2_0mm厚花纹板试轧与工艺改进_李欣波

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2_0mm厚花纹板试轧与工艺改进_李欣波

2009年第1期　　　　　　　　　　　　　　梅山科技·1·生产实践

2.0mm厚花纹板试轧与工艺改进

李欣波　杜献智

(梅山钢铁公司热轧板厂　南京　210039)

　　摘　要:通过分析2.0mm厚超薄花纹板生产需要解决的问题,组织进行了落实与解决,制定了试轧方案并组织试轧,且在此基础上对工艺进行优化。目前梅钢热轧2.0mm厚花纹板轧制稳定,质量稳定,同宽度比例目前可以达到20%,最高月产3000t以上,产品得到用户的广泛认可。

　　关键词:2.0mm厚花纹板;花纹辊;辊型

TrialRollingandTechnicalImprovementof2.0mmCheckeredPlates

LiXinbo　DuXianzhi

(HotRollingPlantofMeishanIron&SteelCo.,Nanjing210039)

　　Keywords:2.0mmcheckeredplates;checkeredroll;rollcrown

　　近年来,梅钢热轧板厂在花纹板生产上不断

进行探索,逐步形成并拥有一系列自主知识产权,

在国内花纹板生产上具有较大的优势,生产的花

纹板由于花型饱满,质量稳定,在国内外享有较好

的声誉。2006年梅钢热轧技改后,设备能力又有

了较大的提高,薄规格花纹板生产上的优势更加

明显,目前超薄规格2.3mm厚花纹板最高月产

达10000t以上。为了更好地发挥技改后的设备

优势,稳定和扩大花纹板市场占有率,保持花纹板质量优势,梅钢热轧决定试制2.0mm超薄规格花纹板。　　梅钢热轧在2006年技改后,粗轧区域由带立辊的强可逆四辊轧机R2代替了原有的全连续工艺,精轧新增了F0机架。轧线工艺布置由“VSB+粗轧5机架+热卷箱+6机架连轧”改变为“粗轧R1+带立辊强力可逆四辊轧机R2+热卷箱+7机架连轧”,轧线布置见图1

。

图1　2006年技改后轧线布置图

1　薄规格花纹板生产需解决的问题

　　花纹板生产与平板生产的区别在于精轧末机架为花纹辊机架,为保证花纹板纹高标准,花纹板机架的压下率必须得到保证。众所周知,在相同

·2·梅山科技　　　　　　　　　　　　　　2009年第1期

于花纹板的原因,花纹辊辊型受到限制,所以辊缝有可能是不对称形状,为此轧制2.0mm厚度规格花纹板时应对平辊辊型进行优化,保证楔形小和凸度的稳定。

1.4　优化层流冷却条件

　　在层流冷却过程中,一般会造成带钢边部冷却快,中间冷却慢,由于冷却不一致会造成轧制过程板形良好的带钢,冷却后出现浪形。另外,薄规格花纹板在花纹成形过程中,由于局部变形大,残余应力无法消除,冷却后也容易表现为浪形。为此,计划在层流冷却流量上进行适当改进。1.5　解决轧制中的“发飘”现象

　　在薄规格花纹板的轧制过程中,由于速度快和重量轻会引起“发飘”现象。为了防止“发飘”,现场主要控制F6变形速度,保证卷取机卷上之前,速度得到优化,层流采用上喷压住带钢等。2　试轧方案

　　针对需解决的问题提出以下试轧方案:　　1)F0～F6负荷分配系数分别为:110、10更多内容请访问久久建筑网
5、100、100、100、100、130;　　2)辊压按花纹辊正常辊压的中上限控制;　　3)温度要求:FME=(1080±30)℃,

FT6=(870±30)℃;

　　4)轧制公里数控制在35km之内;　　5)花纹辊对应平辊按平辊控制,辊凸度=0;　　6)F6穿带速度不超过680m/min,设定超过时由试轧组成员进行调整;　　7)层流冷却方式为上喷下不喷;

　　8)花纹板“纹高”按现行2.0mm厚要求0.4～1.0mm控制;

　　9)其他按现行花纹板操作要点要求进行控制。3　试轧结果

　　按计划组织2次试轧,第1次试轧主要保证通板成功,现场对2.0mm×1050mm规格进行改轧,试验基本成功后再组织第2次试轧,第2次试轧按合同组织生产。3.1　第1次试轧

　　第1次试轧对170592单位最后8块钢进行改规格,组织试验。第1块钢按2.0mm×1050

压下率的情况下,轧制负荷随厚度的下降而提高,所以薄花纹板生产面临的首要问题是轧制负荷上升问题。F6轧制负荷上升,花纹辊花纹容易剥落,质量无法保证,也无法保证稳定轧制;轧制负

荷上升,容易出现板形问题,废钢问题就会出现。薄花纹板生产面临的第2个问题是由于轧制变形区变短,花纹辊、对应平辊与带钢摩擦系数不一致,带钢自重小而引起的脱槽问题。花纹不能顺利脱槽,严重时就有可能导致缠辊,缠辊可能引发恶性轧制事故。另外还有由于局部变形大,残余应力多引起的板形问题,速度快引起的发飘问题和头部折叠问题等等。

1.1　优化温度制度和压下制度,降低轧制负荷　　由于带钢规格薄,轧制过程中温降较大,一般终轧温度没有厚规格高,花纹成形困难,轧制负荷也变大;规格变薄后,在相同压下率情况下,轧制负荷变大。为了防止轧辊花纹剥落,必须降低轧制负荷,手段主要有尽可能提高终轧温度,降低变形速度和过程加工硬化程度来降低变形抗力。花纹板轧制变形程度必须要保证,这是保证达到“纹高”标准的主要手段。降低变形速度只能通过降低轧制速度来实现,而降低轧制速度又会造成轧制温度的下降,所以必须做到精轧入口FME温度、终轧FT6温度、轧制速度的平衡。另外通过适当加大前段机架特别是F0轧机负荷,降低后段机架的负荷来降低花纹板轧制时的加工硬化程度。根据生产经验,只要F6轧制压力一般控制在12000kN以内,最大不超过14000kN,花纹辊花纹剥落就可以得到控制。

1.2　保证脱槽顺利,防止缠辊,调整辊压范围　　花纹板厚度变薄,上下表面的变形差加大,花纹板花纹脱槽难度加大,为了保证脱槽顺利,通过降低花纹辊配对平辊的辊径,增加花纹辊咬入时对带钢的垂直分力,来保证花纹板花纹脱槽。1.3　保证辊型制度,保证精轧机出口平直度　　由于磨床的原因,一般花纹辊都不能配备CVC辊型。梅钢热轧机只有正弯辊而没有负弯辊功能,为了保证带钢的断面形状,轧制平板时F6工作辊一般配备负凸度辊型。花纹板轧制的要求造成花纹辊机架上下辊辊型不匹配,窜辊时辊缝形状不是中心对称,容易产生边浪;而F6轧机只有正弯功能,辊型对称又会造成中间浪。由

李欣波　杜献智　2.0mm厚花纹板试轧与工艺改进

mm进行设定,中间坯厚设定为34mm,FME温度控制在1080～1095℃,F1负荷在20000～23000kN正常,F6负荷在13000kN左右稍微偏大,压下率20.10%,其他轧机负荷正常,模型

设定存在部分问题,导致轧制厚度为1.86mm,花纹高度为0.44～0.47mm,现场轧制板形不良,其他质量指标正常。根据标准,符合2.0mm厚花纹板质量要求。针对模型存在的问题,计划由2.1mm向2.0mm厚度进行过渡,第2、3块轧制2.1mm,中间坯厚仍为34mm,FME温度控制在1085～1105℃,F0负荷在18000～20000kN,F6负荷在10500～11500kN,压下率分别为19.28%和19.55%,花纹高度在0.42～0.46mm,轧制板形良好。第4块轧制2.0mm,控制和轧制负荷情况与前2块基本相似,F6

设定规格mm×mm2.0×10502.1×10502.1×10502.0×10502.01×10502.0×10502.0×10502.0×1050

实际规格mm×mm

1.86×10502.15×10502.20×10502.15×10502.01×10502.0×10502.0×10502.0×1050

1111111

·3·

压下率19.10%,但厚度设定仍存在部分问题,导致成品厚度为2.15mm,为此现场将第5块厚度设定为2.01mm,情况正常,花纹高度为0.42～0.46mm。根据相关标准,全部符合花纹板的质量要求,第5块成功,说明了模型已基本适应了2.0mm厚轧制。为此,最后3块钢按2.0mm×1050mm组织生产,现场生产稳定,质量稳定。具体情况见表1。

　　第1次试轧后,通过平整检查:8块钢中有1块钢板形良好,占轧制量的12.5%;1块钢工作侧重边浪,浪高达到25mm(见图2),占轧制量的12.5%;5块钢DS有轻微边浪,浪高10～15mm,占轧制量的62.5%;1块钢WS有轻微边浪,浪高10～15mm占轧制量的12.5%;实物板形质量整体较差。具体检查情况见表2。

FME℃080～1085～1085～1080～1080～1080～1080～1080～1

095105105100115110110110

F6轧制压力kN1285011250115501185011950118001200011950

F6压下率%20.1019.2819.5519.1019.2519.1919.9019.40

纹高mm

0.450.460.460.440.460.460.460.46

表1　第1次试轧2.0mm厚花纹板轧制质量参数

序号1

2345678

钢卷号7059206100070592061100705920612007059206130070592061400705920615007059206160070592061700

表2　第1次试轧2.0mm厚花纹板浪形检查情况

序号1

2345678

钢卷号7059206100070592061100705920612007059206130070592061400705920615007059206160070592061700

　实际规格　mm×mm1.86×10502.15×10502.20×10502.15×10502.01×10502.0×10502.0×10502.0×1050

浪形情况

DS全长较重边浪,浪高20～30mm

DS轻边浪,浪高10～15mmDS轻边浪,浪高10～15mmDS轻边浪,浪高10～15mmDS轻边浪,浪高10～15mmWS轻边浪,浪高10～15mm板形正常

DS轻边浪,浪高10～15mm

　　针对第1次试轧板形不理想的情况,经过分析后认为,第1块钢轧制不太稳定,轧制板形不好主要是由轧制过程引起的;而其他钢卷轧线平直度良好,但冷却后板形不良的主要原因是存在残余应力,残余应力由局部变形量大及层流冷却不

均引起的热应力不均而造成的。对于前者,是由于轧制花纹板而引起,没有办法消除,而对于后

者,必须在冷却均匀性上做工作。现场检查发现,用于边部遮挡的木塞存在有明显的脱落情况,并且,传动侧脱落明显多于工作侧。为此,利用检修

·4·梅山科技　　　　　　　　　　　　　　2009年第1期

对木塞进行了彻底的维护,正常维护的边部遮挡见图3。

3.2　工艺改进与第2次试轧

　　在第1次试轧成功的基础上,在对边部遮挡

进行维护之后,组织进行第2次试轧与工艺改进,试轧按合同要求正常进行,工艺参数进行部分调整,主要包括:FME控制在1080～1100℃;为保证轧制板形良好,提高轧制稳定性,FT6目标值由870℃降到850℃;穿带速度由680m/min以下调整到500～550m/min。试轧情况是各轧机负荷正常,F6压下率控制在18%～20%,现场轧制压力11000～12000kN,轧制稳定,各项指标良好,花纹高度0.42～0.46mm,。这次试轧基本实现了2.0mm×1050mm规格花纹板的稳定轧制。具体情况见表3。

　　第2次试轧后,通过平整检查:9块钢中有8块钢板形良好,占轧制量的88.9%;1块钢头部20m传动侧有轻微边浪,浪高约10mm,占轧制量的11.1%。具体检查情况见表4