爐卷機組薄規格板生產工藝改進

李大鵬

（安陽鋼鐵股份有限公司第一軋鋼廠，河南 安陽455004）

薄規格板的軋制對于爐卷軋機是一項綜合性很強，能夠體現出爐卷機組整體技術水平和管理水平的工藝技術。通常，爐卷機組主要生產厚度在12mm以上的中厚板，產品板形良好，質量穩定。而在生產厚度為6mm-8mm薄規格鋼板時，則極易出現浪形、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，生產不穩定，不能形成批量生產能力。

本文介紹了安鋼爐卷機組寬厚板軋機薄規格板軋制工藝，通過采用該生產工藝，解決了薄規格板軋制時易出現的瓢曲、鐮刀彎以及軋廢等問題，穩定6mm薄板的產品質量，實現薄規格板的高效化生產。

1 爐卷機組生產情況

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

2 技術改進方案

2.1 生產前準備

通常爐卷機組所使用的坯料長度在6 000mm-10 000mm之間，而軋制薄規格板時，為了減小過程溫度，確保板形質量控制，應將坯料的長度控制在4 800mm-6 500mm之間。另外，生產薄規格板前需要保證設備的正常運行，并做好薄規格板軋制時可能發生的卡鋼、折疊等突發情況的應對措施。四輥軋機支撐輥應采用凸輥型或平輥型，工作輥采用平輥型或負凸度輥型，如使用負凸度輥，在軋制薄規格板前應進行燙輥工序。工作輥應使用直徑＞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格板的穩定軋制有著密切的聯系，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

在軋制薄規格鋼板過程中，如果溫度控制不當，則原始道次排布將發生變化，尤其在軋件末期軋制階段，板材如果溫降較大，將導致壓下規程的變化，板材則容易出現嚴重波浪或掛框等質量問題。

鑄坯出爐以后，經除鱗溫度應控制在1100℃，第一道反饋溫度不低于1050℃，從而降低軋機負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，設定終軋溫度850℃，實際控制應不低于820℃，從而保證板型。

2.3 軋制控制

爐卷機組板形控制系統主要包括PCFC板形計算機，凸度、平直度測量儀，及可執行的WRB+WRS或CVC裝置。由于薄規格板的軋制過程中，軋制力大，速度快，浪形波動較大，人工調節能力有限，只有通過穩定可靠的板形控制系統對軋制過程進行實時監控，才能進一步優化薄規格板軋制工藝參數，改善板形質量。

表2為安鋼爐卷機組薄規格板生產所采用的壓下工藝，爐卷機組薄規格板軋制一般為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薄規格板壓下工藝

另外軋制速度的控制也是薄規格板生產的關鍵環節，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生動態再結晶的臨界變形量，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，為了減少軋機負荷，提高軋制穩定性，將最高速度設定為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，則易導致薄鋼板跳動嚴重，特別是板形存在偏差時，更容易出現，所以終軋道次速度應適當降低，控制在85rpm左右。

3 組織及性能

3.1 金相組織

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

圖1 6mm薄規格Q345C板顯微組織

3.2 力學性能

6mm薄規格板Q345C熱軋后經力學性能檢測，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，各項性能均優于企業內控標準，具體性能見表3。

表3 6mm薄規格板Q345C內控標準及實際力學性能

4 結語

通過對軋制過程中的相關工藝參數進行優化，減少了薄規格板瓢曲、鐮刀彎、軋廢等板形質量問題，從而穩定了薄規格板的生產和質量，大幅度提高了爐卷機組的薄規格板的生產能力，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%，實現了爐卷機組薄規格板的高效化生產，增強了產品市場競爭力。

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

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