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        熱軋花紋卷板浪形和網(wǎng)紋缺陷的產(chǎn)生和防止

        2019-10-21 08:55:06趙安明李利利朱永寬唐小勇
        中國金屬通報 2019年9期

        張 超,趙安明,李利利,李 磊,朱永寬,唐小勇

        (1.新鋼熱連軋廠,江西 新余 338001;2.新鋼技術(shù)中心,江西 新余 338001)

        目前,新余鋼鐵集團(tuán)1580的熱軋花紋卷板,在開平過程中,浪形問題特別突出,4.5mm厚度以下的熱軋花紋卷板不平度不滿足下游客戶的要求[1],產(chǎn)品在客戶開平使用時問題較多。我們組織工藝質(zhì)量設(shè)備技術(shù)人員,對整個生產(chǎn)過程進(jìn)行檢查,分析產(chǎn)生花紋板浪形缺陷的原因,如圖1,從花紋輥刻槽參數(shù)、輥型配置、負(fù)荷分配、溫度制度等多個方面提出防止熱軋花紋板浪形控制的措施,穩(wěn)定了產(chǎn)品質(zhì)量,有效解決了熱軋花紋板浪形問題。

        1 熱軋花紋卷板浪形和網(wǎng)紋產(chǎn)生的機(jī)理

        熱軋帶鋼具有明顯的屈服平臺,在開平過程中,帶鋼在受到開平設(shè)計以及原始狀態(tài)的影響,局部會受到力變彎,如果彎曲力一旦達(dá)到上限,帶鋼的彈性變形區(qū)到塑性區(qū)就會突發(fā)轉(zhuǎn)變,在帶鋼的斷面留下不均勻的局部流動變形,并產(chǎn)生滑移線,這就是常見的網(wǎng)紋現(xiàn)象[2]。帶鋼表面一旦出現(xiàn)橫折紋,會對帶鋼的工藝力學(xué)性能產(chǎn)生很大的影響,不僅會對帶鋼表面產(chǎn)生質(zhì)量問題,同時也會使帶鋼的使用帶來嚴(yán)重影響。

        圖1 花紋板質(zhì)量缺陷圖片

        2 熱軋花紋卷板浪形和網(wǎng)紋產(chǎn)生原因

        2.1 花紋輥刻槽參數(shù)不合理

        為了保證成品機(jī)架有較大的壓下率,使花紋有足夠的紋高和順利脫槽,又要保證花紋的形狀和尺寸及花紋紋高度。但是不合理的花紋輥刻槽參數(shù)[2],產(chǎn)生金屬不合理流動,帶來熱軋軋制浪形嚴(yán)重,并且無法控制,在開平時浪形和網(wǎng)紋無法消除。

        2.2 輥型不合理

        在進(jìn)行普通平板軋制工藝過程當(dāng)中,所采用的終軋機(jī)架是以“下壓輥”的配置方式,指的是上工作輥直徑要小于下工作輥直徑,在進(jìn)行軋制花紋板時,由于花紋輥表面與帶鋼表面的摩擦系數(shù)明顯大于平輥的摩擦系數(shù),這樣就出現(xiàn)上表面的金屬流動大于下表面,產(chǎn)生上翹和纏輥,為防止纏輥,就采用了“上壓”配輥。但是輥型配置不合理不僅僅產(chǎn)生浪形,嚴(yán)重的可能軋制過程中發(fā)生軋件纏輥,花紋輥掉肉、剝落等事故。

        2.3 終軋和卷取溫度控制及層流噴水冷卻控制

        機(jī)架軋在制作到成品時,要保證其材料具有較好的塑性,這樣才能保證花紋充滿孔型,并且花紋的高度可以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),這就需要有較高的終軋溫度;為了具有較好的性能,必須采用較低的卷取溫度,這樣就可以防止花紋壓塌,保證卷帶的順利運(yùn)行。但是在上表花紋處有冷卻水滯留帶鋼表面,這使帶鋼上下表面產(chǎn)生熱內(nèi)應(yīng)力和浪形。

        2.4 精軋負(fù)荷分配

        我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,精軋豆高應(yīng)在大于或者等于20%的基板厚度[3],為保證豆高的基本范圍,鋼板花紋負(fù)荷與平板軋制負(fù)荷的分配存在較大的差別:在進(jìn)行平板軋制時,逐漸減小負(fù)荷分配;花紋板軋制時,對印花輥機(jī)架必須保證足夠大的壓下量,其給定范圍一般在17%~23%,但是F7又要控制板型,負(fù)荷大,板型難控制。

        3 熱軋花紋卷板浪形和網(wǎng)紋缺陷的控制措施

        3.1 使用合理的花紋輥刻槽參數(shù),優(yōu)化軋制參數(shù),合理控制板型

        在軋制過程中,通過對熱軋后鋼卷產(chǎn)生的缺陷分析,適當(dāng)減少F6的軋制力,打破熱連軋軋制負(fù)荷分配的一般原則[4],使F5、F6軋制力相對最小。使用合理的花紋輥刻槽參數(shù)和輥型配置,其他工藝如下表1。

        (1)保證印花機(jī)架的壓下率控制在17%~25%之間。

        (2)開軋前3卷取消AGC厚度控制、測厚儀,根據(jù)生產(chǎn)情況相繼投入。

        (3)花紋輥刻花的輥身長度達(dá)到1800mm(一般平輥軋制輥身長度1880mm)輥子刻滿花。

        (4) 由于軋制時,強(qiáng)制F5F6F7串輥在0位,不進(jìn)行串輥減少帶鋼軸向竄動帶來的軋制不穩(wěn)定和浪形。

        表1 花紋鋼軋制主要工藝參數(shù)

        3.2 合理的輥型控制

        在壓花板軋制過程中,壓花輥與帶鋼表面的摩擦明顯大于平輥與帶鋼表面的摩擦[5]。為防止在軋制過程中軋制,印刷輥的配置采用“上壓”匹配輥,即上(花紋輥)的直徑大于下工作輥的直徑。保證D上輥-D下輥在0.5mm~0.8mm之間。在進(jìn)行軋制前,還應(yīng)將要上線的花紋輥磨修0.1mm~0.2mm,保證花紋輥刻槽邊緣無毛刺和掉肉缺陷,以消除豆形邊緣的毛刺等表面缺陷。

        4 結(jié)論

        (1) 為得到足夠的花紋高度,采用高加熱溫度,1210℃以上出鋼;同時采用高終軋溫度低卷取溫度,F(xiàn)T7920℃±30℃;CT630℃±30℃,層流采用前段集中冷卻,上噴不噴水,下噴100%噴水。

        (2) 花紋輥刻花的輥身長度達(dá)到1800mm(一般平輥軋制輥身長度1880mm)輥子刻滿花,保證D上輥-D下輥在0.5mm~0.8mm之間。在進(jìn)行軋制前,還應(yīng)將要上線的花紋輥磨修0.05mm~0.10mm。

        (3) 為得到足夠的花紋高度,需要合理的負(fù)荷分配,在保證花紋機(jī)架壓下率在17%~26%時,合理分配軋制負(fù)荷;

        (4) 為保證基板厚度,在花紋板正常軋制時,投入AGC,測厚儀,彎輥和竄輥控制,但是后機(jī)架F5F6F7的竄輥控制必須打到0位,減少帶鋼軸向竄動帶來的軋制不穩(wěn)定和浪形。

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