超薄規(guī)格帶鋼軋制研究與實(shí)踐

尹國(guó)強(qiáng) 甄景燕

摘 要：薄規(guī)格熱軋卷的穩(wěn)定生產(chǎn)對(duì)后工序冷軋薄規(guī)格產(chǎn)品生產(chǎn)起到重要的保證作用，文章介紹了如何實(shí)現(xiàn)全流程工藝一體化控制，詳細(xì)地論述了高質(zhì)量超薄規(guī)格帶鋼穩(wěn)定軋制的實(shí)現(xiàn)方法。

關(guān)鍵詞：彎輥力；出爐溫度；精軋機(jī)負(fù)荷；穩(wěn)定拉速；輥縫水平值；PC角度

中圖分類號(hào)：TG335 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2019）15-0068-02

0 引言

在生產(chǎn)薄規(guī)格板卷過程中，由于各架軋機(jī)負(fù)荷大，軋制速度快，易出現(xiàn)板形問題，同時(shí)受連鑄坯坯形、溫度、二級(jí)模型的計(jì)算精度、軋機(jī)設(shè)備功能精度、操作水平等眾多因素的影響，很易出現(xiàn)穿帶軋破、軋制過程起浪堆鋼和尾部拋鋼甩尾等事故。經(jīng)過不斷的研究和實(shí)踐，從鋼水冶煉到鑄坯到軋制，層層把關(guān)，薄規(guī)格生產(chǎn)趨于穩(wěn)定，軋制量增大。

1 煉鋼區(qū)域質(zhì)量把控

煉鋼區(qū)域主要是合理組織生產(chǎn)，控制穩(wěn)定的生產(chǎn)節(jié)奏，嚴(yán)格控制鋼水質(zhì)量，盡量保證連鑄的拉速穩(wěn)定和板坯質(zhì)量。

（1）開發(fā)和使用一套智能調(diào)度系統(tǒng)，根據(jù)生產(chǎn)訂單，動(dòng)態(tài)調(diào)整生產(chǎn)組織，對(duì)異常情況就行判斷和預(yù)警，有序高效低能耗的組織鋼區(qū)生產(chǎn)。

（2）轉(zhuǎn)爐煉鋼質(zhì)量把控。采用靜態(tài)控制和動(dòng)態(tài)控制，準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)、檢測(cè)和控制轉(zhuǎn)爐煉鋼終點(diǎn)時(shí)的鋼水成分和溫度，有效縮短冶煉時(shí)間，減少消耗，降低成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

（3）精煉站要嚴(yán)格控制鋼水質(zhì)量：鋼水成分嚴(yán)格按照規(guī)定控制；盡量保證連鑄開澆第一爐中包鋼水過熱度控制在35-45℃之間，連澆爐次連鑄中包鋼水過熱度控制在25-40℃之間，同時(shí)上下爐次間的溫差不要相差太大（正常情況下最好不要超過10℃）；保證足夠的凈吹時(shí)間，鋼水中Ca/Alsol的比值按規(guī)定嚴(yán)格控制，避免因鋼水原因引起的漲桿或涮桿現(xiàn)象發(fā)生。

2 連鑄區(qū)域穩(wěn)定拉速

各班組在生產(chǎn)節(jié)奏、設(shè)備狀態(tài)和鋼水條件允許的情況下，要盡量保證正常工作拉速穩(wěn)定在4.5～4.8m/min，連澆爐次鋼水溫度偏上限時(shí)，拉速要往下限控制，避免拉速有大的波動(dòng)。

對(duì)中間包的壽命進(jìn)行管理，為避免澆次后期水口掉塊嵌入板坯引起軋機(jī)堆鋼，中包壽命按10小時(shí)不再開新一爐次鋼水控制。

對(duì)連鑄坯形進(jìn)行控制，楔形控制：兩側(cè)厚度差≤0.7mm。鐮刀彎：10m長(zhǎng)鑄坯鐮刀彎≤50mm，33m長(zhǎng)鑄坯鐮刀彎≤90mm，其它長(zhǎng)度的鑄坯按上述兩點(diǎn)決定的直線線形關(guān)系計(jì)算，但用于半無頭軋制的鑄坯鐮刀彎≤90mm。

通過提高鑄速和降低冷卻強(qiáng)度，來提高鑄坯入爐溫度。

3 加熱爐區(qū)域保證出爐溫度

為保證出爐溫度采取的措施：（1）鋼坯的出爐溫度參考粗軋后面的RDT溫度顯示值。（2）加熱爐各段溫度控制值在規(guī)定范圍內(nèi)。（3）控制各段爐溫的均勻性。（4）燒火工要控制各段爐溫的均勻性。

4 軋機(jī)區(qū)域

4.1 溫度控制

在保證軋輥具有足夠冷卻強(qiáng)度的前提下，為了減少鑄坯經(jīng)過粗軋的溫降，減少粗軋工作輥的冷卻水量。在確保除磷效果的前提下，為了降低由于除磷造成的溫降，盡可能地減少除磷水壓力。合理控制軋制節(jié)奏，提高加熱爐出爐溫度。

4.2 二級(jí)模型參數(shù)優(yōu)化

板形控制模型參數(shù)是否合理，對(duì)獲得良好的帶鋼板形是非常重要的。對(duì)二級(jí)模型中的磨損模型、熱凸度模型及軋輥彈性彎曲和壓扁模型首先進(jìn)行了離線模擬，然后通過在線軋制，大量采集現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際數(shù)據(jù)及模型計(jì)算結(jié)果，再通過回歸分析，得出最適合的模型參數(shù)，并在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行離線模擬、在線軋制調(diào)整，達(dá)到對(duì)SAU模型控制參數(shù)的優(yōu)化，從而實(shí)現(xiàn)了PC角和彎輥力設(shè)定值的優(yōu)化，最終使板凸控制在目標(biāo)凸度50um板形控制模型參數(shù)范圍內(nèi)。

4.3 建立合理的軋輥使用制度

建立合理的軋輥使用制度，有效地避免軋輥過度磨損，保證產(chǎn)品的質(zhì)量，提高軋機(jī)的使用壽命。如若軋輥使用不當(dāng)，冷卻不良，會(huì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響，更嚴(yán)重的情況，會(huì)引起大面積剝落或斷裂，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。每次軋輥上機(jī)前都要經(jīng)過嚴(yán)格的檢驗(yàn)，檢驗(yàn)軋輥表面的缺陷是否去除。使用過程中，根據(jù)軋制的鋼種、規(guī)格以及薄規(guī)格的比例，制定出不同的換輥噸位數(shù)，同時(shí)操作人員實(shí)時(shí)跟蹤軋輥的實(shí)際情況，出現(xiàn)問題，提早更換，保障了生產(chǎn)薄規(guī)格產(chǎn)品時(shí)，軋輥的良好狀態(tài)，有利于獲得良好的板形，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

4.4 優(yōu)化精軋工作輥原始輥形

根據(jù)實(shí)際穿帶、軋制和板形情況對(duì)精軋工作輥原始輥形進(jìn)行優(yōu)化，總體思路是：配置新的工作輥原始凸度，保證精軋機(jī)架的彎輥力在中間水平上，使彎輥系統(tǒng)具備根據(jù)凸度儀檢測(cè)，在線正、負(fù)雙向調(diào)節(jié)彎輥力的能力和空間。工作輥原始凸度調(diào)整后，不僅提高了穿帶穩(wěn)定性，而且改善了帶鋼板形質(zhì)量，各機(jī)架的彎輥力也保持在調(diào)整范圍的中間階段，板形控制系統(tǒng)具備根據(jù)凸度儀檢測(cè)在線自動(dòng)調(diào)整彎輥的能力。

4.5 合理分配精軋機(jī)負(fù)荷

合理分配精軋機(jī)的負(fù)荷，避免軋制過程中的沖擊負(fù)荷的產(chǎn)生，很好得控制凸度和平直度，使設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，軋制節(jié)奏穩(wěn)定。

4.6 最佳彎輥力的確定

最佳彎輥力是指在給定的工藝及設(shè)備條件下，保證板形良好時(shí)的最佳彎輥力。彎輥?zhàn)鳛檐垯C(jī)板形控制的主要調(diào)節(jié)手段，彎輥力的設(shè)置值選取，要考慮彎輥力在軋制過程中要有足夠的上下調(diào)節(jié)范圍，還要盡可能避免使用最大的彎輥力，以提高工作輥軸承的使用壽命。

4.7 合理進(jìn)行厚度過渡，調(diào)整好輥縫水平值

輥縫的調(diào)整是軋制工藝的重要參數(shù)之一，它的設(shè)定和調(diào)節(jié)是軋機(jī)操作的一項(xiàng)重要內(nèi)容，特別是新?lián)Q輥，要進(jìn)行燙輥，燙輥時(shí)要保證正確的軋制節(jié)奏，避免軋輥輥面的熱裂或影響軋輥的熱凸度。在軋制薄規(guī)格帶鋼時(shí)，會(huì)有由厚規(guī)格向薄規(guī)格過渡的過程，在此過程中要依據(jù)穿帶和拋鋼時(shí)的軋制情況，調(diào)整好輥縫水平值，使平穩(wěn)地由厚規(guī)格軋制向薄規(guī)格軋制的過渡。

4.8 控制好PC角度和軋機(jī)彎輥力

PC角和彎輥力是控制熱軋帶鋼凸度和板形的主要手段，PC角作為熱軋板凸度和板形控制的預(yù)設(shè)參數(shù)，彎輥力要參與預(yù)設(shè)定，同時(shí)主要在軋制過程中進(jìn)行調(diào)節(jié)，使彎輥力和PC角在預(yù)設(shè)定時(shí)達(dá)到良好的配合。軋制過程中，根據(jù)帶鋼的情況，合理控制彎輥力，PC角度賦予一定的上限值，保證穩(wěn)定穿帶。同時(shí)，根據(jù)機(jī)架間活套高度，及時(shí)進(jìn)行級(jí)聯(lián)調(diào)速，以保證機(jī)架間張力穩(wěn)定，從而保證穩(wěn)定軋制。

4.9 AGC（自動(dòng)輥縫控制）功能優(yōu)化

在薄規(guī)格軋制時(shí)，為了減輕和防止甩尾的發(fā)生，在機(jī)架正常投入AGC功能時(shí)，對(duì)帶鋼尾部的AGC控制進(jìn)行優(yōu)化，在帶鋼尾部從機(jī)架拋鋼時(shí)，將下機(jī)架的AGC關(guān)閉，有效改善了尾部形狀缺陷造成拋鋼時(shí)的甩尾現(xiàn)象的發(fā)生。

4.10 設(shè)備精度的保證和設(shè)備功能的投入

軋制薄規(guī)格前，要控制好軋機(jī)、卷取區(qū)域的設(shè)備精度，使之在控制標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。軋機(jī)區(qū)域的側(cè)導(dǎo)板開口度、活套角度、卷取區(qū)域的側(cè)導(dǎo)板開口度、夾送輥wiper板間隙、遛槽位置做好充分的檢查，否則在軋制薄規(guī)格易出現(xiàn)堆鋼事故。另外軋機(jī)的側(cè)噴、輥縫潤(rùn)滑、煙霧抑制等功能必須保證投入，另外，立輥必須投入，立輥的壓下量不能過大，一般控制在10-15mm，既有利于板坯對(duì)中，同時(shí)又不至于壓下量過大造成板坯邊部鼓起，不利于帶鋼頭部]尾部控制。同時(shí)也要保證軋輥的磨削精度和輥形精度。

4.11 熱軋油的投入

各機(jī)架的熱軋油必須保證正常投入，通過使用工藝潤(rùn)滑，不僅改善了下機(jī)軋輥的表面質(zhì)量，薄規(guī)格軋制時(shí)二次氧化鐵皮壓入也得到了有效控制，投入熱軋油后，軋機(jī)的負(fù)荷降低了10-15%，對(duì)薄規(guī)格的穩(wěn)定軋制十分有利。

4.12 提高薄規(guī)格板帶穿帶速度、加快軋制節(jié)奏

在薄規(guī)格軋制過程中，由于板坯消耗量速度下降，如果板帶穿帶速度較慢，將嚴(yán)重地限制連鑄的拉速，這樣同時(shí)板坯入爐溫度比正常拉速下低，增加了加熱爐的能耗，降低了生產(chǎn)率。通過對(duì)穿帶速度調(diào)節(jié)、軋機(jī)負(fù)荷分配優(yōu)化、同機(jī)架間噴水調(diào)節(jié)修改模型參數(shù)等方法，經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，得到可行的模型參數(shù)，經(jīng)過大量的薄規(guī)格軋制生產(chǎn)，有效地提高了穿帶速度，從而加快了軋制節(jié)奏，解決了薄規(guī)格限制連鑄拉速的問題，提高了生產(chǎn)率。

4.13 薄規(guī)格軋制時(shí)的操作控制

對(duì)于帶鋼頭部要根據(jù)不同的加熱爐確定不同的調(diào)平值，原則是保證頭部順利穿帶；帶尾離開每架軋機(jī)時(shí)，要盡量保證帶尾呈“舌形”，總之，要保持板形良好必須遵守均勻延伸或所謂“比例凸度一定”的原則來設(shè)定各道次頭、尾部的輥縫調(diào)平值，以避免甩尾和堆鋼。由于帶頭與帶尾調(diào)平值原則不同，而且以帶頭為基準(zhǔn)調(diào)平值的設(shè)定，因此在帶尾離開機(jī)架前，根據(jù)同一流加熱爐的上根板坯的尾部數(shù)據(jù)，提前將輥縫調(diào)平值修改為尾部值，避免生產(chǎn)中由于尾部調(diào)整過晚造成嚴(yán)重甩尾。

5 采取措施后所取得的效果

通過對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃的組織和優(yōu)化以及對(duì)鑄坯形狀、溫度制度以及軋制工藝參數(shù)及控制系統(tǒng)的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了薄規(guī)格板卷的穩(wěn)定生產(chǎn)，薄規(guī)格板卷的尺寸精度、表面質(zhì)量、板形質(zhì)量和力學(xué)性能都比較穩(wěn)定。板卷性能穩(wěn)定，屈服強(qiáng)度和延伸率全部滿足內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)要求。板卷尺寸均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，且波動(dòng)范圍較小。

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