2250 產線熱軋帶鋼表面質量提升研究

劉永強，馮 艷

（河鋼邯鋼邯寶熱軋廠，河北 邯鄲 056000）

0 引言

在高效生產模式下，結合往年高表面要求用鋼的低成本軋制工藝研究公司課題取得的寶貴經驗，通過優化加熱爐工藝和控制出爐溫度，優化精軋油膜潤滑給油量延長軋輥使用質量，持續監護現場除鱗系統和油膜潤滑系統保障熱軋帶鋼表面質量，不斷完善粗軋道次調平和立輥橫移功能并將其配合使用提高粗軋板型質量，減輕帶鋼表面異物壓入等諸多方面逐步展開氧化鐵皮控制工藝優化，實現了高表面鋼軋制單元塊數和整體長度的增加，提高了軋輥利用效率，減少了換輥次數，在提產不降質的前提下，達到降本創效的目的[1-2]。

1 2250 產線熱軋帶鋼表面質量提升措施

1.1 推進3+3 道次軋制，節能增產提質量

在高效生產需求背景下，利用往年高表面要求用鋼的低成本軋制工藝研究公司課題取得的寶貴經驗，完善了車間高表面要求鋼種（牌號）生產管理制度，從生產計劃審核、產前確認、過程控制、異常情況處置等全流程制定過程控制要點和工藝控制要點，指導生產班組標準化組織生產，并組織了生產班組各崗位的培訓，采用獎懲手段強力推行使用落地，保證了高效生產模式下提產不降質[3]。

2022 年版高表面管理制度的有力推行，為帶鋼高效生產起到了保駕護航的作用：

1）計劃單元中高表面軋制塊數平均到了60 塊以上，個別計劃中達到了68 塊，純高表面牌號軋制里程在60 km 左右，減少了換輥次數；

2）低碳鋼類高表面要求的牌號粗軋3+3 道次投用率達到了84.2%，相比傳統軋制提高了近3 倍，有力地提升了生產節奏，如圖1 所示為高表面低碳鋼粗軋3+3 道次使用率；

圖1 粗軋R2 軋制道次的Pareto 圖

3）低碳鋼的出爐溫度同比降低了近27 ℃，有效地降低了生產成本，如圖2 所示為2021 年低3+3 使用率R2DT 溫度，圖3 為2022 年高3+3 使用率R2DT溫度。

圖2 R2 粗軋出口溫度的趨勢分析圖（低3+3 使用率）

圖3 R2 粗軋出口溫度的趨勢分析圖（高3+3 使用率）

加熱質量是影響板坯表面質量的關鍵因素，加熱工藝參數主要包括加熱溫度和加熱時間。加熱溫度高、加熱時間長，氧化鐵皮黏在鋼坯、鋼板上，不容易被清除掉，軋制時，形成一次氧化鐵皮壓入，堅持“快加熱、慢均熱”熱負荷前移的原則。一個生產計劃單元的板坯的板坯按照不同強度級別的SPHC 系列、SAPH 系列、QStE 系列分別控制加熱時間和加熱溫度，在去年原來溫度控制的基礎上降低20 ℃，即加熱溫度控制在1 180～1 240 ℃，加熱時間160～210 min，如圖4 所示為近兩年出爐溫度分析。

圖4 2022 年出爐溫度分析

1.2 配合使用粗軋道次調平和立輥橫移功能

粗軋分道次輥縫調平和立輥橫移功能的配合使用，解決了因3 座加熱爐爐況不同而長期困擾的粗軋板型問題，減少了精軋的帶鋼跑偏對側導的異常磨損，從而減少了精軋異物壓入類問題。

1.3 優化精軋側導控制程序

近三年熱軋沒有大修，精軋導臺對向間隙較大，極易造成開口度偏差，針對此情況，利用檢修時間對精軋側導進行多位置測量，找出對向間隙值，優化程序控制，即從小開口度打至大開口度時，先打至大開口度+附加值位值，然后再壓下附加值，此可有效消除對向間隙偏差，保證正確的開口度值，減少帶鋼的異物壓入情況；同時，根據現場精軋側導使用情況，在側導與牌坊之間增加焊鋼板以減少間隙，預防精軋側導被厚規格的帶鋼拉跑偏，再軋制薄規格帶鋼時致使軋線不對中而出現異常磨損側導或黏鋼而出現異物壓入質量問題，并借鑒電工鋼生產取得的寶貴經驗，在生產間隙做好對側導的檢查和清理。

1.4 提高精軋模型設定精度

在提升FSU 精度的工作過程中，重點對frop 模型內工作輥的溫度進行校核。由于FSU 只對中心輥縫進行計算，主要用于控制帶鋼厚度的控制精度及機架秒流量，因此frop 中的工作輥溫度計算也只使用工作輥中心部分，整個工作輥的輥型則由PCFC 進行計算。采用frop 計算的工作輥溫度校核方法：待工作輥下機后，其芯部溫度充分向外擴散，測量工作輥中心部位溫度并與模型計算的溫度進行對比。經過溫度校核，提高了FSU 計算的輥縫精度，保證了精軋各機架的負荷分配，減少了精軋個別機架工作輥的異常磨損。為減少軋制中的跑偏現象，增加高強鋼種的精軋機張力。

1.5 精軋實施高溫快軋工藝

為實現高溫快軋技術，減少三次氧化鐵皮對酸洗及鍍鋅表面質量的影響，加快軋制速度，針對邯寶熱軋的普碳鋼等酸洗備料，如熱鍍備料、大梁鋼等，將≤3.0 mm 厚度的備料終軋溫度由880 ℃提升為890 ℃，統一增加10 ℃的終軋溫度，使每塊鋼精軋軋制時間平均縮短6 s，節約軋制時間，實現高效化生產的同時，減少三次氧化鐵皮的生成，提高了酸洗和鍍鋅備料表面質量。白斑氧化鐵皮缺陷率隨卷取溫度的變化如圖5 所示。

圖5 白斑氧化鐵皮缺陷率隨卷取溫度的變化

1.6 做好對現場關鍵質量設備的維護

由于近三年沒有對設備進行大修，導致精軋機在線設備腐蝕嚴重，不斷有鐵皮脫落造成異物壓入，通過跟蹤表檢異物形態確定異物的主要來源，再把相關信息反饋至機械設備中，根據分析建議，第一季度重點對精軋機3、5、7 號入口上刮水板框架進行更換，接下來繼續跟蹤使用效果，利用較長檢修時間逐步更換其他機架框架；針對精軋側導黏鋼問題，操作時采用機架調平值預調整模式，保證精軋對中曲線在-12.5 mm；對設備功能和精度做到日常維護常態化。

1.7 采取針對性措施，提升產品質量

通過分析異物壓入距離頭部位置分布（918 個數據點），高度懷疑異物缺陷產生原因為帶鋼頭部板型不好刮蹭側導、冷熱交替或機架咬鋼瞬間振動大而致使機架銹蝕物脫落被壓入帶鋼，從而造成異物壓入缺陷。異物壓入距離頭部位置分布如圖6 所示。

圖6 異物壓入距離頭部位置分布

為了避免個別橫噴閥門開啟慢，頭部吹掃不凈，將機架間橫噴時序優化為：F2 開啟時序為FSB 出口HMD 亮，F3—F7 開啟時序為上一個機架加載；精軋入口側導板新材質耐磨板上機（精軋F5、F6 側導已投用，效果良好，今后可擴大使用范圍）。

1.8 優化側噴位置和角度

在卷取入口增加橫噴水裝置，優化側噴位置和角度；吹掃入口可能產生火星異物，減少卷取區域異物壓入。

2 取得成效及主要創新點

為解決氧化鐵皮破碎后壓入帶鋼造成花斑的問題，設計一種平整機隨動板帶吹掃裝置；實驗研究了冷速對氧化鐵皮結構的影響，對熱卷庫內快冷措施提供有力支持；對各鋼種油膜潤滑油水比進行優化，基本全部優化完畢后，達到良好的輥面質量和軋制力降幅穩定的均衡狀態；泛推行3+3 道次軋制，以實現節能、增產、提質量的目的。

3 結語

邯鋼2 250 mm 產線自投產以來，在消化各種新技術的同時，積極創新，根據生產線中實際存在的問題，開發新功能以適應市場和用戶的更高需求。15 年來，針對生產中出現的問題，能夠發現產品表面質量缺陷，分析缺陷的位置及規律，并實現對產品表面質量的后續跟蹤，最終提高了產品各項指標，高標準滿足用戶需求。