槽難度加大,為了保證脫槽順利,通過(guò)降低花紋輥配對(duì)平輥的輥徑,增加花紋輥咬入時(shí)對(duì)帶鋼的垂直分力,來(lái)保證花紋板花紋脫槽。

(3)優(yōu)化輥型制度。在生產(chǎn)平板時(shí),末機(jī)架F6軋機(jī)采用CVC輥型,但當(dāng)生產(chǎn)花紋板時(shí),由于磨床原因,無(wú)法配備CVC輥型。為了保證帶鋼的橫斷面形狀,軋制平板時(shí)F6工作輥通常配置相應(yīng)輥型。因花紋板軋制本身要求造成花紋輥機(jī)架上下輥輥型不匹配,竄輥時(shí)輥縫形狀無(wú)法形成中心對(duì)稱,易產(chǎn)生邊浪;而F6軋機(jī)只有正彎功能,即使輥型對(duì)稱也極易產(chǎn)生中間浪。為此軋制2.3mm厚度花紋板時(shí)對(duì)平輥輥型進(jìn)行優(yōu)化,保證了楔形(4)層流冷卻條件的優(yōu)化。在層流冷卻過(guò)程中,一般會(huì)造成帶鋼邊部冷卻快,中間冷卻慢,由于冷卻速率的不一致,會(huì)在帶鋼內(nèi)部形成較大內(nèi)應(yīng)力,造成軋制過(guò)程板形良好的帶鋼,冷卻后出現(xiàn)浪形。另外,薄規(guī)格花紋板在花紋成形過(guò)程中,由于局部變形大,殘余應(yīng)力無(wú)法消除,冷卻后也容易表現(xiàn)為浪形。為此,對(duì)層流冷卻流量在寬向比例上進(jìn)行了調(diào)整。

(5)解決帶鋼在熱輸出輥道上“上飄”問(wèn)題。薄規(guī)格花紋板在軋制過(guò)程中,由于速度快和重量輕,會(huì)導(dǎo)致“上飄”。為防止這一現(xiàn)象的產(chǎn)生,現(xiàn)場(chǎng)主要控制F6穿帶速度及加速度,保證卷取機(jī)卷上之前,速度得到優(yōu)化;另外,層流冷卻水采用上噴、下不噴的方式也是防止“上飄”的一個(gè)重要手段。

3　試軋方案

通過(guò)以上分析提出如下試軋方案:(1)F0～F6負(fù)荷分配系數(shù)分別為:110,105,100,100,100,100,130;

(2)輥壓按花紋輥正常輥壓的中上限控制;(3)溫度要求,精軋入口溫度:1040±20℃,終軋出口溫度:880±20℃;(4)軋制同寬長(zhǎng)度數(shù)控制在35km之內(nèi);

(5)花紋輥對(duì)應(yīng)工作輥按凹輥型控制;(6)F6穿帶速度不超過(guò)580m/min;(7)層流冷卻方式為上噴下不噴;(8)花紋板“紋高”按現(xiàn)行2.5mm厚要求0.5～1.2mm控制;(9)其他要求按一般花紋板操作要點(diǎn)要求進(jìn)

張國(guó)河　薄規(guī)格花紋板試軋與工藝改進(jìn)

4　試軋結(jié)果

首次試軋5塊,采用Q195板坯,規(guī)格為210mm×1100mm,按合同要求,產(chǎn)品厚度為2.3mm(負(fù)公差軋制),寬度為1050mm。現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)格按試軋方案進(jìn)行,軋制穩(wěn)定,各項(xiàng)指標(biāo)良好。5塊鋼主要控制參數(shù)及花紋板紋高如表1所示。

表1　試軋結(jié)果

Table1　Resultoftrialrolling

鋼卷號(hào)6258801010062588010200625990103006259901040062599010500

FME/℃10251030103010251035

FT6/℃F6壓下率/%紋高/mm880880880880880

15.2614.8515.3514.9615.25

0.600.550.62

0.580.62

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二是由于層流冷卻不均引起的熱應(yīng)力不均。對(duì)于前者,是由于軋制花紋板而引起,沒(méi)有辦法消除,而對(duì)于后者,必須在冷卻均勻性上做工作。另外,

冷卻后板形問(wèn)題主要是邊浪或雙邊浪的問(wèn)題,為了保證冷卻后板形良好,適當(dāng)增加帶鋼的凸度。為此,現(xiàn)場(chǎng)將花紋輥對(duì)應(yīng)平輥輥型改為-0.05mm,將層流冷卻流量分布進(jìn)行優(yōu)化,優(yōu)化后抽查鋼卷211卷,板形正常有174卷,占82.5%,33卷有輕微邊浪,4卷浪形較重,需平整矯直。圖3為優(yōu)化后2.3mm的花紋板平整前的板形

。

　　首次試軋5塊鋼后,按試軋要求,兩天內(nèi)共生產(chǎn)2.3mm(負(fù)公差軋制)厚花紋鋼卷200卷,共2882t,沒(méi)有發(fā)生花紋輥花紋剝落事故,軋線各項(xiàng)

指標(biāo)均滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。但軋制節(jié)奏達(dá)120s以上,平均卷重不足14.5t,影響軋線產(chǎn)量。另外,軋線平直度檢測(cè)良好的帶鋼,在平整線開(kāi)卷檢查時(shí),帶鋼浪形嚴(yán)重,需投用平整機(jī)平整的比例高達(dá)78%,有的鋼卷需2～3次拉矯才能滿足用戶要求,如圖2所示

。

5.2　優(yōu)化坯長(zhǎng)

現(xiàn)場(chǎng)隨機(jī)抽查2.3mm(負(fù)公差軋制)5卷正常鋼卷,材質(zhì)為H-Q195,寬度為1050mm,測(cè)量鋼卷外徑,查詢?cè)�始�?shù)據(jù),得到單位卷重及松卷系數(shù)如表2所示。

表2　2.3mm厚鋼卷單位卷重與松卷系數(shù)

Table2　Coilweightandcoilopeningcoefficients

ofthe2.3mmthickstrip

圖3　工藝優(yōu)化后的2.3mm厚花紋板板形

Fig.3　Stripshapeofthe2.3mmthickdiamond

plateaftertechnicaloptimization

圖2　現(xiàn)場(chǎng)實(shí)物浪形情況

Fig.2　Wavesofstriponsite

鋼卷號(hào)6260201300062602013100626020133006260201340062602013500

卷重/t14.55314.55314.55714.56214.555

實(shí)測(cè)外徑/單重/

松卷系數(shù)-1mm(kg·mm)19221887189619261891

13.8613.8613.8613.8713.86

1.381.331.341.391.33

5　工藝改進(jìn)

5.1　優(yōu)化輥型

現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查2.3mm(負(fù)公差軋制)厚鋼卷45卷,平整開(kāi)卷45卷中有12卷浪形正常,占26.67%,有不同浪形的為33卷,占總卷數(shù)的73.33%。

通過(guò)分析,軋線平直度良好,但冷卻后板形不良的主要原因是帶鋼存在殘余應(yīng)力,殘余應(yīng)力有兩個(gè)方面,其一是局部變形量引起的殘余應(yīng)力,其

　　據(jù)表2計(jì)算的松卷系數(shù),2.3mm厚最大松卷系數(shù)應(yīng)≤1.4。梅鋼1422mm軋機(jī)設(shè)計(jì)最大鋼卷外徑為2000mm,考慮其他異常因素,按外徑為1970mm考慮,2.3mm厚花紋板最大單位卷重為14.5kg,按一般情況,板坯厚度為210mm。幾個(gè)典型寬度規(guī)格板坯長(zhǎng)度要求如表3所示。

表3　幾個(gè)典型寬度規(guī)格板坯長(zhǎng)度的確定

Table3　Establishmentoflengthofslabwithtypicalwidth

厚度/mm松卷系數(shù)板坯長(zhǎng)度/mm

等寬軋制1100mm軋1050mm

1300mm軋1250mm

單重/(kg·mm-1)

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5.3　優(yōu)化軋制節(jié)奏

寶　鋼　技　術(shù)2008年第2期

力不足,同時(shí)還因精軋入口溫度偏高,精軋機(jī)速度受到限制。通過(guò)優(yōu)化,將精軋入口溫度調(diào)到1030±20℃,終軋目標(biāo)溫度調(diào)到890±20℃,加熱

爐抽鋼節(jié)奏可以控制在90s之內(nèi),精軋F(tuán)6軋制速度可達(dá)到600～650m/min,純軋時(shí)間可以控制在75s左右,最快軋制節(jié)奏可以達(dá)到90s,與加熱爐能力相匹配,最高小時(shí)產(chǎn)量達(dá)到了600t。

現(xiàn)場(chǎng)跟蹤2.3mm花紋板軋制過(guò)程,生產(chǎn)節(jié)奏控制情況如表4所示