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        基于熱軋板軋鋼工藝的相關(guān)要點(diǎn)分析探討

        2021-03-09 05:52:32劉旭東
        中國金屬通報 2021年22期
        關(guān)鍵詞:熱軋板軋鋼軋件

        劉旭東

        (山鋼股份萊蕪分公司銀山型鋼板帶廠,山東 濟(jì)南 271104)

        熱軋板(寬厚比較大),且延展性與可塑性良好,可用于深加工處理,其已經(jīng)成為鋼產(chǎn)品加工的重要材料。而軋鋼工藝時熱軋板加工的主要工藝,其生產(chǎn)技術(shù)與工藝水平對于軋鋼生產(chǎn)效率具有直接影響,包含熱軋工藝、合金熱軋工藝、冷加工工藝,各行業(yè)對于產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)、精度要求不同,應(yīng)當(dāng)明確熱軋板軋鋼工藝的要點(diǎn),從而提高工藝產(chǎn)能,增加經(jīng)濟(jì)效益。

        1 軋鋼工藝概述

        鋼鐵軋制作為重工業(yè)中的關(guān)鍵工序,也是耗能較大的生產(chǎn)環(huán)節(jié),利用軋鋼工藝可加工鋼坯為客戶所需的不同規(guī)格,日常生活中諸多設(shè)備均是利用軋鋼工序完成。軋鋼工藝根據(jù)工藝要求分為若干工序:根據(jù)軋制溫度不同,分為冷軋與熱軋;根據(jù)產(chǎn)品軋制特點(diǎn),分為特殊軋制與一般軋制。而熱軋板自身為半成品,需要經(jīng)過二次軋制,進(jìn)而加工為成品鋼,其工藝流程如下:熱軋鋼板經(jīng)過一次煉制后,將半成本放入加熱爐,利用初軋機(jī)反復(fù)軋制,將其輸送至精軋機(jī),該生產(chǎn)工序中,由于熱軋板經(jīng)過多次擠壓,其板帶結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變化,減小了半成品板材厚度,被軟化軋坯經(jīng)過輥道至軋機(jī)生產(chǎn)工序,按照設(shè)定的大小、尺寸、樣式參數(shù),加工成用戶所需的產(chǎn)品。鋼鐵企業(yè)通常選用7架4輥式軋精軋機(jī),機(jī)前安裝測速輥和飛剪,飛剪能夠切削板面頭部,精軋機(jī)最高運(yùn)行速度為23m/s,通常精軋機(jī)產(chǎn)出鋼材,厚度僅為幾毫米(見圖1)。

        圖1 熱軋板成品

        2 熱軋板加工常見軋鋼工藝類型

        2.1 鐵素體軋制工藝

        傳統(tǒng)的軋制工藝的精軋與粗軋均處于奧氏體區(qū),對于兩相區(qū)終軋性能造成影響,該工藝精軋為鐵素體區(qū),粗軋為奧氏體區(qū),可避免兩相區(qū)終軋性能的損害,并且減少氧化皮量的產(chǎn)生,提高生產(chǎn)效率。在實(shí)際應(yīng)用中,工藝加熱溫度較低,相較常規(guī)軋制技術(shù),降低溫度為100℃~200℃,有效降低能耗,且在組織性能方面,降低加熱溫度能夠改善板材的性能,其原理是加熱溫度低避免形成分散細(xì)小的第二相粒子,降低了再結(jié)果溫度。因此,在生產(chǎn)深沖板材中,多應(yīng)用該工藝,可提高深沖板材生產(chǎn)量,達(dá)到總鋼產(chǎn)品的40%,可見其發(fā)展空間廣闊。

        2.2 無頭軋制工藝

        無頭軋制作為常見軋制工藝,有效避免出現(xiàn)頻繁咬鋼情況,延長軋機(jī)的使用壽命。以往通常選用分塊軋制模式,軋制中易出現(xiàn)拋鋼、咬鋼的問題,導(dǎo)致操作人員需要對軋制速度頻繁調(diào)控,方能生產(chǎn)合格的成品鋼,無形中降低了生產(chǎn)效率,且鋼產(chǎn)品尾部與頭部易出現(xiàn)質(zhì)量缺陷,損害鋼鐵企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。面對此種情況,一線人員不斷改良生產(chǎn)工藝,無頭軋制逐漸代替分塊軋制模式,結(jié)合生產(chǎn)數(shù)據(jù)可知,應(yīng)用無頭軋制工藝,生產(chǎn)效率提升14%,鋼產(chǎn)品成材率增加1.0%,且降低了約3%的生產(chǎn)成本,使得該工藝被廣泛推廣。

        2.3 高效連鑄連軋工藝

        在連鑄應(yīng)用中,工藝不僅提高成品鋼的質(zhì)量,且產(chǎn)量也滿足企業(yè)生產(chǎn)需求。實(shí)際應(yīng)用中,開澆工序作為重要生產(chǎn)環(huán)節(jié),鋼水溫度會影響開澆質(zhì)量,需結(jié)合吊至澆注平臺大包鋼水確定澆注環(huán)節(jié),還要觀察中間包情況。進(jìn)入澆注起步階段,速度為正常速度的50%,分多次完成速度提升工作,最后提速達(dá)到正常拉速,結(jié)晶器中鋼水淹沒水口,添加保護(hù)渣(見圖2)。

        圖2 連鑄工藝

        該工藝與無頭軋制相比,流程更為復(fù)雜,包含接收鋼水、中間包、鋼包回轉(zhuǎn)臺、導(dǎo)向段、結(jié)晶器、火焰切割機(jī)、拉矯機(jī)、固定擋板、收集臺架、熱送等環(huán)節(jié)。然而,高效連鑄則省去了初軋開坯、整模、脫模工序,節(jié)省生產(chǎn)成品鋼的時間。分析實(shí)際生產(chǎn)的數(shù)據(jù),應(yīng)用該工藝進(jìn)行成品鋼生產(chǎn),節(jié)省70%的勞動資源,前期基建費(fèi)用節(jié)省40%,能源節(jié)約25%。

        3 熱軋板軋鋼工藝要點(diǎn)

        3.1 控制設(shè)備操作

        在熱軋板軋鋼中,設(shè)備作為工藝實(shí)施的重要支撐,需要嚴(yán)格按照要求操作設(shè)備,以此提高鋼產(chǎn)品質(zhì)量。一是安裝軋輥機(jī),工作人員安裝中保證軋機(jī)上下輥徑等同,控制輥徑誤差不超過2mm,且確保出現(xiàn)誤差為上輥輥徑較大。二是操作軸承軋機(jī),軋輥上應(yīng)有最大軋制力矩,進(jìn)行軋輥軸向參數(shù)調(diào)整,調(diào)整量最大為2mm,車輥階段,操作人員應(yīng)注意軋輥車削前輥徑光潔度、毛坯尺寸等數(shù)據(jù),測量軋輥輥徑變化,確保輥徑預(yù)留“盈余”,當(dāng)工作人員發(fā)現(xiàn)與規(guī)定情況不符時,及時反饋。并且,軋輥車削前應(yīng)在軸承內(nèi)組裝好軋輥交裝輥,車削時以輥徑軸承內(nèi)套外徑為標(biāo)準(zhǔn),確保軸承處于理想同心度。同時,車輥階段保證上下輥固定斷面正對,以此為基準(zhǔn)線,控制輥徑兼具,軸向誤差不超過0.1mm。

        3.2 生產(chǎn)操作要點(diǎn)

        熱軋板軋鋼工藝中,嚴(yán)格按照質(zhì)量要求操作生產(chǎn)環(huán)節(jié),且結(jié)合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),細(xì)化軋鋼工藝步驟,重點(diǎn)注意以下環(huán)節(jié):①精軋、中軋?jiān)O(shè)備運(yùn)行中,擋板檔好備用軋槽,以免進(jìn)入雜物;②軋機(jī)規(guī)格不同,工作人員對鋼的溫度嚴(yán)格控制,開軋溫度正常下為1150℃~1200℃,而終軋溫度超過850℃左右;③壓下絲杠重點(diǎn)檢查,記錄其牢固性;④軋機(jī)軋輥傳動下,應(yīng)加以緊固,緊固無效或產(chǎn)生其他異常,對生產(chǎn)質(zhì)量造成影響,工作人員面對該情況時,需要及時更換輥。而斷輥情況下,采取換輥方式無法適配,需將整套軋輥更換;⑤中厚板生產(chǎn)階段,綜合考慮軋件較長,為簡化操作,人員應(yīng)用梯形速度,其平均加速度是40r/s,減速度是60r/s,由于咬入能力富余,生產(chǎn)中控制第1、2道咬入速度為20r,3、4道為40r,5、6道未60r;⑥在軋鋼冷卻工藝中,應(yīng)將在冷床上整齊排列鋼材,劃分爐號,對于鋼材重疊、斜移情況,需擺正偏移后移動。為保證加工鋼材后能夠充分冷卻,人員適當(dāng)應(yīng)用冷床,不能隨意拔鋼。生產(chǎn)中厚板時,由于材料規(guī)格較大,為提高生產(chǎn)的質(zhì)量,控制加熱出爐溫度為1120℃~1130℃,避免過高溫出現(xiàn),導(dǎo)致鋼材過燒,且利用高壓水去除表面氧化的鐵皮,以輥式矯直機(jī)進(jìn)行矯直,軋后冷卻至相變溫度,冷卻溫度為5℃~10℃。

        3.3 熱軋帶鋼翹頭

        在穿帶階段,熱連帶會與軋件摩擦,生產(chǎn)環(huán)節(jié)中,需對此加以注意:

        (1)控制壓下量。軋機(jī)壓下量不足,通常會產(chǎn)生翹頭,特別是第1、2道壓下量不足,表面位置出現(xiàn)翹頭,受到前滑吸收影響,下輥周圍速度產(chǎn)生變化,進(jìn)而導(dǎo)致頭部上翹,人員為避免產(chǎn)生該問題,需要控制生產(chǎn)中的壓下量。

        (2)配置下壓力。生產(chǎn)過程中,半連軋機(jī)組通常使用全部下壓力進(jìn)行軋制,要求下輥直徑超過上輥,軋件此時會以均勻速度產(chǎn)生變性,與下工作輥接觸面大,下輥傳遞摩擦力至帶鋼表面通常超過上輥面,軋件運(yùn)動階段,此時成功穿帶。第1、2道平軋機(jī)選擇下壓力通常為6mm~8mm,第3-6道平軋機(jī)下壓力為4mm~6mm,嚴(yán)格控制上述數(shù)據(jù),以免配置下壓力不合格。

        (3)軋件溫度控制。軋件受到除磷水、冷卻水的影響發(fā)生故障,軋件此時停留在軋制線,由于變化了空間位置,軋件通常會產(chǎn)生不同溫度,停留于軋制線后保持前后移動。因此,人員應(yīng)避免軋制線上軋件停留于某一位置,以免發(fā)生局部冷卻。

        (4)氧化鐵皮去除。軋件生產(chǎn)時,表面通常殘留一定量的氧化鐵皮,導(dǎo)致輥件經(jīng)過氧化鐵皮產(chǎn)生打滑現(xiàn)象,軋件此時向殘留鐵皮位置彎曲,發(fā)生上翹,產(chǎn)生形變。

        (5)工作輥磨損差異。在上下工作輥中出現(xiàn)磨損差異,會引發(fā)熱軋帶鋼,主要由于磨損軋輥,改變了軋輥表面粗糙度,鋼鐵受力后,由于粗糙度產(chǎn)生變化,致使下彎或上翹。

        3.4 寬度尺寸

        熱軋板軋鋼中,多選用連軋機(jī)組與半連軋機(jī)組,其中半連軋機(jī)組應(yīng)用較少,對于機(jī)組技術(shù)的要求比較嚴(yán)格,工作人員一旦操作失誤,可能引發(fā)質(zhì)量問題。實(shí)際工作中,寬度尺寸超標(biāo)屬于常見現(xiàn)象,為避免該問題,人員操作中應(yīng)注意以下環(huán)節(jié)。

        (1)溫度不均勻。在軋制時間延長下,溫度隨之降低,降低溫度提高軋制力,進(jìn)而影響寬度。此時尾部大、頭部小,難以達(dá)到預(yù)期加工效果,需對軋制速度嚴(yán)格控制,采取恰當(dāng)提速方式解決該問題。

        (2)立輥嵌槽。在立輥中,軋槽較為狹窄,易嵌入鋼塊,軋邊過程中,鋼邊寬度較窄,難以滿足質(zhì)量要求。因此,工作人員在生產(chǎn)中重點(diǎn)檢查軋槽,明確軋槽結(jié)構(gòu)內(nèi)是否嵌有鋼塊,發(fā)現(xiàn)類似問題,及時處理。

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