花纹板的研制与开发

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1、花纹板的研制与开发【关键词】花纹板工艺花纹高度1. 前言表面带有花纹的钢板不仅美观，而且还具有防滑、强化性能、节约钢材等多种优点，在建筑、造船及 交通等行业中得到了广泛的应用；同时，由于用户一般对花纹板在力学性能方面不作要求，因此用于轧制 花纹板的板坯多为有缺陷的不良板坯、回炉坯、掉队坯等，是企业消化大量不良板坯的主要渠道，从而达 到降低成本增效益的目的。扁豆形花纹板的花纹属开口形，是目前应用最广泛的花纹板，而且在西南地区 有很好的市场，因此研制花纹板有很大的经济效益和社会效益。2. 花纹参数确定由于花纹板对性能不作要求，因此花纹高度、成花率和纹高差就是轧制中主要考虑的质量控制因素， 这3项质

2、量控制因素主要受花纹间距、花纹底面积及花纹辊刻槽侧壁倾斜角等的影响： 随着花纹间距的增大，虽然使花纹纹高差显著降低，提高了花纹的排水性，但同时也增大了表面金 属的流动性，使金属流动趋于平稳，从而影响金属填充花纹刻槽时的充满度，使得花纹高度和成花率降低， 因此应注意花纹间距的综合考虑； 花纹外形也显著影响纹高差，而花纹有扁豆形、圆豆形及扁圆混合等多种形式，其中扁豆形花纹是 最普遍也是最有利于降低纹高差及提高花纹高度和成花率的，因此选择扁豆形花纹板作为开发对象； 花纹辊刻槽侧壁倾斜角大小对纹高差和花纹板脱槽有显著影响，其范围一般控制在60115之 间，综合考虑所开发花纹板的相关工艺参数后，取其倾斜

3、角为80。根据以上所述综合考虑，初步确定如下花纹工艺参数（详见图1）：花纹长度l = 27mm，花纹辊刻槽侧 壁倾斜角Y =80，花纹间距t=40mm。图13. 花纹板试制在花纹板相关工艺参数确定后，特钢公司集中组织生产了几批花纹钢板，试轧钢种为Q235A ，共有 5.0X800XLmm、4.5 X 800 X Lmm和3.5X770XLmm三个规格。具体试制情况如下： 3.1工艺参数设定依据 3.1.1加热温度为了保证花纹的顺利脱槽，就得降低金属的变形抗力，因此在轧制花纹板时应提高轧制温度：在花纹 板生产前大约一小时加热炉提高加热温度，要求出炉温度在11101150C之间，实际出炉温度在11

4、30C 左右，满足工艺要求。3.1.2终轧和卷取温度为了保证花纹能够充满孔型以及花纹高度能够达标，要求有较高的终轧温度，但是卷取温度则应相应 降低，以保证顺利卷带，防止花纹被压塌。3.1.3冷却水控制为了保证终轧温度，同时也为了防止花纹辊豆形边缘剥落、掉肉，机架间冷却水应 在满足工艺生产条件的前提下尽可能的降低水量和强度。3.1.4印花机架调零在平板轧制中，精轧各机架的辊缝零位是在轧机运行状态下压靠至一定压力来确定的，但是对花纹辊 机架而言，其扭矩是主传动系统通过齿轮箱传递给上下工作辊的，因其上下辊径相差达37mm，如果轧机 在上下工作辊压靠时运行，上下工作辊之间必然产生较强的搓动，容易造成工

5、作辊啃辊，同时花纹辊的刻 槽尖角部位会产生应力集中，降低花纹辊的使用寿命，重者会导致花纹辊的局部掉块、损伤齿轮箱和轧辊 接轴，根据实践经验，对花纹辊机架辊缝零位的确定采用静态调零法。采用静态调零法对印花机架进行辊 缝调平后，保证了轧制花纹板时液压AGC系统的正常投用，有利于花纹板尺寸精度的提高，在生产实践中 运用效果较好。3.1.5中间坯厚度精轧印花机架在轧制花纹板时的负荷远大于轧制平板时的负荷，因此精轧上游机架的负荷比平板轧制 时要小，轧制负荷的降低，导致精轧上游机架的工作辊挠曲变形程度减小，使进入花纹辊机架的板坯凸 度过小，从而影响了穿带和轧制过程中带钢运行的稳定性，为防止这种现象发生，可

6、通过适当增加中间坯 厚度来补偿负荷。3.1.6精轧负荷分配按照国家标准规定，豆高应大于或等于20%基板厚度，为保证足够的豆高，花纹板负荷分配与平板轧 制负荷分配存在明显差别：平板轧制时，负荷分配从第一机架至最后一个机架的负荷是逐渐减小的；花纹 板轧制时，对印花辊机架必须保证足够大的压下量，其给定范围一般在17%23%。3.1.7精轧F7工作辊配辊方案在普通平板轧制中，终轧机架的辊压配置一般为“下压”，即下工作辊直径大于上工作辊直径，在轧 制花纹板时由于花纹辊表面与带钢的摩擦明显大于平辊与带钢的摩擦，为防止轧制过程中发生轧件缠辊现 象，在配置印花辊时采用了 “上压”配辊，即上辊(印花辊)直径大于

7、下工作辊。在进行轧制前，还应将 要上线的印花辊磨修0.10.2mm，以消除豆形边缘的毛刺等表面缺陷，杜绝印花辊掉肉、剥落等事故的发 生。3.2工艺参数表1花纹钢轧制主要工艺参数试轧时 间规格F7压下率终轧温度夹送辊辊缝卷取温度冷却方式第一次试 轧3.5*770*L19.2%880C46mm/10610C前段集中冷却3.5*770*L19.8%880C46mm/10600 C前段集中冷却第二次试 轧5.0*800*L20.7%880C70mm/10600 C前段集中冷却4.5*800*L20.2%890 C58mm/10590 C前段集中冷却(1) 机架间冷却水只开了前2个机架，其余全部关闭；(

8、2) 保证印花机架的压下率控制在17%23%之间；(3) 卷取夹送辊、助卷辊辊缝设定为基板厚度的1.2倍；(4) 开轧前3卷取消AGC厚度控制、测厚仪，根据生产情况相继投入。3.3检查结果对轧制的花纹板进行了在线取样，并对基板厚度以及花纹高度进行了测量:表2花纹板外形尺寸试轧时间卷 号H基板/mmH豆高/mm*豆高基板纹高差(mm)成花率第一次试 轧13.500.6719.14%0.05390.38%23.540.7220.34%0.05092.46%第二次试轧35.051.0821.39%0.08491.67%44.570.9320.35%0.06693.82%4. 存在问题及解决办法4.1

9、首次试轧时关闭了 AGC，主要考虑测厚仪受花纹板纹高的影响，所以不投入AGC，厚度曲线显示带钢 在长度方向上厚度不均(50m)，主要是由于关闭AGC后无法对温度、速率、张力等变化造成的厚度波 动进行补偿。在轧制正常后，可投入AGC和测厚仪，在线监控，适时补偿，减小厚度波动。4.2通过对表1和表2的分析对比，可以看出当印花机架的压下率在20%的时候，终轧温度在880C， 卷取温度在600C的时候生产出的花纹板的花纹高度能满足国家规定标准，但是花纹高度/基板高度刚好 20%，因此可再适当加大印花机架的压下量从而加大花纹高度的富余量。由表2还可看出，所轧制的花纹 钢板虽然纹高差在国家规定标准范围内，

10、但是成花率不是很高，这需要优化工艺参数，控制好花纹机架的 负荷分配，严格控制轧制温度，降低纹高差从而达到提高成花率的目的。5. 结论(1) 从两次花纹钢试轧的情况来看，我公司研制的5.0x 800 xLmm、4.5x 800 x Lmm和4.5x 800 x Lmm 这3个规格的花纹钢板各项技术指标均符合国家规定标准；(2) 为保证花纹板质量，加热温度要高，保证出炉温度在1110C以上；同时应适当提高终轧温度以及 降低卷取温度，其控制范围分别为：FT7为88010C; CT为60010C。(3) 卷取夹送辊、助卷辊辊缝设定为基板厚度的1.2倍，同时卷取的张力设定也应比轧制相对应的平 板时的张力

11、要小；(4) 为保证花纹高度，调整花纹机架负荷分配，保证印花机架压下率在18%一22%这个范围；(5) 为保证基板厚度，在花纹板正常轧制以后，可以投入AGC和测厚仪，对于板形控制，还可投入弯 辊装置；(6) 随着花纹辊槽深的磨损，为了达到所要求的豆高，应根据印花辊使用情况适当提高印花机架压下 率；(7) 不断优化工艺参数，严格控制轧制温度，降低纹高差，提高成花率；(8) 为了防止轧辊掉肉，还应合理编排轧制计划，每次花纹辊轧制量都严格控制在轧制同规格平板轧 制量的一半，且必须有8一14块平板过渡材和烫辊材，同一宽度不得超过45%，且必须有大于此宽度规格 过渡。参考文献1吴国良，花纹板的轧制工艺J，轧钢，1986, 21 (9)： 35-40。2吴国良，王国栋，圆豆形花纹板轧制及变形机理的研究J。钢铁，1989，(12)： 39-42。3王涎溥，轧钢工艺学，北京：冶金工业出版社，1981.201一310。