唐鋼1810線熱軋薄規格產品的開發與生產實踐

摘 要：介紹了唐鋼1810線薄規格產品開發的背景，總結了該生產線薄規格生產技術開發與生產情況。通過對薄規格軋制技術的研究，實現了薄規格帶鋼的穩定生產。

關鍵詞：薄規格帶鋼 軋制技術 軋制穩定性

引言

唐鋼第一鋼軋廠1810超薄帶鋼生產線始建于2001年，2003年1月份建成投產并于2005年創造了薄板坯連鑄連軋線年產301.1萬噸的世界最高紀錄，為唐鋼創造了巨大的經濟效益。

進入2008年以來，受世界金融危機及國內冶金行業產能過剩影響，國內鋼鐵市場形勢急轉直下。面對市場普通結構鋼中厚規格激烈的同質化競爭及對熱軋薄規格產品的迫切需求，2012年唐鋼決定調整1810線產品定位，重新將1810線打造成以薄規格為主的新型薄板坯連鑄連軋生產線。

唐鋼通過對1810線組織一系列技術攻關，使1.1mm薄規格帶鋼達到了批量生產的水平，同時開發了系列薄規格品種鋼，有力的提高了產品的市場競爭力。

1.1810線生產線簡介

唐鋼1810線是國內第一條應用半無頭軋制工藝的熱軋帶鋼生產線，生產線的布置如圖1所示，其連鑄采用意大利DANIELI公司的FTSC連鑄機，鑄坯厚度65～90mm；加熱爐采用美國BRICMONT公司的輥底式均熱爐，爐長230.195米；軋機采用2RM+5FM布置，由意大利DANIELI和日本三菱重工共同設計，具有動態PC和FGC功能；卷取區采用了石川島播磨設計制造的高速飛剪、雙地下卷取機。

2.薄規格帶鋼生產技術的應用與開發

2.1 .連鑄工序

2.1.1 .連鑄坯內部質量及坯型控制技術

連鑄坯內部質量及坯型質量是影響軋機軋制穩定性的重要因素。為保證鑄坯質量，通過調整二次冷卻和壓下參數、加強設備維護與管理等手段，保證了連鑄坯的坯型及厚度精度。目前，連鑄坯的厚度精度控制在0.2mm以內，楔形控制在0.15mm以內，30米長度連鑄坯的鐮刀彎精度控制在30mm以內。

2.1.2 .鑄坯入爐溫度控制與提高

連鑄入爐坯溫度關乎出鋼節奏及鑄坯的加熱溫度的高低。唐鋼1810線通過調整連鑄機二次冷卻窄噴與中噴、寬噴的冷卻強度比，合理控制連鑄機拉矯輥和擺剪的冷卻強度，增加鑄坯表面積水吹掃裝置等措施，使連鑄坯的表面溫度差由30℃降至15℃以內，連鑄坯的整體入爐溫度提高30℃。

2.2. 加熱工序

2.2.1. 蓄熱式燃燒技術的應用

為提高加熱質量及加熱爐煙氣的余熱利用率，唐鋼1810線率先在輥底式加熱爐上采用了蓄熱式燃燒技術。采用蓄熱式燃燒技術后，爐膛溫度分布均勻。通過跟蹤粗軋出口高溫計RDT的溫度曲線可以看出，在通長方向上板坯的溫差小于10℃，為軋機減薄生產提供了良好的溫度條件，圖1為改造前后RDT溫度對比曲線。

2.2.2.燃燒自動控制技術的應用

為提高加熱質量，唐鋼在1810線輥底式加熱爐采用了二級燃燒自動控制技術。該控制技術可實現爐溫及爐壓的自動控制。借助于全分散換向控制模式，控制系統可根據鑄坯的鋼種、尺寸以及軋制的品種規格等特性參數調整整個加熱爐的供熱負荷并自動尋優，查找最佳的控制方式，使得鑄坯在每一段的加熱均遵循優化的加熱曲線。通過采用該技術，加熱質量得以穩定提高，滿足了薄規格生產對加熱質量的要求。

2.2.3 .提高板坯對中精度技術

鑄坯進入粗軋時的位置對薄規格帶鋼軋制狀態影響很大。在實際生產過程中，常常因鑄坯在粗軋的不對稱咬入造成軋件頭部在粗軋產生頭部側彎，并因此加大精軋穿帶時的調整難度，嚴重時造成穿帶堆鋼事故。薄板坯連鑄連軋的輥底式加熱爐爐長一般均較長，較長的爐體長度會造成板坯在爐運行過程中的跑偏或者會加劇入爐時位置不正的板坯的跑偏幅度。

為了解決鑄坯在運行到加熱爐末端時的跑偏問題，唐鋼1810線在輥底式加熱爐的末端增設了板坯自動對中裝置。該裝置會根據板坯的尺寸規格、板坯跟蹤情況，自動設定對中量，保證最終進入軋機的板坯中心線與軋機中心線偏差在±5mm之內。

2.3. 軋鋼工序

2.3.1. 加熱溫度制度的優化

熱軋薄規格帶鋼的軋制對加熱質量的要求非常高，實際生產過程中往往因加熱質量不高的原因造成軋制的不穩定，甚至發生堆鋼事故。由于薄板坯連鑄連軋線連鑄與輥底式加熱爐剛性連接，允許調整和控制的加熱時間范圍極其有限。對于輥底式加熱爐，加熱制度的制定，實際上更多的是在緩沖時間允許的范圍內的溫度制度制定。溫度制度制定的合理與否很大程度上決定了鑄坯加熱質量的高低。

唐鋼1810線依據不同的鑄坯拉速及入爐溫度，制定出了不同的加熱制度，滿足了薄規格帶鋼軋制的要求并徹底杜絕了因加熱質量的原因造成的堆鋼事故。

2.3.2. 壓下制度的優化

對于薄規格尤其是超薄規格帶鋼的軋制，壓下制度的合理與否是制約軋制穩定性的關鍵因素。薄板坯連鑄連軋生產線與常規生產線相比，同等條件下的道次壓下量要大得多，在軋制超薄規格帶鋼時，上游機架的道次壓下量甚至接近極限值。在制定薄規格帶鋼壓下制度時，既要充分利用上游機架變形溫度高的特點，提高上游機架的道次壓下量、降低下游機架負荷，又要結合各架軋機的配輥情況及板形控制的要求，給出各機架壓下量的合理值，避免上游機架高溫大壓下的咬入打滑及下游機架負荷過高引起的軋制不穩定。

唐鋼1810線在超薄規格帶鋼試生產的過程中，通過不斷優化不同薄規格的壓下制度，較好的控制了因壓下制度的不合理造成的軋制不穩定及生產事故。

2.3.3.速度制度的優化

速度制度制定的合理與否對生產的穩定及操作影響很大。穿帶速度參數設定的過高，增加了調整不及時造成跑偏堆鋼的可能性。軋制速度參數設定的過低則會因此造成輥底式加熱爐緩沖時間逐步減少、連鑄被迫降速，制約連鑄高拉速能力的發揮，影響產量的提高。軋制速度參數設定偏低，還有可能因此造成軋制過程溫降過大、軋機負荷偏高，進而造成軋制狀態的不穩定、不可控，甚至造成堆鋼事故。

唐鋼1810線結合軋機自身特點及薄規格軋制的工藝要求，通過反復摸索、不斷調整，制定出了適合1810線薄規格軋制的速度制度，有利的保證了薄規格軋制生產的穩定。

2.3.4. 軋制潤滑技術的應用

熱軋軋制潤滑技術因可顯著降低軋制負荷及軋輥消耗而得到普遍應用。對于薄規格帶鋼軋制來講，因軋制變形程度大、負荷高、軋輥磨損快，軋制潤滑的應用與否、軋制潤滑效果的好壞其影響尤為明顯。但熱軋軋制潤滑對設備維護、介質管理、參數設定的合理性等要求較高。各廠均有因噴油/關油時序控制異常、噴嘴堵塞、刮水板漏水、軋制油濃度設定不合理、水溫控制異常等影響使用效果造成軋制不穩定、甚至打滑堆鋼的實例。而上述因素對薄規格帶鋼軋制的影響顯得更為敏感，使用或控制不當，不但不會起到降低負荷及輥耗的目的，反而會加劇薄規格軋制的不穩定。

與降低軋制負荷的作用比較，軋輥表面狀態的穩定對于薄規格軋制來講顯得更為重要，因此對于薄規格軋制來說，軋制潤滑應用的主要目的是控制軋輥的表面狀態。

唐鋼1810線通過借鑒其他廠軋制潤滑的應用經驗，在薄規格軋制過程中堅持投入軋制潤滑，在短期內起到了一定的積極作用并積累了使用及相關設備管理的經驗，為進一步拓展軋制潤滑的應用范圍、提高軋制潤滑的效果打下了一定的基礎。

2.3.5. 半無頭及動態變厚軋制技術的應用

半無頭軋制技術減少了穿帶次數，除了降低了穿帶堆鋼的風險外，還因減少了切頭、切尾而提高了成材率。另外，半無頭軋制技術因降低了穿帶次數，減少了穿帶時狀態不穩定造成的拉窄、超寬、板形不良等缺陷在下游工序造成的切損。唐鋼1810線通過應用半無頭軋制及動態變厚軋制技術，先后進行了1.8mm厚度規格、160米鑄坯四分割實驗，130米長坯1.4—1.2mm動態變厚軋制實驗以及1.0—0.8mm動態變厚軋制。并于2013年4月份起開始投入半無頭軋制的試生產。2013年4月11日采用半無頭軋制的方式軋制1.32～1.4mm規格560噸，為今后推廣普及半無頭軋制積累了經驗。

2.3.6. 保溫罩的應用

唐鋼1810線粗、精軋之間的距離為24.22米，在薄規格軋制過程中因距離遠、中間坯厚度薄溫降非常大。不扣保溫罩時，在粗軋出口高溫計RDT與精軋進口高溫計FET中間9.45米的距離內便會造成50～70℃左右的溫降。為減少薄規格軋制時的中間坯溫降，唐鋼1810線嘗試恢復了中間輥道的保溫罩并對恢復前后的中間坯溫降進行了跟蹤對比。根據唐鋼1810線的保溫罩使用前后的數據對比，可得出如下結論：

a.相同軋制情況下，使用保溫罩比不使用保溫罩精軋進口溫度FET提高30～40℃。

b.相同軋制情況下，使用保溫罩RDT與FET差值在10～15℃之間，RDT與FET更加接近；不使用保溫罩RDT與FET差值在50℃以上。

3 .薄規格生產實績

經過系列攻關，唐鋼1810線薄規格生產取得顯著成效，薄規格比例逐月提高，見表1，薄規格合同兌現率100%完成。在2013年6月初成功組織A36B 1.1×1250mm3000噸出口合同的生產并創出單班班產602噸的紀錄。成功開發了1.2mm薄規格耐候鋼，有計劃的嘗試了有利于薄規格生產的半無頭軋制及動態變厚技術。圖2為2013年1至6月份薄規格各月生產情況（截至2013年6月15日）。

4. 結語

唐鋼第一鋼軋廠通過對1810纖薄規格軋制技術系列化的研究，開發出了一套適用于唐鋼1810線自身特點的薄規格軋制應用技術，通過該技術的應用有效地提高了薄規格帶鋼生產的比例及穩定性，拓展了唐鋼熱軋帶鋼的品種范圍，也為同類型生產線的產品定位提供了參考依據。

作者簡介：宋嗣海，男，唐鋼第一鋼軋廠，研究生，高級工程師，廠長