趙世龍，班曉陽，張吉慶，萬家峰

（山東鋼鐵集團(tuán)日照有限公司，山東 日照 276800）

熱軋板俗稱熱板，主要包括熱軋鋼板以及熱軋鋼帶，其中鋼板的寬度大于等于600mm，厚度介于0.35mm～200mm 之間，而熱軋鋼帶的厚度通常介于1.2mm～25mm 之間。由于熱軋板材料結(jié)構(gòu)密實，力學(xué)性能優(yōu)越，在澆注過程中產(chǎn)生的氣泡、裂紋可以在高溫與壓力的共同作用下被焊合，因此，在成品鋼生產(chǎn)當(dāng)中被廣泛使用。另外，熱軋板軋鋼工藝產(chǎn)能高，鋼帶在輥道上運(yùn)行速度快，對促進(jìn)鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)效益的提升也具有重要的現(xiàn)實意義。

1 熱軋板軋鋼工藝流程

熱軋板本身屬于半成品，必須經(jīng)過二次軋制才能煉制出成品鋼，其生產(chǎn)工藝流程如圖1 所示。

圖1 熱軋板軋鋼生產(chǎn)工藝流程圖

由圖1 可以看出，通過一次煉制產(chǎn)出的熱軋鋼板或者鋼帶半成品被放入高爐當(dāng)中，在初軋機(jī)的反復(fù)軋制后，熱軋板被送進(jìn)精軋機(jī)，在這道生產(chǎn)工序中，熱軋板帶經(jīng)過多次擠壓作用，板帶結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，半成品板材的表面厚度越來越小，此時，已經(jīng)被軟化的軋坯通過輥道進(jìn)入軋機(jī)生產(chǎn)工序，然后按照事先設(shè)置好的尺寸、大小、樣式等技術(shù)參數(shù)，生產(chǎn)加工出用戶所需的合格成品鋼材。以厚度為130mm 的熱軋板材為例，經(jīng)過除磷工序后，進(jìn)入到初軋工序，然后沿著了輥道進(jìn)入到精軋機(jī)當(dāng)中。通常情況下，鋼鐵企業(yè)的精軋機(jī)由7 架4 輥式軋機(jī)組成，機(jī)前裝有測速輥與飛剪，飛剪可以對板面頭部進(jìn)行切削，而精軋機(jī)的實際運(yùn)行速度的最高值能夠達(dá)到每秒鐘23m，一般由精軋機(jī)產(chǎn)出的成品鋼材，厚度值只用幾毫米左右。

2 熱軋板軋鋼工藝類型

在成品鋼加工生產(chǎn)過程中，較為常見的軋鋼工藝包括無頭軋制工藝、鐵素體軋制工藝以及高效連鑄工藝。

2.1 無頭軋制工藝

無頭軋制是熱軋板軋鋼生產(chǎn)流程中常用的一種軋制工藝，這種軋制技術(shù)能夠有效避免頻繁咬鋼現(xiàn)象的發(fā)生，同時，也能夠延長軋機(jī)的使用壽命。過去，一般采用分塊軋制的方法，在軋制過程中，極易出現(xiàn)咬鋼、拋鋼現(xiàn)象，以至于現(xiàn)場操作人員需要頻繁變換軋制速度才能生產(chǎn)出合格的成品鋼，無形當(dāng)中就使得生產(chǎn)效率大幅下降，而生產(chǎn)出的成品鋼頭部或者尾部極易出現(xiàn)質(zhì)量缺陷，而給鋼鐵企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)損失。針對這種情況，經(jīng)過生產(chǎn)一線技術(shù)人員對傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝的不斷創(chuàng)新改良，分塊軋制工藝逐步被無頭軋制技術(shù)所取代，據(jù)現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)表明，采用無頭軋制工藝后，單位時間內(nèi)的生產(chǎn)效率提升了10%～15%以上，而鋼產(chǎn)品的成材率提高了0.5%～1.0%以上，生產(chǎn)成本較過去相比，也降低了3%左右。因此，無頭軋制工藝在成品鋼生產(chǎn)領(lǐng)域被普遍推廣應(yīng)用。

2.2 鐵素體軋制工藝

過去的軋制工藝，粗軋與精軋都在奧氏體區(qū)，這就對兩相區(qū)的終軋性能產(chǎn)生不利影響，而鐵素體軋制工藝的粗軋在奧氏體區(qū)，精軋在鐵素體區(qū)，這就有效避免了兩相區(qū)終軋造成的性能損害。鐵素體軋制工藝能夠減少氧化皮的產(chǎn)生量，生產(chǎn)效率大幅提升。另外，該工藝較低的加熱溫度降低了能量消耗，與常規(guī)的軋制技術(shù)相比，加熱溫度能夠降低100℃～200℃，如果從組織性能分析，加熱溫度的降低對改善板材的性能極為有利，這主要由于較低的加熱溫度能夠減少細(xì)小分散的第二相粒子的形成，再結(jié)果溫度明顯降低。基于此，近年來，鐵素體軋制工藝多用于生產(chǎn)高質(zhì)量深沖板材流程當(dāng)中，對于鋼鐵企業(yè)來說，利用鐵素體軋制工藝生產(chǎn)的深沖板材占鋼產(chǎn)品總量的40%以上，從這一數(shù)據(jù)可以看出，鐵素體軋制工藝具有廣闊的發(fā)展空間。

2.3 高效連鑄工藝

連鑄工藝不但能夠提高成品鋼產(chǎn)量，而且也能夠鋼產(chǎn)品質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求。連鑄工藝中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是開澆工序，而影響開澆質(zhì)量的因素主要是鋼水溫度，即根據(jù)吊至澆注平臺大包鋼水溫度來決定是否可以進(jìn)行澆注，還需要視中間包的狀況而定。當(dāng)澆注進(jìn)入到起步階段后，起步速度一般為正常速度的50%，速度提升應(yīng)當(dāng)分幾次完成，在完成最后一次提速后，達(dá)到正常拉速，然后在結(jié)晶器內(nèi)鋼水淹沒水口時開始添加保護(hù)渣。相比于無頭軋制工藝，連鑄工藝流程較為復(fù)雜，包括接收鋼水、鋼包回轉(zhuǎn)臺、中間包、結(jié)晶器、導(dǎo)向段及二冷、拉矯機(jī)、火焰切割機(jī)、運(yùn)輸輥道、固定擋板、移坯車、收集臺架、熱送或緩冷等步驟。但是，高效連鑄工藝沒有脫模、整模以及初軋開坯工序，這就大大節(jié)省了成品鋼的生產(chǎn)時間。據(jù)現(xiàn)場實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)表明，采用高效連鑄工藝生產(chǎn)成品鋼，能夠節(jié)省70%的勞動力資源，節(jié)省40%的前期基建費(fèi)用，而且與過去的軋制工藝相比，節(jié)約能源25%以上[1]。

3 熱軋板軋鋼工藝的相關(guān)要點分析

3.1 熱軋帶鋼出現(xiàn)上翹與下彎的原因分析及改進(jìn)方法

熱軋帶鋼上翹與下彎是軋制生產(chǎn)過程中較為常見的兩種質(zhì)量缺陷，如果熱軋板帶出現(xiàn)上翹，鋼坯將無法進(jìn)入到軋機(jī)當(dāng)中，在設(shè)備持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，極易發(fā)生堆鋼事故，而給鋼鐵企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。如果熱軋板帶出現(xiàn)下彎現(xiàn)象，鋼坯極易鉆入輥道下面，導(dǎo)致生產(chǎn)流程中止，生產(chǎn)效率將大打折扣。因此，為了避免這兩種質(zhì)量缺陷的出現(xiàn)，首先需要查找出缺陷原因。

3.1.1 溫度起伏大

鋼坯在加熱時，如果上下表面的溫度不均，出現(xiàn)較大溫差，鋼坯的延展性就會受到一樣，導(dǎo)致部分鋼坯的延展長度不一致，而出現(xiàn)上翹或者下彎現(xiàn)象。針對這一缺陷原因，技術(shù)人員可以采取消除鋼坯上下表面溫差的方法，當(dāng)鋼坯出現(xiàn)上翹現(xiàn)象時，可以調(diào)節(jié)工作輥的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，即增大上工作輥的速度，減小下工作輥的速度。當(dāng)鋼坯出現(xiàn)下彎現(xiàn)象時，可以反方向調(diào)節(jié)工作輥的速度，即增大下工作輥速度，減小上工作輥速度，這樣，能夠使鋼坯表面溫度均勻，恢復(fù)鋼坯的延展性。

3.1.2 軋件滯留時間過長

在生產(chǎn)過程中，由于熱軋板材軋制件在軋制生產(chǎn)線上滯留時間過長，此時，軋件上表面與下表面就會出現(xiàn)較大的溫差值，表面散熱不均，這將直接導(dǎo)致熱軋帶鋼頭部上翹或者下彎。因此，為了使鋼件上下表面散熱均勻，可以適當(dāng)減少軋輥冷卻水、輥道冷卻水以及除磷水的供給量，與此同時，適當(dāng)移動軋制線上的鋼坯軋件。

3.1.3 軋制線高度調(diào)節(jié)不合理

在實際生產(chǎn)當(dāng)中，如果軋制線高度出現(xiàn)忽高忽低的情況，軋件的形狀就極有可能發(fā)生改變。軋制線位置過高，鋼坯與軋輥咬合時，下表面與下軋輥直接接觸，軋輥的作用力直接施加在鋼坯頭部，產(chǎn)生下應(yīng)力，而出現(xiàn)下彎現(xiàn)象。軋制線位置過低，鋼坯的頭部就會移出軋機(jī)，與機(jī)架輥發(fā)生碰撞，導(dǎo)致頭部下彎。為了避免這種情況的出現(xiàn)，在生產(chǎn)前，首先應(yīng)將軋制線的高度調(diào)整至精確值。

3.1.4 氧化鐵皮殘留物的影響

在軋制生產(chǎn)過程中，鋼坯表面容易殘留大量的氧化鐵皮，此時，軋制件的溫度就會出現(xiàn)波動，甚至急劇下降，進(jìn)而導(dǎo)致上翹或者下彎現(xiàn)象的發(fā)生。為了有效解決這一問題，首先需要考慮除磷效果，然后再考慮加熱溫度，如果除磷效果好，加熱溫度正常，則需要對側(cè)壓量分配是否均勻進(jìn)行分析判斷，以達(dá)到減少氧化鐵皮殘留量的目的。

3.1.5 軋輥粗糙度不均

當(dāng)軋輥粗糙度存在較大差異時，上下軋輥間的摩擦系數(shù)就會出現(xiàn)不一致的情況，此時，上下軋輥的延展區(qū)間將出現(xiàn)較大差異，這就加快了軋件產(chǎn)生彎曲現(xiàn)象的速度。因此，在生產(chǎn)過程中，如果發(fā)現(xiàn)軋輥粗糙度不均勻，可以改變壓下負(fù)荷分配量，或者采取增加軋制道次的方法，在這兩種方法無效的情況下，則需要停機(jī)檢修，或者及時更換軋輥。

3.1.6 軋輥表面出現(xiàn)油污

當(dāng)軋輥在長時間持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，軋輥表面將積存大量的油污，如果不及時予以清理，將嚴(yán)重影響軋輥表面的粗糙度，特別在連續(xù)生產(chǎn)的情況下，油污相當(dāng)于潤滑油，使軋件產(chǎn)生位移，軋件的形狀也會發(fā)生改變。針對這種情況，設(shè)備檢修人員應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步加大日常巡視與檢查力度，增加檢查頻次，發(fā)現(xiàn)軋輥表面存在的油污，應(yīng)當(dāng)利用專業(yè)的擦拭布或者含有堿性物質(zhì)的試劑清除油污，如果發(fā)現(xiàn)設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)時出現(xiàn)較為嚴(yán)重的漏油事故，需要立即中止生產(chǎn)，并采取針對性的堵漏措施，以防止事態(tài)惡化[2]。

3.2 影響熱軋帶鋼寬度尺寸的原因及處置方法

熱軋帶鋼的寬度尺寸等參數(shù)一旦受到影響，成品鋼質(zhì)量將大打折扣，通過對生產(chǎn)過程中的分析，影響熱軋帶鋼寬度尺寸的原因主要包括帶鋼表面溫度不均勻、軋機(jī)出現(xiàn)爆輥、立輥嵌槽或者軋機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度不匹配等。由于帶鋼表面溫度與軋制時間成反比，當(dāng)軋制時間過長，軋制件的表面溫度將大幅降低，此時，軋機(jī)的軋制力就會提升，而對帶鋼產(chǎn)生巨大沖擊力，導(dǎo)致寬度增加，出現(xiàn)這種情況時，鋼坯頭部變小，尾部變大。因此，為了提高軋制件的表面溫度，在軋機(jī)運(yùn)行時，可以適當(dāng)提升運(yùn)轉(zhuǎn)速度，使溫度波動區(qū)間趨于平穩(wěn)。針對立輥嵌槽現(xiàn)象，設(shè)備檢修人員在日常檢查與維護(hù)時，應(yīng)當(dāng)對軋槽當(dāng)中是否含有嵌塊進(jìn)行仔細(xì)檢查，當(dāng)確定沒有嵌塊時，方可進(jìn)入下一道生產(chǎn)工序。

另外，如果軋機(jī)在運(yùn)行時出現(xiàn)爆輥事故，軋輥的功能性就會喪失，而產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因是由于熱軋帶鋼硬度過大，當(dāng)軋制溫度過低時，軋輥表面粗糙度就會受到影響，進(jìn)而增加了發(fā)生爆輥的機(jī)率。因此，檢修人員應(yīng)當(dāng)定期檢查軋輥的磨損度，發(fā)現(xiàn)磨損嚴(yán)重，需要及時更換軋輥，以保證正常的生產(chǎn)工序不受影響。

4 結(jié)束語

隨著熱軋板軋鋼工藝的日漸純熟，我國的成品鋼產(chǎn)量也呈現(xiàn)出逐年遞增態(tài)勢，在這一利好形勢下，鋼鐵企業(yè)針對生產(chǎn)工藝應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步加大資金投入力度，并在實際生產(chǎn)當(dāng)中，積極應(yīng)用新技術(shù)、新工藝、新材料、新方法，在保證軋鋼產(chǎn)品質(zhì)量的同時，促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升，為企業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展注入生機(jī)與活力。