1880mm机组花纹板轧制工艺研究

1880mm机组花纹板轧制工艺研究,本钢薄板坯连铸连轧2005年4月25日投产。铸机为意大利达涅利公司设计制造，两条隧道式加热炉为美国布里克蒙公司设计制造，轧机部分为日本三菱公司总承包，由三菱日立公司分包机械部分，三菱电机分包轧机电气工程，轧机采用了两架粗轧机+5架精轧机的配置，F1-F3为PC轧机，年设计产量为280万吨。本钢薄板坯连铸连轧在最初设计的时候没有考虑生产花纹板这一品种，但1700机组、2300机组由于所承担的品种规格限制，不再适合生产花纹板，热轧厂决定短流程生产线上自主开发热轧扁豆花纹板。并根据国内市场需求，开发了1500mm宽扁豆花纹板，填补了本钢产品的空白，为本钢产品种类的拓展做出的贡献，生产初期存在一些问题，经过不断的摸索、改进之后，现在短流程生产的扁豆花纹板表面质量及板形都有了很大的改善，受到广大用户的好评。,生产工艺流程图,花纹的形状及尺寸,薄板坯连铸连轧2007年1月开始调试生产热轧扁豆花纹板，利用85、70mm厚的坯料生产厚度2.0-8.0mm，宽度1200-1515mm的扁豆花纹板。调试初期由于处在数据收集和工艺改进阶段，因此产量较低，从2007年9月份轧制趋于稳定，花纹板产量也逐步提升。现已达到月产量为4万吨的水平。,花纹板生产情况,花纹板的研究内容,提高扁豆花纹板产品精度指标。合理分配压下率，使各架负荷合理，保证花纹高度。研究上辊花纹在实际生产中的特点。研究制定短流程花纹板轧制周期。研究花纹辊刻花宽度、深度对轧制周期的影响。研究花纹辊不同纹深的轧制量。研究解决冬季轧制花纹板，上辊花纹造成蒸汽大影响料流跟踪。提高花纹板卷径计算的精度。研究解决卷取机卷取花纹板提前停车问题。研究解决轧制花纹板过程中出现双边浪解决方法。,研究各架轧机速度匹配、流量稳定的最佳模型。研究负荷分配对花纹高度的影响，优化负荷分配参数。研究花纹板边部楞高不够的问题。研究花纹形状、大小对轧制稳定性的影响。研究制定混合轧制时的操作规程。优化烧钢工艺，改善炉内氧化气氛，保证带钢温度均匀，提高板坯出炉温度。研究轧制油在花纹板轧制过程中的作用。研究PC轧机交叉角对花纹板板形控制的影响。研究工作辊辊型配置对花纹板板形控制的影响。研究支撑辊对板形控制的影响。研究花纹板卷形不良的控制方法。,1880mm机组热轧扁豆花纹板轧制工艺研究工作报告,追求卓越创新管理,项目进度实施过程,2007年1月至2007年3月对压下率分配，上辊花纹造成蒸汽大影响料流跟踪，轧机速度匹配、流量稳定，花纹辊轧制量和轧制周期，工作辊换辊周期，PC轧机交叉角对花纹板板形控制，工作辊辊型配置对板形的影响等问题进行数据收集、同时分析出以上问题的原因，并成立相应的攻关小组，确认攻关小组的攻关方向在3月结束时解决了冬季生产花纹板蒸汽大从而影响料流跟踪和卷取机停车位置不准确的问题。基本确定了花纹板的轧制周期和轧制量的问题，同时制定了换辊制度、辊型制度，并收集了大量的轧制数据为下一阶段的分析工作做好了准备。2007年4月至2007年6月各攻关小组由以往的按工艺分工改为按专业分工，先由工艺人员提出存在的问题，然后由各专业小组查找问题点的产生原因，同时制定解决方案，对存在专业交叉的问题由相应的小组共同解决，最后汇总到工艺小组，由工艺小组对各相应问题的解决方案进行试验设计，并进行试验、数据采集和分析，确定解决方案的改善效果。2007年6月至2007年9月确定问题的最佳解决方案，并形成管理文件初稿，对各问题点进行整改，观察整改效果，对有效整改方案进行稳定化，保持最佳状态。2007年10月至2008年1月对各问题点整改方案进行规范化管理，管理文件进一步的修订并最终形成终稿。制定合理的控制方法。下发技术管理办法文件，进行技术管理、技术指导、稳定化管理。,1880mm机组热轧扁豆花纹板轧制工艺研究工作报告,追求卓越创新管理,研制报告,为能够更好的生产出优质的花纹板，生产流程能够更加稳定，在轧制花纹板时对炉区、轧机区、卷曲去的设备和生产操作人员提出详细的要求。,炉区设备保证加热炉各段炉辊表面耐火材料的完整，各段烧嘴全部打开，5段出口，共用段入口、出口，横移车入口、出口炉墙完好，煤气执行器翻板控制灵活，煤气热值、压力稳定。横移车行走灵活，定位准确。操作加热操作员认真执行加热操作规程，加强炉区监护和巡检，认真检查入炉坯料表面，如有鼓肚、边裂、纵裂、角裂等现象应该及时反映。出钢温度要稳定在1060-1090之间，最低不能小于1050。炉区操作工不要在横移段和共用段等钢，钢坯如短时间在横移段和共用段停留时要加大板坯的摆动范围。两台炉炉温温差不要超出20，否则对轧制模型影响较大。各段炉温不得超过1200，降低一次铁皮生成量。钢坯出炉时不允许手动加速。正常轧制时炉内要保证有25分钟的缓冲时间，以便后部工序出现问题时能够对铸机的生产起到缓冲作用。板坯的传送点在轧制厚度3.5mm时设定在3位置，轧制厚度3.5mm时传送点设定在4位置。板坯过传送点后速度不得大于45m/min。,轧机设备各机架上、轧道上要保证无异物，F1-F3PC功能要投入，F4、F5工作辊负弯辊要投入，自动板型控制功能、自动厚度控制功能、MoniterAGC功能、各机架侧喷水要保证投入，粗轧除鳞水和精轧除鳞水压力不得低于37MPa，立辊轧机AWC功能和短行程功能要正常投入，F4、5窜辊功能禁止投入，精轧出口各功能检测仪表要全部投入，各机架挡水板封水要严密。操作精轧操作员认真执行轧钢工艺规程，加强精轧监护，认真执行轧制周期、巡检等事项，轧制花纹板时要在换辊小车上另备一套花纹辊，以便发生问题时及时更换下有问题的花纹辊。花纹辊要上在精轧末架（F5）的上辊，不得随意更改花纹辊所上机架，不得甩架轧制花纹板。上机的花纹辊在辊身刻花纹处要均匀的涂抹干油。对上机的花纹辊要认真检查，特别是边部花纹有掉肉的轧辊要对轧辊上有效宽度进行测量，花纹辊上实际的有效宽度应较成品宽度大100mm，如果达不到要求应及时更换新的花纹辊。由于轧制花纹板时仪表测定凸度时偏差较大，在轧制花纹板时首先要保证平直度指标。为防止PC角异常变化导致事故，在轧制花纹板时将PC角的上下限锁定在一定范围内。轧制花纹板前，通知维检人员对层冷侧喷的角度进行调整，保证侧喷能够有效的将带钢表面的水扫除。要保证飞剪切头、切尾正常投入。甩尾后，要尽快开卷检查，防止甩尾后造成花纹辊掉肉，从而造成卡钢。F5咬钢时如果电流过大，通知电气一级对冲击补偿值进行调整，降低冲击电流，防止因咬钢电流过大轧机降速，造成机架间堆钢。,三、卷取设备保证输出辊道没有不转的辊子，卷取机前加装的轴流风机正常开启，卸卷自动等功能正常投入。操作轧制花纹板前要对导尺开口度，夹送辊、助卷辊辊缝进行重新标定。卷取机前导尺的开口度要合适，不可小于板宽，防止导尺过窄损坏边部扁豆花纹。在轧制花纹板检查激光检测器，如果检测器少于3个灯亮，应通知电气人员对激光检测器进行清理。成形辊液压踏步功能要投入。蒸汽较大时通知轧机F5抛钢后出下一块板坯，保证卷取操作员有足够的时间对钢卷状态进行确认。卷形不好时要重新对夹送辊压力及辊缝进行标定。花纹板每一炉要进检查线一块进行检验。卷取完了后，在卸卷前要确认带钢尾部是否进入卷取机。冬季轧制花纹板时6#门不可开启，防止蒸汽影响料流跟踪。四、巡检人员：巡检要加强检查，换辊发现有压力波动的现象，巡检人员要做记录，便于流体处理问题。,追求卓越创新管理,研制报告,存在的问题,自去年7月份以来，使用85mm轧制1500mm宽带钢时，多次出现边部花纹楞高不够和边部花纹辊小掉肉较多的问题,由于F5具有窜辊功能，工作辊辊身长度达到2080mm，由于支撑辊倒角磨削的长度和花纹辊刻花的宽度正好吻合，在轧制过程中工作辊由于弯辊的作用正好在刻花纹的边部产生应力集中，因此在此处的轧辊掉肉比较严重，1月26日断辊也正是此原因。,缩短了刻花宽度,研制报告,采取的措施,花纹板轧制周期安排在整个Q235B浇次的后半部，保证F1-F3工作辊在最佳的工作周期内，更换花纹辊的同时对F4工作辊进行更换。将花纹辊纹深的使用下限由1.8mm提高到2.3mm，防止纹深过浅造成楞高不够。每次花纹辊上机前要对花纹辊上的纹深进行测量，低于纹深下限的花纹辊严禁上机进行轧制。对花纹辊每次的轧制量和磨削量进行统计，从中找出最佳的轧制量，每套花纹辊轧制量达到1000吨时需下机磨削、检查。在花纹板轧制过程中如发生甩尾现象，立刻更换花纹辊，不得继续进行轧制。对因甩尾下机的花纹辊要单独通知磨辊间对轧辊进行严格探伤，对于边部花纹损伤严重的花纹辊不再进行1500mm宽花纹板的轧制。花纹辊边部小掉肉主要因为在轧制过程中轧辊发生弹性变形，由于F5轧机带有窜辊装置，轧辊长度较F3长200mm，而轧制过程中F5并不进行窜辊，支撑辊的倒角较小，弯曲的工作辊与支撑辊边部磨损加大，导致花纹辊此处应力增加，从而发生小面积掉肉。因此应增加支撑辊导角加大到150mm（目前导角为100mm），减径为2.8mm/dia。调整工作辊初始辊形。跟踪测量上机辊辊形。负荷分配变更。由于F5出口边部扁豆楞高不够，降低上游机架负荷，保证F4出口厚度大于F5基板加楞高的厚度。由于钢板上表面具有花纹，会导致仪表在测量板凸度时不准确，从而使模型自适应异常，导致PC角设定不正确，影响轧制稳定，通过修改PC模型程序后正常。在轧制花纹板时操作员要将PC角的上下限手动限制在一定范围内，防止PC角异常变化造成轧制不稳定。操作员操作水平的提高，对花纹板特殊的负荷分配的掌握及正确的微调也是顺利轧制的重要原因。上机花纹辊要进行涂油，且涂油要均匀，充满辊身上每个花纹内。轧制花纹板时将F5导尺短行程加大20mm，防止带钢在轧制过程中摆动过大，增加轧辊边部的负荷。卷取机机前导尺开口度关闭后需大于成品宽度5mm，降低侧导板边部对钢板边部的磨损。,追求卓越创新管理,研制报告,扁豆花纹辊简介及辊压配置,本钢热轧厂BSP短流程轧制线的花纹辊使用的是即将达到轧辊最小辊径极限的铸铁轧辊经车床刻槽加工而成的，轧制时将花纹辊配置在F5机架的上辊。一方面减少辊径差，利用板卷自重使得脱槽容易；另一方面减少对辊道的不均匀磨损，利于生产组织。,根据本钢BSP线轧制花纹板的需要，改进花纹辊设计，将花纹由原先的小花纹改进为大花纹。花纹尺寸作如下调整：花纹长度29-30mm、纹宽9-11mm、最大纹深3.2mm，根据花纹轧制使用情况，将花纹辊纹深下限由1.8mm提高到2.3mm。,追求卓越创新管理,研制报告,新花纹板优点,利用接近报废的轧辊加工花纹辊，大大节省了轧辊消耗，避免了因新花纹辊在生产时易引起的轧辊报废情况，轧辊消耗极低；新花纹辊的花槽由于长度、深度没有变化，宽度增加，同时修正了花槽侧面加工的曲线参数，改善了基板花纹的填充效果和脱模的状态，使花纹的前行受力面的形状及整体花纹得到保证；,花纹易填充，在产品要求相同的棱高的前提下，轧机负荷相应减小，降低了轧制负荷；花纹板已达到较高等级，用户反馈效果良好，产品已经达到国内领先的水平；轧制花纹美观、填充性能好、脱槽效果明显、抗磨能力强等优点。,研制报告,轧制参数的优化,1、家族层别确定,花纹板的家族号的sg1定为模型表中的最大级13（在1880mm轧制模型中，家族层别用来对钢的强硬度进行分类）,2、负荷分配确定,追求卓越创新管理,研制报告,3、板形控制采取措施,调整工作辊初始辊型。跟踪测量上机辊辊型,限制PC角度,追求卓越创新管理,研制报告,4、卷取机设定参数确定,5、CTC部分参数确定,上表面花纹对层冷水阻挡的影响，确定采用层冷系统底部冷却阀优先使用，再用层冷系统上部冷却阀，这样可以避免上表面集水过多，导致钢板瓢曲从而产生更多的积水更大的瓢曲,确定卷取张力确定收尾夹送辊压力确定助卷辊的前滑率确定钢卷厚度占积率确定设定助卷辊辊缝增益值确定设定夹送辊辊缝增益值,追求卓越创新管理,技术水平分析报告,工艺研究所达到的技术水平如下：,优化烧钢工艺，改善炉内氧化气氛，降低了板坯在炉内的烧损，提高花纹板的成材率，保证带钢温度均匀，提高带钢出炉温度。负荷分配更利于板形控制，降低了轧辊辊径变化对轧制负荷的影响，降低了负荷的波动，保证成品花纹高度。花纹辊磨损模型计算准确，在花纹板的整个轧制周期内，辊缝变化稳定。花纹辊热膨胀模型计算准确，花纹板在整个轧制周期内，板型变化小，平直度命中率高。花纹板卷径计算准确。花纹辊刻花宽度更加合理，不仅满足生产的需要，而且避免了花纹辊边部掉肉现象。支撑辊导角和减径更合理，防止因支撑辊倒角的原因造成工作辊掉肉。板形控制模型（SSU）和自动板形控制模型（ASC/DCC）设定准确。花纹辊换辊周期更合理，在保证产品质量的同时，最大限度降低了辊耗。连续轧制状态稳定，事故率低，可以连续大批量生产热轧扁豆花纹板。,追求卓越创新管理,技术水平分析报告,20072008年Q235B-HW工艺参数对比,各架轧机轧制力状况对比,各架轧制电流状况,技术水平分析报告,轧制速度情况,流程温度状况,追求卓越创新管理,技术水平分析报告,产品精度命中率指标对比,产品尺寸精度状况,追求卓越创新管理,技术水平分析报告,异常点,优化前厚度曲线,优化后厚度曲线,异常点得到解决,追求卓越创新管理,技术水平分析报告,2008年和2009年六大指标的对比,干头、热头性能控制,随着石油、天然气运输需要，长距离、高压力的管道运输线在不断的建设。其设计要求对制管原材料热轧卷板的同卷性能差提出了严格要求，一般为小于40兆帕。这对热轧卷板的生产带来了很大难度，尤其是生产厚规格、高强度产品时，因此非常有必要对热轧带钢头尾温度进行控制，使其同卷温度差小，以满足带钢性能要求，,卷取温度解决过程,影响卷取温度的最主要的影响因素就是终轧温度，终轧温度的控制精度直接关系到卷取温度的前馈控制，因此终轧温度控制较好是卷取控制较好的前提条件。1、加强附加冷却水系统的维护，杜绝机架间喷水、辊缝水及侧喷水等时常出现实际出水量与设定不符，精轧区域挡水板漏水等导致FTC模型控制不准确；2、对冷却水换热系数及温度区间的优化3、精轧机开轧温度优化精轧机开轧温度的高低直接影响轧机穿带速度的设定，他们之间的关系为开轧温度越低（高），穿带速度和抛钢速度设定越高（低），直接关系到卷取温度。4、轧机的穿带速度与抛钢速度进行优化穿带速度和抛钢速度直接影响到终轧温度的高低,1、Td的跟踪优化,对TD跟踪系数优化调整，对各控制阀的响应时间从新测定，使之与跟踪距离更加吻合，提高温度控制精度，进而提高温度控制精度及长度。,由于层冷碟阀使用频率较高，强度大，经常出现故障，不喷水或水量小现象时有发生；采取措施加强测试频率，每至少三次，发现问题及时处理，或对该组喷水甩掉。,2、加大碟阀维护,3.加大前馈温度控制比率,温度反馈控制比率较大，调整不及时或偏大；采取措施修改前馈温度控制比率，前馈控制比率由原来的65调整为70。,4、不同加热炉的卷取温度优化,烧钢工艺的不同对卷取温度的控制影响较大，目前推钢式加热炉