R3粗轧机轧件翘头攻关实践

2015-04-08张小燕

山东冶金 2015年4期

关键词：轧件板坯轧辊

张小燕

（莱芜钢铁集团有限公司板带厂，山东莱芜 271104）

经验交流

R3粗轧机轧件翘头攻关实践

张小燕

（莱芜钢铁集团有限公司板带厂，山东莱芜 271104）

通过对在620热轧带钢生产中粗轧轧机R3出现的翘头问题的分析，找出了轧件温度不均匀、轧辊磨损不一致、工作辊上下辊径不同等问题产生的原因，通过合理安排轧制计划、保证钢温均匀性、制定合理的配辊制度等措施，基本解决了粗轧轧机R3的翘头问题，保证了生产稳定进行。

粗轧机；带钢；翘头；钢温

1 前言

莱钢板带厂620热轧窄带钢生产线为全连续式生产线，最高年产110万t，产品规格范围（1.8～7.8）mm×（183～450）mm，主要钢种为热轧碳素结构钢、低合金结构钢。车间工艺流程：连铸坯在加热炉内加热到规定的温度后送入粗轧立辊RE0破鳞，经过高压水除鳞装置进行第一次表面除磷后进入二辊轧机R0进行轧制，然后经过粗轧大立辊RE1后，经过中压除磷装置进行二次除鳞，再依次送入二辊轧机R1、R2、粗轧立辊RE2、二辊轧机R3、R4进行轧制，轧出厚度为18～24 mm的中间坯，通过大活套及连接板，经精轧除鳞水进行第三次除鳞，再依次送入精轧立辊FE1、精轧7机架四辊轧机F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7轧制成合格的带材。在实际生产中，板坯在粗轧机组尤其是R3轧机中翘头的现象经常出现。如果翘头过大，不仅影响下一机架的咬入，造成堆钢，严重者还可能会撞坏设备，影响产品的成材率和生产的稳定性。因此，分析各因素对板坯翘头的影响，寻找改善板坯翘头的控制方法，以确保生产能够稳定顺行。

2 轧件翘头产生的原因

2.1 轧件温度不均匀

当轧件下表面温度大于上表面温度时，下表面变形抗力低，纵向延伸大，造成轧件上翘。如果加热炉烧嘴开度调节阀或温度传感器发生故障，造成轧件加热不均匀时，上下表面温差过大，造成轧件头部不稳；当轧件上下表面接触冷却水的流量不同时，轧件上表面冷却水流量大，造成上表面温度低，轧件上翘；挡水板磨损严重时，冷却水浇到轧件上表面造成上表面温度低，轧件上翘。

2.2 辊面线速度差

粗轧机组由两辊轧机组成，每架轧机由1台电机驱动。轧机转速相同，则辊径大的轧辊圆周速度大，与其接触的轧件表面金属流动速度快，延伸大，则轧件向小辊径方向弯曲，若下辊直径比上辊大，则造成轧件上翘[1]。

2.3 轧辊磨损不一致

随着轧辊轧制量的增加，轧辊磨损严重，则相应的摩擦系数增加。由于轧件表面温度、轧制计划编排、轧辊表面状况、冷却水及氧化铁皮的作用，造成上下轧辊磨损不一样，若上辊比下辊磨损快，则造成轧件上翘。

2.4 轧制线高度变化

轧制线高度即轧机下辊的上表面与机架辊上表面之间的高度差，理想的轧制线高度应等于总压下量的1/2。轧制中随着轧辊的磨损，轧制线高度发生变化。轧制线低，轧件下倾咬入，下工作辊压下量比上工作辊的压下量要大，使板坯下表面的延伸率大于板坯上表面的延伸率，造成轧件出口处板坯下表面速度大于上表面速度，从而形成轧件出轧机后向上弯曲，即翘头现象。相反，轧制线高易出现扣头现象。但轧制线高度无法进行在线调整，只能通过其他方法调整来消除轧制线高度变化带来的影响。

2.5 轧机的上下轧辊直径不同

在相同条件下，辊径的大小影响着轧制板坯上、下表面变形区的长度。辊径大，则变形区长，金属延伸变形阻力增加，延伸率小，板坯向大辊径方向弯曲[2]。

2.6 其他因素

在轧制过程中出现的轧件翘头问题是多因素造成的。另外，其他如压下率、轧件材质、电气传动系统以及操作方面等因素都有可能造成头部变形不均匀而出现翘头现象。

3 轧机翘头的控制措施

3.1 保证钢温均匀性

带钢加热炉采用的是步进梁式加热炉，水梁立柱及冷却水的作用通常会导致轧件下表面温度较低，于是在烧钢的时候一般会加大下面烧嘴开度调节阀，以保证加热均匀，一般应控制钢坯出炉时上下表面温差在30～50℃以内。定期检查维修，保证设备运转正常。在生产实际中，当钢温温度低时，R3翘头尤其严重，所以要及时保温，保证烧钢时间足够，钢温均匀。粗轧轧辊冷却水采用上水嘴13个，下水嘴10个。由于水质不好，水嘴经常出现堵塞，下水嘴堵塞尤其严重。要求在每次换辊时都要进行检查，保证水嘴使用正常。经常检查挡水板的使用情况，发现磨损及时更换。

3.2 合理安排轧制计划

实际生产中，粗轧R3轧机轧制吨位在1 600～5 000 t时，轧件翘头一般比较严重。原因是由于随着轧制量的增加，上下工作辊的磨损程度不一样，上辊冷却水流量小于下辊，轧件上表面再生氧化铁皮也增加了上辊的磨损量，造成上辊磨损大于下辊，易使轧件翘头。轧制品种钢时翘头尤其严重，所以安排计划时一般把品种钢的生产安排在换辊轧制100 t普碳钢以后，保证轧制时轧辊处于良好状态。之前R3轧机的换辊周期是轧制吨位6 000 t，考虑轧辊磨损等原因，现改为轧制吨位5 000 t。在换辊周期的中后期，要加强对轧辊磨损情况的检查，若磨损严重要及时停机换辊。

3.3 配辊制度

合理的配辊制度对于有效利用工作辊、控制带钢的翘扣头、保证带钢的板形与表面质量有重要的意义。若上下工作辊不能匹配，将使轧件上下表面延伸率不一致，从而导致扣翘头现象的发生；上下轧辊的磨损不一致，将导致板形的控制难度增加，增加轧废的可能性；上下轧辊表面粗糙度不一致，将导致带钢上下表面质量的差异。

针对粗轧轧机易产生翘头的情况，车间工艺规定粗轧R3轧辊的配置采用上压力（工作辊上辊辊径大于下辊辊径），辊差配置在17～25 mm。经过多年生产实践检验，辊差配置过大过小都会不同程度的增加R3翘头的趋势，而使用此配置可使翘头现象得到明显改善。

3.4 垫铁制度

粗轧轧机R3的轧制线高度调整方法：一个换辊周期内，更换工作辊时，根据不同的工作辊辊径调整垫铁的厚度，以使轧件头部尽可能平稳的穿带。另外，根据生产中粗轧R3易出现翘头的现象，垫铁厚度的计算要按照上限，即轧制线稍高一些，以抵消翘头的影响。工艺规定粗轧R3垫铁厚度计算公式为：

式中，Hd为换辊时需要增加的垫铁厚度，D为下工作辊直径。

3.5 其他措施

在实际生产中，压下率的分配一般都是根据多年经验确定的，压下率对R3翘头影响不大。当出现轻微翘头时可以通过调整轧辊的速度来减轻翘头的影响。而翘头现象比较严重时就要分析各方面的影响因素，找出解决办法。在日常的生产过程中要严格执行工艺规定，加强设备点检，时刻注意轧件头部翘曲情况，发现问题及时反映。