基于熱軋板軋鋼工藝的相關(guān)要點(diǎn)分析探討

劉旭東

（山鋼股份萊蕪分公司銀山型鋼板帶廠，山東 濟(jì)南 271104）

熱軋板（寬厚比較大），且延展性與可塑性良好，可用于深加工處理，其已經(jīng)成為鋼產(chǎn)品加工的重要材料。而軋鋼工藝時熱軋板加工的主要工藝，其生產(chǎn)技術(shù)與工藝水平對于軋鋼生產(chǎn)效率具有直接影響，包含熱軋工藝、合金熱軋工藝、冷加工工藝，各行業(yè)對于產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)、精度要求不同，應(yīng)當(dāng)明確熱軋板軋鋼工藝的要點(diǎn)，從而提高工藝產(chǎn)能，增加經(jīng)濟(jì)效益。

1 軋鋼工藝概述

鋼鐵軋制作為重工業(yè)中的關(guān)鍵工序，也是耗能較大的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，利用軋鋼工藝可加工鋼坯為客戶所需的不同規(guī)格，日常生活中諸多設(shè)備均是利用軋鋼工序完成。軋鋼工藝根據(jù)工藝要求分為若干工序：根據(jù)軋制溫度不同，分為冷軋與熱軋；根據(jù)產(chǎn)品軋制特點(diǎn)，分為特殊軋制與一般軋制。而熱軋板自身為半成品，需要經(jīng)過二次軋制，進(jìn)而加工為成品鋼，其工藝流程如下：熱軋鋼板經(jīng)過一次煉制后，將半成本放入加熱爐，利用初軋機(jī)反復(fù)軋制，將其輸送至精軋機(jī)，該生產(chǎn)工序中，由于熱軋板經(jīng)過多次擠壓，其板帶結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變化，減小了半成品板材厚度，被軟化軋坯經(jīng)過輥道至軋機(jī)生產(chǎn)工序，按照設(shè)定的大小、尺寸、樣式參數(shù)，加工成用戶所需的產(chǎn)品。鋼鐵企業(yè)通常選用7架4輥式軋精軋機(jī)，機(jī)前安裝測速輥和飛剪，飛剪能夠切削板面頭部，精軋機(jī)最高運(yùn)行速度為23m/s，通常精軋機(jī)產(chǎn)出鋼材，厚度僅為幾毫米（見圖1）。

圖1 熱軋板成品

2 熱軋板加工常見軋鋼工藝類型

2.1 鐵素體軋制工藝

傳統(tǒng)的軋制工藝的精軋與粗軋均處于奧氏體區(qū)，對于兩相區(qū)終軋性能造成影響，該工藝精軋為鐵素體區(qū)，粗軋為奧氏體區(qū)，可避免兩相區(qū)終軋性能的損害，并且減少氧化皮量的產(chǎn)生，提高生產(chǎn)效率。在實際應(yīng)用中，工藝加熱溫度較低，相較常規(guī)軋制技術(shù)，降低溫度為100℃～200℃，有效降低能耗，且在組織性能方面，降低加熱溫度能夠改善板材的性能，其原理是加熱溫度低避免形成分散細(xì)小的第二相粒子，降低了再結(jié)果溫度。因此，在生產(chǎn)深沖板材中，多應(yīng)用該工藝，可提高深沖板材生產(chǎn)量，達(dá)到總鋼產(chǎn)品的40%，可見其發(fā)展空間廣闊。

2.2 無頭軋制工藝

無頭軋制作為常見軋制工藝，有效避免出現(xiàn)頻繁咬鋼情況，延長軋機(jī)的使用壽命。以往通常選用分塊軋制模式，軋制中易出現(xiàn)拋鋼、咬鋼的問題，導(dǎo)致操作人員需要對軋制速度頻繁調(diào)控，方能生產(chǎn)合格的成品鋼，無形中降低了生產(chǎn)效率，且鋼產(chǎn)品尾部與頭部易出現(xiàn)質(zhì)量缺陷，損害鋼鐵企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。面對此種情況，一線人員不斷改良生產(chǎn)工藝，無頭軋制逐漸代替分塊軋制模式，結(jié)合生產(chǎn)數(shù)據(jù)可知，應(yīng)用無頭軋制工藝，生產(chǎn)效率提升14%，鋼產(chǎn)品成材率增加1.0%，且降低了約3%的生產(chǎn)成本，使得該工藝被廣泛推廣。

2.3 高效連鑄連軋工藝

在連鑄應(yīng)用中，工藝不僅提高成品鋼的質(zhì)量，且產(chǎn)量也滿足企業(yè)生產(chǎn)需求。實際應(yīng)用中，開澆工序作為重要生產(chǎn)環(huán)節(jié)，鋼水溫度會影響開澆質(zhì)量，需結(jié)合吊至澆注平臺大包鋼水確定澆注環(huán)節(jié)，還要觀察中間包情況。進(jìn)入澆注起步階段，速度為正常速度的50%，分多次完成速度提升工作，最后提速達(dá)到正常拉速，結(jié)晶器中鋼水淹沒水口，添加保護(hù)渣（見圖2）。

圖2 連鑄工藝

該工藝與無頭軋制相比，流程更為復(fù)雜，包含接收鋼水、中間包、鋼包回轉(zhuǎn)臺、導(dǎo)向段、結(jié)晶器、火焰切割機(jī)、拉矯機(jī)、固定擋板、收集臺架、熱送等環(huán)節(jié)。然而，高效連鑄則省去了初軋開坯、整模、脫模工序，節(jié)省生產(chǎn)成品鋼的時間。分析實際生產(chǎn)的數(shù)據(jù)，應(yīng)用該工藝進(jìn)行成品鋼生產(chǎn)，節(jié)省70%的勞動資源，前期基建費(fèi)用節(jié)省40%，能源節(jié)約25%。

3 熱軋板軋鋼工藝要點(diǎn)

3.1 控制設(shè)備操作

在熱軋板軋鋼中，設(shè)備作為工藝實施的重要支撐，需要嚴(yán)格按照要求操作設(shè)備，以此提高鋼產(chǎn)品質(zhì)量。一是安裝軋輥機(jī)，工作人員安裝中保證軋機(jī)上下輥徑等同，控制輥徑誤差不超過2mm，且確保出現(xiàn)誤差為上輥輥徑較大。二是操作軸承軋機(jī)，軋輥上應(yīng)有最大軋制力矩，進(jìn)行軋輥軸向參數(shù)調(diào)整，調(diào)整量最大為2mm，車輥階段，操作人員應(yīng)注意軋輥車削前輥徑光潔度、毛坯尺寸等數(shù)據(jù)，測量軋輥輥徑變化，確保輥徑預(yù)留“盈余”，當(dāng)工作人員發(fā)現(xiàn)與規(guī)定情況不符時，及時反饋。并且，軋輥車削前應(yīng)在軸承內(nèi)組裝好軋輥交裝輥，車削時以輥徑軸承內(nèi)套外徑為標(biāo)準(zhǔn)，確保軸承處于理想同心度。同時，車輥階段保證上下輥固定斷面正對，以此為基準(zhǔn)線，控制輥徑兼具，軸向誤差不超過0.1mm。

3.2 生產(chǎn)操作要點(diǎn)

熱軋板軋鋼工藝中，嚴(yán)格按照質(zhì)量要求操作生產(chǎn)環(huán)節(jié)，且結(jié)合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，細(xì)化軋鋼工藝步驟，重點(diǎn)注意以下環(huán)節(jié)：①精軋、中軋設(shè)備運(yùn)行中，擋板檔好備用軋槽，以免進(jìn)入雜物；②軋機(jī)規(guī)格不同，工作人員對鋼的溫度嚴(yán)格控制，開軋溫度正常下為1150℃～1200℃，而終軋溫度超過850℃左右；③壓下絲杠重點(diǎn)檢查，記錄其牢固性；④軋機(jī)軋輥傳動下，應(yīng)加以緊固，緊固無效或產(chǎn)生其他異常，對生產(chǎn)質(zhì)量造成影響，工作人員面對該情況時，需要及時更換輥。而斷輥情況下，采取換輥方式無法適配，需將整套軋輥更換；⑤中厚板生產(chǎn)階段，綜合考慮軋件較長，為簡化操作，人員應(yīng)用梯形速度，其平均加速度是40r/s，減速度是60r/s，由于咬入能力富余，生產(chǎn)中控制第1、2道咬入速度為20r，3、4道為40r，5、6道未60r；⑥在軋鋼冷卻工藝中，應(yīng)將在冷床上整齊排列鋼材，劃分爐號，對于鋼材重疊、斜移情況，需擺正偏移后移動。為保證加工鋼材后能夠充分冷卻，人員適當(dāng)應(yīng)用冷床，不能隨意拔鋼。生產(chǎn)中厚板時，由于材料規(guī)格較大，為提高生產(chǎn)的質(zhì)量，控制加熱出爐溫度為1120℃～1130℃，避免過高溫出現(xiàn)，導(dǎo)致鋼材過燒，且利用高壓水去除表面氧化的鐵皮，以輥式矯直機(jī)進(jìn)行矯直，軋后冷卻至相變溫度，冷卻溫度為5℃～10℃。

3.3 熱軋帶鋼翹頭

在穿帶階段，熱連帶會與軋件摩擦，生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，需對此加以注意：

（1）控制壓下量。軋機(jī)壓下量不足，通常會產(chǎn)生翹頭，特別是第1、2道壓下量不足，表面位置出現(xiàn)翹頭，受到前滑吸收影響，下輥周圍速度產(chǎn)生變化，進(jìn)而導(dǎo)致頭部上翹，人員為避免產(chǎn)生該問題，需要控制生產(chǎn)中的壓下量。

（2）配置下壓力。生產(chǎn)過程中，半連軋機(jī)組通常使用全部下壓力進(jìn)行軋制，要求下輥直徑超過上輥，軋件此時會以均勻速度產(chǎn)生變性，與下工作輥接觸面大，下輥傳遞摩擦力至帶鋼表面通常超過上輥面，軋件運(yùn)動階段，此時成功穿帶。第1、2道平軋機(jī)選擇下壓力通常為6mm～8mm，第3-6道平軋機(jī)下壓力為4mm～6mm，嚴(yán)格控制上述數(shù)據(jù)，以免配置下壓力不合格。

（3）軋件溫度控制。軋件受到除磷水、冷卻水的影響發(fā)生故障，軋件此時停留在軋制線，由于變化了空間位置，軋件通常會產(chǎn)生不同溫度，停留于軋制線后保持前后移動。因此，人員應(yīng)避免軋制線上軋件停留于某一位置，以免發(fā)生局部冷卻。

（4）氧化鐵皮去除。軋件生產(chǎn)時，表面通常殘留一定量的氧化鐵皮，導(dǎo)致輥件經(jīng)過氧化鐵皮產(chǎn)生打滑現(xiàn)象，軋件此時向殘留鐵皮位置彎曲，發(fā)生上翹，產(chǎn)生形變。

（5）工作輥磨損差異。在上下工作輥中出現(xiàn)磨損差異，會引發(fā)熱軋帶鋼，主要由于磨損軋輥，改變了軋輥表面粗糙度，鋼鐵受力后，由于粗糙度產(chǎn)生變化，致使下彎或上翹。

3.4 寬度尺寸

熱軋板軋鋼中，多選用連軋機(jī)組與半連軋機(jī)組，其中半連軋機(jī)組應(yīng)用較少，對于機(jī)組技術(shù)的要求比較嚴(yán)格，工作人員一旦操作失誤，可能引發(fā)質(zhì)量問題。實際工作中，寬度尺寸超標(biāo)屬于常見現(xiàn)象，為避免該問題，人員操作中應(yīng)注意以下環(huán)節(jié)。

（1）溫度不均勻。在軋制時間延長下，溫度隨之降低，降低溫度提高軋制力，進(jìn)而影響寬度。此時尾部大、頭部小，難以達(dá)到預(yù)期加工效果，需對軋制速度嚴(yán)格控制，采取恰當(dāng)提速方式解決該問題。

（2）立輥嵌槽。在立輥中，軋槽較為狹窄，易嵌入鋼塊，軋邊過程中，鋼邊寬度較窄，難以滿足質(zhì)量要求。因此，工作人員在生產(chǎn)中重點(diǎn)檢查軋槽，明確軋槽結(jié)構(gòu)內(nèi)是否嵌有鋼塊，發(fā)現(xiàn)類似問題，及時處理。