姜南 李國全 鄭海濤 李波

【摘 ?要】熱軋薄材的市場定位主要是以熱代冷的客戶應(yīng)用?？蛻魧Π逍蔚囊蠓浅８撸c同規(guī)格的冷軋材一致。這對于熱軋產(chǎn)品而言提出很高的要求。而實(shí)際生產(chǎn)中薄規(guī)格帶鋼的亮帶問題非常突出，對板形和表面的影響特別大。本文從亮帶區(qū)域的組織差異，造成原因入手，開展實(shí)驗(yàn)并得到控制措施幾個(gè)方面介紹亮帶缺陷。措施采取后取得較好的實(shí)際效果。

【關(guān)鍵詞】亮帶缺陷;卷取;熱軋薄材

1前言

熱軋薄規(guī)格帶鋼為武鋼CSP盈利的主要品種，該品種的質(zhì)量穩(wěn)定性嚴(yán)重影響了武鋼CSP的產(chǎn)能釋放與生產(chǎn)順行。該品種客戶的應(yīng)用主要是以熱代冷，對板形和表面的要求基本與冷軋材相同，該品種的放量先后克服了很多軋制穩(wěn)定方面的困難，但當(dāng)前的又有一個(gè)主要瓶頸問題是薄規(guī)格帶鋼的亮帶問題，亮帶區(qū)域伴隨板形的翹曲，平整工序難以消除，該缺陷對平整的生產(chǎn)效率以及成材率影響非常大，以下針對亮帶的特地、成因及控制措施等方面進(jìn)行闡述并取得較好的應(yīng)用效果。

2 亮帶的特征及產(chǎn)生規(guī)律

2.1亮帶多發(fā)生在薄規(guī)格軟鋼上。在≤3.0mm的帶鋼表面易出現(xiàn)亮帶，且厚度越?。ㄒ话愫穸?1.8mm）、卷重越大、亮帶的長度和亮度就越大，并且越靠近帶鋼尾部亮度越大。另外亮帶一般發(fā)生在鋼質(zhì)較軟的帶鋼上，高強(qiáng)鋼幾乎不產(chǎn)生亮帶缺陷，從材質(zhì)上看：SPHC-B（QJ235B）>Q235B>SPH-A>硅鋼>高強(qiáng)鋼>中高碳>花紋板;

2.2亮帶部位厚度較正常部位一般薄0.003～0.02 mm，嚴(yán)重時(shí)可達(dá)0.06 mm。亮帶寬度一般在40～120 mm范圍內(nèi)，表面光潔度明顯高于其它部位。亮帶在帶鋼上下表面同時(shí)出現(xiàn)，位置完全對應(yīng)，但下表面亮帶的光潔度較上表面略高，亮帶寬度也大于上表面;

2.3亮帶缺陷宏觀觀察為光潔度高、周向凸起、側(cè)光可見。亮帶光潔度越高則凸起高度也越大。帶卷打開后，嚴(yán)重亮帶會表現(xiàn)為輕微的浪形缺陷，繼續(xù)開卷亮帶逐漸減輕和消失。亮帶主要發(fā)生在帶鋼尾部20～130m范圍內(nèi)，少數(shù)帶鋼頭部也有發(fā)生，但距離較短，一般長約3～4 m，缺陷程度也明顯較帶尾輕;

2.4帶鋼的亮帶數(shù)以1條最為普遍，少數(shù)為2條，兩條亮帶一般在帶鋼中心線兩側(cè)大致呈對稱分布，同一卷帶鋼亮帶間輕重程度有所區(qū)別;

2.5在一個(gè)支承輥換輥周期內(nèi)，有的工作輥會產(chǎn)生，有的工作輥就不會產(chǎn)生。工作輥換輥初期，亮帶較輕或沒有，隨著工作輥使用周期的延長，亮帶呈逐漸加重趨勢。不同卷取機(jī)卷取的帶鋼，亮帶缺陷的輕重程度有所差異，經(jīng)抽卷帶鋼的亮帶較未抽卷的帶卷更為嚴(yán)重。

2.6開卷檢查時(shí)可以發(fā)現(xiàn)，嚴(yán)重亮帶會出現(xiàn)輕微浪形，經(jīng)抽卷帶鋼的亮帶較未抽卷的帶卷更為嚴(yán)重。亮帶缺陷宏觀觀察為光潔度高、周向凸起、側(cè)光可見。亮帶光潔度越高則凸起高度也越大。

3 亮帶缺陷成因理論分析

3.1金相組織及力學(xué)性能分析

查找相關(guān)文獻(xiàn)可以得出：

1、利用光學(xué)顯微鏡對亮帶缺陷試樣和相鄰正常部位進(jìn)行了微觀形貌及特征分析。從金相組織、晶粒度檢驗(yàn)結(jié)果來看，亮帶處金相組織、晶粒度無明顯變化，這說明亮帶缺陷不是在軋制、冷卻過程中產(chǎn)生的。

2、對亮帶和正常部位進(jìn)行了力學(xué)性能對比分析，結(jié)果見表1從檢驗(yàn)結(jié)果來看：亮帶較正常部位屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度略高，延伸率明顯偏低。

3、結(jié)合亮帶表面光潔度較高的特點(diǎn)，說明亮帶部位應(yīng)經(jīng)過冷加工變形。利用表面檢測儀對帶鋼整卷表面進(jìn)行觀測，亮帶部位無明顯色差。對現(xiàn)場堆鋼未進(jìn)入卷取機(jī)的帶鋼表面進(jìn)行實(shí)物檢查，未見亮帶缺陷，這說明亮帶缺陷是在卷取過程中產(chǎn)生的。

3.2 ?帶鋼尾部受力分析

卷取機(jī)與帶鋼表面接觸設(shè)備有助卷輥和夾送輥，助卷輥在帶尾和帶鋼接觸長度為10m左右，與亮帶長度不符。夾送輥全長均與帶鋼接觸，在精軋F(tuán)7拋鋼后，帶鋼尾部失張（層流輥道對帶鋼的張力），卷取張力集中在夾送輥和卷筒之間，帶鋼在夾送輥處的受力狀態(tài)發(fā)生改變。F7到下夾送輥 距離91.46m，包括了亮帶長度，因此亮帶與夾送輥的關(guān)聯(lián)性較大。

新上機(jī)夾送輥中間段為平輥。正常帶鋼斷面形狀為中間厚、兩邊薄的凸度弧形。二者主要在中間部位接觸，見圖1。因?yàn)閹т撛趭A送輥壓力作用下存在變形，實(shí)際帶鋼兩側(cè)同夾送輥表面均有接觸，但受力較小，為便于分析，假設(shè)帶鋼僅在中間部位與夾送輥接觸，所有力和受力平面均為水平或垂直方向，對分析結(jié)果沒有影響。

在帶鋼卷取的中間過程（拋鋼前），帶鋼在夾送輥處主要受夾送輥的壓力、軋機(jī)和卷簡間的張力，見圖2。

拋鋼后.帶鋼在夾送輥處主要受夾送輥的壓力、層流輥道對帶鋼的張力、夾送輥的摩擦力、夾送輥和卷筒間的張力，見圖3。

3.3 亮帶部位減薄原因分析

亮帶部位發(fā)生塑性變形，而其相鄰區(qū)域發(fā)生彈性變形，故亮帶部位一般較正常部位略薄;亮帶部位塑性變形后，其在帶鋼長度方向上有一定延展，但受兩側(cè)金屬的制約。主要以內(nèi)應(yīng)力的形式存在，嚴(yán)重時(shí)表現(xiàn)出輕微的浪形缺陷。在帶鋼成卷時(shí)，兩側(cè)金屬對亮帶部位的制約迅速減小，亮帶處在卷上表現(xiàn)為周向凸起。凸起部位與卷取機(jī)助卷輥形成點(diǎn)接觸，在助卷輥壓力作用下產(chǎn)生“疊軋薄板”效果，使帶鋼尾部幾圈亮帶處更薄.表現(xiàn)得更加明顯。同理，檢查線抽卷在托輥?zhàn)饔孟乱材芗又亓翈毕荨?/p>

3.4 亮帶發(fā)生在薄規(guī)格軟鋼卷板上原因分析

由前面分析可知：亮帶出現(xiàn)與否，取決于金屬的平面變形抗力K，K值越小，金屬越易發(fā)生塑性變形，故鋼質(zhì)較軟的鋼種易發(fā)生亮帶缺陷。

3.5 ?亮帶條數(shù)分析

夾送輥使用中末期，輥中間磨損較嚴(yán)重，帶鋼和張力輥的接觸部位為中心的兩側(cè)，見圖4。帶鋼表面會出現(xiàn)兩條亮帶。如夾送輥磨損不均勻或帶鋼橫斷面不規(guī)整，帶鋼表面可能會出現(xiàn)多條亮帶。

3.6亮帶易發(fā)生在工作輥使用末期原因分析

一般精軋工作輥使用初期，帶鋼中部相對凸度較小，帶鋼與夾送輥接觸區(qū)域大，減小了帶鋼所受應(yīng)力，發(fā)生亮帶的機(jī)率較小。精軋工作輥使用末期，帶鋼中部相對凸度較大，或由于精軋工作輥的不均勻磨損，造成帶鋼橫斷面形狀不規(guī)整，使帶鋼與卷取夾送輥的接觸區(qū)域減小，增大了帶鋼所受應(yīng)力，使亮帶發(fā)生機(jī)率增大。

3.7 其它

對于帶鋼斷面形狀中部比較平直的生產(chǎn)線，張力輥的磨損也比較均勻，由于帶鋼與張力輥充分接觸，所以幾乎不出現(xiàn)亮帶缺陷。

4 亮帶缺陷控制的試驗(yàn)方案

亮帶缺陷控制的試驗(yàn)方案：

4.1亮帶是帶鋼與卷取夾送輥的局部接觸，在夾送輥壓力、夾送輥與卷筒間的張力共同作用下，使接觸區(qū)域的帶鋼發(fā)生塑性變形造成。

4.2 對于薄、軟帶鋼，在尾部卷取時(shí)，在保證卷形、避免帶鋼打滑的前提下。盡量減小夾送輥的壓力和夾送輥與卷筒間的張力，可以減輕帶鋼亮帶缺陷。另外薄材降張力副效應(yīng)較大，易引起平整挫傷、鋼卷扁卷，大的卷取張力對板型控制也有幫助的，所以對張力下降的幅度和方式進(jìn)行了反復(fù)的摸索，另外較大的助卷輥壓力會加重尾部亮帶程度，綜合考慮形成如下試驗(yàn)方案，見表2

5跟蹤實(shí)驗(yàn)結(jié)果

5.1在不同鋼種上做對比實(shí)驗(yàn)，上平整跟蹤亮帶的程度和長度：

從試驗(yàn)可以驗(yàn)證減少卷筒總張力和尾部張力都在一定程度上減少了亮帶長度，程度也有減輕。修訂Q215（L）薄材的卷取張力，將卷取張力降低10%（DC01（L）系列易在平整產(chǎn)生挫傷，所以DC01（L）未降低卷筒張力）開展尾部自動減張工作，通過優(yōu)化卷取張力曲線，自動降低尾部張力，目前一級通過修改減張的速率，可以實(shí)現(xiàn)F5-F7的自動快速減張，帶鋼出F7后20米左右降至所需的小張力。（可以推擴(kuò)應(yīng)用至減張IBA曲線，實(shí)驗(yàn)了幾個(gè)班次，卷形較好，無影響。

5.2在帶鋼尾部到層流進(jìn)行拍快停實(shí)驗(yàn)，層流輥道上帶鋼表面無亮帶;

5.3通過跟蹤實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，SPHC（L）、DC01（L）最易產(chǎn)生亮帶，且程度較重，長度較長，后期針對此材質(zhì)做重點(diǎn)跟蹤試驗(yàn);

6 結(jié)論

亮帶的成因是在夾送輥與卷筒之間的張力過大，導(dǎo)致帶鋼發(fā)生微量的延伸變形，當(dāng)精軋拋鋼后，帶鋼失去前張力，卷取張力集中在夾送輥與卷筒之間故在帶鋼的尾部最為突出。因此所有的控制措施圍繞著保證卷取卷形不扁的情況下優(yōu)化卷取張力曲線。改變帶鋼的尾部受力情況。

1）優(yōu)化卷取的張力曲線，在精軋拋鋼前降低卷取張力確保張力值小于帶鋼的變形力。

2）適當(dāng)降低帶鋼的總體卷取張力，已經(jīng)夾送輥的壓力。

3）夾送輥的不均磨損也會影響帶鋼的局部受力。定期清理夾送輥的冷卻均勻性。

4）帶鋼的凸度與亮帶的產(chǎn)生是有相關(guān)性，凸度大會促進(jìn)亮帶的產(chǎn)生，但是薄材軋制難度較大結(jié)合板形情況適當(dāng)兼顧。根據(jù)上述幾項(xiàng)措施的應(yīng)用薄材亮帶缺陷得到明顯控制。

（作者單位：武鋼有限公司條材廠CSP分廠）