侯元新，杜守中，刘文宪，张文华，张 亮

（山东泰山钢铁集团有限公司，山东 莱芜 271100）

1 前言

50钢属于中碳高强度碳素结构钢，具有高强度和高硬度，常用于制造动负载、冲击载荷及要求耐磨性能好的机械零件，如锻造齿轮、拉杆、弹簧垫圈、卷尺等。50 钢在调质处理状态下，具有良好的强度、机械加工性能、优良的热处理适应性。泰钢根据客户产品质量要求，通过优化生产工艺参数，成功开发出了规格为0.36 mm×1 250 mm高精度超宽50钢冷轧钢带。

2 产品开发及工艺优化

2.1 产品技术要求

厚度偏差-0.005～0 mm；产品板面平整，无浪形；表面均匀一致，无孔洞、折边、黑斑、黄斑、氧化色、锈蚀、辊印、折印、划伤等加工缺陷。

产品生产工艺流程：热轧钢带→1580酸洗机组酸洗→1700 六辊HC 轧机第一次轧制→全氢罩式退火炉退火→1700六辊HC轧机第二次轧制→1700精整机组质检、分卷→包装入库。

2.2 冷轧原料质量控制

50钢冷轧钢带化学成分控制见表1。

表1 50钢冷轧钢带化学成分（质量分数）%

对热轧钢带的金相组织进行了检验，结果见图1。从图1 中可以看出，热轧钢带的晶粒度为12.0级，组织状态为F+P，金相组织符合要求。

图1 50钢热轧钢带金相组织（500×）

2.3 酸洗工艺优化

酸洗时，在1 580 mm推拉式盐酸酸洗机组的6#酸槽中添加1%～3%的缓蚀抑雾剂，以提高50钢酸洗钢带板面的光洁度；在1#酸罐循环系统新增1 组石墨加热器，并与1#石墨加热器进行串联，达到3组石墨加热器同时对1#酸罐中的盐酸进行加热，保证了酸洗盐酸的温度。

为提高酸洗钢带边部水分吹扫效果，在酸洗机组设计安装酸洗钢带吹扫用压缩空气加热干燥装置。即利用Φ620 mm的焊管制作热风吹边装置的内胆，在内胆内横向均匀地平行焊接多根Φ25 mm 焊管作为蒸汽流通通道，将内胆的两端用钢板封堵，在内胆的上钢板中心位置上焊接1 根Φ65 mm 的镀锌管用于引出压缩空气。利用Φ690 mm的焊管制作热风吹扫装置的外胆，将外胆的下端面用钢板封堵，把内胆装入外胆里，外胆的上端面用钢板封堵后，在其上面开孔并焊接1 根Φ65 mm 的钢管向外胆中通入蒸汽对压缩空气进行加热。在外胆的下端连接3根钢管，分别向内胆中通入压缩空气、压缩空气排水及蒸汽疏水，并在压缩空气排水管上安装1 个阀门，在蒸汽疏水管道上安装1 个疏水阀。将吹扫用压缩空气加热装置分别与蒸汽、压缩空气主管道及钢带吹扫装置相连，实现了对吹扫用压缩空气进行加热的目的，解决了钢带板面水分吹不干的问题，提高了酸洗钢带表面质量。

2.4 轧制工艺优化

2.4.1 轧制工艺参数优化

为减少50 钢在轧制过程中出现的边裂、断带现象，使产品轧到目标厚度，对轧制总压下率进行了优化，由一轧程轧制优化为两轧程轧制。第一轧程总压下率控制在50%（轧制实例见表2），第二轧程总压下率控制在76%（轧制实例见表3）。乳化液浓度提高到2.5%～3.0%，轧机工作辊的直径控制在390～395 mm。

表2 3.0 mm的原料轧制为1.5 mm产品轧制参数

表3 1.5 mm的半成品轧制为0.36 mm产品轧制参数

2.4.2 提高产品的厚度精度

为了达到高精度超宽50 钢冷轧钢带的厚度精度，对1 700 mm六辊HC冷轧机的AGC工艺控制系统进行了升级改造。1 700 mm 六辊HC 轧机AGC工艺控制系统由工控机控制升级为S7-400西门子PLC和FM458模块控制，实现了对钢带厚度的高精度控制，产品的厚度精度达到了-0.005～0 mm。

2.4.3 提高产品的表面及板形质量

为了提高产品的表面及板形质量，上下工作辊的辊径差控制在0.05 mm，轧辊的表面光洁无裂纹、压痕、斑点、刮伤软点、刀花、颤纹等缺陷，辊身硬度达到HSD 93 以上。对1 700 mm 六辊HC 轧机的工艺润滑系统进行优化：（1）对轧机的机前气刀吹扫装置进行改造，将内侧气刀喷射梁由900 mm 调整到1 500 mm。（2）对气刀喷射梁的喷嘴排列结构进行优化。喷射梁上喷嘴的间距由20 mm 调整为两边部400 mm 长度上按10 mm 排列，中部700 mm 长度上按15 mm 排列，喷嘴的长度由50 mm 调整为100 mm，提高了气刀的吹扫效果。（3）将乳化液主管上的气动蝶阀改为气动球阀，减少了乳化液在板面的残留。

2.5 退火工艺优化

钢卷在全氢光亮罩式退火炉退火时，在450 ℃设置2 h排烟平台，在排烟平台温度之前全速升温，温度大于排烟平台温度后升温速率按照35～50 ℃/h 进行控制，升至730 ℃时保温，保温14 h，通过全氢光亮罩式退火炉的加热罩的外置式烧嘴的燃烧，使加热罩内的温度分布均匀，从而保证50 钢冷轧钢带物理性能的均匀性。

3 结语

通过优化酸洗工艺，提高了酸洗钢带的表面质量；调整冷轧总压下率，消除了钢带轧制边裂的问题，使产品轧到了目标厚度；对轧机的AGC 工艺控制系统进行了升级改造，提高了产品的厚度精度；对轧机的工艺润滑系统进行了优化，提高了产品的表面及板形质量；对退火工艺参数进行优化，保证了产品的物理性能。成功开发出高精度超宽50钢冷轧钢带，经检测，钢带厚度偏差在-0.005～0 mm，产品板面平整，无浪形；表面均匀一致，无孔洞、折边、黑斑、黄斑、氧化色、锈蚀、辊印、折印、划伤等加工缺陷。经客户使用，达到了高精度超宽50 钢冷轧钢带的质量要求。