中厚板頭部翹曲的影響因素及控制

吳孟飛

（天津天鐵冶金集團有限公司煉鋼廠，河北056404）

1 前言

中厚板經過軋制后，質量合格時其頭部是平直的。但是，在實際的工作中，中厚板軋制完成后，其頭部經常會發生翹曲現象。如果軋件的翹曲狀況非常嚴重的話，就會對以后的生產造成嚴重的影響，甚至很有可能會發生嚴重的工程事故。鋼板的頭部如果出現嚴重彎曲的話，就會使得后面的工序出現判廢的結果。天鐵集團煉鋼廠為了解決中厚板軋制過程出現翹曲，針對其影響因素采取了一定的措施，解決了中厚板軋件頭部產生翹曲的問題。

2 軋件出現翹曲現象的影響因素

2.1 軋件的溫度

在實際的工作中，當鋼坯從加熱爐里面出來之后，在對鋼坯進行軋制的過程中，鋼坯的溫度一直在變化著，軋件的上表面與下表面就會有著很大的差異，如果這個差異超出一定的范圍內的話，那么中厚板的軋件頭部就會非常容易發生翹曲的情況。由于在軋制的過程中，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遠遠大于軋件上的表面。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，就會比軋件上表面的前進速度大的多，軋件頭部就會出現翹曲。

2.2 軋輥的旋轉速度

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

在實際的工作中，盡管軋件的上輥與下輥的旋轉速度是完全一樣的，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，進而軋件上輥與下輥表面上的前進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遠遠大于下輥的線速度，軋件就會朝著速度慢的工作輥的方向側翹曲。

2.3 軋輥直徑

在軋輥轉速相同的情況下，為了能達到控制板型的目的。對工作輥直徑的控制實際上就是對與軋輥接觸點線速度的控制。軋輥直徑越大，與軋件接觸點的線速度越大。線速度快的一側軋件的延伸就快，軋件就會向線速度慢的一側彎曲。

2.4 單道次的壓下率

在對中厚板軋件進行軋制的過程中，隨著金屬的變形，軋件和工具之間就會產生摩擦力。隨著摩擦力的增加，金屬質點橫向的流動就會遇到阻礙，那么軋件的頭部就會呈現像‘鼓’樣子的變形。根據變形的不同程度產出現‘單鼓形’與‘雙鼓形’著兩種情況。在實際的工作中，上工作輥與下工作輥的直徑是不可能完全相同的，因此，要依據現實狀況來進行配輥。如果上工作輥與下工作輥直徑不一樣的話，軋件的翹曲就會變得越來越嚴重，那么其頭部翹曲就會由小輥側翹曲慢慢的朝著大輥側翹曲。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如下圖1所示。

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

3 控制中厚板軋件頭部翹曲的措施

3.1 溫度控制

在對中厚板進行加熱的時候，一定要采用適合的加熱制度，這樣軋件上下的溫度就會比較均勻。如果采用了不適合的加熱制度，那么軋件在軋制的過程中，頭部就會出現非常嚴重的翹曲現象，對機器設備就產生很大的威脅，會嚴重影響到下面的生產活動，其生產活動就會沒有辦法進行下去。

軋件下表面的溫度如果遠遠高于上表面的溫度的時候，就會產生下圖2所示的變形。圖2（a）主要表現的是軋件在剛剛從加熱爐中取出來的時候，軋件上表面溫度要遠遠低于下表面的溫度，軋件經過軋制成了圖2中（b）所示的形狀，軋件頭部翹曲的情況就會變得非常嚴重，頭尾出現“雙翹”的形狀。實踐證明，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越來越大。因此，軋件在出爐的時候，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 軋輥旋轉速度控制

圖1 軋件上輥與下輥的直徑不一樣時在軋件頭部產生的翹曲

圖2 軋件上表面與下表面溫度不同所引起的變形

中厚板在進行軋制的過程中，一般情況下，在低速的時候咬入以及在升速的時候軋制。如果咬入長度非常短，在軋件的頭部剛剛咬入的時候，傳動電機就會開始加速。因為軋件頭部散熱性能比較好，所以其溫度并不是很高，但是傳動電機的負荷就會變得非常大，那么上電機與下電機的轉速就會呈現沒有規律的下降，軋件的工作輥就容易出現打滑的現象，軋件的頭部就會出現翹曲現象。如果咬入的時候速度太快，軋件頭部的溫度會變得很高，軋件表面的溫度差異也比較大，上電機與下電機的速度容易出現不相同，轉速也會變得越來越低，軋件頭部就會出現翹曲。所以要調整軋輥咬入軋件的咬入速度和軋輥軋制時的軋制速度。

3.3 工作輥直徑控制

在實際的工作中，對軋件頭尾形狀的控制是非常復雜的，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因素。在生產中，為了保證軋制出來的板材向上翹，在配輥的時候，通常會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不同，磨損程度不同。如果發現軋制出來的板材向下扣，就會嚴重影響中厚板的質量，影響安全生產。這時就要及時更換工作輥。對工作輥直徑的控制是生產中控制軋件“翹曲”的常用手段之一。

3.4 單道次壓下率控制

生產中對單道次壓下率的控制是最方便靈活地一種控制翹曲方式。當發現軋制出來的板材出現扣頭現象時，只需要控制單道次的壓下量，就能起到改善板型的目的。但是壓下量的調節是有限度的，如果壓下量過大，造成咬入角大于摩擦角，則軋件就不能咬入軋機完成軋制。所以壓下量的調節一定要適度。

如果通過壓下率的改變不能完成控制板型的目的，那么就需要通過改變其他條件來達到控制板型的目的。中厚板軋件頭部翹曲現象是多種因素共同作用的結果，在生產中不能單單考慮一種影響因素。如果考慮的因素不周全，就很有可能達不到預期的調整效果，降低生產效率。

4 結束語

綜上所述，對中厚板軋件出現頭部翹曲現象的各種影響因素進行分析結果表明，為了有效地減少中厚板頭部翹曲，在中厚板加熱的時候，鋼坯上下表面的溫度差異要控制在30到50℃的范圍內；對不同規格、不同品種的鋼板，合理設置軋件咬入速度與咬入長度，可以保證軋件頭部的平直。

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