中厚板廠薄規(guī)格鋼板軋制技術(shù)開發(fā)

梁玉超，劉朋，趙善杰

（山鋼股份濟(jì)南分公司，山東濟(jì)南 250101）

生產(chǎn)技術(shù)

中厚板廠薄規(guī)格鋼板軋制技術(shù)開發(fā)

梁玉超，劉朋，趙善杰

（山鋼股份濟(jì)南分公司，山東濟(jì)南 250101）

通過分析影響薄規(guī)格鋼板生產(chǎn)的因素，如精軋機(jī)軋制溫度控制、板形控制、厚度控制等，開發(fā)出批量生產(chǎn)薄規(guī)格鋼板的技術(shù)措施，如優(yōu)化加熱爐溫度控制，提高精軋機(jī)溫度保障能力；優(yōu)化精軋機(jī)厚度自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制程序，實(shí)現(xiàn)薄規(guī)格鋼板高精度厚度自動(dòng)控制；優(yōu)化精軋機(jī)輥型和軋制策略，提高板形控制能力等。成功開發(fā)出6 mm×3 000 mm極限薄規(guī)格鋼板，并具備了薄規(guī)格鋼板批量生產(chǎn)能力。

薄規(guī)格鋼板；精軋機(jī)；板形；厚度；溫度

1 前言

某中厚板廠有3座蓄熱式加熱爐，兩座3 500 mm可逆式軋機(jī)，粗軋機(jī)具有PVPC平面板形控制能力，精軋機(jī)具有高精度厚度自動(dòng)控制系統(tǒng)。開發(fā)極限薄規(guī)格鋼板是中厚板廠為進(jìn)一步開拓市場，擴(kuò)大產(chǎn)品規(guī)格范圍，滿足用戶對(duì)高等級(jí)寬薄平板的需求。但精軋機(jī)無彎輥、竄輥等先進(jìn)板形控制手段，軋制8 mm以下薄規(guī)格鋼板，由于降溫快、頭尾溫差大等，影響軋制過程中板形控制以及厚度控制等。通過對(duì)薄規(guī)格鋼板軋制技術(shù)研究，開發(fā)出一套適合該生產(chǎn)線的薄規(guī)格鋼板軋制技術(shù)。在此薄規(guī)格鋼板軋制技術(shù)基礎(chǔ)上，先后開發(fā)出8 mm×3 200 mm、6 mm×3 000 mm等系列極限薄規(guī)格鋼板，具備了薄規(guī)格鋼板批量生產(chǎn)能力。

2 影響薄規(guī)格鋼板生產(chǎn)的主要因素

2.1 精軋機(jī)軋制溫度

精軋機(jī)軋制過程中，受工作輥冷卻水、輥道冷卻水、鋼板長度等影響，鋼板在軋制過程中降溫很快。從現(xiàn)場生產(chǎn)情況來看，薄規(guī)格鋼板精軋機(jī)軋制7道次，開軋溫度在1 000℃以上，終軋溫度在780℃左右，才能保證正常軋制。精軋機(jī)開軋溫度低于980℃，終軋溫度低于750℃，就極易出現(xiàn)甩尾、刮框等生產(chǎn)質(zhì)量問題。

2.2 厚度控制

軋制6 mm×3 000 mm鋼板，精軋機(jī)設(shè)定厚度6.2 mm，軋制后鋼板實(shí)際厚度為6.8 mm，存在厚度控制不到位問題。分析精軋機(jī)PDA數(shù)據(jù)，第4道次軋制完成后，檢測到軋制力超過200 t。而EGC為無負(fù)載壓下單元，當(dāng)軋制力超過200 t時(shí)，EGC停止動(dòng)作，由此造成后面幾個(gè)道次輥縫調(diào)節(jié)EGC不動(dòng)作，全部由HGC完成。而受行程和保護(hù)影響，HGC不能完全達(dá)到所需要的輥縫調(diào)節(jié)量，造成末道次設(shè)定輥縫與實(shí)際輥縫偏差較大，產(chǎn)生了設(shè)定厚度與實(shí)際厚度的偏差，精軋機(jī)厚度控制達(dá)不到質(zhì)量要求。

2.3 板形控制

板形控制是軋制薄規(guī)格鋼板的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，包括平面板形控制、浪形控制以及鐮刀彎板形控制等。由于精軋機(jī)無彎輥、竄輥等板形控制手段，輥型穩(wěn)定性存在一定問題，前后推床導(dǎo)板對(duì)中性有差異等，造成軋制薄規(guī)格鋼板的板形控制難度很大。L2數(shù)學(xué)模型，如軋輥熱凸度數(shù)學(xué)模型、軋輥磨損數(shù)學(xué)模型等計(jì)算值與實(shí)際值的差別，影響了精軋機(jī)軋制規(guī)程以及板形控制。

2.4 軋制規(guī)程［1］

中藥制劑多成分的性質(zhì)必然是以單個(gè)成分性質(zhì)為基礎(chǔ)，以“印跡模板”為“藥素”特征的集合體，由于各成分的理化性質(zhì)迥異，宏觀上體現(xiàn)出多“藥素”的混相體系，理化參數(shù)表現(xiàn)出表觀性而非特征性，如溶解度、pH值、滲透系數(shù)、分配系數(shù)及藥物動(dòng)力學(xué)參數(shù)等，可按超分子“功能單體”聚合體進(jìn)行研究，而非目前所表征的單成分的理化性質(zhì)。中藥制劑研究應(yīng)基于“單成分-成分群-生物體”的“印跡模板”間的超分子間作用關(guān)系及“藥素”特征規(guī)律，按超分子化學(xué)研究中藥成分群的聚集體的理化性質(zhì)將是中藥制劑理論不可或缺的重要組成部分。

料型選擇、坯料的加熱制度都影響軋機(jī)的軋制規(guī)程，軋制規(guī)程是否合理，直接決定了薄規(guī)格鋼板能否順利軋制。粗軋機(jī)軋制道次不超過6道次，精軋機(jī)軋制道次不超過7道次，才能保證精軋機(jī)軋制溫度。為保證精軋機(jī)軋制過程的板形控制和頭部變形控制等，末道次壓下率不能超過15%，否則極易出現(xiàn)軋制過程自動(dòng)增加軋制道次、頭部下扣、浪形嚴(yán)重等問題，造成生產(chǎn)質(zhì)量事故。

2.5 矯直平直度控制

薄規(guī)格鋼板溫降快，鋼板矯直溫度難以保證，增加了矯直工序鋼板平直度控制的難度。從現(xiàn)場生產(chǎn)情況來看，終矯溫度低于610℃，鋼板就會(huì)難以矯平。薄規(guī)格鋼板出現(xiàn)瓢曲，基本成為廢品。

3 薄規(guī)格鋼板生產(chǎn)的技術(shù)措施

3.1 加熱爐溫度控制

加熱爐溫度控制是薄規(guī)格鋼板穩(wěn)定軋制的基礎(chǔ)，直接決定了薄規(guī)格鋼板能夠順利軋制。控制加熱爐第2加熱段爐膛溫度1 260℃，均勻段爐膛溫度1 280℃，坯料出爐溫度不低于1 050℃。

3.2 提高精軋工序溫度保障能力

1）改造工作輥?zhàn)o(hù)板。改造思路：一是消除護(hù)板與輥身之間的縫隙，二是消除輥身所粘附的冷卻水。從這個(gè)思路出發(fā)，在護(hù)板內(nèi)側(cè)增加1個(gè)10 mm皮子保護(hù)墊，這既能消除縫隙，又能起到擦輥器的作用，完全杜絕上輥系冷卻水落到鋼板上表面。

2）優(yōu)化輸送輥道速度。出爐輥道速度由原設(shè)定速度1.5 m/s提高到2.0 m/s，以減少坯料向軋機(jī)輸送時(shí)的溫降。雙機(jī)架間中間坯輸送輥道速度由原設(shè)定速度2.0 m/s提高到3.5 m/s，以減少中間坯向精軋機(jī)輸送時(shí)的溫降。

1）軋制力由不超過2 000 kN修改為軋制力不超過3 500 kN。

2）EGC壓下動(dòng)作調(diào)整在道次完成后50 ms內(nèi)進(jìn)行，修改為在道次完成400 ms后進(jìn)行輥縫調(diào)整。

通過調(diào)整EGC工作模式，經(jīng)測試，在軋制厚度規(guī)格6 mm鋼板時(shí)，EGC道次間輥縫調(diào)節(jié)能夠正常完成。精軋機(jī)設(shè)定目標(biāo)厚度6.3 mm，軋制后鋼板的實(shí)際厚度為6.2～6.4 mm，滿足了精軋機(jī)高精度厚度自動(dòng)控制要求。

3.4 優(yōu)化輥型配置和軋制規(guī)整［2］

由于某中厚板廠精軋機(jī)無現(xiàn)行彎輥、竄輥等先進(jìn)板形控制系統(tǒng)，精軋機(jī)板形控制主要依靠優(yōu)化輥型配置和軋制規(guī)程。制定較為合理的精軋機(jī)配輥制度，支撐輥與工作輥輥型合理匹配，確保軋制極限規(guī)格鋼板是輥型適合板形控制的要求。支撐輥輥型8周在機(jī)工作時(shí)間內(nèi)采用sin0.5配置，工作輥輥型配置方案如表1所示。

表1 精軋機(jī)工作輥輥型配置（工作輥凹度）

定期測量推床對(duì)中度，并根據(jù)測量結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，確保推床中心線與軋制中心線基本一致。杜絕了由于推床原因造成的甩彎、偏移等生產(chǎn)事故。測量每一套準(zhǔn)備上機(jī)工作輥軸承座尺寸以及牌坊滑板對(duì)中性，防止上下工作輥上機(jī)后出現(xiàn)夾角，避免輥系外竄。

3.5 軋制策略

粗軋機(jī)最大道次壓下量35 mm，軋制道次不超過8道次，最大軋制速度為2.5 m/s。采用平面板形PVPC控制系統(tǒng)，提高平面板形控制能力。精軋機(jī)采取單道次軋制，軋制道次不超過7道次。通過Flatness功能，末道次壓下率控制在15%以下，最大軋制速度5 m/s。

3.6 鋼板平直度控制

某中厚板11輥強(qiáng)力矯直機(jī)在生產(chǎn)過程中用來消除軋制和軋后冷卻過程中產(chǎn)生的瓢曲和波浪等缺陷，消除殘余應(yīng)力，保證板材平直度。

1）強(qiáng)力矯直機(jī)彎輥系統(tǒng)應(yīng)用。彎輥系統(tǒng)用于補(bǔ)償矯直過程中自然觀察到的矯直輥和箱體偏差。彎輥系統(tǒng)可在矯直過程中使矯直輥保持平行，理論上非平行定位被允許。彎輥系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠顯著消除鋼板中浪、邊浪等不良板形。

2）矯直工藝優(yōu)化。針對(duì)薄規(guī)格鋼板的溫度低、軋后板形較差等特點(diǎn)，應(yīng)用薄規(guī)格鋼板矯直工序的矯直工藝，矯直1道次，矯直工藝參數(shù)見表2。

表2 薄規(guī)格鋼板矯直工藝

通過實(shí)施應(yīng)用矯直機(jī)的彎輥平直度控制技術(shù)以及針對(duì)不同的板形應(yīng)用相應(yīng)的矯直工藝，極限規(guī)格鋼板經(jīng)矯直后，不平度矯直后達(dá)到3 mm/m以下。

4 薄規(guī)格鋼板生產(chǎn)狀況

某中厚板廠通過應(yīng)用上述薄規(guī)格鋼板生產(chǎn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了薄規(guī)格鋼板的批量生產(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量大幅度提升，一次合格率達(dá)到了99%以上。2013年，厚度≤8 mm的薄規(guī)格產(chǎn)品的產(chǎn)量如圖1所示。

圖1 2013年薄規(guī)格鋼板月度產(chǎn)量

通過對(duì)厚度≤8 mm薄規(guī)格鋼板軋制技術(shù)研究，開發(fā)了適應(yīng)本生產(chǎn)線的薄規(guī)格鋼板生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備保障措施，具備了薄規(guī)格產(chǎn)品批量生產(chǎn)能力。鋼板質(zhì)量得到了大幅度提高，生產(chǎn)的薄規(guī)格產(chǎn)品分別出口澳大利亞、沙特等海外市場。

［1］崔風(fēng)平，孫瑋，劉彥春.中厚板生產(chǎn)與質(zhì)量控制［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008：282-283.

［2］王洪，李文華.中板四輥軋機(jī)薄規(guī)格產(chǎn)品軋制穩(wěn)定性的探討［J］.軋鋼，1998（2）：21-22.

Research on Rolling Technology of Rolled Thin Plate on theMediumand Heavy Plant

LIANG Yuchao,LIU Peng,ZHAO Shanjie

（Jinan Branch Company of Shandong Iron and Steel Co.,Ltd.,Jinan 250101,China）

By analyzing main influence factors for producing thin steel plate,such as temperature control,plate shape control and thickness control in the finishing mill process the technical measures for producing thin plate in batch were developed.The technical measures included optimizing temperature control of heating furnace can increase temperature security ability of finishing mill; optimizing the controlling program of thickness automatic controlling system of finishing mill can achieve high precision automatic thickness control of thin steel plate;optimizing pass and rolling strategy of finishing mill can enhance controlling ability of plate shape and etc.6 mm×3 000 mm limit thin plate was successfully developed and now this thin plate had possessed of production capacity in batch.

thin plate;finishing mill;flatness;thickness;temperature

TG335.5+5

B

1004-4620（2014）03-0013-02

2014-01-06

梁玉超，男，1983年生，2007年畢業(yè)于安徽工業(yè)大學(xué)材料成型及控制工程專業(yè)。現(xiàn)為濟(jì)鋼中厚板廠工程師，從事軋鋼工藝技術(shù)工作。