冷軋廠罩式退火平整工序板帶橫紋缺陷控制技術淺析

徐其亮，滕文娟，蔣曉剛

（首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責任公司，河北 唐山 063000）

某司冷軋廠罩退各工序投產(chǎn)后，橫紋缺陷一直較多，嚴重影響了罩退卷的經(jīng)濟效益。針對此問題，采取了一定控制手段后，該缺陷得到了一定的緩解，但沒有有效控制，因此導致的非正品數(shù)量仍比較高。而后針對罩式退火各機組進行系統(tǒng)、全方位排查，分析各方面可能原因，最終制定了一系列有效控制措施。

1 橫紋缺陷產(chǎn)生的原因以及應對措施

經(jīng)罩式爐退火的鋼卷在平整過程中有時會出現(xiàn)橫紋缺陷，該缺陷表現(xiàn)為沿寬度方向上的橫向印記，肉眼明顯可見，同時有明顯的手感。板帶表面一旦出現(xiàn)橫紋，板帶的表面質(zhì)量及力學性能均會受到影響。對于橫紋缺陷，板帶厚度≥1.0mm時容易出現(xiàn)，板帶越厚越容易出現(xiàn)，嚴重時該可達70-80米，目前各大鋼廠均將橫紋缺陷列入常規(guī)缺陷范圍內(nèi)。

圖1 典型橫紋缺陷

為了緩解該缺陷，產(chǎn)線立即組織攻關。攻關小組系統(tǒng)分析了投產(chǎn)以來關于該缺陷攻關的履歷，對于有效果的措施，繼續(xù)貫徹執(zhí)行，對于做的不到位的方面或當時未分析到的，進一步采取相應措施進行控制，具體如下。

1.1 嚴格控制平整入口卷上線溫度

板帶的屈服強度是隨著溫度的降低而升高的，那么，可以通過降低鋼卷的上線溫度來提高其屈服強度。針對冬夏季節(jié)不同的特點，產(chǎn)線規(guī)定秋冬季上線溫度≤30℃，春夏季上線溫度≤40℃。在保證生產(chǎn)順利進行的情況下，盡全力控制鋼卷上線溫度。

1.2 平整卷取機芯軸加橡膠套筒

罩退平整卷取機芯軸設計無套筒，未經(jīng)平整的板帶與剛性的芯軸接觸，很容易產(chǎn)生橫紋缺陷。若能夠在卷取機增加套筒，由于有套筒的緩沖，則能夠大大減輕橫紋的發(fā)生幾率。經(jīng)過查找資料以及與某鋼廠專家交流，對平整卷取機增加橡膠套筒，經(jīng)檢驗，效果非常明顯，對于厚度≤1.5mm的板帶，橫紋缺陷基本消失，對于厚度＞1.5mm的板帶，橫紋缺陷也大大減輕。

1.3 退火爐模型優(yōu)化

隨著生產(chǎn)經(jīng)驗的逐步提高，產(chǎn)線發(fā)現(xiàn)，當爐臺組垛鋼卷數(shù)量為3卷或者5卷時，二級模型計算的保溫時間較4卷組垛時偏長；有時偏長較少，不容易發(fā)現(xiàn)；而有時可偏長達150分鐘之多，導致生產(chǎn)效率降低，而且，造成鋼卷屈服強度偏低，當爐臺中為厚規(guī)格時，更容易出現(xiàn)橫紋缺陷。

經(jīng)產(chǎn)線與設備供應商多次溝通，顧問來產(chǎn)線現(xiàn)場服務，結合當下產(chǎn)線罩退生產(chǎn)性能情況，基于威仕爐最新的模型優(yōu)化結果，設備供應商對產(chǎn)線退火模型進行了核心數(shù)學模型軟件系統(tǒng)的優(yōu)化和替換。經(jīng)現(xiàn)場試驗對比，替換后模型計算時間更加準確，有利于性能優(yōu)化和退火效率提高，對改善橫紋缺陷也起到了一定的作用。

1.4 修訂罩式爐天車立卷夾鉗打磨標準

因設計存在問題，罩式爐天車立卷夾鉗自投產(chǎn)以來，造成鋼卷內(nèi)圈的橫紋缺陷；后經(jīng)改造，在夾鉗錐頭弧面上補焊了一塊直徑608mm的鋼板，內(nèi)圈橫紋問題基本得到了解決。但隨著時間的推移，立卷夾鉗弧面在使用中磨損嚴重，需重新打磨，故修訂了天車立卷夾鉗打磨標準，具體如下。

①夾鉗錐頭弧面材質(zhì)為16Mn或者25Mn，直徑為608mm；②焊板與夾鉗基板之間要填實，保證焊板弧面經(jīng)長時間使用后平直度不出現(xiàn)問題，像下圖所示就有問題，弧面是彎曲的，有明顯的高點和低點；③焊板與夾鉗基板要焊結實，不能有裂縫，容易發(fā)生安全問題。如使用一段時間后開裂，要及時修復；Ⅳ，夾鉗弧面四周不能有棱角，要打磨成圓弧狀。

產(chǎn)線要求班組隨時檢查立卷夾鉗的狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)問題及時反饋。另外，打磨標準中附上了照片，通過圖文并茂的方式，將合格照片與不合格照片做了對比如圖2。

圖 2

通過上述措施，徹底杜絕了鋼卷內(nèi)圈橫紋的問題。

1.5 “走出去、請進來”，赴某鋼廠交流，學習閉輥縫穿帶

為了進一步優(yōu)化生產(chǎn)工藝，減少橫紋缺陷，產(chǎn)線赴某鋼廠學習閉輥縫穿帶的經(jīng)驗，經(jīng)交流，閉輥縫穿帶方面的經(jīng)驗如下：

某鋼廠閉輥縫穿帶工藝過程為：帶頭穿過出口光柵-停車-輥縫閉合-軋制力壓至1500KN-聯(lián)動穿帶至卷取機-停車建張-啟車。其中需要說明如下，輥縫閉合及穿帶至卷取機時都是沒有張力的。

某鋼廠生產(chǎn)時由于閉輥縫自動穿帶容易受帶頭質(zhì)量的影響，故在自動穿帶的過程中，容易因為卷取質(zhì)量不好而下小卷。目前某鋼廠很少采用閉輥縫自動穿帶方式，而是采用閉輥縫手動穿帶。

某鋼廠的平整機手動閉輥縫穿帶為穿帶過程中，手動壓下，卷取機占位后自動建張，輔助設備自動就位，操作人員手動點擊“爬行”按鈕進行起車。

在進行帶頭軋制時，某鋼廠平整機采用最小軋制力進行軋制。并將最小軋制力增加至1500KN。

冷軋罩退消化吸取了某鋼廠的經(jīng)驗后，也進行了閉輥縫穿帶的試驗，如下：穿帶時建立前張力，能夠順利穿帶，并且壓的最小軋制力為850KN，通過跟蹤，送的10塊樣板中（厚度規(guī)格1.2～1.5mm），屈服平臺均已消除，Rp0.2為257～280Mpa，符合要求。

經(jīng)檢驗，產(chǎn)線橫紋缺陷量較措施實施前有明顯降低。

2 效果評價

針對出現(xiàn)的橫紋缺陷，冷軋罩退采取各種措施逐漸控制了該問題的發(fā)生，橫紋缺陷從占總產(chǎn)量比例的0.51%降到0.03%，降低了0.48%。同時，因橫紋缺陷量降低而減少了切損，提高成材率0.04%。產(chǎn)線月產(chǎn)每月基本穩(wěn)定在4萬噸左右，則根據(jù)上述降低橫紋非正品提高的效益及提高成材率增加的效益，兩項并舉，為產(chǎn)線每年提效近百萬元。

3 結論

橫紋缺陷是平整機的常見缺陷，經(jīng)常在板帶頭尾邊部產(chǎn)生，整體以橫向非直線紋路呈現(xiàn)，中間規(guī)格和較薄規(guī)格易產(chǎn)生。

橫紋缺陷與平整上料溫度、退火模型、立卷夾鉗等方面有關，控制上料軋制溫度、優(yōu)化退火模型、提高立卷夾鉗弧面質(zhì)量等措施可減少橫紋缺陷的發(fā)生。