基于熱軋板軋鋼工藝的相關要點分析探討

劉旭東

（山鋼股份萊蕪分公司銀山型鋼板帶廠，山東 濟南 271104）

熱軋板（寬厚比較大），且延展性與可塑性良好，可用于深加工處理，其已經成為鋼產品加工的重要材料。而軋鋼工藝時熱軋板加工的主要工藝，其生產技術與工藝水平對于軋鋼生產效率具有直接影響，包含熱軋工藝、合金熱軋工藝、冷加工工藝，各行業對于產品技術參數、精度要求不同，應當明確熱軋板軋鋼工藝的要點，從而提高工藝產能，增加經濟效益。

1 軋鋼工藝概述

鋼鐵軋制作為重工業中的關鍵工序，也是耗能較大的生產環節，利用軋鋼工藝可加工鋼坯為客戶所需的不同規格，日常生活中諸多設備均是利用軋鋼工序完成。軋鋼工藝根據工藝要求分為若干工序：根據軋制溫度不同，分為冷軋與熱軋；根據產品軋制特點，分為特殊軋制與一般軋制。而熱軋板自身為半成品，需要經過二次軋制，進而加工為成品鋼，其工藝流程如下：熱軋鋼板經過一次煉制后，將半成本放入加熱爐，利用初軋機反復軋制，將其輸送至精軋機，該生產工序中，由于熱軋板經過多次擠壓，其板帶結構產生變化，減小了半成品板材厚度，被軟化軋坯經過輥道至軋機生產工序，按照設定的大小、尺寸、樣式參數，加工成用戶所需的產品。鋼鐵企業通常選用7架4輥式軋精軋機，機前安裝測速輥和飛剪，飛剪能夠切削板面頭部，精軋機最高運行速度為23m/s，通常精軋機產出鋼材，厚度僅為幾毫米（見圖1）。

圖1 熱軋板成品

2 熱軋板加工常見軋鋼工藝類型

2.1 鐵素體軋制工藝

傳統的軋制工藝的精軋與粗軋均處于奧氏體區，對于兩相區終軋性能造成影響，該工藝精軋為鐵素體區，粗軋為奧氏體區，可避免兩相區終軋性能的損害，并且減少氧化皮量的產生，提高生產效率。在實際應用中，工藝加熱溫度較低，相較常規軋制技術，降低溫度為100℃～200℃，有效降低能耗，且在組織性能方面，降低加熱溫度能夠改善板材的性能，其原理是加熱溫度低避免形成分散細小的第二相粒子，降低了再結果溫度。因此，在生產深沖板材中，多應用該工藝，可提高深沖板材生產量，達到總鋼產品的40%，可見其發展空間廣闊。

2.2 無頭軋制工藝

無頭軋制作為常見軋制工藝，有效避免出現頻繁咬鋼情況，延長軋機的使用壽命。以往通常選用分塊軋制模式，軋制中易出現拋鋼、咬鋼的問題，導致操作人員需要對軋制速度頻繁調控，方能生產合格的成品鋼，無形中降低了生產效率，且鋼產品尾部與頭部易出現質量缺陷，損害鋼鐵企業的經濟效益。面對此種情況，一線人員不斷改良生產工藝，無頭軋制逐漸代替分塊軋制模式，結合生產數據可知，應用無頭軋制工藝，生產效率提升14%，鋼產品成材率增加1.0%，且降低了約3%的生產成本，使得該工藝被廣泛推廣。

2.3 高效連鑄連軋工藝

在連鑄應用中，工藝不僅提高成品鋼的質量，且產量也滿足企業生產需求。實際應用中，開澆工序作為重要生產環節，鋼水溫度會影響開澆質量，需結合吊至澆注平臺大包鋼水確定澆注環節，還要觀察中間包情況。進入澆注起步階段，速度為正常速度的50%，分多次完成速度提升工作，最后提速達到正常拉速，結晶器中鋼水淹沒水口，添加保護渣（見圖2）。

圖2 連鑄工藝

該工藝與無頭軋制相比，流程更為復雜，包含接收鋼水、中間包、鋼包回轉臺、導向段、結晶器、火焰切割機、拉矯機、固定擋板、收集臺架、熱送等環節。然而，高效連鑄則省去了初軋開坯、整模、脫模工序，節省生產成品鋼的時間。分析實際生產的數據，應用該工藝進行成品鋼生產，節省70%的勞動資源，前期基建費用節省40%，能源節約25%。

3 熱軋板軋鋼工藝要點

3.1 控制設備操作

在熱軋板軋鋼中，設備作為工藝實施的重要支撐，需要嚴格按照要求操作設備，以此提高鋼產品質量。一是安裝軋輥機，工作人員安裝中保證軋機上下輥徑等同，控制輥徑誤差不超過2mm，且確保出現誤差為上輥輥徑較大。二是操作軸承軋機，軋輥上應有最大軋制力矩，進行軋輥軸向參數調整，調整量最大為2mm，車輥階段，操作人員應注意軋輥車削前輥徑光潔度、毛坯尺寸等數據，測量軋輥輥徑變化，確保輥徑預留“盈余”，當工作人員發現與規定情況不符時，及時反饋。并且，軋輥車削前應在軸承內組裝好軋輥交裝輥，車削時以輥徑軸承內套外徑為標準，確保軸承處于理想同心度。同時，車輥階段保證上下輥固定斷面正對，以此為基準線，控制輥徑兼具，軸向誤差不超過0.1mm。

3.2 生產操作要點

熱軋板軋鋼工藝中，嚴格按照質量要求操作生產環節，且結合技術標準，細化軋鋼工藝步驟，重點注意以下環節：①精軋、中軋設備運行中，擋板檔好備用軋槽，以免進入雜物；②軋機規格不同，工作人員對鋼的溫度嚴格控制，開軋溫度正常下為1150℃～1200℃，而終軋溫度超過850℃左右；③壓下絲杠重點檢查，記錄其牢固性；④軋機軋輥傳動下，應加以緊固，緊固無效或產生其他異常，對生產質量造成影響，工作人員面對該情況時，需要及時更換輥。而斷輥情況下，采取換輥方式無法適配，需將整套軋輥更換；⑤中厚板生產階段，綜合考慮軋件較長，為簡化操作，人員應用梯形速度，其平均加速度是40r/s，減速度是60r/s，由于咬入能力富余，生產中控制第1、2道咬入速度為20r，3、4道為40r，5、6道未60r；⑥在軋鋼冷卻工藝中，應將在冷床上整齊排列鋼材，劃分爐號，對于鋼材重疊、斜移情況，需擺正偏移后移動。為保證加工鋼材后能夠充分冷卻，人員適當應用冷床，不能隨意拔鋼。生產中厚板時，由于材料規格較大，為提高生產的質量，控制加熱出爐溫度為1120℃～1130℃，避免過高溫出現，導致鋼材過燒，且利用高壓水去除表面氧化的鐵皮，以輥式矯直機進行矯直，軋后冷卻至相變溫度，冷卻溫度為5℃～10℃。

3.3 熱軋帶鋼翹頭

在穿帶階段，熱連帶會與軋件摩擦，生產環節中，需對此加以注意：

（1）控制壓下量。軋機壓下量不足，通常會產生翹頭，特別是第1、2道壓下量不足，表面位置出現翹頭，受到前滑吸收影響，下輥周圍速度產生變化，進而導致頭部上翹，人員為避免產生該問題，需要控制生產中的壓下量。

（2）配置下壓力。生產過程中，半連軋機組通常使用全部下壓力進行軋制，要求下輥直徑超過上輥，軋件此時會以均勻速度產生變性，與下工作輥接觸面大，下輥傳遞摩擦力至帶鋼表面通常超過上輥面，軋件運動階段，此時成功穿帶。第1、2道平軋機選擇下壓力通常為6mm～8mm，第3-6道平軋機下壓力為4mm～6mm，嚴格控制上述數據，以免配置下壓力不合格。

（3）軋件溫度控制。軋件受到除磷水、冷卻水的影響發生故障，軋件此時停留在軋制線，由于變化了空間位置，軋件通常會產生不同溫度，停留于軋制線后保持前后移動。因此，人員應避免軋制線上軋件停留于某一位置，以免發生局部冷卻。

（4）氧化鐵皮去除。軋件生產時，表面通常殘留一定量的氧化鐵皮，導致輥件經過氧化鐵皮產生打滑現象，軋件此時向殘留鐵皮位置彎曲，發生上翹，產生形變。

（5）工作輥磨損差異。在上下工作輥中出現磨損差異，會引發熱軋帶鋼，主要由于磨損軋輥，改變了軋輥表面粗糙度，鋼鐵受力后，由于粗糙度產生變化，致使下彎或上翹。

3.4 寬度尺寸

熱軋板軋鋼中，多選用連軋機組與半連軋機組，其中半連軋機組應用較少，對于機組技術的要求比較嚴格，工作人員一旦操作失誤，可能引發質量問題。實際工作中，寬度尺寸超標屬于常見現象，為避免該問題，人員操作中應注意以下環節。

（1）溫度不均勻。在軋制時間延長下，溫度隨之降低，降低溫度提高軋制力，進而影響寬度。此時尾部大、頭部小，難以達到預期加工效果，需對軋制速度嚴格控制，采取恰當提速方式解決該問題。

（2）立輥嵌槽。在立輥中，軋槽較為狹窄，易嵌入鋼塊，軋邊過程中，鋼邊寬度較窄，難以滿足質量要求。因此，工作人員在生產中重點檢查軋槽，明確軋槽結構內是否嵌有鋼塊，發現類似問題，及時處理。