錢 鑫，王弘揚(yáng)，李志慶

（馬鞍山鋼鐵股份有限公司冷軋總廠，安徽馬鞍山 243000）

前言

隨著用戶對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求的不斷提高，熱鍍鋅產(chǎn)品向薄、寬方向發(fā)展。因此，隨著寬厚比不斷增大，帶鋼在退火爐內(nèi)產(chǎn)生瓢曲的風(fēng)險(xiǎn)也相應(yīng)增加。馬鋼冷軋總廠4#鍍鋅線引進(jìn)比利時(shí)CMI 公司的技術(shù)，采用立式連續(xù)退火爐對(duì)冷軋帶鋼進(jìn)行連續(xù)退火。該鍍鋅線因生產(chǎn)薄寬規(guī)格的IF 鋼多次出現(xiàn)瓢曲，嚴(yán)重影響產(chǎn)線的穩(wěn)定順行、訂單兌現(xiàn)。為此，對(duì)該問題進(jìn)行分析和試驗(yàn)，探索該問題產(chǎn)生的根源，并采取對(duì)應(yīng)的措施予以控制。

1 4#鍍鋅線立式退火爐特點(diǎn)

鍍鋅線立式退火爐具有占地面積小、機(jī)組速度高和產(chǎn)量高等特點(diǎn)，帶鋼被爐輥、張力輥牽引，從爐子下部到上部，經(jīng)過轉(zhuǎn)向輥，再由下部到上部反復(fù)運(yùn)行，每個(gè)行程稱作一個(gè)道次[1]。圖1為4#鍍鋅線退火爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1 立式退火爐示意圖

立式退火爐的具體工藝參數(shù)見表1。該鍍鋅線采用美鋼聯(lián)法熱鍍鋅工藝，預(yù)熱段借助于經(jīng)過熱交換器預(yù)熱的N2、H2保護(hù)氣體，噴吹帶鋼進(jìn)行加熱，在加熱段爐室內(nèi)，根據(jù)預(yù)設(shè)定的加熱曲線，將處于保護(hù)氣體氣氛中的帶鋼靠輻射管進(jìn)行加熱，帶鋼在均熱室被加熱后保溫，根據(jù)加熱曲線控制保溫時(shí)間，從均熱室出來的帶鋼，被安裝在噴射冷卻段的冷卻器逐步冷卻到所規(guī)定的溫度。噴射冷卻風(fēng)機(jī)由交流變速電機(jī)驅(qū)動(dòng)，借助于噴吹管中的N2、H2保護(hù)氣體，對(duì)帶鋼進(jìn)行最后冷卻。

表1 立式退火爐的具體工藝參數(shù)

2 帶鋼瓢曲問題的分析

引起爐內(nèi)帶鋼產(chǎn)生瓢曲的主要因素有：（1）由于帶鋼溫度分布不均勻；（2）靜態(tài)張力作用下，爐輥凸度在帶鋼寬度方向上產(chǎn)生的壓縮力；（3）凸度輥轉(zhuǎn)動(dòng)作用所產(chǎn)生的自糾偏力對(duì)帶鋼的擠壓作用[2]。另外根據(jù)帶鋼在爐內(nèi)產(chǎn)生瓢曲的位置，可分為熱瓢曲及冷瓢曲，熱瓢曲主要產(chǎn)生在加熱段產(chǎn)生，缺陷變形褶皺程度大，冷瓢曲主要在冷卻段產(chǎn)生，帶鋼變形程度小，該兩種瓢曲均是溫度分布不均勻，導(dǎo)致帶鋼在板寬方向受力不均。

4#鍍鋅線生產(chǎn)薄寬規(guī)格的IF 帶鋼，在立式退火爐中多次出現(xiàn)瓢曲，瓢曲形貌為斜長(zhǎng)單八字形，位置在帶鋼中部，具有一定的周期性，約為6～8 m 出現(xiàn)一次，并且?guī)т撟冃纬潭刃?，與熱瓢曲形貌明顯不符，從形貌上判斷4#鍍鋅線出現(xiàn)的瓢曲為冷瓢曲。

3 帶鋼瓢曲缺陷控制措施

為改善帶鋼冷瓢曲缺陷，主要考慮從以下幾個(gè)路徑進(jìn)行試驗(yàn)，予以改善。

圖2 瓢曲形貌

（1）計(jì)劃安排：針對(duì)有瓢曲風(fēng)險(xiǎn)的帶鋼，合理排產(chǎn)，合理過渡，杜絕窄變寬過渡，降低帶鋼溫度波動(dòng)范圍，降低瓢曲風(fēng)險(xiǎn)。

（2）張力優(yōu)化：降低爐內(nèi)張力，加熱段、均熱段及快冷段張力在二級(jí)設(shè)定值基礎(chǔ)上降低10%，降低張力波動(dòng)引起的帶鋼板寬方向的受力不均。

（3）優(yōu)化加熱段加熱模式：合理降低加熱段前區(qū)溫度，加熱段采用前低后高的加熱模式與防瓢曲模式疊加試用，充分利用加熱段長(zhǎng)度，實(shí)現(xiàn)溫度梯度緩慢上升，降低溫度驟升帶來的瓢曲風(fēng)險(xiǎn)。

（4）優(yōu)化均熱段控制模式：均熱段補(bǔ)償溫度設(shè)置最低，基本上將均熱段變?yōu)榫徖涠?，帶鋼從入SF段到出均熱段溫度降低30 ℃左右。

（5）優(yōu)化冷卻段控制模式：電加熱器全部投用，尤其是冷卻段爐輥附近的電加熱器，有利于減少爐輥與帶鋼的溫差，同時(shí)將冷卻風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)至手動(dòng)，并降低其轉(zhuǎn)速。

電加熱器位置見圖3。

圖3 電加熱器位置

通過以上方法，瓢曲缺陷得到較大改善，經(jīng)過試驗(yàn)總結(jié)，確認(rèn)該類瓢曲為冷瓢曲，即在冷卻段由于冷卻速率過快或者冷卻不均導(dǎo)致帶鋼板寬方向受力不均產(chǎn)生瓢曲。

在試驗(yàn)中，單獨(dú)對(duì)終冷段風(fēng)機(jī)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

（1）0.4 mm 厚度、1 250 mm 寬度規(guī)格帶鋼溫度至750 ℃后，運(yùn)行一段時(shí)間爐溫穩(wěn)定后，終冷段風(fēng)機(jī)全開，自動(dòng)模式下功率從10%提至20%出現(xiàn)瓢曲，后改為手動(dòng)10%，瓢曲消失。

（2）0.4 mm 厚度、1 219 mm 寬度規(guī)格規(guī)格溫度提至754 ℃，終冷段風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行至17%，帶鋼中部有輕微的瓢曲印，風(fēng)機(jī)關(guān)閉后好轉(zhuǎn)。

通過對(duì)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速及擋板開閉進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，基本確定由于冷卻速率過快或者冷卻不均產(chǎn)生瓢曲。

4 結(jié)束語

4#鍍鋅線由于冷卻速率過快或者冷卻不均勻造成帶鋼溫度不均勻，產(chǎn)生冷瓢曲。由于冷卻段爐輥均不是凸度輥，產(chǎn)生缺陷形貌也呈斜長(zhǎng)單八字形。通過降低冷卻速率，使得帶鋼在爐內(nèi)緩慢降溫，改善快速冷卻帶來的帶鋼受力不均現(xiàn)象，可以有效地改善冷瓢曲缺陷。