1450mmUCM軋機生產薄規格spcc壓下困難原因分析及處理

段磊

摘 要：針對濟鋼1450mmUCM六輥可逆單機架軋機使用大輥徑新工作輥軋制成品厚度在0.3mm以下薄規格SPCC帶鋼時，成品道次軋制力大、壓下困難，使帶鋼頭尾有較大長度超厚部分，極大降低了成材率。通過優化軋制規程，改進乳化液各項性能等措施，軋制力由15000kN以上降至約10000kN，帶頭超厚部分降至20m以內，帶尾無超厚部分。

關鍵詞：SPCC 帶鋼；薄規格；成品道次；頭尾厚度超厚；軋制力；壓下困難

中圖分類號：TG335 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）14-0048-01

1 前言

山東鋼鐵集團濟南分公司薄板廠的1450UCM六輥可逆式冷軋單機架機組2012年6月投產以來，生產一直比較順利。但在2016年4月，舊輥消耗將盡，開始啟用一批新工作輥（輥徑385mm-382mm），生產來料厚度2.75mm、寬度1200mm，成品厚度0.3-0.28mm的SPCC薄規格產品時，軋制前5道次，軋制力10000-12000kN左右，軋制力屬于較大（軋機設計最大軋制力18000kN，實際控制最大允許16000kN），到了成品道次，啟車軋制力12000-13000kN，但是壓下困難無法迅速軋制到目標厚度，嚴重影響了軋機成材率。

2 壓下困難原因分析

大量生產實踐表明，在某一軋機上軋制某種軋件時，隨著帶鋼的逐漸減薄，壓下會愈來愈困難，當帶鋼減薄到某一厚度后，無論壓下軋制力多大，無論反復軋制多少道次，也不可能再使軋件軋薄，這時帶鋼的極限厚度稱為最小可軋厚度。根據平均單位壓力公式導出的軋輥壓扁時的最小可軋厚度計算公式分析：工作輥直徑，軋輥彈性模量，軋輥與軋件間摩擦系數等對影響軋機最小可軋厚度的主要因素進行分析。

2.1 軋輥直徑影響

軋輥直徑與最小可軋厚度成正比。在這使用這批新輥之前生產同規格產品，使用的是舊輥，輥徑較小（340-360mm），而這批新輥直徑為382-385mm。薄規格成品道次壓下困難直接原因就是開始采用這一批新開坯工作輥，直徑達到設計上限，導致壓下困難。而因為舊輥消耗將盡，只能使用新輥，軋輥直徑這一條已經無法改變，只能通關其他方面彌補。

2.2 軋輥與軋件間摩擦系數

軋輥與軋件間摩擦系數受軋輥表面粗糙度，乳化液潤滑效果，軋制速度影響。

軋輥表面粗糙度設定為0.8-1.0μm，2015年生產薄規格時，軋制力較大，提出改進方法，降低軋輥表面粗糙度為0.4-0.6μm，但是使用過程中發現，前滑降低較明顯，易出現打滑現象，軋輥只使用到一半輥期后就需要換輥。

2.3 軋件平均張力

軋件平均張力為軋件前后張力的平均值，即帶鋼入口出口張力的平均值，增加時可以減小最小可軋厚度。生產時成品道次前后單位張力分別為150N/mm2，60N/mm2，符合相關技術要求，而為了使壓下更容易，可以考慮適當增加出口前后張力。而之前一次改進提出將出口單位張力提升至70N/mm2，使用一段時間后發現，卷曲張力過大，容易出現塌芯。

3 處理方案

3.1 軋輥改進策略

由最小可軋厚度可知，盡量選擇小輥徑工作輥、降低工作輥粗糙度，可達到軋制更薄規格的目標。輥徑盡量選擇小輥徑，相同條件下可以減小變形區長度，相對的軋制壓力就越小，更容易壓下。而面對大輥徑新輥，可以通過適量降低粗糙度來降低軋制過程中的軋制力，使軋機更容易壓下，粗糙度控制為0.5～0.7μm，兼顧了軋輥的輥期，避免因為粗糙度過低引起前滑降低，打滑現象。

3.2 乳化液改進策略

3.2.1 提高乳化液濃度

將乳化液濃度由2.2-2.8%提高至4-5%，乳化液濃度增加，使軋輥與帶鋼之間的乳化液顆粒度增大，在軋件變形區形成的油膜厚度變厚，提高潤滑性能，使軋制力減小，容易壓下。

3.2.2 提高乳化液溫度

乳化液溫度為自動控制，更改溫度設定，將乳化液溫度52-55℃變更為56-59℃。溫度升高，分子熱運動加劇，在油滴相互碰撞時就會自動聚集以減少相界面，降低體系能量，油滴聚集即顆粒會適當長大，乳化液穩定性也會有所降低，油水分離速度變快，軋輥與軋件之間形成的油滴顆粒大，改善潤滑條件，降低軋制力，更容易壓下。

3.3 優化軋制規程

3.3.1 壓下率

成品道次壓下率由33%左右降低至28-30%，即保證壓下效率，使有效軋制力盡量多的作用到帶鋼上，能迅速壓下到目標厚度，又避免壓下率過大，導致的軋制力過大，壓下困難，板型差的弊端。

3.3.2 軋制速度

將成品道次啟車速度改為60m/min，啟車后直接升速至400-500m/min，升速的同時適量調整板型。直接升速到較高軋制速度，來改善乳化液潤滑條件，增加軋輥與帶鋼之間軋制油量和油膜厚度，減小摩察系數，降低軋制力，使軋機能更容易壓下到目標厚度。

4 結語

采取上述改進措施后，使用大輥徑（385-382mm）工作輥軋制0.3mm及以下薄規格帶鋼時，成品道次軋制力大、壓下困難、帶鋼頭尾厚度超差嚴重的問題已經基本消除。成品道次軋制力由15000kN以上降至約10000kN，帶頭超厚部分降至20m以內，帶尾無超厚部分，提高了成材率，降低了軋輥的消耗，使生產穩定順利進行。