提高四輥CVC可逆式軋機(jī)板形控制的研究與應(yīng)用

劉愛民

(濟(jì)南鋼鐵股份有限公司冷軋廠 山東 濟(jì)南 250101)

浪形缺陷作為冷軋產(chǎn)品改判的主要改判缺陷，降低冷軋產(chǎn)品浪形缺陷改判率，對(duì)提高冷軋產(chǎn)品質(zhì)量，降低冷軋成本，提高冷軋產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力具有非常重要的作用。濟(jì)鋼冷軋產(chǎn)品浪形改判率自2006年投產(chǎn)以來(lái)一直都是冷軋改判的主要缺陷之一，在去年一度達(dá)到1.14%，嚴(yán)重影響了冷軋產(chǎn)品質(zhì)量的提升，并且對(duì)產(chǎn)品交付和合同兌現(xiàn)產(chǎn)生了一定的消極影響，降低了冷軋產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。

本文主要通過(guò)對(duì)雙機(jī)架可逆式軋機(jī)的壓下規(guī)程、輥形曲線優(yōu)化以及支撐輥換輥周期等工藝參數(shù)進(jìn)行研究分析，采取進(jìn)一步的優(yōu)化措施，使軋機(jī)板形控制水平得到有效提高，浪形改判率得到有效控制。

1 雙機(jī)架四輥CVC可逆式軋機(jī)介紹

雙機(jī)架冷軋機(jī)組是冷軋廠的主體設(shè)備，采用高架、緊湊式布置，主要設(shè)備包括兩架四輥可逆式軋機(jī)、一臺(tái)開卷機(jī)、兩臺(tái)卷取機(jī)。軋機(jī)采用了CVC、正負(fù)彎輥、多區(qū)冷卻、液壓AGC等先進(jìn)技術(shù)，配有先進(jìn)的測(cè)速、測(cè)厚、測(cè)張系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)厚度、板型的閉環(huán)控制，整體裝備水平達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

機(jī)組設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力年產(chǎn)83.2萬(wàn)噸。主要產(chǎn)品規(guī)格為0.3～2.5mm厚，900～1650mm寬，卷重最大35噸。主要鋼種有碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金高強(qiáng)度鋼等。

圖1 雙機(jī)架可逆冷軋機(jī)工藝布置

圖2 雙機(jī)架可逆冷軋機(jī)軋輥工藝布置

2 軋機(jī)板形控制影響因素分析

2.1 不同鋼種浪形改判情況

統(tǒng)計(jì)2010年一季度冷軋產(chǎn)品各鋼種浪形改判率情況如下：

表1 冷軋產(chǎn)品各鋼種浪形改判率情況

從表1中可以看出，St14鋼種的改判率為1.42%，為浪形改判的第一鋼種，占所有浪形缺陷的34%；St12鋼種的浪形改判率為 1.2%，占所有浪形缺陷的61.9%，這兩個(gè)鋼種為影響冷軋產(chǎn)品浪形改判率的主要鋼種。

2.2 影響St14和 St12鋼種板形控制的原因

從本臺(tái)軋機(jī)的布置形式來(lái)看，通過(guò)六西格瑪影響因素分析，去除熱軋?jiān)习逍斡绊懸蛩赝?，影響這兩個(gè)鋼種板形控制的主要原因有：成品道次壓下率、工作輥輥形以及支撐輥換輥周期。

2.2.1 成品道次壓下率：冷軋軋制過(guò)程中，成品道次壓下率的不同對(duì)冷軋產(chǎn)品板形質(zhì)量具有重要的影響意義，壓下率極大或者極小都不利于帶鋼板形的控制[1]。

2.2.2 工作輥輥形：本臺(tái)軋機(jī)CVC軋輥曲線采用的3次輥形曲線，工作輥橫移范圍為-100～100mm，等效凸度范圍為0mm-0.700mm，最大最小直徑差為1.298mm。不能滿足目前生產(chǎn)板形控制要求。

圖3 不同帶鋼寬度變化帶鋼凸度的和軋輥等效凸度變化情況

2.2.3 支撐輥換輥周期：通過(guò)對(duì)不同支撐輥換輥里程的輥形曲線發(fā)現(xiàn)，隨著軋制里程的增加，支撐輥輥形磨損非常嚴(yán)重，對(duì)板形控制產(chǎn)生非常不利的影響。

圖4 軋制里程1000-1200km 磨損量0.1mm

圖5 軋制里程1400-1600km 磨損量0.21mm

圖6 軋制里程大于1700km 磨損量0.35mm

3 軋制工藝改進(jìn)

3.1 成品道次壓下率優(yōu)化

圖7 軋制規(guī)程優(yōu)化前后對(duì)比圖

優(yōu)化前，寬度在1250mm以上總壓下率大于70%，寬度為1000-1100mm之間，總壓下率大于73%時(shí)，成品道次壓下率在25～30%之間；通過(guò)增加一個(gè)軋程后，成品道次壓下率保持在20%左右，板形控制良好。

3.2 工作輥輥形優(yōu)化

通過(guò)在現(xiàn)有三次軋輥輥形曲線的基礎(chǔ)上，聯(lián)合東北大學(xué)進(jìn)行輥形曲線優(yōu)化，軋輥輥形曲線的最大軋輥等效凸度在563.8μm的基礎(chǔ)上明顯提高，能達(dá)到設(shè)計(jì)的700μm的要求，擴(kuò)大了軋機(jī)的板形控制范圍[2]。

圖8 采用原輥形曲線和新開發(fā)的輥形曲線時(shí)軋輥等效凸度隨帶鋼寬度的變化

圖9 原輥形曲線和新設(shè)計(jì)輥形曲線以及廠家提供的凸度調(diào)節(jié)范圍

3.3 支撐輥換輥周期優(yōu)化

通過(guò)對(duì)比不同里程下機(jī)支撐輥輥形缺陷情況，充分考慮到更換支承輥的成本以及換輥時(shí)的時(shí)間和人員安排，以及實(shí)際生產(chǎn)的需要等因素，在支承輥輥形曲線惡劣之間更換支承輥，確定換輥周期為1600km。

4 小結(jié)

通過(guò)對(duì)壓下規(guī)程、輥形曲線以及支撐輥使用里程的優(yōu)化，冷軋產(chǎn)品質(zhì)量明顯提升，主要表現(xiàn)在：

4.1 軋制帶鋼板形的控制能力得到有效提高，浪形改判率明顯降低，有改進(jìn)前的1.14%降低至0.51%。年創(chuàng)造效益50余萬(wàn)元。

4.2 進(jìn)一步降低了冷軋成本，提高了顧客滿意度，質(zhì)量異議明顯降低。

［1］王國(guó)棟.板形控制和板形理論[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1986.

［2］劉光明，邸洪雙，常安，等.CVC軋機(jī)輥形曲線設(shè)計(jì)及等效凸度探討[J].東北大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，29(10):1444-1446.