薄規(guī)格寬幅板生產(chǎn)實踐

李善磊，靳立山，宋汝貴，王　偉（山鋼集團濟南分公司，濟南250101）

薄規(guī)格寬幅板生產(chǎn)實踐

李善磊，靳立山，宋汝貴，王偉（山鋼集團濟南分公司，濟南250101）

[摘要]為提高薄規(guī)格寬幅板的生產(chǎn)能力，分析了設(shè)備、冷卻系統(tǒng)、坯料加熱等影響因素。通過提高軋機精度、改善軋輥冷卻系統(tǒng)、優(yōu)化坯料加熱、提升生產(chǎn)組織和作業(yè)計劃等措施，保障了薄規(guī)格寬幅板生產(chǎn)穩(wěn)定性及準確性，滿足了市場需求。

[關(guān)鍵詞]薄規(guī)格寬幅板；生產(chǎn)；實踐

1　引言

隨著市場的需求向薄厚兩極方向發(fā)展，在現(xiàn)有的裝備水平下，受坯料結(jié)構(gòu)的影響,特厚鋼板的生產(chǎn)在一定程度上受到制約。因此，通過生產(chǎn)工藝的優(yōu)化，批量生產(chǎn)薄規(guī)格寬幅板,一定程度上彌補了生產(chǎn)能力的不足，滿足了市場的需求。

薄規(guī)格寬幅板生產(chǎn)對設(shè)備安裝精度要求較高，操作技能要求嚴格，對生產(chǎn)組織要求精細。在組織生產(chǎn)此類板之前，要統(tǒng)籌做好輥型配置、調(diào)整好輥系間隙、推床開口度等提高設(shè)備精度等方面的準備工作；在生產(chǎn)組織管理上做好燙輥材準備、軋輥選型、備用計劃等應(yīng)變措施，通過不斷提高薄規(guī)格寬幅板生產(chǎn)工藝裝備精度和組織管理水平，保障了薄規(guī)格寬幅板生產(chǎn)穩(wěn)定性及準確性。

2　影響薄規(guī)格寬幅板軋制的因素

2.1薄規(guī)格寬幅板的生產(chǎn)特性

薄規(guī)格寬幅板是指厚度在7.5 mm以下的四邊切邊板。由于其規(guī)格薄、板幅寬在軋制過程中軋制壓力較大，溫降較快，軋機在連續(xù)高負荷生產(chǎn)過程中輥系精度無法保障，受薄規(guī)格鋼板表面溫降快的影響，軋機的彈跳變形大，因此，鑄坯在軋制過程中產(chǎn)生不均勻變形，鋼板易出現(xiàn)飄曲、波浪、鐮刀彎等質(zhì)量缺陷。

2.2薄規(guī)格寬幅板生產(chǎn)過程中主要設(shè)備影響因素

主要是指在設(shè)備安裝或者裝配過程中會產(chǎn)生軋機軋制精度降低的因素，主要表現(xiàn)如下兩個方面：

一是軋輥軸承與輥頸安裝同軸度超差，易產(chǎn)生軸套磨損不均，軋后鋼板縱向同板差變大，形成厚度不均和局部瓢曲、波浪。

二是由于工作輥與支撐輥的軸線不在一平面上，且存在一定的夾角，軋機工作輥運動過程會產(chǎn)生軸向的分力，在分力的作用下會產(chǎn)生軸向竄動，不利于軋制過程的整體穩(wěn)定性。

2.3薄規(guī)格寬幅板生產(chǎn)過程中冷卻系統(tǒng)影響因素

平板產(chǎn)線的軋輥冷卻系統(tǒng)為簡易的冷卻系統(tǒng),易受制造因素、冷卻水質(zhì)等因素影響。如冷卻水質(zhì)產(chǎn)生變化產(chǎn)生了冷卻水噴頭堵塞，制造過程中冷卻水噴嘴分布與鋼板的冷卻要求不對應(yīng)，或者因壓力、季節(jié)的影響造成了冷卻水不均勻等因素，影響軋輥的冷卻，鋼板易出現(xiàn)局部冷卻不均勻，從而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力不均勻，軋制過程中板型控制難度加大，導(dǎo)致各類操作事故的發(fā)生。

2.4薄規(guī)格寬幅板生產(chǎn)過程中加熱環(huán)節(jié)影響因素

軋制薄規(guī)格寬幅板時，由于軋速較慢，機時產(chǎn)量下降。受出鋼節(jié)奏影響，坯料在加熱爐內(nèi)加熱時間延長，如果不控制好加熱溫度及爐內(nèi)氣氛，會造成坯料過燒，軋后鋼板表面易出現(xiàn)麻點。

3　薄規(guī)格寬幅板的生產(chǎn)實踐

針對薄規(guī)格寬幅板對設(shè)備安裝、軋輥冷卻、加熱等方面的制約條件，在實際生產(chǎn)中采取如下措施批量生產(chǎn)薄規(guī)格寬幅板。

3.1提高軋機裝備精度，消除設(shè)備影響因素

3.1.1保證輥系定位精度，確保輥系轉(zhuǎn)動中的平穩(wěn)性

輥系定位從下輥系定位入手，要保障下工作輥與下支撐輥軸承座定位精度。定位過程中要關(guān)注工作輥及支撐輥凹型槽內(nèi)側(cè)滑板，如滑板磨損嚴重，間隙大于2 mm以上時，要及時更換，保證下工作輥與下支撐輥合適的偏心距。實際軋鋼生產(chǎn)過程中，上工作輥由于升降頻繁，軋輥軸承座滑板及平衡缸滑板磨損較快，平衡缸座出現(xiàn)不均勻變形，需換用不同厚度的滑板進行補償。通過不斷摸索，采取在軸承座兩側(cè)滑板內(nèi)安裝鐵皮來補償滑板磨損，有效地保證了合適的間隙。

3.1.2通過對軋輥軸線進行校正，防止軋輥竄動

工作輥與支撐輥不在一軸線上的原因是上軸承座定位孔磨成橢圓形，且橢圓的長軸與軋輥中心線形成偏角，如果將支撐輥水平方向傾斜裝入，將導(dǎo)致上支撐輥與工作輥軸線相交，造成輥系竄動，影響軋制穩(wěn)定性。上下工作輥軸線與支撐輥有一偏移距離，通過調(diào)整兩端鐵皮厚度，滿足滑板間隙要求。在更換工作換輥時，支撐輥軸承座通過下部銷孔與換輥架上的定位銷軸實現(xiàn)定位。修復(fù)上軸承座定位孔并恢復(fù)原始尺寸，保證安裝定位的精度。

3.1.3消除鋼板縱向同板差產(chǎn)生的因素

縱向同板差的產(chǎn)生主要來自兩個方面，一方面是輥身磨削精度影響造成輥身不圓性，另一方面是軸承內(nèi)套精度影響運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生不圓性。這兩類影響因素可通過在軋輥磨床上測量圓柱的跳動量來甄別。

其中軸承內(nèi)套對同板差的影響是在軋件每πD（軋輥外徑長度）距離為一個變化周期，鋼板的厚度就會出現(xiàn)周期性變化。為消除影響，可控制軸套熱裝溫度，適當加大過盈量，水平放置軸套方式等加以校正。

3.2改進精軋機軋輥冷卻系統(tǒng)的冷卻方式

系統(tǒng)考慮改進精軋機軋輥冷卻系統(tǒng)的冷卻方式，改善軋輥的熱脹凸度和軋輥磨損不均對板型的影響。

3.2.1采取上下輥系分開冷卻

上下輥系的工作環(huán)境、布局特性不同，采取上下輥系分開冷卻，通過控制冷卻水量來控制熱凸度，改善鋼板的橫向同板差。

上下輥系的布局不同，其中上輥系的布局是支撐輥在上，工作輥在下，下輥系的布局相反。由于工作輥和支撐輥的作用不同，工作環(huán)境相差較大，一般情況下，正常工作狀態(tài)的工作輥輥身溫度比支撐輥高30℃以上。上下輥系冷卻效果截然不同，其中，上支撐輥冷卻水會噴濺到上工作輥身上，由于溫度較低，加強了下工作輥的冷卻效果。下輥系下工作輥冷卻水落到下支撐輥上，由于水溫較高，減弱了下工作輥的冷卻效果。

工作輥和支撐輥的冷卻水分別控制，一方面可根據(jù)支撐輥的磨損程度調(diào)節(jié)冷卻水量來控制熱凸度，從而改善鋼板的橫向同板差。另一方面，由于上輥系高于輥道面，其自然冷卻環(huán)境要優(yōu)于下輥系，在生產(chǎn)過程中，采用冷卻水分開控制的方法可充分考慮不同要求對其進行精確控制。其中，上輥系側(cè)重于考慮熱凸度的控制；下輥系側(cè)重考慮優(yōu)化冷卻。

3.2.2對不同材質(zhì)的鋼板建立不同的冷卻控制模型

通過調(diào)整冷卻水壓力及水量來滿足不同的軋制要求。首先，確保冷卻水的水質(zhì)穩(wěn)定，水溫溫差波動范圍小；其次，控制冷卻效果，水壓低、水量小，無法對軋輥進行有效冷卻，粘在輥身上的氧化鐵皮不易沖掉，而導(dǎo)致工作輥表面出現(xiàn)壓痕。水壓高會造成水流反彈，反而降低冷卻效果，水量大既造成資源浪費，又使鋼板表面溫降過快，不易控制板型。為保證終軋溫度滿足生產(chǎn)工藝要求，要動態(tài)控制冷卻水量。

3.2.3改進噴射角度

為有效防止冷卻水垂直噴射軋輥表面造成的射流反彈現(xiàn)象，通過對其改進噴射角度來達到軋輥冷卻效果的目的。將通常的垂直噴射改為沿軋輥表面近切向噴射，經(jīng)過試驗，30~40℃時為最佳角度，可以防止冷卻水反彈，改善軋輥冷卻效率。

3.2.4根據(jù)軋制周期確定冷卻水的供應(yīng)量和分布情況，保證板型合理

更換工作輥和支撐輥，即軋制前期，輥身中段的冷卻水應(yīng)比兩端，目的是減少軋輥熱凸度，避免縱向延伸不均產(chǎn)生中浪。軋制中后期，輥身中段的冷卻水減少，增加兩端的冷卻水，目的是增加軋輥的熱凸度來補償軋輥的磨損產(chǎn)生的厚度不均或者減少邊浪。

3.3優(yōu)化坯料加熱制度，合理控制出爐節(jié)奏

軋制薄規(guī)格寬幅板時，機時產(chǎn)量較正常軋鋼時下降1/3左右，若加熱制度按常規(guī)方式執(zhí)行，坯料在加熱爐等待時間過長，造成坯料過燒，坯料氧化鐵皮增厚，軋制過程中易出現(xiàn)麻點等缺陷。同時，由于在爐尾等待軋鋼時間過長，坯料上下表面易形成陰陽面，坯料在軋制過程中延伸不一致，導(dǎo)致鉆鋼等事故發(fā)生。為避免上述情況發(fā)生，針對薄規(guī)格寬幅板制定了新的坯料加熱制度，采取加熱爐開二備一的方式生產(chǎn)。同時，控制出坯節(jié)奏，加強各工序之間信息溝通，減少坯料等待時間。

3.4提升生產(chǎn)組織能力，優(yōu)化生產(chǎn)作業(yè)計劃3.4.1制定嚴格的生產(chǎn)制度

在進行薄規(guī)格寬幅板生產(chǎn)前，提前對軋機配置專門的輥型，對軋機輥系精心配置，制定了薄規(guī)格寬幅板生產(chǎn)前的“燙輥”制度，具體是指接班換輥后，連續(xù)軋制生產(chǎn)寬度大于或等于薄規(guī)格寬幅板的寬度尺寸鋼板，使軋輥整體預(yù)熱，工作區(qū)磨損一致，保證軋機的精度。在生產(chǎn)組織中要按照產(chǎn)品寬度規(guī)格由寬到窄，厚度規(guī)格由厚到薄的生產(chǎn)組織原則，使生產(chǎn)過程中輥型保持一致。

3.4.2統(tǒng)籌安排好生產(chǎn)周期的軋輥準備

采取批量集中生產(chǎn)方式，統(tǒng)籌安排好生產(chǎn)周期的軋輥準備，推床調(diào)整，坯料準備，過渡料準備。為保障生產(chǎn)計劃順行執(zhí)行，在生產(chǎn)薄規(guī)格寬幅板前對整條生產(chǎn)線進行系統(tǒng)檢修，更換軋機上下支撐輥，調(diào)整矯直機精度，調(diào)整水冷系統(tǒng)。加強“燒鋼”操作，合理安排冷料與熱送料的比例搭配，為防止坯料過燒，采用2臺加熱爐運行方式。同時，控制熱送坯料數(shù)量，使其送料進度適中，避免坯料積壓，減少熱量損失。

3.4.3根據(jù)外部環(huán)境、軋輥壽命等因素變化采用不同的軋輥輥型配置

根據(jù)季節(jié)不同和軋制周期的變化，采用不同的凸度配輥模式。為確保軋輥裝配精確，一般軋輥完全室溫時測量和磨削，減少軋輥溫度過高產(chǎn)生的輥型凸度失真。為保證軋輥磨削精度，采用鞍式測量儀對軋輥斷面尺寸測量，并用專用的計算機繪制軋輥曲線，保證輥型的拋物線型，防止中心線出現(xiàn)偏移。

3.4.4加強各崗位間的信息溝通，重點關(guān)注生產(chǎn)過程出現(xiàn)的異常現(xiàn)象

對異常情況做到及時發(fā)現(xiàn)和調(diào)整，防止鋼板異型、板面硌印、卡鋼等事故的發(fā)生。生產(chǎn)過程及時檢查冷卻水管及冷卻效果，防止軋輥輥面局部溫度過高，避免中心線與軋制中心線不重合等。

4　取得的效果

經(jīng)過多年的生產(chǎn)實踐表明，采用精確配置軋輥，合理計劃編排，集中生產(chǎn)的方式，可以有效地保證薄規(guī)格寬幅板的生產(chǎn)，能夠滿足市場的需求。

5　結(jié)語

薄規(guī)格寬幅板的生產(chǎn)既是對設(shè)備精度的檢驗，又是對操作技能水平的驗收過程。通過采取每月1~2次的集中生產(chǎn)方式，不但鞏固了操作技能，也提高了設(shè)備裝備精度水平，對設(shè)備的維護、點檢、保養(yǎng)起到了促進作用。下一步，我們將從生產(chǎn)計劃優(yōu)化入手，在坯料準備、加熱控制、軋輥控制、冷卻控制、過程無障礙溝通等諸多環(huán)節(jié)，不斷優(yōu)化薄規(guī)格寬幅板生產(chǎn)模式，實現(xiàn)大批量、高精度生產(chǎn)。

Production Practicefor Thin and W ide SteelPlate

LIShan-lei,JIN Li-shan,SONG Ru-guiand W ANG W ei
(Shangang Group Ji'nan Branch,Ji'nan,Shandong Province250101,China)

AbstractIn ordertoincreasetheproduction capabilityofthin and widesteelplate,thepaperanalyzes the factors such as equipmentconditions,cooling system and heating ofslab.The stable production of thin and wide plate was ensured by measures of increasing mill precision, improving roller cooling system,optimizing slab heating process,production organization and operation plan.The demand by the marketwasmet.

Key wordsthin and wideplate;production;practice

作者簡介：李善磊（1972—），男，高級工程師，主要從事軋鋼生產(chǎn)工藝及管理工作。

收稿日期：2014-05-08修回日期：2014-05-26