2009年第1期　　　　　　　　　　　　　　梅山科技·1·生產(chǎn)實(shí)踐

2.0mm厚花紋板試軋與工藝改進(jìn)

李欣波　杜獻(xiàn)智

(梅山鋼鐵公司熱軋板廠　南京　210039)

　　摘　要:通過(guò)分析2.0mm厚超薄花紋板生產(chǎn)需要解決的問(wèn)題,組織進(jìn)行了落實(shí)與解決,制定了試軋方案并組織試軋,且在此基礎(chǔ)上對(duì)工藝進(jìn)行優(yōu)化。目前梅鋼熱軋2.0mm厚花紋板軋制穩(wěn)定,質(zhì)量穩(wěn)定,同寬度比例目前可以達(dá)到20%,最高月產(chǎn)3000t以上,產(chǎn)品得到用戶的廣泛認(rèn)可。

　　關(guān)鍵詞:2.0mm厚花紋板;花紋輥;輥型

TrialRollingandTechnicalImprovementof2.0mmCheckeredPlates

LiXinbo　DuXianzhi

(HotRollingPlantofMeishanIron&SteelCo.,Nanjing210039)

　　Keywords:2.0mmcheckeredplates;checkeredroll;rollcrown

　　近年來(lái),梅鋼熱軋板廠在花紋板生產(chǎn)上不斷

進(jìn)行探索,逐步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)上具有較大的優(yōu)勢(shì),生產(chǎn)的花

紋板由于花型飽滿,質(zhì)量穩(wěn)定,在國(guó)內(nèi)外享有較好

的聲譽(yù)。2006年梅鋼熱軋技改后,設(shè)備能力又有

了較大的提高,薄規(guī)格花紋板生產(chǎn)上的優(yōu)勢(shì)更加

明顯,目前超薄規(guī)格2.3mm厚花紋板最高月產(chǎn)

達(dá)10000t以上。為了更好地發(fā)揮技改后的設(shè)備

優(yōu)勢(shì),穩(wěn)定和擴(kuò)大花紋板市場(chǎng)占有率,保持花紋板質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì),梅鋼熱軋決定試制2.0mm超薄規(guī)格花紋板�！　∶蜂摕彳�?jiān)?006年技改后,粗軋區(qū)域由帶立輥的強(qiáng)可逆四輥軋機(jī)R2代替了原有的全連續(xù)工藝,精軋新增了F0機(jī)架。軋線工藝布置由“VSB+粗軋5機(jī)架+熱卷箱+6機(jī)架連軋”改變?yōu)椤按周圧1+帶立輥強(qiáng)力可逆四輥軋機(jī)R2+熱卷箱+7機(jī)架連軋”,軋線布置見(jiàn)圖1

。

圖1　2006年技改后軋線布置圖

1　薄規(guī)格花紋板生產(chǎn)需解決的問(wèn)題

　　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。眾所周知,在相同

·2·梅山科技　　　　　　　　　　　　　　2009年第1期

于花紋板的原因,花紋輥輥型受到限制,所以輥縫有可能是不對(duì)稱形狀,為此軋制2.0mm厚度規(guī)格花紋板時(shí)應(yīng)對(duì)平輥輥型進(jìn)行優(yōu)化,保證楔形小和凸度的穩(wěn)定。

1.4　優(yōu)化層流冷卻條件

　　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,由于冷卻不一致會(huì)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,計(jì)劃在層流冷卻流量上進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)。1.5　解決軋制中的“發(fā)飄”現(xiàn)象

　　在薄規(guī)格花紋板的軋制過(guò)程中,由于速度快和重量輕會(huì)引起“發(fā)飄”現(xiàn)象。為了防止“發(fā)飄”,現(xiàn)場(chǎng)主要控制F6變形速度,保證卷取機(jī)卷上之前,速度得到優(yōu)化,層流采用上噴壓住帶鋼等。2　試軋方案

　　針對(duì)需解決的問(wèn)題提出以下試軋方案:　　1)F0～F6負(fù)荷分配系數(shù)分別為:110、10更多內(nèi)容請(qǐng)?jiān)L問(wèn)久久建筑網(wǎng)
5、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:FME=(1080±30)℃,

FT6=(870±30)℃;

　　4)軋制公里數(shù)控制在35km之內(nèi);　　5)花紋輥對(duì)應(yīng)平輥按平輥控制,輥凸度=0;　　6)F6穿帶速度不超過(guò)680m/min,設(shè)定超過(guò)時(shí)由試軋組成員進(jìn)行調(diào)整;　　7)層流冷卻方式為上噴下不噴;

　　8)花紋板“紋高”按現(xiàn)行2.0mm厚要求0.4～1.0mm控制;

　　9)其他按現(xiàn)行花紋板操作要點(diǎn)要求進(jìn)行控制。3　試軋結(jié)果

　　按計(jì)劃組織2次試軋,第1次試軋主要保證通板成功,現(xiàn)場(chǎng)對(duì)2.0mm×1050mm規(guī)格進(jìn)行改軋,試驗(yàn)基本成功后再組織第2次試軋,第2次試軋按合同組織生產(chǎn)。3.1　第1次試軋

　　第1次試軋對(duì)170592單位最后8塊鋼進(jìn)行改規(guī)格,組織試驗(yàn)。第1塊鋼按2.0mm×1050

壓下率的情況下,軋制負(fù)荷隨厚度的下降而提高,所以薄花紋板生產(chǎn)面臨的首要問(wèn)題是軋制負(fù)荷上升問(wèn)題。F6軋制負(fù)荷上升,花紋輥花紋容易剝落,質(zhì)量無(wú)法保證,也無(wú)法保證穩(wěn)定軋制;軋制負(fù)

荷上升,容易出現(xiàn)板形問(wèn)題,廢鋼問(wèn)題就會(huì)出現(xiàn)。薄花紋板生產(chǎn)面臨的第2個(gè)問(wèn)題是由于軋制變形區(qū)變短,花紋輥、對(duì)應(yīng)平輥與帶鋼摩擦系數(shù)不一致,帶鋼自重小而引起的脫槽問(wèn)題�；�紋不能順利脫槽,嚴(yán)重時(shí)就有可能導(dǎo)致纏輥,纏輥可能引發(fā)惡性軋制事故。另外還有由于局部變形大,殘余應(yīng)力多引起的板形問(wèn)題,速度快引起的發(fā)飄問(wèn)題和頭部折疊問(wèn)題等等。

1.1　優(yōu)化溫度制度和壓下制度,降低軋制負(fù)荷　　由于帶鋼規(guī)格薄,軋制過(guò)程中溫降較大,一般終軋溫度沒(méi)有厚規(guī)格高,花紋成形困難,軋制負(fù)荷也變大;規(guī)格變薄后,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,手段主要有盡可能提高終軋溫度,降低變形速度和過(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,這是保證達(dá)到“紋高”標(biāo)準(zhǔn)的主要手段。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。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),只要F6軋制壓力一般控制在12000kN以內(nèi),最大不超過(guò)14000kN,花紋輥花紋剝落就可以得到控制。

1.2　保證脫槽順利,防止纏輥,調(diào)整輥壓范圍　　花紋板厚度變薄,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。1.3　保證輥型制度,保證精軋機(jī)出口平直度　　由于磨床的原因,一般花紋輥都不能配備CVC輥型。梅鋼熱軋機(jī)只有正彎輥而沒(méi)有負(fù)彎輥功能,為了保證帶鋼的斷面形狀,軋制平板時(shí)F6工作輥一般配備負(fù)凸度輥型�；�紋板軋制的要求造成花紋輥機(jī)架上下輥輥型不匹配,竄輥時(shí)輥縫形狀不是中心對(duì)稱,容易產(chǎn)生邊浪;而F6軋機(jī)只有正彎功能,輥型對(duì)稱又會(huì)造成中間浪。由

李欣波　杜獻(xiàn)智　2.0mm厚花紋板試軋與工藝改進(jìn)

mm進(jìn)行設(shè)定,中間坯厚設(shè)定為34mm,FME溫度控制在1080～1095℃,F1負(fù)荷在20000～23000kN正常,F6負(fù)荷在13000kN左右稍微偏大,壓下率20.10%,其他軋機(jī)負(fù)荷正常,模型

設(shè)定存在部分問(wèn)題,導(dǎo)致軋制厚度為1.86mm,花紋高度為0.44～0.47mm,現(xiàn)場(chǎng)軋制板形不良,其他質(zhì)量指標(biāo)正常。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn),符合2.0mm厚花紋板質(zhì)量要求。針對(duì)模型存在的問(wèn)題,計(jì)劃由2.1mm向2.0mm厚度進(jìn)行過(guò)渡,第2、3塊軋制2.1mm,中間坯厚仍為34mm,FME溫度控制在1085～1105℃,F0負(fù)荷在18000～20000kN,F6負(fù)荷在10500～11500kN,壓下率分別為19.28%和19.55%,花紋高度在0.42～0.46mm,軋制板形良好。第4塊軋制2.0mm,控制和軋制負(fù)荷情況與前2塊基本相似,F6

設(shè)定規(guī)格mm×mm2.0×10502.1×10502.1×10502.0×10502.01×10502.0×10502.0×10502.0×1050

實(shí)際規(guī)格mm×mm

1.86×10502.15×10502.20×10502.15×10502.01×10502.0×10502.0×10502.0×1050

1

1111111

·3·

壓下率19.10%,但厚度設(shè)定仍存在部分問(wèn)題,導(dǎo)致成品厚度為2.15mm,為此現(xiàn)場(chǎng)將第5塊厚度設(shè)定為2.01mm,情況正常,花紋高度為0.42～0.46mm。根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),全部符合花紋板的質(zhì)量要求,第5塊成功,說(shuō)明了模型已基本適應(yīng)了2.0mm厚軋制。為此,最后3塊鋼按2.0mm×1050mm組織生產(chǎn),現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)穩(wěn)定,質(zhì)量穩(wěn)定。具體情況見(jiàn)表1。

　　第1次試軋后,通過(guò)平整檢查:8塊鋼中有1塊鋼板形良好,占軋制量的12.5%;1塊鋼工作側(cè)重邊浪,浪高達(dá)到25mm(見(jiàn)圖2),占軋制量的12.5%;5塊鋼DS有輕微邊浪,浪高10～15mm,占軋制量的62.5%;1塊鋼WS有輕微邊浪,浪高10～15mm占軋制量的12.5%;實(shí)物板形質(zhì)量整體較差。具體檢查情況見(jiàn)表2。

FME℃080～1085～1085～1080～1080～1080～1080～1080～1

095105105100115110110110

F6軋制壓力kN1285011250115501185011950118001200011950

F6壓下率%20.1019.2819.5519.1019.2519.1919.9019.40

紋高mm

0.450.460.460.440.460.460.460.46

表1　第1次試軋2.0mm厚花紋板軋制質(zhì)量參數(shù)

序號(hào)1

2345678

鋼卷號(hào)7059206100070592061100705920612007059206130070592061400705920615007059206160070592061700

表2　第1次試軋2.0mm厚花紋板浪形檢查情況

序號(hào)1

2345678

鋼卷號(hào)7059206100070592061100705920612007059206130070592061400705920615007059206160070592061700

　實(shí)際規(guī)格　mm×mm1.86×10502.15×10502.20×10502.15×10502.01×10502.0×10502.0×10502.0×1050

浪形情況

DS全長(zhǎng)較重邊浪,浪高20～30mm

DS輕邊浪,浪高10～15mmDS輕邊浪,浪高10～15mmDS輕邊浪,浪高10～15mmDS輕邊浪,浪高10～15mmWS輕邊浪,浪高10～15mm板形正常

DS輕邊浪,浪高10～15mm

　　針對(duì)第1次試軋板形不理想的情況,經(jīng)過(guò)分析后認(rèn)為,第1塊鋼軋制不太穩(wěn)定,軋制板形不好主要是由軋制過(guò)程引起的;而其他鋼卷軋線平直度良好,但冷卻后板形不良的主要原因是存在殘余應(yīng)力,殘余應(yīng)力由局部變形量大及層流冷卻不

均引起的熱應(yīng)力不均而造成的。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。現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn),用于邊部遮擋的木塞存在有明顯的脫落情況,并且,傳動(dòng)側(cè)脫落明顯多于工作側(cè)。為此,利用檢修

·4·梅山科技　　　　　　　　　　　　　　2009年第1期

對(duì)木塞進(jìn)行了徹底的維護(hù),正常維護(hù)的邊部遮擋見(jiàn)圖3。

3.2　工藝改進(jìn)與第2次試軋

　　在第1次試軋成功的基礎(chǔ)上,在對(duì)邊部遮擋

進(jìn)行維護(hù)之后,組織進(jìn)行第2次試軋與工藝改進(jìn),試軋按合同要求正常進(jìn)行,工藝參數(shù)進(jìn)行部分調(diào)整,主要包括:FME控制在1080～1100℃;為保證軋制板形良好,提高軋制穩(wěn)定性,FT6目標(biāo)值由870℃降到850℃;穿帶速度由680m/min以下調(diào)整到500～550m/min。試軋情況是各軋機(jī)負(fù)荷正常,F6壓下率控制在18%～20%,現(xiàn)場(chǎng)軋制壓力11000～12000kN,軋制穩(wěn)定,各項(xiàng)指標(biāo)良好,花紋高度0.42～0.46mm,。這次試軋基本實(shí)現(xiàn)了2.0mm×1050mm規(guī)格花紋板的穩(wěn)定軋制。具體情況見(jiàn)表3。

　　第2次試軋后,通過(guò)平整檢查:9塊鋼中有8塊鋼板形良好,占軋制量的88.9%;1塊鋼頭部20m傳動(dòng)側(cè)有輕微邊浪,浪高約10mm,占軋制量的11.1%。具體檢查情況見(jiàn)表4