熱軋帶鋼質量提升技術分析

趙鵬

摘要：近些年，隨著我國軋鋼技術及工藝的不斷自主研發及應用，國內熱軋生產工藝已取得突破性發展，熱軋帶鋼質量缺陷的原因分析更加精確，相關措施也越來越完善。然而在實際生產過程中，成品質量還是不能完全達到理想標準。這就要求我們對常見的熱軋帶鋼質量缺陷采取有效的控制措施，采用分類分析的方法，制定出系統的控制方案。對缺陷的分類差別，可實現缺陷的快速分析，及時更好地控制帶鋼質量。

關鍵詞：熱壓帶鋼；質量；技術；控制

隨著鋼鐵行業的競爭加劇，如何降低生產用原料的生產成本，減少因原料引起的質量問題，提高帶鋼質量，減少帶鋼鐮刀彎，成為一個重要深題。透過對熱連軋帶鋼生產過程中出現的一系列常見質量問題進行分析，找出原因，提出解決這些問題的具體措施和方法，對提高熱軋帶鋼產品質量，進而提高生產效率，降低生產成本具有重要的現實意義。

一、幾種常見影響熱軋窄帶鋼表面質量的缺陷及控制方法

首先，麻面。產生的原因：①氧化鐵皮壓入。由于在軋制過程中，軋件表面的氧化鐵皮去除不干凈，在后面的軋制過程中，造成氧化鐵皮壓入。②軋輥的軋制量過多，特別是成品架軋輥軋鋼量過多，表面磨損嚴重；③軋輥冷卻水管理不善或者冷卻方法不當，造成軋輥表面粗糙；④軋輥材質軟，組織不均勻。控制方法如下：①控制鋼中的含硅量和增加除磷設備，多點除磷，將軋件表面的氧化鐵皮去除干凈；②根據軋輥表面磨損情況，掌握其使用規律，制定出合適的每臺機組軋輥的單次上機軋制產量；③改善軋輥冷卻水的水量、水壓和冷卻方法，使軋輥得到比較好的冷卻效果，從而使軋輥表面磨損及軋輥輥身熱氣膨脹均勻。④選擇合適材質的軋輥，特別是要求軋輥表面組織均勻，盡可能地避免使用靠增加碳化物的含量來增加軋輥輥身硬度的軋輥。其次，表面裂紋。產生的原因：①來自連鑄坯表面缺陷的遺傳。鋼在澆注時速度太快，澆注溫度太高，或冷卻速度不當，使鋼在凝固和冷卻過程中產生熱應力和組織應力而在連鑄坯的角部、側面產生裂紋。這種裂紋，如果深度不大，在軋制時隨著軋件的延伸會逐漸變細而消失，但如果太深，則經軋制過難以消除，就必須在鋼坯入爐加熱前進行清理。此外，如果鋼坯存在表面夾雜、氣孔、接痕等缺陷，也會使鋼坯經軋制后在鋼帶表面產生裂紋。②軋制時諸如劃傷、劃痕、鱗層（鐵皮壓入）以及冷卻不當造成的應力集中引起的。③此外，鋼中游離氮的存在，會促進裂紋的擴展，以致斷裂。控制方法：①恰當控制鋼的澆注速度、溫度和冷卻速度等條件，避免鋼坯產生表面裂紋、夾雜、氣孔、接痕等缺陷，對已產生較深表面裂紋、氣孔和夾雜的鋼坯，必須進行表面修磨；有接痕的鋼坯加熱時，接痕處很容易氧化，軋制時易從接痕處斷裂，并容易造成設備事故，所以接痕現象嚴重的鋼坯，最好不要入爐加熱軋制。②由調整加熱爐氣氛、降低加熱溫度和縮短加熱時間，以及改進粗軋機組的孔型來解決。應力集中多數是由于精軋機組軋輥冷卻水不當引起的，軋后的控冷過激是一重要因素，經驗表明，規定一個終止冷卻的溫度是很好的辦法，以消除鋼中的熱應力和相變應力。③在冶煉過程中，恰當控制鋼中的氮含量。第三，壓痕。產生原因：①由于成品機架軋輥或夾送輥冷卻不當，造成其表面結瘤，從而造成產品表面上呈現周期性壓痕。②成品機架的軋輥有表面裂紋或掉塊也會造成產品表面上呈現周期性壓痕。控制方法：①調整好軋輥或夾送輥的冷卻水，使其與軋件的整個接觸面冷卻均勻，避免軋輥或夾送輥產生表面裂紋或結瘤。②軋輥或夾送輥表面材質一定要均勻，并嚴格控制各類夾雜物。有此類缺陷的軋輥或夾送輥盡可能地不要上軋線投入生產。

二、鐮刀彎缺陷的原因分析及控制措施

首先，鐮刀彎的產生原因。鐮刀彎是熱軋帶鋼最為常見的質量缺陷之一，常會造成下游用戶的生產跑偏、刮鋼、焊接困難等生產缺陷。熱軋卷的生產過程中，現場的各種因素均有可能對帶鋼軋制的工藝參數產生影響：環境因素如帶鋼的冷卻不均可使板坯兩側在冷卻后產生溫度差；原料因素如原料的坯厚在橫向上存在差異；常見的設備原因如驅動側與操作側的機架剛度差異較大，造成板坯進入軋輥后向一側跑偏，偏離中心線；自動化控制因素如給定參數或控制系統的不當，使得板坯軋制成型后帶鋼橫截面出現楔形缺陷。上述這些因素均會使板坯在軋制時輥系及兩側的受力存在差異和不對稱，造成軋輥傾斜，板形尺寸精度發生變化，從而帶鋼出現鐮刀彎。其次，解決辦法。①加熱工藝方面；嚴格按照加熱工藝及保溫制度執行，確保所有軋件出爐溫度均勻，其橫向和縱向溫差控制在±20℃范圍內。值得注意的是，在加熱爐出鋼位的板坯，因其一側靠近爐門，極易在該側形成溫降。在之后軋制過程中最終因兩側溫差大形成鐮刀彎缺陷，嚴重時還會直接導致堆鋼事故。②軋機設備方面；一是嚴格執行定期更換工作輥制度，嚴緊超負荷或超期限使用工作輥。對磨輥的精度及磨損情況要定期認真檢查，并按修磨技術標準定期維修。二是對于軋輥軸承座襯板、牌坊襯板、平衡塊基面等易產生磨損部件，進行精密點檢并建檔跟蹤，發現問題及時進行修磨或更換。以次減小設備精度誤差，避免出現軋輥異常交叉，而使帶鋼軋制過程中發生鐮刀彎的狀況發生。三是確保冷卻水管和噴嘴無缺少、堵塞、散射、斜射，且水量充足均勻，防止軋輥非對稱熱凸度產生。四是要及時處理刮水板漏水問題。特別是在精軋部分，隨著軋件厚度越來越薄，刮水板漏水造成的軋件橫向溫差會更明顯，也更容易形成鐮刀彎。而且此時軋件已經屬于軋制后期，一旦鐮刀彎出現，調整糾正的空間已相當有限，往往會影響最終成品質量。