爐卷機組薄規(guī)格板生產(chǎn)工藝改進

李大鵬

（安陽鋼鐵股份有限公司第一軋鋼廠，河南 安陽455004）

薄規(guī)格板的軋制對于爐卷軋機是一項綜合性很強，能夠體現(xiàn)出爐卷機組整體技術(shù)水平和管理水平的工藝技術(shù)。通常，爐卷機組主要生產(chǎn)厚度在12mm以上的中厚板，產(chǎn)品板形良好，質(zhì)量穩(wěn)定。而在生產(chǎn)厚度為6mm-8mm薄規(guī)格鋼板時，則極易出現(xiàn)浪形、鐮刀彎、掛框、軋廢等[1-2]諸多問題，且軋機一次軋成率偏低、廢品率偏高，生產(chǎn)不穩(wěn)定，不能形成批量生產(chǎn)能力。

本文介紹了安鋼爐卷機組寬厚板軋機薄規(guī)格板軋制工藝，通過采用該生產(chǎn)工藝，解決了薄規(guī)格板軋制時易出現(xiàn)的瓢曲、鐮刀彎以及軋廢等問題，穩(wěn)定6mm薄板的產(chǎn)品質(zhì)量，實現(xiàn)薄規(guī)格板的高效化生產(chǎn)。

1 爐卷機組生產(chǎn)情況

安鋼爐卷生產(chǎn)線引進了意大利Daniel公司和日本東芝GE公司的關(guān)鍵設(shè)備和先進技術(shù)。其中爐卷軋機采用了液壓自動厚度控制系統(tǒng)（HAGC）、液壓自動寬度控制系統(tǒng)（HAWC）、液壓彎輥、熱凸度控制（RTC）等新技術(shù)。四輥可逆軋機工作輥徑為φ865-940×3450mm，支撐輥徑φ1795-1950mm×3450mm。設(shè)計產(chǎn)品規(guī)格為：鋼板厚度4.5mm-50mm，寬度1600mm-3200mm，長度6000mm-18000mm。該生產(chǎn)線2005年10月正式投產(chǎn)運行至今，形成了年產(chǎn)110萬噸的生產(chǎn)能力。

2 技術(shù)改進方案

2.1 生產(chǎn)前準(zhǔn)備

通常爐卷機組所使用的坯料長度在6 000mm-10 000mm之間，而軋制薄規(guī)格板時，為了減小過程溫度，確保板形質(zhì)量控制，應(yīng)將坯料的長度控制在4 800mm-6 500mm之間。另外，生產(chǎn)薄規(guī)格板前需要保證設(shè)備的正常運行，并做好薄規(guī)格板軋制時可能發(fā)生的卡鋼、折疊等突發(fā)情況的應(yīng)對措施。四輥軋機支撐輥應(yīng)采用凸輥型或平輥型，工作輥采用平輥型或負(fù)凸度輥型，如使用負(fù)凸度輥，在軋制薄規(guī)格板前應(yīng)進行燙輥工序。工作輥應(yīng)使用直徑＞φ920mm以上的大輥，并確保裝配精度，保證軋輥在軋制過程中沒有軸向或徑向竄動。

2.2 溫度控制

加熱爐溫度的控制與薄規(guī)格板的穩(wěn)定軋制有著密切的聯(lián)系，一般來說，采用較高的加熱爐溫度，降低軋件的變形抗力；并保證均熱段保溫時間，使鑄坯加熱均勻，有利薄規(guī)格板的軋制。爐卷機組6mm薄板所使用的150mm厚連鑄板坯要求在爐加熱時間＞150min，設(shè)定溫度按上限控制，均熱段保溫時間＞55min。具體加熱工藝見表1。

表1 板坯加熱工藝

在軋制薄規(guī)格鋼板過程中，如果溫度控制不當(dāng)，則原始道次排布將發(fā)生變化，尤其在軋件末期軋制階段，板材如果溫降較大，將導(dǎo)致壓下規(guī)程的變化，板材則容易出現(xiàn)嚴(yán)重波浪或掛框等質(zhì)量問題。

鑄坯出爐以后，經(jīng)除鱗溫度應(yīng)控制在1100℃，第一道反饋溫度不低于1050℃，從而降低軋機負(fù)荷并避免溫度低造成軋制過程跳道次；軋機前后卷取爐溫度保持在880℃左右，設(shè)定終軋溫度850℃，實際控制應(yīng)不低于820℃，從而保證板型。

2.3 軋制控制

爐卷機組板形控制系統(tǒng)主要包括PCFC板形計算機，凸度、平直度測量儀，及可執(zhí)行的WRB+WRS或CVC裝置。由于薄規(guī)格板的軋制過程中，軋制力大，速度快，浪形波動較大，人工調(diào)節(jié)能力有限，只有通過穩(wěn)定可靠的板形控制系統(tǒng)對軋制過程進行實時監(jiān)控，才能進一步優(yōu)化薄規(guī)格板軋制工藝參數(shù)，改善板形質(zhì)量。

表2為安鋼爐卷機組薄規(guī)格板生產(chǎn)所采用的壓下工藝，爐卷機組薄規(guī)格板軋制一般為11道，其中前3道為平軋，隨后為卷軋道次。在平軋階段，主要是在保證設(shè)備安全的前提下，對坯料采用大壓下量軋制，道次壓下率平均在23%左右，從而提高鋼板的變形滲透，細化奧氏體晶粒。而在卷軋道次，則要考慮控制鋼板溫度和板形，在一般情況下，鋼板出現(xiàn)鐮刀彎、浪形等問題主要是由于鋼板溫度過低或溫度不均勻造成的。溫度越低，壓下量越大時，出現(xiàn)板形問題的幾率也越高。因此，卷軋道次壓下量要盡量安排在前幾道，最后兩道次以保板形為主，終軋壓下量一般控制在0.5mm-1.00mm之間。

表2 6mm薄規(guī)格板壓下工藝

另外軋制速度的控制也是薄規(guī)格板生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，一般平軋道次的速度控制在100rpm，較小的變形速率能夠有效降低奧氏體發(fā)生動態(tài)再結(jié)晶的臨界變形量，在道次壓下量一定的情況下，進一步細化奧氏體晶粒。卷軋道次階段，為了減少軋機負(fù)荷，提高軋制穩(wěn)定性，將最高速度設(shè)定為260rpm，一般控制在230rpm左右。而在軋制末期，由于輥縫值很小，加上軋機的彈跳，軋制速度如果過快，則易導(dǎo)致薄鋼板跳動嚴(yán)重，特別是板形存在偏差時，更容易出現(xiàn)，所以終軋道次速度應(yīng)適當(dāng)降低，控制在85rpm左右。

3 組織及性能

3.1 金相組織

以6mm薄規(guī)格板Q345C為例，如圖1所示，采用該生產(chǎn)工藝其金相組織為F+P（69%+31%），晶粒度10級，晶粒細小且組織均勻。

圖1 6mm薄規(guī)格Q345C板顯微組織

3.2 力學(xué)性能

6mm薄規(guī)格板Q345C熱軋后經(jīng)力學(xué)性能檢測，其屈服強度為380Mpa，抗拉強度為550MPa，伸長率為35.5%，沖擊韌性值為69J，各項性能均優(yōu)于企業(yè)內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)，具體性能見表3。

表3 6mm薄規(guī)格板Q345C內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)及實際力學(xué)性能

4 結(jié)語

通過對軋制過程中的相關(guān)工藝參數(shù)進行優(yōu)化，減少了薄規(guī)格板瓢曲、鐮刀彎、軋廢等板形質(zhì)量問題，從而穩(wěn)定了薄規(guī)格板的生產(chǎn)和質(zhì)量，大幅度提高了爐卷機組的薄規(guī)格板的生產(chǎn)能力，軋成率由初期的60%提高至90%以上，成材率也由原來的70%升至目前的85%，實現(xiàn)了爐卷機組薄規(guī)格板的高效化生產(chǎn)，增強了產(chǎn)品市場競爭力。

［1］周國林，周焱民.寬厚板軋機軋制薄規(guī)格鋼板的工藝研究［J］.軋鋼，2009，26（1）:66-68.

［2］劉曉東，宋緒軻，王杰，等.高強度薄規(guī)格中厚板板形控制工藝研究［J］.寬厚板，2009，15（1）:10-13.