鞍钢2150ASP线花纹板工艺开发与生产实践_王进臣

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鞍钢2150ASP线花纹板工艺开发与生产实践_王进臣

鞍钢技术

2015年第1期ANGANGTECHNOLOGY总第391期

鞍钢2150ASP线花纹板工艺开发与生产实践

王进臣1，丁学学2，谷春阳1，王睿1，范垂林1，张孝强1

（1.鞍钢股份有限公司热轧带钢厂，辽宁鞍山114021；

2.鞍钢股份有限公司产品制造部，辽宁鞍山114021）

摘要：介绍了鞍钢2150ASP生产线花纹板的开发及生产情况。选定了花纹的尺寸，制定了合适的轧制工艺，保证了花纹高度符合标准要求，将基板厚度×系数作为来料厚度进行卷取机的辊缝设定，实现了卷取机各辊缝值的全自动设定。通过工艺改进，单根花纹辊轧制量达到了

1.5～2.0万t，解决了花纹板生产过程中卷取机上夹送辊表面挂腊缺陷，提高了生产效率，降低了生产成本。

关键词：ASP；花纹板；纹高；辊缝控制

中图分类号：TG335文献标识码：A文章编号：1006-4613（2015）01-0052-04DevelopmentsonRollingTechnologyforProducingCheckeredSteelSheetsand

TheirProductionPracticeBasedon2150ASPLineofAngang

WangJinchen1，DingXuexue2，GuChunyang1，WangRui1，FanChuilin1，ZhangXiaoqiang1（1.HotRolledStripSteelMillofAngangSteelCo.,Ltd.,Anshan114021,Liaoning,China；2.ProductManufacturingDepartmentofAngangSteelCo.,Ltd.,Anshan114021,Liaoning,China）Abstract：Developmentsofcheckedsteelsheetsandthesituationofmanufacturingthesheetsbasedon2150ASPlineofAngangareintroduced.Accordingtotheactualmanufacturingconditionsthesizeofcheckeredpatternonthesurfaceofcheckedsteelsheetsisselected,theappropriaterollingtechnologyisdeterminedsothattheheightofcheckeredpatternisguaranteedtomeettherequirementsofthestandard.Fortherollingtechnologytheautomaticsettingforvaluesofdifferentgapsofthecoilingmachineisachievedbytakingthevalueofthebaseplatethicknessmultipliedbycoefficientasthethicknessoftheincomingsheetforsettingthegapsofthecoilingmachine.Byupgradingtherollingprocesstherollingamountforthesinglecheckedrollisreachedtotherangefrom15000to20000tonsandthedefectofthescratchingoccurredonthetoppinchrolliseliminatedandthustheproductionefficiencyisimprovedandtheproductioncostisdecreased.

Keywords：ASP;checkeredsteelsheet;veinheight;gapcontrol

花纹钢板具有外形美观、表面防滑、节约金属

等优点，应用于建筑、造船、车辆制造和机械制造

等行业，市场需求广泛。花纹钢板的花纹种类有扁

豆型、圆豆型和菱形三种。其中扁豆形花纹板的市

场应用最为广泛，其优点是外形美观、防滑效果

王进臣，工程师，2004年毕业于东北大学材料成型及控制

工程专业。E-mail:agwangjc@163.com好，鞍钢2150ASP生产线开发的就是这种扁豆型花纹板。鞍钢2150ASP生产线是由鞍钢自主设计、建造的第二代中薄板坯连铸连轧生产线，设计年产量500万t，原料为135／170mm×（1000～2000）mm中薄板坯，产品规格为（1.8～25.4）mm×（1000～2000）mm，主要生产高牌号管线钢、集装箱板钢、船板钢、超深冲汽车用钢、低合金钢等，

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鞍钢技术

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ANGANGTECHNOLOGY

记号）相结合的方式进行区分。

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重37.3t，于2005年12月2日正式投产［1］。该生产线投产后积累了大量宽规格普碳钢和低合金钢生产经验，由于是中薄板坯连铸连轧生产线，生产成本较低，适合连续、大批量生产花纹板。

机模型系统中，采用等效化学成分与牌号（或出钢

虽然花纹板与平板采用相同的成分设计，但由于轧制花纹板时印花机架负荷需要特殊控制，有必要对花纹板进行单独识别。实际生产过程中，采取对花纹板出钢记号末两位进行特殊设计的方式进行识别，也为扩展其他成分花纹板预留了空间。

2150ASP生产线开发花纹板可扩大鞍钢花纹

板规格范围，满足市场需求，调整产品结构，具有极大的经济效益和社会效益。

1工艺开发

与平板相比，花纹板生产具有自身的技术难点。由于花纹的存在，印花机架带钢上下表面的金属流动不对称，容易出现缠辊卡钢事故；金属向花纹辊凹槽的填充而产生花纹，花纹高度与槽深、轧机负荷、轧制温度等因素密切相关；花纹高度干扰测厚仪、凸度仪等仪表检测，从而对厚度控制、板形控制有一定影响；层流冷却过程中易造成花纹板表面存水；花纹高度相当于给钢板基板厚度增加了附加厚度，卷取区域辊缝设定需充分考虑；花纹会对卷取机前的夹送辊造成损伤；花纹辊由于刻槽，容易出现轧辊脱落现象。

1.3温度制度

为利于花纹形成，同时降低印花机架负荷，花纹板的加热和轧制温度比平板略高。在花纹板卷取过程中，钢板表面的花纹受卷取机前夹送辊的压扁作用，并对夹送辊本身造成损伤，较低的卷取温度可缓解这种现象的发生。2150ASP线生产

Q235B材质花纹板时，终轧温度一般控制在880～900℃，卷取温度一般控制在630～650℃。1.4轧制工艺

1.4.1负荷分配设定

按照国家标准要求，花纹板纹高应不小于基板厚度的0.2倍。理想状态下，花纹板纹高r=H-h,为保证r≥0.2h，F6机架压下率ε=（H-h）/H≥0.17（H为F6机架入口厚度，h为F6机架出口厚度）。花纹板生产时末机架（印花机架）压下率基准值为

1.1花纹辊

2150ASP生产线生产花纹板时末机架F6为

印花机架，采用上表面印花。花纹辊材质为高镍铬铁辊，高精度数控铣床刻槽而成，刻槽深度3.2mm，最小上机槽深2.1mm。花纹样式如图1所示。

0.17，根据花纹辊使用次数和花纹高度进行调整。Q235B材质（规格4.5mm×1500mm）花纹板和平

板的轧制力及压下率对比如图2所示，

生产花纹板时均高于生产平板。通过提高终轧温度可缓解末机架轧制力过大现象。

1.4.2辊型配置

为兼顾花纹辊均匀磨损和轧制稳定性，F1～F5机架辊型与生产平板时相同，F6机架上辊采用无凸度平辊型，下辊为-20μm正弦辊型。为利于脱槽，防止带钢头部上翘，F6机架采用上辊压2～4mm控制。

1.4.3板形及厚度控制

F1～F5机架板型控制策略与轧制平板时相同；印花机架F6窜辊功能不投入，并关闭平直度

自动控制功能；为保证带钢宽度方向上花纹高度

图1花纹样式

一致，采取较小的目标凸度进行控制，由于花纹高度干扰造成凸度仪出现假信号，不利于凸度自动控制，实际生产过程中采用手动方式控制带钢凸度

。

1.2花纹板识别

2150ASP生产线产品大纲复杂，在二级计算

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王进臣等:鞍钢2150ASP线花纹板工艺开发与生产实践

《鞍钢技术》2015年第1期

总第391期

图2花纹板与平板轧制力、

压下率对比

为保证厚度精度，投入监控厚度AGC控制功能，测厚仪的工作原理是通过X射线测量带钢中部一定圆形区域内的平均厚度，作为带钢的厚度值，带钢上表面花纹的附加厚度增加了厚度检测值，影响对带钢基板厚度的控制。为减小这种检测偏差，一方面在保证纹高符合标准的前提下尽量降低花纹高；另一方面通过在订货厚度方面设

置-0.05～-0.10mm的目标值公差，使基本厚度更接近用户的订货厚度。

1.5卷取工艺1.5.1层流冷却设定

为减轻花纹板上表面花纹间存水，层流冷却采用下集管连续、上集管间隔模式。2150线花纹板层流冷却模式见表1。

表12150线花纹板层流冷却模式

组数上下

1●●

2○●

3○●

4●●

5○●

6○●

7●●

8○○

9○○

10○○

11○○

12○○

13○○

14○○

15○○

16○○

17○○

18○○

19○○

20○○

注：“●”为喷水；“○”为不喷水。

为减轻带钢表面存水对卷取温度检测的影响，末组层流后几根集管关闭，侧喷和反喷正常使用。通过以上控制手段，带钢无瓢曲现象，保证了花纹实际板形。

的系数0.95要小10%左右。

2生产实践

2.1生产组织

2150ASP线生产花纹板时，为最大程度发挥ASP流程优势，采用四流合一的生产组织模式。根

据每月的合同量组织若干次集中生产，两台铸机同时生产板坯，全部热装。从连铸机拉出的板坯经火焰切割后，采用四流合一流物流控制功能，经由装炉辊道将铸坯装入加热炉后集中轧制。

每次花纹板生产前、后，轧制线采用F1～F6机架大换辊方式，不需要轧制平板过渡，避免了因单独更换印花辊而降低生产效率。

1.5.2辊缝设定

独创性的将基板厚度×系数作为来料厚度进行卷取区域辊缝的设定和一级跟踪，实现了卷取区域夹送辊辊缝、助卷辊辊缝的全自动设定。与其他产线相比，极大提高了辊缝计算的准确性，避免了人工设定的差异性。

1.5.3张力及卷径设定

花纹板各层带钢间靠花纹接触，接触面积小，为保证卷形，参照Q235B平板参数设定增大了卷取张力10%。

卷径计算考虑纹高对钢卷外径的影响，根据对实物的测量，板厚占积系数取0.85，比一般平板

2.2轧制量控制

花纹辊由于表面刻槽而存在应力集中现象，在热力作用下容易出现剥落；轧制计划末期，随着

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鞍钢技术

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ANGANGTECHNOLOGY总第391期

花纹辊的磨损加剧，沿带钢宽度方向的花纹高度一致性难以保证。对产品质量、生产成本、生产效率综合考虑，需要对花纹辊单次轧制量和总轧制量进行控制。

2.3纹高控制

花纹高度是花纹板产品的一个主要技术指标，影响花纹高度的主要因素有花纹辊槽深、印花机架压下率、轧制温度等。总体来说，花纹辊槽深越大、印花机架压下率越大、轧制温度越高花纹高度越大。同一轧制周期内，花纹辊槽深固定，轧制温度调整空间较小，主要是通过调整印花机架压下率来控制花纹高度。另外，由于轧制过程中的轧辊挠曲因素，对于宽幅花纹板还需要考虑花纹高度沿带钢宽度的变化情况，采用较小的带钢凸度值有利于花纹板边部与中部花纹高度一致。