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超薄规格带钢轧制研究与实践

2019-09-02尹国强甄景燕

中国科技纵横 2019年15期

尹国强 甄景燕

摘 要:薄规格热轧卷的稳定生产对后工序冷轧薄规格产品生产起到重要的保证作用,文章介绍了如何实现全流程工艺一体化控制,详细地论述了高质量超薄规格带钢稳定轧制的实现方法。

关键词:弯辊力;出炉温度;精轧机负荷;稳定拉速;辊缝水平值;PC角度

中图分类号:TG335 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2019)15-0068-02

0 引言

在生产薄规格板卷过程中,由于各架轧机负荷大,轧制速度快,易出现板形问题,同时受连铸坯坯形、温度、二级模型的计算精度、轧机设备功能精度、操作水平等众多因素的影响,很易出现穿带轧破、轧制过程起浪堆钢和尾部抛钢甩尾等事故。经过不断的研究和实践,从钢水冶炼到铸坯到轧制,层层把关,薄规格生产趋于稳定,轧制量增大。

1 炼钢区域质量把控

炼钢区域主要是合理组织生产,控制稳定的生产节奏,严格控制钢水质量,尽量保证连铸的拉速稳定和板坯质量。

(1)开发和使用一套智能调度系统,根据生产订单,动态调整生产组织,对异常情况就行判断和预警,有序高效低能耗的组织钢区生产。

(2)转炉炼钢质量把控。采用静态控制和动态控制,准确地预测、检测和控制转炉炼钢终点时的钢水成分和温度,有效缩短冶炼时间,减少消耗,降低成本,提高产品质量。

(3)精炼站要严格控制钢水质量:钢水成分严格按照规定控制;尽量保证连铸开浇第一炉中包钢水过热度控制在35-45℃之间,连浇炉次连铸中包钢水过热度控制在25-40℃之间,同时上下炉次间的温差不要相差太大(正常情况下最好不要超过10℃);保证足够的净吹时间,钢水中Ca/Alsol的比值按规定严格控制,避免因钢水原因引起的涨杆或涮杆现象发生。

2 连铸区域稳定拉速

各班组在生产节奏、设备状态和钢水条件允许的情况下,要尽量保证正常工作拉速稳定在4.5~4.8m/min,连浇炉次钢水温度偏上限时,拉速要往下限控制,避免拉速有大的波动。

对中间包的寿命进行管理,为避免浇次后期水口掉块嵌入板坯引起轧机堆钢,中包寿命按10小时不再开新一炉次钢水控制。

对连铸坯形进行控制,楔形控制:两侧厚度差≤0.7mm。镰刀弯:10m长铸坯镰刀弯≤50mm,33m长铸坯镰刀弯≤90mm,其它长度的铸坯按上述两点决定的直线线形关系计算,但用于半无头轧制的铸坯镰刀弯≤90mm。

通过提高铸速和降低冷却强度,来提高铸坯入炉温度。

3 加热炉区域保证出炉温度

为保证出炉温度采取的措施:(1)钢坯的出炉温度参考粗轧后面的RDT温度显示值。(2)加热炉各段温度控制值在规定范围内。(3)控制各段炉温的均匀性。(4)烧火工要控制各段炉温的均匀性。

4 轧机区域

4.1 温度控制

在保证轧辊具有足够冷却强度的前提下,为了减少铸坯经过粗轧的温降,减少粗轧工作辊的冷却水量。在确保除磷效果的前提下,为了降低由于除磷造成的温降,尽可能地减少除磷水压力。合理控制轧制节奏,提高加热炉出炉温度。

4.2 二级模型参数优化

板形控制模型参数是否合理,对获得良好的带钢板形是非常重要的。对二级模型中的磨损模型、热凸度模型及轧辊弹性弯曲和压扁模型首先进行了离线模拟,然后通过在线轧制,大量采集现场实际数据及模型计算结果,再通过回归分析,得出最适合的模型参数,并在此基础上再进行离线模拟、在线轧制调整,达到对SAU模型控制参数的优化,从而实现了PC角和弯辊力设定值的优化,最终使板凸控制在目标凸度50um板形控制模型参数范围内。

4.3 建立合理的轧辊使用制度

建立合理的轧辊使用制度,有效地避免轧辊过度磨损,保证产品的质量,提高轧机的使用寿命。如若轧辊使用不当,冷却不良,会对产品质量造成严重的影响,更严重的情况,会引起大面积剥落或断裂,造成巨大的经济损失。每次轧辊上机前都要经过严格的检验,检验轧辊表面的缺陷是否去除。使用过程中,根据轧制的钢种、规格以及薄规格的比例,制定出不同的换辊吨位数,同时操作人员实时跟踪轧辊的实际情况,出现问题,提早更换,保障了生产薄规格产品时,轧辊的良好状态,有利于获得良好的板形,提高产品质量。

4.4 优化精轧工作辊原始辊形

根据实际穿带、轧制和板形情况对精轧工作辊原始辊形进行优化,总体思路是:配置新的工作辊原始凸度,保证精轧机架的弯辊力在中间水平上,使弯辊系统具备根据凸度仪检测,在线正、负双向调节弯辊力的能力和空间。工作辊原始凸度调整后,不仅提高了穿带稳定性,而且改善了带钢板形质量,各机架的弯辊力也保持在调整范围的中间阶段,板形控制系统具备根据凸度仪检测在线自动调整弯辊的能力。

4.5 合理分配精轧机负荷

合理分配精軋机的负荷,避免轧制过程中的冲击负荷的产生,很好得控制凸度和平直度,使设备运行平稳,轧制节奏稳定。

4.6 最佳弯辊力的确定

最佳弯辊力是指在给定的工艺及设备条件下,保证板形良好时的最佳弯辊力。弯辊作为轧机板形控制的主要调节手段,弯辊力的设置值选取,要考虑弯辊力在轧制过程中要有足够的上下调节范围,还要尽可能避免使用最大的弯辊力,以提高工作辊轴承的使用寿命。

4.7 合理进行厚度过渡,调整好辊缝水平值

辊缝的调整是轧制工艺的重要参数之一,它的设定和调节是轧机操作的一项重要内容,特别是新换辊,要进行烫辊,烫辊时要保证正确的轧制节奏,避免轧辊辊面的热裂或影响轧辊的热凸度。在轧制薄规格带钢时,会有由厚规格向薄规格过渡的过程,在此过程中要依据穿带和抛钢时的轧制情况,调整好辊缝水平值,使平稳地由厚规格轧制向薄规格轧制的过渡。

4.8 控制好PC角度和轧机弯辊力

PC角和弯辊力是控制热轧带钢凸度和板形的主要手段,PC角作为热轧板凸度和板形控制的预设参数,弯辊力要参与预设定,同时主要在轧制过程中进行调节,使弯辊力和PC角在预设定时达到良好的配合。轧制过程中,根据带钢的情况,合理控制弯辊力,PC角度赋予一定的上限值,保证稳定穿带。同时,根据机架间活套高度,及时进行级联调速,以保证机架间张力稳定,从而保证稳定轧制。

4.9 AGC(自动辊缝控制)功能优化

在薄规格轧制时,为了减轻和防止甩尾的发生,在机架正常投入AGC功能时,对带钢尾部的AGC控制进行优化,在带钢尾部从机架抛钢时,将下機架的AGC关闭,有效改善了尾部形状缺陷造成抛钢时的甩尾现象的发生。

4.10 设备精度的保证和设备功能的投入

轧制薄规格前,要控制好轧机、卷取区域的设备精度,使之在控制标准范围之内。轧机区域的侧导板开口度、活套角度、卷取区域的侧导板开口度、夹送辊wiper板间隙、遛槽位置做好充分的检查,否则在轧制薄规格易出现堆钢事故。另外轧机的侧喷、辊缝润滑、烟雾抑制等功能必须保证投入,另外,立辊必须投入,立辊的压下量不能过大,一般控制在10-15mm,既有利于板坯对中,同时又不至于压下量过大造成板坯边部鼓起,不利于带钢头部]尾部控制。同时也要保证轧辊的磨削精度和辊形精度。

4.11 热轧油的投入

各机架的热轧油必须保证正常投入,通过使用工艺润滑,不仅改善了下机轧辊的表面质量,薄规格轧制时二次氧化铁皮压入也得到了有效控制,投入热轧油后,轧机的负荷降低了10-15%,对薄规格的稳定轧制十分有利。

4.12 提高薄规格板带穿带速度、加快轧制节奏

在薄规格轧制过程中,由于板坯消耗量速度下降,如果板带穿带速度较慢,将严重地限制连铸的拉速,这样同时板坯入炉温度比正常拉速下低,增加了加热炉的能耗,降低了生产率。通过对穿带速度调节、轧机负荷分配优化、同机架间喷水调节修改模型参数等方法,经过大量实验,进行数据分析,得到可行的模型参数,经过大量的薄规格轧制生产,有效地提高了穿带速度,从而加快了轧制节奏,解决了薄规格限制连铸拉速的问题,提高了生产率。

4.13 薄规格轧制时的操作控制

对于带钢头部要根据不同的加热炉确定不同的调平值,原则是保证头部顺利穿带;带尾离开每架轧机时,要尽量保证带尾呈“舌形”,总之,要保持板形良好必须遵守均匀延伸或所谓“比例凸度一定”的原则来设定各道次头、尾部的辊缝调平值,以避免甩尾和堆钢。由于带头与带尾调平值原则不同,而且以带头为基准调平值的设定,因此在带尾离开机架前,根据同一流加热炉的上根板坯的尾部数据,提前将辊缝调平值修改为尾部值,避免生产中由于尾部调整过晚造成严重甩尾。

5 采取措施后所取得的效果

通过对生产计划的组织和优化以及对铸坯形状、温度制度以及轧制工艺参数及控制系统的优化,实现了薄规格板卷的稳定生产,薄规格板卷的尺寸精度、表面质量、板形质量和力学性能都比较稳定。板卷性能稳定,屈服强度和延伸率全部满足内控标准要求。板卷尺寸均符合国家标准,且波动范围较小。

参考文献

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[2] 康永林.薄板坯连铸连轧超薄规格板带技术及其应用进展[J].轧钢,2015,32(1):7-11.

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