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1、6mm 薄规格中厚板稳定性轧制控制策略吴建宾 黄大军 代元 段东明(武汉钢铁股份公司)摘 要：薄规格(6-8mm)中厚板板形控制是中厚板生产中的一大难题。本文分析了武钢中 板生产线上影响轧制薄规格钢板板形稳定性的各种因素，包括钢坯加热温度的均匀性、轧制 工艺的合理性、机架窗口导板间隙、推床对中性、推床使用模式、轧辊辊型及工作辊雪橇比 等，并提出了改善薄规格中板轧制稳定性的措施，目前薄规格钢板板形稳定控制效果良好。 关键词 中厚板，薄规格，板形控制The Shape Stability Control Strategy of Thin-size(6mm) ofMedium PlateWu Jia
2、nbin,Huang Dajun , Dai Yuan，duandonming(Wuhan Iron and Steel Co. Ltd)Abstract: The shape stability control of thin-size (6-8mm) medium and heavy plate is a difficult problem. In this paper, the various items which influenced the 4-h reversing mills rolling the thin-size slab in WISCO (Wuhan Iron and
3、 Stell Co. Ltd), including the temperature uniformity of plate heating, the rationality of rolling process, the skate gap of housing window, side guiders centering and user mode, rolls shape and sledge ratio, etc, were presented and analyzed, and the corresponding measures were adopted to improve it
4、. During the practical productin, the control strategies including these measures gained a good effect.Keywords: Medium and Heavy Plate,Thin-size, Shape Stability Control前言武钢中厚板厂由于原有设备陈旧、生产品种复杂，生产极限薄规格钢板只能稳定控制在 10mm。 2012年中厚板设备改造，加上整个中厚板市场产能过剩，普通规格钢板已基本没有太 大利润，6-8mm薄规格钢板目前因能批量生产的中厚板厂家不多，还有一定的竞争力。并且
5、中板轧制的薄规格钢板在分切后旁弯非常小，该性能高于热轧开平板，能够满足用户特殊需 求。武钢中厚板利用改造后的新设备，不断优化薄规格板形的控制策略，以达到稳定控制板 形的效果。板形精度是中厚钢板生产过程中的一项重要质量指标，对确保产品的实物质量和提高成 材率极其重要1，国内钢铁厂对此开展研究与攻关，并取得了一些成效2-3。近年来，液压 技术的提高有效地降低了板厚尺寸的偏差，大大提高了中厚板的纵向尺寸精度，然而在中厚 板的横向厚度差即板凸度和板形的控制上并不能完全满足用户要求。厚度为6mm的钢板已经 超出武钢中厚板厂3000mm轧机轧制的极限厚度，轧制难度大，轧制过程中对整个轧机工况 及轧制工艺要
6、求高。由于轧制时钢板的变形抗力大、轧机弹跳大，钢板在轧制过程中容易发 生变形不稳定现象而导致钢板侧弯，严重时会引起钢板“刮框”，造成钢板轧废和停轧事故。 为此，本文分析了 3000mm中板轧机在轧制6mm钢板板形、板凸度控制手段，包括轧制力调 整(压下负荷分配)、工作辊支撑辊初始辊型设计，力求在现有轧机装备基础上，经济有效 地提高轧机的板形控制能力，生产出板形优良的厚6mm的中板产品。1 影响薄规格钢板轧制的因素6mm薄规格钢板轧制道次较多、钢板降温较快、钢板塑性抗力大，且轧制过程中对温度 敏感性较高，生产中容易出现镰刀弯、扣头钻地沟或者缠辊、刮框堆钢，造成停机等设备事 故，处理时间较长。分析
7、影响6mm中厚板轧制主要因素如下：1.1 板坯来料尺寸限制，造成钢板轧制过长中厚板板坯规格尺寸如下：武钢连铸坯厚度尺寸规格210mm、22mm、230mm、250mm；宽 度尺寸1050mm、1300mm、1550mm ；中厚板受加热炉加热坯料限制，长度尺寸2100mm-2750mm。 用最小坯料：210mm*1050mm*2100mm,轧制6mm厚度钢板，成品宽度2000mm，轧出长度为38.5m， 而粗轧和精轧之间有效距离也只有35m，轧制尺寸过长，降温较快，造成废品较多，无法正 常轧制。1.2 加热温度不均匀，造成薄规格钢板粗轧开坯时就出现不均匀变形 由于薄规格钢板对温度敏感性较强，现有
8、加热炉上下表面温度控制不够准确，导致上下表面温度差过大，轧制时上下表面金属变形量不同，上翘或者下扣严重。另外中厚板使用双 蓄热式加热炉，炉压波动大(-50Pa-+80Pa),导致炉头板边温度较低，钢板横向出现温差最 大达50 r。在粗轧直接纵轧展宽时，两侧温差导致变形量不同，导致中间坯就出现镰刀弯, 给精轧调整弯曲带来严重困难。1.3 粗轧开坯板形控制精度低,给精轧轧制带来困难在轧制6mm钢板时，粗轧轧制后中间坯厚度为30mm；轧制8mm钢板时，粗轧轧制后中间 坯厚度为40-48mm,轧制厚度较薄，立辊侧压采用液压方式，侧压压力较大，侧压量单侧20mm 就会造成钢板挤鼓变形，难以进入轧机，影响
9、轧制节奏，温度降低较快，给后续正常轧制带 来难度。另外粗轧机前后都有锥形辊道，钢坯容易倾斜，粗轧轧制后成平行四边形状，进入 精轧机咬钢及抛钢时，钢坯出现甩尾引起镰刀弯。1.4、精轧机机架辊导板与工作辊导板间隙过大，容易引起薄钢板钻钢上工作棍+、工作線导板/1/机架辘导板下工作辘ooaFJDOO图1、轧机工作辊导板和机架辊导板配合示意图在薄规格钢板轧制试轧初期，出现叠钢、钻地沟等现象较多，处理时间长，在现场观察 发现，在轧制6mm钢板时下工作辊面高度与水平辊面高度差要求非常精确，并且工作辊导板 与机架辊导板高度匹配不合理时非常容易出现操作事故。机架辊导板和工作辊导辊位置如图 1所示。有明显受力不
10、均，出现钢板偏斜现象。经过现场检测发现，前后推床中心线不完全在同一直 线，在推床对中后轧件偏离轧辊中心线，导致工作辊横向受力不均，带来轧件两侧出现同板 差，经过几个道次反复积累和温度的降低，轧制成品镰刀弯现象就更为严重，推床不对中严 重时会出现钢板两边弯曲。1.6、精轧机推床在自动模式，影响精轧控制镰刀弯中厚板在轧机改造后，精轧机采用全自动轧制。全自动推床的设计模式为：轧件在进轧 机前推床先对中夹紧钢板，然后每边松开50mm后保持位置，待轧件全部过轧机后推床再打开 至最大开口处。人工操作推床时向前推，推床夹紧，松开操作柄后推床自动打开至最大开口 处。而在轧制较薄钢板为了更好的对中和纠正镰刀弯，
11、就需要用推床夹紧送入轧机，此时推 床的操作就较难控制，推床推力过大就会导致薄板变形，甚至撕裂，推力太小又起不到控制 镰刀弯的目的。在试轧初期就多次出现将钢板夹变形，成品边部有严重的撕裂现象。1.7、轧辊辊型配置不合理，引起薄板轧制中两边跑偏在轧制薄规格钢板初期，精轧工作辊使用凸辊型时，轧件就容易歪斜，不便于咬钢，并 且镰刀弯现象严重。使用负辊型时，轧制出成品板凸度就过大。轧制中钢板跑偏和边浪严重。1.8、雪橇比系数难以控制雪橇比系数=上辊辊速/下辊辊速。按照金属流动学推理可知，当雪橇比系数小于1时， 上辊辊速比下辊辊速低，下表面金属变形速率大，钢板就会翘头，反之亦然。为防止薄板钻 地沟，就需要
12、钢板在出轧机口时略微上翘。但是在实际生产中由于温度及电机特性等因素的 综合导致雪橇比调整与理论值不符合。1.9、轧制6mm终轧温度低，成品屈服强度偏高：轧制初期由于轧制节奏较低，6mm钢板终轧温度在700-750C之间，对Q345qD钢板性能进行了检验，发现钢板屈服强度普遍在500MPa左右，强度偏高。2 板形稳定控制目标针对市场特殊需求和可行性分析，确定了薄规格中厚板板形稳定控制的主要目标为： 大批量生产6-8mm薄规格钢板，保证钢板板形良好，板形不平直度小于4%。、横向同板差小 于0.1mm，纵向同板差小于0.15mm。3 措施及实施效果3.1 优化板坯来料在开始轧制6mm钢板时采用坯料为
13、：230*1050*2400,经过加热后直接纵轧到底，厚度轧 制60mm，然后吊下，再利用自动切割机切割成2块坯料，再次加热后轧制。经过多次试验， 找出较合理的开坯后二次加热的尺寸优化方案。表1、6mm及8mm开坯料尺寸转化表港珠奥桥板合同二次开坯尺寸转换表序成品规格8*1560*100606*1560*9520号8*2330*120006*1560*120001成品厚度公差（709/C）0T.2mm0T.2mm2中厚板分厂公差控制0.5-0.60.5mm3加边余量100mm110mm4倍尺板坯切割缝控制20mm20mm5成品与二次坯倍尺关系1丰TT片2倍尢需开坯6二次轧制板坯设计1丰TT片6
14、0*1400*2120尢需开坯7一次板坯与二次板坯倍尺关系1丰TT片3倍尢需开坯8一次轧制板坯设计1丰TT片230*1300*2280尢需开坯9一次板坯与连铸坯倍尺关系5倍3倍10连铸一次坯长度尺寸230*1300*10540230*1300*68603.2 均匀加热温度利用加热炉功能测试时黑匣子采集的数据信息，依据加热规律，加热段温度设定上下表 面一样，均热段下表面温度设定比上表面温度设定略低20C,从而保证出炉时上下表面温度 一致，轧制时变形量一致。另外针对炉门口钢板单侧温度低的问题，除控制好炉压波动以及 微正压外，在保证出炉节奏前提下，适当减少在近炉门口端的时间，出现停机或者长时间 （2
15、0min以上）未出炉，就将步进梁后退一个循环，避开炉门口低温区。3.3 提高粗轧开坯板形控制精度3.3.1 调整粗轧机推床使用模式一般粗轧机轧制采用横轧展宽方式，坯料都比较长，轧机前后都有锥形辊道，仅机架辊 3根为平辊，所以在进入轧机瞬间钢坯容易歪斜，如不及时发现和调整，粗轧轧出钢板就会 出现平行四边形形状，影响精轧机的操作。所以粗轧机推床必须每道次使用，调整推床使用 状态为：在推床将钢坯对中后，回至开口2900mm位置，即与轧机牌坊宽度一致，便于钢板进 入轧机。3.3.2 设置立辊齐四边操作规程立辊轧机原有使用规程仅有2个道次，在经过多次轧制实验后，发现利用立辊齐四边， 轧出板形最大矩形量较齐两边的好，并且可以有效的消除钢板鼓肚现象，成材率可以提高2 个百分点。通过调整立辊规程，有效的提高了板形。根据粗轧机前后推床测量的宽度数据， 适当调整立辊辊缝，减少立辊侧压量（单侧W10mm）,可有效防止立辊挤鼓钢板。3.4 机架窗口导板与工作辊导板间隙及高度调整通过现场实际生产情况和理论相结合，通过阶梯垫调整下工作辊辊面高度高出辊道辊面 20-30mm，便于咬钢和抛钢。同时要保证机架辊导板与工作辊导板间隙在5mm以内，并且两个 高度差在土 5mm之间，就可以很大程度上避免扣头钻钢事故。3.5 校正推床对中性
