750 MPa強度級1.5 mm極限規(guī)格熱軋帶鋼在安鋼熱連軋的生產(chǎn)實踐

張彥東，楊立慶，饒 靜

(安陽鋼鐵股份有限公司第二煉軋廠，河南 安陽 455004)

極限薄規(guī)格生產(chǎn)是衡量一個熱連軋機組綜合能力水平的標志，特別是針對高強度極限薄規(guī)格，更高的軋制強度下極小的設(shè)備狀態(tài)、工藝波動都會對軋制帶來破壞性影響，因此對設(shè)備精度、工藝控制水平均有著更高的要求。安鋼1780 mm機組是一條投產(chǎn)于2007年的常規(guī)熱連軋產(chǎn)線，由于沒有裝備熱卷箱和邊部加熱器等設(shè)備，中間坯頭尾及邊部溫降較大，并不適合薄規(guī)格極限材的生產(chǎn)。為了擴展產(chǎn)品規(guī)格,提高產(chǎn)品附加值，整體提升設(shè)備精度和工藝研究水平，通過實踐，安鋼熱連軋成功開發(fā)了1.5 mm厚度750 MPa強度級別的熱軋帶鋼,并實現(xiàn)批量化生產(chǎn)。

1 生產(chǎn)的技術(shù)難點

1.1 薄規(guī)格帶鋼溫降過大

薄規(guī)格高強鋼生產(chǎn)過程中，更薄的厚度規(guī)格帶來更快的溫降，一方面帶來軋機負荷的增加，另一方面溫度過低部分會在精軋結(jié)束前發(fā)生相變，相變部分會在變性區(qū)產(chǎn)生嚴重的局部應力[1]，而這對于薄規(guī)格生產(chǎn)來講是致命的，因此，如何提高軋件溫度、減少帶鋼頭尾溫差是生產(chǎn)薄規(guī)格的首要問題。

1.2 粗軋中間坯形狀的擾動

在軋制極限高強規(guī)格時，精軋機工序的生產(chǎn)穩(wěn)定是整個生產(chǎn)控制的關(guān)鍵，但先決條件是來料的穩(wěn)定，包括中間坯斷面形狀和板形的穩(wěn)定。而一般粗軋工作輥換輥周期較長，軋輥不均勻磨損最大可能達到1 mm以上，這樣會產(chǎn)生過大的中間坯凸度，給精軋凸度控制帶來困難，而且在服役周期內(nèi)不同斷面寬度的存在，輥縫的磨損呈現(xiàn)多個臺階狀，使粗軋中間坯呈現(xiàn)不規(guī)則形狀，不僅會使粗軋板形難以控制，也會擾亂精軋機的等比例凸度控制[2]，進而影響到帶鋼的軋制穩(wěn)定性。

同時分析發(fā)現(xiàn)，由于控制模型預報精度存在偏差，粗軋中間坯凸度與控制模型計算凸度有較大出入，而精軋機模型為了保證機架間比例凸度，在不同的來料凸度給定下竄輥位置產(chǎn)生較大差異，這會使精軋機比例凸度控制產(chǎn)生大的波動。

1.3 軋件的跑偏

軋件的跑偏帶來的甩尾、軋破是常見的生產(chǎn)事故，這為精軋機對中控制提出更高要求，為此需要利用一切現(xiàn)有的設(shè)備條件最大程度實現(xiàn)軋件的強制對中，包括軋機入口導衛(wèi)對中、精軋機組入口處立輥對中以及張力控制制度的合理性。

1.4 精軋機的間隙精度

精軋機在對板形控制時，控制不對稱板形主要是通過調(diào)整軋機兩側(cè)的壓下水平來實現(xiàn)的。當軋機零調(diào)精度較差時，軋件在軋制時會由于兩側(cè)壓下量過大造成廢鋼。影響軋機零調(diào)精度的因素有很多，主要的因素就是軋機的間隙過大造成的軋輥位置偏斜和不穩(wěn)定[3]。軋機的輥系軸線理想狀態(tài)下相互平行且垂直于軋制線，但由于軋機部件的安裝精度、使用磨損等原因，軋機存在偏離理想狀態(tài)的情形，且由于間隙的增大，軋輥的空間位置存在較大的多變性，導致軋制狀況的不穩(wěn)定。

2 生產(chǎn)穩(wěn)定性改進措施

2.1 減少帶鋼溫降，提高軋制穩(wěn)定性

改進速度制度，將帶鋼加速度由4 m/s2提高到8m/s2，可以有效縮短帶鋼的純軋時間，減少帶鋼尾部溫降。這樣帶來的一個負面作用就是帶鋼終軋溫度和卷取溫度命中率的下降，理論上可能影響到帶鋼的強度指標。但對于薄規(guī)格來講，性能的富余量通常較大，允許終軋溫度和卷取溫度控制有較大的工藝波動窗口。通過性能檢驗也支持了這一觀點，證明通過提高精軋加速度控制減少帶鋼純軋時間是可行的。

提高終軋溫度，將終軋溫度由880 ℃提高到900 ℃，使軋件在同等的精軋開軋溫度下，擁有更快的軋制速度。

減少機架間輥縫冷卻水的使用，提高軋機出入口導衛(wèi)切水板控制精度，確保切水效果，減少精軋機因冷卻水造成的帶鋼溫降。

2.2 提高粗軋中間坯斷面形狀的穩(wěn)定性

在1.5 mm厚度規(guī)格750 MPa強度帶鋼軋制計劃生產(chǎn)前，提前一個軋制計劃將粗軋工作輥更換新輥，保證粗軋輥縫形狀的良好，并通過一個計劃的初期磨合和水平調(diào)整，使粗軋機控制水平提前進入穩(wěn)定階段，避免出現(xiàn)粗軋打滑、板形失控等異常問題。

為了克服粗軋凸度預報波動帶來的擾動，根據(jù)實際測量，粗軋中間坯凸度在換輥初期一般凸度在130～200 μm，在精軋機板形控制模型中，將中間坯凸度直接寫入一個固定值150 μm，使精軋板形模型在不同批次軋制和相同批次不同帶鋼設(shè)定時始終在一個穩(wěn)定的區(qū)間，保證精軋機板形控制模型設(shè)定的相對穩(wěn)定性。

2.3 提高帶鋼的對中性

為了提高精軋機的對中精度，將精軋活套張力加大，將原有的張力由12 MPa增加到16 MPa，達到張力強制對中的效果；縮小精軋機入口導衛(wèi)短行程控制，短行程控制的值由之前的60 mm減小到25 mm，減少帶鋼的跑偏量；提高立輥的標定精度，發(fā)揮立輥強制對中作用。

2.4 提高精軋機間隙管理精度

建立精軋機零調(diào)評價方法，通過零調(diào)狀態(tài)判斷軋機的間隙異常，利用每次軋機定修對軋機牌坊進行測量，并與軋機零調(diào)評價結(jié)合，從軋機垂直、水平軋制方向和軸向三個維度對軋機進行綜合評價判斷，制定精軋機間隙調(diào)整恢復方案；建立精軋機間隙管理檔案，對所有機架窗口尺寸進行全面跟蹤和預知性管理，使軋機間隙精度始終處于較高的水平。

3 結(jié)論

針對1.5 mm厚度規(guī)格750 MPa強度帶鋼的生產(chǎn)實踐控制難點，通過提高軋制溫度、改善粗軋來料穩(wěn)定性、提高精軋對中和間隙管理精度等措施，實現(xiàn)了批量穩(wěn)定生產(chǎn)，這也是目前常規(guī)熱連軋所能生產(chǎn)的1.5 mm及以下規(guī)格的最高強度帶鋼。