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

張國河

(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,擴大市場份額,對2.3mm厚的花紋板進行了試軋。根據(jù)試軋過程中出現(xiàn)的問題,如軋制的不穩(wěn)定、帶鋼出末機架后易跑偏、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)時又不能進行平整,對精軋軋輥輥型匹配、末機架上下輥的輥壓及層流冷卻的工藝參數(shù)進行了調(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

中圖分類號:TG335.5　文獻標(biāo)識碼:B　文章編號: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)上進行了較深入的研究,形成并擁有一系列自主知識產(chǎn)權(quán),在國內(nèi)花紋板生產(chǎn)上具有一定優(yōu)勢,生產(chǎn)的花紋板花型飽

滿,質(zhì)量穩(wěn)定。目前國內(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)定和擴大花紋板市場占有率,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)過程中的問題

梅鋼熱軋在2006年技改后,軋機由原5架水

張國河　廠長　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架立輥軋機改為僅2架水平軋機與1對立輥軋機,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

架為花紋輥機架,為保證花紋板紋高標(biāo)準(zhǔn),花紋板機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)面臨的首要問題是末機架軋制負(fù)荷問題;其次是由于軋制變形區(qū)變短,花紋輥、對應(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題;另外由于末機架壓下率大引起的板形問題,在熱輸出輥道上運行速度快引起的上飄和卷取時易造成頭部折疊問題等。2　解決問題的方法與措施

(1)優(yōu)化溫度制度和壓下制度、降低末機架

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,軋制過程中溫降較

大,在相同精軋入口溫度條件下,終軋溫度沒有厚規(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、降低過程加工硬化程度來降低變形抗力;花紋板軋制變形程度必須要保證,這是達到“紋高”標(biāo)準(zhǔn)的主要手段之一。降低變形速度只能通過降低軋制速度來實現(xiàn),而降低軋制速度又會造成軋制溫度的下降,所以必須做到精軋入口FME溫度、終軋FT6溫度、軋制速度的平衡。另外通過適當(dāng)加大前段機架特別是F0軋機負(fù)荷,降低后段機架的負(fù)荷來降低花紋板軋制時的加工硬化程度。實踐證明,只要F6軋制壓力控制在1000t以內(nèi),最大不超過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,通過降低花紋輥配對平輥的輥徑,增加花紋輥咬入時對帶鋼的垂直分力,來保證花紋板花紋脫槽。

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

(5)解決帶鋼在熱輸出輥道上“上飄”問題。薄規(guī)格花紋板在軋制過程中,由于速度快和重量輕,會導(dǎo)致“上飄”。為防止這一現(xiàn)象的產(chǎn)生,現(xiàn)場主要控制F6穿帶速度及加速度,保證卷取機卷上之前,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”的一個重要手段。

3　試軋方案

通過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)軋制同寬長度數(shù)控制在35km之內(nèi);

(5)花紋輥對應(yīng)工作輥按凹輥型控制;(6)F6穿帶速度不超過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要求進

張國河　薄規(guī)格花紋板試軋與工藝改進

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�，F(xiàn)場嚴(yán)格按試軋方案進行,軋制穩(wěn)定,各項指標(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。對于前者,是由于軋制花紋板而引起,沒有辦法消除,而對于后者,必須在冷卻均勻性上做工作。另外,

冷卻后板形問題主要是邊浪或雙邊浪的問題,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)場將花紋輥對應(yīng)平輥輥型改為-0.05mm,將層流冷卻流量分布進行優(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,沒有發(fā)生花紋輥花紋剝落事故,軋線各項

指標(biāo)均滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。但軋制節(jié)奏達120s以上,平均卷重不足14.5t,影響軋線產(chǎn)量。另外,軋線平直度檢測良好的帶鋼,在平整線開卷檢查時,帶鋼浪形嚴(yán)重,需投用平整機平整的比例高達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

現(xiàn)場隨機抽查2.3mm(負(fù)公差軋制)5卷正常鋼卷,材質(zhì)為H-Q195,寬度為1050mm,測量鋼卷外徑,查詢原始數(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)場實物浪形情況

Fig.2　Wavesofstriponsite

鋼卷號6260201300062602013100626020133006260201340062602013500

卷重/t14.55314.55314.55714.56214.555

實測外徑/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

5.1　優(yōu)化輥型

現(xiàn)場調(diào)查2.3mm(負(fù)公差軋制)厚鋼卷45卷,平整開卷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)力有兩個方面,其一是局部變形量引起的殘余應(yīng)力,其

　　據(jù)表2計算的松卷系數(shù),2.3mm厚最大松卷系數(shù)應(yīng)≤1.4。梅鋼1422mm軋機設(shè)計最大鋼卷外徑為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。幾個典型寬度規(guī)格板坯長度要求如表3所示。

表3　幾個典型寬度規(guī)格板坯長度的確定

Table3　Establishmentoflengthofslabwithtypicalwidth

厚度/mm松卷系數(shù)板坯長度/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,同時還因精軋入口溫度偏高,精軋機速度受到限制。通過優(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F6軋制速度可達到600～650m/min,純軋時間可以控制在75s左右,最快軋制節(jié)奏可以達到90s,與加熱爐能力相匹配,最高小時產(chǎn)量達到了600t。

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