冷镦钢轧制技术分析与生产控制.doc

冷镦钢轧制技术分析与生产控制刘建萍（江西萍钢安源分公司生产部）1 前言萍钢公司自开发冷镦钢以来，遇到的产品质量问题主要有：产品表面冷镦开裂，材质的硬度和强度偏高。经实践检验和研究论证表明，当冷镦钢盘条的表面产生了严重的划痕、折叠、裂纹、麻点和组织应力等质量缺陷时，冷镦容易开裂，开裂的形势表现为：有规律性的裂纹，“裂边”有时呈波浪状、裂缝颜色发黑、冷镦接触面有扩展裂纹线、裂口有时并不深入本体内部；裂纹杂乱呈黑色头发状、规律出现，偶尔会有45角的组织应裂。因此，搞好冷镦钢轧制技术分析与控制是提高冷镦钢合格率的重要环节之一。 2 技术分析 冷镦钢轧制技术分析主要可以分为工艺方面和设备方面。工艺方面主要从孔型优化、张力控制、料型调整等工艺操作上进行分析；设备方面主要从换辊换槽、三线两平、导卫精装等设备操作上进行分析。2.1 孔型优化孔型系统设计是轧钢生产的基础工作，包括断面孔型设计、轧辊孔型设计和导卫孔型设计三方面工作。轧制冷镦钢的孔型系统要满足“各道次的孔型都要有足够宽展余量，防止料型出现耳子而形成折叠等表面质量缺陷”。因此，要选择合理的孔型系统，针对生产中各道次孔型的压下量、宽展量和延伸量实际情况，进行系统的校核。尤其要注重校核圆孔型的宽展，圆孔型“出耳敏感性”要远远大于椭圆孔型，必要时要加大圆孔型的扩展角度等措施来优化孔型。2.2 张力控制张力是连轧轧制中重要因素，两机架间的轧件往往受到张力影响。机架间的张力可以增大上游轧件的变形时前滑和下游轧件变形时的后滑。因此，机架间的张力造成两机架间轧件宽展的减少，一旦机架间的张力消失，轧件的宽展则会增大，所以形成了轧件的头尾料型宽度偏大（甚至出耳子）而中部料型宽度偏小的现象。张力对轧件料型的均匀性是有负面影响的，在工艺操作上，要求粗中轧实行“微张力轧制”，预精轧和精轧工序实行“无张力轧制”，并且采用活套等设备来消除张力，尽量减小或消除由张力造成的轧件头尾部的耳子缺陷。2.3 料型调整料型调整是轧钢生产的重要工作，也是决定轧制是否顺畅，产品质量是否优良的关键性操作。在工艺管理上，要求按不同的轧制品种和不同的轧制规格建立各道次的轧件“天地和腮位尺寸”的标准范围值；对于轧制不同品种规格的预精轧和精轧工序，要求建立各道次的经验辊缝值，并且要求按照科学的“逆联调”方法进行调整，防止由于料型的调整不当造成料型偏大或偏小及其轧件出耳子的缺陷。冷镦钢轧制要求实行“精料制度”，同时还要和孔型优化与张力控制综合起来调整。另外，要求建立冷镦钢轧制过程中的料型追踪制度，能够从成品或某道次轧件的表面质量特征上找到哪道次轧件料型出现了问题。2.4 换辊换槽换辊换槽通常被看为轧辊管理制度，即当轧辊的轧槽磨损严重后，该道次孔型尺寸大到无法调整获得标准范围的料型尺寸，将影响到张力控制、产品质量、轧制顺行、甚至是生产设备的正常工作，所以要换辊换槽。其实换辊换槽还应被看为改善轧件表面质量的重要一环。当轧槽表面被严重磨损和轧槽的表面堆焊，在轧制时，轧槽的表面缺陷会复印到轧件的表面上，轧件表面有缺陷之后，在后面的轧制中如果不能够被焊合、消除，则会使成品表面产生质量缺陷。其实不仅仅是轧辊轧槽要注意磨损和粗糙度来及时更换，还有各种与轧件接触的导卫滚轮、进出口导卫板、插件、过桥、导槽、穿水管、吐丝管等工艺设备的磨损和粗糙度也要进行校核，及时更换，杜绝轧制中的轧件摩擦“冒火星”现象。 2.5 三线两平三线两平是轧钢工艺设备安装调整的总体要求。在轧钢工艺设备安装时，水平线、垂直线和轧制线（溜钢线）这三线要进行校核；另外，轧辊要求装平，导卫和横梁要求装平。只有轧钢设备三线两平了，轧制时，轧件才能在水平直线上运动，轧件的运行阻力也将减小，轧件发生歪斜、碰撞其它工艺设备的工艺事故才能大大减少，工艺将更加顺畅；也可以大大减少轧件运行过程中的擦伤和划伤。2.6 导卫精装导卫是引导轧件正确进出轧槽进行轧制的轧钢辅助设备，起到重要的作用。导卫一般由底座、导卫箱（导卫盒）、导板、卫板、导辊、调节板（臂）、紧固、转动装置等部分组成，又分为滑动导卫和滚动导卫。导卫安装在轧机的前后横梁上，分为进口导卫和出口导卫，其中进口导卫尤为重要。首先，进口导卫的滚轮中线要与轧槽的中线对齐，导卫不能装偏，当然轧槽也不能出现“错槽”；其次，导卫的两滚轮的孔型要和轧件来料间隙配合，导卫孔型要比来料稍微大点，导卫的滚轮要有效地夹持和扶正来料，不能出现“倒坯”现象。实践证明，导卫安装要求十分精细，尤其是在预精轧和精轧工序，如果出现导卫装偏以及导卫的滚轮开口度不合适等情况，容易造成轧件轧制后出现规律性地耳子缺陷。另外，对于扭转导卫，除了满足以上要求之外，还要求调节好扭转角度，否则会造成堆钢事故和损坏下游的导卫等设备。3 生产控制冷镦钢是一种高技术含量、高表面质量的工业用材，对内在钢质和表面质量要求十分严格。内在钢质主要靠炼钢方面做工作，同时搞好冷镦钢连铸坯的实物质量，减少连铸坯母材上的皮下气孔、夹杂和表面裂纹等缺陷；轧钢方面在提高冷镦钢盘条表面质量上也有许多工作要做。3.1 无伤轧制除了冷镦钢连铸坯母材带来的轧制后期无法消除的“外伤”之外，轧钢要尽量避免在轧制过程中添加的擦伤和划伤等表面质量缺陷。通过消除轧辊表面堆焊，改善轧辊质量；轧制设备“三线两平”的安装；加强轧钢工艺备品备件和换辊换槽的制度管理；严格温度制度，避免组织的不均匀度过大等改进措施，消除轧制带来的擦伤、划伤、循环发裂等轧件表面缺陷和45角的组织应裂等，从而实现冷镦钢的光滑轧制，防止划痕、裂纹、麻点等表面质量缺陷的产生。另外，今后若能配置“高效步进式加热炉”、“高压水除鳞”、“全程无扭连轧机组”等工艺技术装备，更好实现冷镦钢的无伤轧制，提高冷镦钢盘条的表面质量水平。3.2 无耳轧制主要是搞好“孔型优化”、“张力控制”、“料型调整”和“导卫精装”。有三个重点问题值得重视：1）注重轧件头尾耳子的处理及其附加问题； 2）各规格冷镦钢孔型系统有效性和适宜性的校核与论证；3）确定最佳的调整、生产实用机制，建立冷镦钢轧制的料型制度。首先考虑“如何处理轧件头尾耳子的影响”是后两者的前提；从而努力实现冷镦钢的无耳轧制，防止折叠等表面质量缺陷的产生；大大减少冷镦钢盘条头尾部分不合格的总量。3.3 制度建设建立严格的料型制度是关键所在，具体做法有：1、制订各规格各道次轧制的 “粗中轧料型”参数表和“预精轧和精轧”经验辊缝表给机长、调整工、轧钢工进行操作，实行规范化的“精料制度”建设；2、肉眼观察并加以“烧木印”来判定粗轧的轧件是否“出耳”，采取“烧木印”来判定中轧的轧件是否“出耳”，实行“烧木印”制度；3、提供标准尺寸的来料进入预精轧机和精轧机轧制，各道次预精轧机和精轧机采用经验辊缝值，装配好和调整好预精轧和精轧机内部的进出口导卫和辊环；4、粗轧要求绝对消除轧件的头尾耳子；中轧、预精轧、精轧的轧件中部要求杜绝耳子，轧件头尾部的耳子要求尽可能小：要不定期地查看2飞剪的切头切尾（13机架料型）、3飞剪的切头切尾（17机架料型）及其盘条成品的头尾料型，看头尾耳子的长度和高度，制定头尾耳子的长度和高度的控制范围值；通过张力和料型的调整把头尾耳子尽量做小或消除，同时保证中部的料型标准稳定；5、预精轧和精轧的轧件无法用“烧木印”的方法检验是否出耳，可以“不定期地停机检查轧槽和辊环的轧痕”来判定料型是否出耳，如果轧槽边缘的倒角处或辊环表面出现明显的轧痕，可以判定出现了耳子缺陷；如果来料标准、导卫正常、可以通过重新测定调整辊缝值或进行孔型优化来消除出耳的缺陷；6、轧制过程中，13飞剪全部投入切头尾的使用，通过“飞剪多剪头尾，成品多卸头尾”，务必把成品头尾的折叠等缺陷消除干净。4 结语萍钢公司开