中厚板頭部翹曲的影響因素及控制

吳孟飛

（天津天鐵冶金集團(tuán)有限公司煉鋼廠，河北056404）

1 前言

中厚板經(jīng)過(guò)軋制后，質(zhì)量合格時(shí)其頭部是平直的。但是，在實(shí)際的工作中，中厚板軋制完成后，其頭部經(jīng)常會(huì)發(fā)生翹曲現(xiàn)象。如果軋件的翹曲狀況非常嚴(yán)重的話，就會(huì)對(duì)以后的生產(chǎn)造成嚴(yán)重的影響，甚至很有可能會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的工程事故。鋼板的頭部如果出現(xiàn)嚴(yán)重彎曲的話，就會(huì)使得后面的工序出現(xiàn)判廢的結(jié)果。天鐵集團(tuán)煉鋼廠為了解決中厚板軋制過(guò)程出現(xiàn)翹曲，針對(duì)其影響因素采取了一定的措施，解決了中厚板軋件頭部產(chǎn)生翹曲的問(wèn)題。

2 軋件出現(xiàn)翹曲現(xiàn)象的影響因素

2.1 軋件的溫度

在實(shí)際的工作中，當(dāng)鋼坯從加熱爐里面出來(lái)之后，在對(duì)鋼坯進(jìn)行軋制的過(guò)程中，鋼坯的溫度一直在變化著，軋件的上表面與下表面就會(huì)有著很大的差異，如果這個(gè)差異超出一定的范圍內(nèi)的話，那么中厚板的軋件頭部就會(huì)非常容易發(fā)生翹曲的情況。由于在軋制的過(guò)程中，中厚板軋件兩面的溫度有著非常大的差異，軋件的上表面的壓下量如果小于下表面的話，那么軋件下表面的前滑就會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于軋件上的表面。如果上輥與下輥表面，其線速度相同的話，那么中厚板的軋件下表面，就會(huì)比軋件上表面的前進(jìn)速度大的多，軋件頭部就會(huì)出現(xiàn)翹曲。

2.2 軋輥的旋轉(zhuǎn)速度

在實(shí)際的工作中，如果上工作輥與下工作輥直徑一致，但是其旋轉(zhuǎn)速度不一致的話，那么軋輥表面的線速度就會(huì)不一樣，軋件就會(huì)朝著速度慢的工作輥出現(xiàn)翹曲。如果上輥的旋轉(zhuǎn)速度大于下輥的旋轉(zhuǎn)速度，在軋制后一定會(huì)朝著慢工作輥發(fā)生側(cè)翹曲，出現(xiàn)翹曲的主要原因就是上下工作輥的旋轉(zhuǎn)速度上下不一致。

在實(shí)際的工作中，盡管軋件的上輥與下輥的旋轉(zhuǎn)速度是完全一樣的，但由于上輥與下輥的直徑是完全不一樣的，那么軋件輥表面上的線速度一定是不一樣的，進(jìn)而軋件上輥與下輥表面上的前進(jìn)速度一定是不一樣的。如果上輥直徑比下輥直徑大的話，那么上輥的線速度就會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于下輥的線速度，軋件就會(huì)朝著速度慢的工作輥的方向側(cè)翹曲。

2.3 軋輥直徑

在軋輥轉(zhuǎn)速相同的情況下，為了能達(dá)到控制板型的目的。對(duì)工作輥直徑的控制實(shí)際上就是對(duì)與軋輥接觸點(diǎn)線速度的控制。軋輥直徑越大，與軋件接觸點(diǎn)的線速度越大。線速度快的一側(cè)軋件的延伸就快，軋件就會(huì)向線速度慢的一側(cè)彎曲。

2.4 單道次的壓下率

在對(duì)中厚板軋件進(jìn)行軋制的過(guò)程中，隨著金屬的變形，軋件和工具之間就會(huì)產(chǎn)生摩擦力。隨著摩擦力的增加，金屬質(zhì)點(diǎn)橫向的流動(dòng)就會(huì)遇到阻礙，那么軋件的頭部就會(huì)呈現(xiàn)像‘鼓’樣子的變形。根據(jù)變形的不同程度產(chǎn)出現(xiàn)‘單鼓形’與‘雙鼓形’著兩種情況。在實(shí)際的工作中，上工作輥與下工作輥的直徑是不可能完全相同的，因此，要依據(jù)現(xiàn)實(shí)狀況來(lái)進(jìn)行配輥。如果上工作輥與下工作輥直徑不一樣的話，軋件的翹曲就會(huì)變得越來(lái)越嚴(yán)重，那么其頭部翹曲就會(huì)由小輥側(cè)翹曲慢慢的朝著大輥側(cè)翹曲。如果軋件上輥的直徑比起下輥的直徑要大的多的話，軋件的表面溫度相差也不是很大，那么軋件頭部翹曲就會(huì)如下圖1所示。

在實(shí)際的軋制的過(guò)程中，如果軋件上輥與下輥的直徑不一樣但其軋制力一樣，那么小輥側(cè)的軋件壓下量比大輥側(cè)的扎件壓下量要大的多，小輥側(cè)的軋件的前滑也會(huì)隨著增大，那么軋件的頭部就會(huì)朝著大輥側(cè)翹曲。在實(shí)際的工作中，道次壓下率不一樣，中厚板軋件的翹曲程度也會(huì)不一樣。為了保證軋件頭部翹曲沒(méi)有翹曲或者翹曲盡量小的話，一定要選擇一個(gè)適合的壓下率。

3 控制中厚板軋件頭部翹曲的措施

3.1 溫度控制

在對(duì)中厚板進(jìn)行加熱的時(shí)候，一定要采用適合的加熱制度，這樣軋件上下的溫度就會(huì)比較均勻。如果采用了不適合的加熱制度，那么軋件在軋制的過(guò)程中，頭部就會(huì)出現(xiàn)非常嚴(yán)重的翹曲現(xiàn)象，對(duì)機(jī)器設(shè)備就產(chǎn)生很大的威脅，會(huì)嚴(yán)重影響到下面的生產(chǎn)活動(dòng)，其生產(chǎn)活動(dòng)就會(huì)沒(méi)有辦法進(jìn)行下去。

軋件下表面的溫度如果遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于上表面的溫度的時(shí)候，就會(huì)產(chǎn)生下圖2所示的變形。圖2（a）主要表現(xiàn)的是軋件在剛剛從加熱爐中取出來(lái)的時(shí)候，軋件上表面溫度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于下表面的溫度，軋件經(jīng)過(guò)軋制成了圖2中（b）所示的形狀，軋件頭部翹曲的情況就會(huì)變得非常嚴(yán)重，頭尾出現(xiàn)“雙翹”的形狀。實(shí)踐證明，軋件上表面的溫度和下表面溫度的差距越大，那么軋件的翹曲程度也會(huì)越來(lái)越大。因此，軋件在出爐的時(shí)候，軋件上表面與下表面的溫度差異一定要控制在30℃到50℃之間。

3.2 軋輥旋轉(zhuǎn)速度控制

圖1 軋件上輥與下輥的直徑不一樣時(shí)在軋件頭部產(chǎn)生的翹曲

圖2 軋件上表面與下表面溫度不同所引起的變形

中厚板在進(jìn)行軋制的過(guò)程中，一般情況下，在低速的時(shí)候咬入以及在升速的時(shí)候軋制。如果咬入長(zhǎng)度非常短，在軋件的頭部剛剛咬入的時(shí)候，傳動(dòng)電機(jī)就會(huì)開(kāi)始加速。因?yàn)檐埣^部散熱性能比較好，所以其溫度并不是很高，但是傳動(dòng)電機(jī)的負(fù)荷就會(huì)變得非常大，那么上電機(jī)與下電機(jī)的轉(zhuǎn)速就會(huì)呈現(xiàn)沒(méi)有規(guī)律的下降，軋件的工作輥就容易出現(xiàn)打滑的現(xiàn)象，軋件的頭部就會(huì)出現(xiàn)翹曲現(xiàn)象。如果咬入的時(shí)候速度太快，軋件頭部的溫度會(huì)變得很高，軋件表面的溫度差異也比較大，上電機(jī)與下電機(jī)的速度容易出現(xiàn)不相同，轉(zhuǎn)速也會(huì)變得越來(lái)越低，軋件頭部就會(huì)出現(xiàn)翹曲。所以要調(diào)整軋輥咬入軋件的咬入速度和軋輥軋制時(shí)的軋制速度。

3.3 工作輥直徑控制

在實(shí)際的工作中，對(duì)軋件頭尾形狀的控制是非常復(fù)雜的，要在保證軋件上下表面的溫度相差不大的情況下，還要充分的考慮上工作輥的直徑與下工作輥的直徑這個(gè)因素。在生產(chǎn)中，為了保證軋制出來(lái)的板材向上翹，在配輥的時(shí)候，通常會(huì)將下工作輥的輥徑配的比上工作輥的輥徑要大些。工作中上下工作輥的工作狀態(tài)不同，磨損程度不同。如果發(fā)現(xiàn)軋制出來(lái)的板材向下扣，就會(huì)嚴(yán)重影響中厚板的質(zhì)量，影響安全生產(chǎn)。這時(shí)就要及時(shí)更換工作輥。對(duì)工作輥直徑的控制是生產(chǎn)中控制軋件“翹曲”的常用手段之一。

3.4 單道次壓下率控制

生產(chǎn)中對(duì)單道次壓下率的控制是最方便靈活地一種控制翹曲方式。當(dāng)發(fā)現(xiàn)軋制出來(lái)的板材出現(xiàn)扣頭現(xiàn)象時(shí)，只需要控制單道次的壓下量，就能起到改善板型的目的。但是壓下量的調(diào)節(jié)是有限度的，如果壓下量過(guò)大，造成咬入角大于摩擦角，則軋件就不能咬入軋機(jī)完成軋制。所以壓下量的調(diào)節(jié)一定要適度。

如果通過(guò)壓下率的改變不能完成控制板型的目的，那么就需要通過(guò)改變其他條件來(lái)達(dá)到控制板型的目的。中厚板軋件頭部翹曲現(xiàn)象是多種因素共同作用的結(jié)果，在生產(chǎn)中不能單單考慮一種影響因素。如果考慮的因素不周全，就很有可能達(dá)不到預(yù)期的調(diào)整效果，降低生產(chǎn)效率。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，對(duì)中厚板軋件出現(xiàn)頭部翹曲現(xiàn)象的各種影響因素進(jìn)行分析結(jié)果表明，為了有效地減少中厚板頭部翹曲，在中厚板加熱的時(shí)候，鋼坯上下表面的溫度差異要控制在30到50℃的范圍內(nèi)；對(duì)不同規(guī)格、不同品種的鋼板，合理設(shè)置軋件咬入速度與咬入長(zhǎng)度，可以保證軋件頭部的平直。

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