改善不銹鋼中頻爐料軋制質(zhì)量缺陷的途徑

鞠小平

（廣西柳鋼中金不銹鋼有限公司，廣西 玉林 537000）

0 引言

中頻爐是金屬冶煉鑄造的一種主要設(shè)備，其原理是將工頻50Hz 交流電轉(zhuǎn)變?yōu)?00～1000Hz 的中頻電源裝置，在補(bǔ)償電容和感應(yīng)圈的配合下，應(yīng)用電磁感應(yīng)原理進(jìn)行加熱的設(shè)備。該設(shè)備具有體積小、重量輕、加熱質(zhì)量?jī)?yōu)、效率高和利于環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，符合國(guó)家淘汰普通電阻爐、燃煤爐、燃?xì)鉅t、燃油爐的政策要求，作為一種新型的加熱設(shè)備，廣泛應(yīng)用于有色金屬的熔煉、加熱。

中頻爐雖然在冶煉時(shí)有升溫快、氧化少，合金收得率高的優(yōu)點(diǎn)，但在回爐預(yù)熱后壓延生產(chǎn)的過程中，卻容易產(chǎn)生一系列質(zhì)量問題，特別是邊部碎邊質(zhì)量缺陷較為突出，這在業(yè)界成為基本共識(shí)。批量加工銷售可能會(huì)出現(xiàn)不可預(yù)測(cè)的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，因此，承接該品種原料進(jìn)行軋制生產(chǎn)時(shí)，必須開展專項(xiàng)的質(zhì)量缺陷問題攻關(guān)，方能使質(zhì)量得到改善?，F(xiàn)根據(jù)2021 年11 月，廣西柳鋼中金不銹鋼有限公司首次承接中頻爐料加工生產(chǎn)，在改善該類產(chǎn)品質(zhì)量方面所做的探討進(jìn)行以下的總結(jié)，與業(yè)界同仁共饗。

1 試制方案

一直從事200、300 系列不銹鋼壓延的熱軋工序，廣西柳鋼中金不銹鋼有限公司接到一批201J3 中頻爐料的軋制任務(wù)。由于業(yè)界對(duì)中頻爐料熱連軋質(zhì)量缺陷深知肚明，都不大愿意承接這樣的業(yè)務(wù)，但是為了企業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和業(yè)務(wù)模式的多元化，我們還是毫不猶豫地接下了訂單，并組織精干力量制定出以下試制方案，如圖1 所示。

圖1 中頻爐鋼坯產(chǎn)品鑄機(jī)

（1）確立品名、牌號(hào)、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、試制規(guī)格。

（2）組織代加工連鑄板坯驗(yàn)收及檢驗(yàn)。

（3）開展板坯化學(xué)成分測(cè)定并擬定試制計(jì)劃，如表1、表2、圖2 所示。

圖2 中頻爐鋼坯

表1 軋制計(jì)劃

表2 入廠板坯化學(xué)成分測(cè)試 單位：%

（4）明確技術(shù)要求：①鋼帶的外形、重量及允許偏差應(yīng)符合《熱軋鋼板和鋼帶的尺寸、外形、重量及允許偏差》（GB/T 709—2019），寬度、厚度公差按公司現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，盡可能按目標(biāo)厚度軋制。②鋼帶進(jìn)行力學(xué)性能檢測(cè)，保證力學(xué)性能，并提供質(zhì)量證明書。

2 生產(chǎn)組織

2.1 試軋計(jì)劃控制

（1）熱軋確保全工序數(shù)據(jù)傳輸正常，控制好試排產(chǎn)量及排產(chǎn)規(guī)格。

（2）試軋前核對(duì)對(duì)鑄坯信息，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)軋制情況及軋機(jī)各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)（軋制力、電流值）做好模型參數(shù)優(yōu)化，提高待軋計(jì)劃命中效果。

2.2 試軋過程控制

（1）加熱溫度控制。加熱溫度控制在目標(biāo)值偏下限控制，后續(xù)根據(jù)表面質(zhì)量情況進(jìn)行工藝優(yōu)化，如表3 所示。

表3 加熱爐參數(shù)控制要求 單位：℃

（2）軋制工藝控制。根據(jù)實(shí)際試制效果適當(dāng)調(diào)整軋制控冷參數(shù)，如表4 所示。

表4 軋線工序溫度控制

實(shí)際試制過程中，我們采取了各種應(yīng)對(duì)措施，盡量提高產(chǎn)品命中率，穩(wěn)定板形，同時(shí)密切關(guān)注產(chǎn)品的邊部質(zhì)量缺陷情況。

（3）軋制控制其他技術(shù)要求。成品卷各項(xiàng)技術(shù)、質(zhì)量指標(biāo)參照《熱軋鋼板和鋼帶的尺寸、外形、重量及允許偏差》（GB/T 709—2019）控制，在保證通板前提下做好生產(chǎn)過程跟蹤及各項(xiàng)參數(shù)優(yōu)化、收集，為后續(xù)提高生產(chǎn)穩(wěn)定性、提升軋制命中率奠定基礎(chǔ)。

（4）鋼卷檢驗(yàn)判定。紅檢表檢信息記錄及實(shí)物核驗(yàn)，按10 卷開1 卷檢查表面是否有裂邊、劃傷、毛刺現(xiàn)象，記錄異常鋼卷情況，及時(shí)反饋質(zhì)量信息至軋制生產(chǎn)線。

2.3 根據(jù)軋制電流、 軋制力變化與終端產(chǎn)品質(zhì)量信息反饋及時(shí)進(jìn)行全過程調(diào)控

試軋時(shí)加熱爐出鋼溫度控制在1180～1200℃之間，在這個(gè)溫度區(qū)間出現(xiàn)了大裂口碎邊（如圖3 所示），當(dāng)時(shí)產(chǎn)線人員都很懵，不知下一步該如何控制。面對(duì)這一情況，筆者憑多年的軋鋼經(jīng)驗(yàn)果斷決定通過溫度調(diào)控來改善邊部質(zhì)量。

圖3 中頻爐料大裂口質(zhì)量缺陷

調(diào)控出鋼溫度至1150℃左右后，鋼帶邊部質(zhì)量變化效果顯著，大裂口沒有了，僅存在零星的小碎邊，如圖4 所示。

圖4 調(diào)整軋制溫度后邊部質(zhì)量產(chǎn)生的顯著變化

調(diào)控出鋼溫度至1150℃左右后，電流同比增加了300～600A左右，軋制力同比增加了100～200t。

3 生產(chǎn)總結(jié)

雖然調(diào)整出爐溫度到1150℃左右，大裂口碎邊沒有了，小碎邊還是時(shí)不時(shí)出現(xiàn)。但軋制溫度已經(jīng)降到最低，再降軋機(jī)將嚴(yán)重超負(fù)荷，電機(jī)也難以承受，后果必然是得不償失。這是生產(chǎn)組織者必須要慎重考慮的現(xiàn)實(shí)問題，因在軋制中頻爐料過程中，粗軋各機(jī)架電流比軋本廠AOD 爐J5 料620×2.0 軋制電流大200～400A 左右，精軋各機(jī)架電流大100～200A。但經(jīng)過測(cè)算，電流上升幅度為0.07%，未超出上升闕值，軋制力也還在扭矩范圍之內(nèi)，最終，通過摸索，我們找到了電流、軋制力、軋機(jī)負(fù)荷與產(chǎn)品邊部質(zhì)量之間的最佳平衡點(diǎn)，寬度命中率99.9%；厚度控制較好，命中率為100%，順利實(shí)現(xiàn)100%的試軋成功率。

出鋼溫度控制在1145～1150℃，因爐內(nèi)燒損降低火耗只有0.4%，成品板材取得了歷史最高成材率99.48%，為今后開展提高成材率攻關(guān)指明了方向。

此次中頻爐料試生產(chǎn)，我們不但突破了技術(shù)瓶頸，積累了經(jīng)驗(yàn)，還實(shí)現(xiàn)了軋制效益的最大化，為今后代工擴(kuò)量，拓寬企業(yè)經(jīng)營(yíng)渠道，邁出了成功的一步。