王偉川
(河南省安陽鋼鐵股份有限公司,河南 安陽455004)
軋鋼就是在旋轉的軋輥間改變鋼錠、鋼坯形狀的壓力加工過程。而因為鋼錠或者鋼坯在常溫條件下難以變形,加工難度很大,此時需要將其加工到1 100~1 250℃,這種加工方式就是熱軋。目前熱軋是一種常見的加工手段,具有技術成熟、加工效果穩定的優點,已經成為一種常見的加工手段,值得關注。
通過對當前的熱軋板軋鋼生產工藝進行研究發現,目前主流的生產工藝主要集中在以下幾方面:
1)連鑄技術。采用連鑄技術,依靠靈活壓制工藝、在線工藝以及緊湊式生產工藝等進行生產,以不同的軋制工藝來適應不同的生產情況。
2)無頭軋制技術。目前在鋼鐵生產期間,軋制技術具有理想的穩定性,能在穩定的時間范圍內生產出不同性能的帶鋼。傳統軋制工藝下所生產的帶鋼厚寬比為900∶1,而無頭軋制技術則能夠將帶鋼厚寬比提高至1 200∶1;若在傳統生產工藝技術上強制對軋鋼產品進行冷卻,則會進一步提高鋼產品的性能[1]。
3)變相控制軋制工藝也十分常見,被廣泛運用在深沖板生產中,當前我國的很多企業在生產中都采用了該生產工藝,市場前景廣闊。
從整體上來看,我國熱軋板軋鋼工藝的起步較晚,但是相關技術研發已經取得了良好成績,主要表現為:
1)軋機作為熱軋系統的重要組成部分,在生產期間已經能夠掌握理想的溫度,且熱軋設備的相關性能均滿足設計規范。
2)在薄板連軋連鑄生產階段,我國進一步擴大該工藝的應用范圍,很多廠家已經具有獨立進行超薄帶鋼生產的能力。
在軋輥機安裝期間,相關人員要重點關注以下幾點:
1)確保軋機上下輥徑相同,將輥徑誤差控制在2 mm以下,但是必須確保上輥的輥徑大于下輥。
2)軋制帶肋鋼筋成品輥的直徑差要控制在1 mm以內,且上輥要大于下輥。
3)在裝輥時,確保輥與人字齒輪軸保持平衡,且相鄰架輥徑的差應控制在5 mm以下。
1)每根軋輥上應具有最大軋制力矩。
2)調整軋輥軸向參數,最大調整量為2 mm。
3)在車輥期間,相關人員還需要注意:第一,軋輥車削前關注毛坯各部位的尺寸、輥徑光潔度等數據,認真測量軋輥輥徑的直徑變化,保障輥徑具有一定的“盈余”;對于不符合規定情況,需要及時反饋信息。第二,在軋輥車削前,需將軋輥交裝輥組裝好軸承內套內,為保證質量,撤銷應以輥徑上的軸承內套外徑為標準,保證軸承能夠處于最理想的同心度。第三,車輥期間確保上下輥固定端的端面處于正對的情況,以固定端端面為基準線,保證輥孔內具有理想間距,軸向誤差控制在0.1 mm以內。
在熱軋板軋鋼工藝中,生產操作過程必須嚴格遵照質量管理要求進行,并依照現有的技術標準,細化熱軋板軋鋼工藝的基本事實步驟,其中的重點內容包括以下幾點:
1)在中軋、精軋設備運行期間,備用軋槽要用擋板當好,避免雜物進入。
2)不同規格軋機的操作人員必須嚴格控制鋼的溫度,正常情況下開軋溫度為1 150~1 200℃,終軋溫度大于等于850℃。
3)隨時檢查壓下絲杠的情況,并記錄其是否牢固。
4)各軋機發現軋輥傳動的情況下,需要進行緊固,若緊固無效或者出現其他異常情況,可能會影響生產質量,所以針對這種情況需要及時更換輥。
5)在發生斷輥的情況下,換輥不能配用,必須更換整套軋輥。
6)而在中厚板生產期間,考慮到軋件長,所以為了能夠簡化操作,生產人員可以采用梯形速度,根據現有經驗,梯形速度生產的平均加速度為40 r/s,平均減速度60 r/s;而因為咬入能力富余,所以在生產環節,對第1、2道,咬入速度可以控制在20 r左右;在第3、4道,咬入速度為40 r;第5、6道,咬入速度為60 r。
在熱軋板軋鋼工藝中,冷卻期間應遵照生產規定,其中需要注意的是:1)應該講鋼材整齊的排列在冷床上,并劃分爐號。2)針對鋼材斜移、重疊的情況,需要先將偏移情況保證擺正之后再移動。
3)為確保鋼材在加工之后能夠得到充分冷卻,相關人員可以適當運用冷床,不隨意撥鋼。
4)在中厚鋼板生產中,考慮到材料的規格較大,所以為了保證生產質量,在加熱出爐期間應該將溫度控制在1 120°~1 130°,溫度不能過高,這樣能夠減少過燒的情況;在通過高壓水去除表面的氧化鐵皮,矯直時選用輥式矯直機矯直,開始冷卻溫度一般盡量接近終軋溫度,軋后快冷到相變溫度以下,冷卻速度大多選用5~10℃或稍高些。
熱連帶在穿帶期間,會對軋件本身產生摩擦效果,因此在生產環節,相關人員應該重點關注以下幾點:
1)嚴格控制壓下量。一般當軋機壓下量不足的情況下,造成帶鋼翹頭,尤其是在第一道與第二道壓下量不足的情況下,帶鋼便會會出現在帶鋼的表面位置,但是因為帶鋼前滑吸收,下輥周圍在這種情況下會出現速度變化,致使帶鋼頭向上翹。所以相關人員為了避免上述問題發生,在生產期間需要控制壓下量。
2)下壓力的配置不合理。半連軋機組在生產期間,通常會通過全部的下壓力軋制,其下輥直徑必須大于上輥,此時軋件會以相對均勻的速度發生變形;而下工作輥和帶鋼之間的接觸面較大,且下輥傳遞為帶鋼表面摩擦力往往大于上輥面,此時軋件在運動期間,進而成功穿帶。一般第一道和第二道平軋機下壓力會選取6~8 mm范圍,而第三道-第六道平軋機下壓力會選取4~6 mm[2]。通過嚴格控制上述數據,能夠避免下壓力配置不理想的情況。
3)因為上下工作輥的磨損程度存在差異,最終引發熱軋帶鋼翹頭情況。這是因為在軋輥磨損的情況下,軋輥表面的粗糙度發生變化,鋼鐵在受力過程中也會因為粗糙度等出現改變,最終導致帶鋼上翹或者下彎。
4)帶鋼上表面殘留氧化鐵皮,在生產期間,軋件表面往往會殘留少量的氧化鐵皮,而這種情況會造成輥件在經過氧化鐵皮時出現打滑的情況,此時軋件會朝著殘留鐵皮的方向彎曲,出現上翹。為了避免這個問題,工作人員在生產之前,可以先用蒸汽吹風的方法,充分去除鋼錠上的鐵皮,最終消除翹頭。
5)軋件溫度不均勻。一般在生產過程,軋件受冷卻水、除磷水等作用影響下會出現故障,此時軋件可能停留在軋制線上。這次因為空間位置變化,軋件往往會形成不同的溫度,此時軋件停留在軋制線上之后會繼續保持前后移動。所以對于工作人員而言,要注意避免軋件在軋制線上停留在一個位置,這樣能夠避免軋件出現局部冷卻的情況。
軋鋼企業由半連軋機以及連軋機組等幾部分組成,在熱軋板軋鋼工藝中,半連軋機組的運用較少,因此對該機組的技術要求更加嚴格,一旦工作人員出現失誤操作,就有可能引發質量問題。但是在實際上,造成帶鋼寬度尺寸超標就是一種常見現象,為了能夠避免這一問題,相關人員需要重點關注一點幾點:
1)帶鋼溫度不均勻。帶鋼溫度會跟隨軋制時間的延長而造成溫度下降,在溫度下降的情況下,造成軋制力提高,帶鋼的寬度也會由此發生變化。在這種情況下,帶鋼的頭部小且尾部大,無法達到預期加工目的,所以需要嚴格控制鋼的軋制速度,如通過適當提速的方法來解決該問題。
2)立輥嵌槽。立輥的軋槽狹窄,在這種情況下容易有鋼塊嵌入其中,此時在軋邊時,鋼邊寬度窄,不滿足質量要求。因此對于相關工作人員而言,在生產期間需要重點檢查軋槽,檢查有無嵌塊卡在結構中,若發現類似問題,需要及時采取處理措施。
熱軋板軋鋼工藝的技術復雜,因此對于相關人員而言,在未來工作中需要充分把握其中的技術細節,優化技術應用路徑,并結合現有生產經驗完善加工過程,這樣才能有效避免質量問題發生,最終增強提高企業的生產力,提高經濟效益,推動企業實現長遠發展。