論文-楊明(已修改)

1、熱軋帶鋼1580生產(chǎn)線SPA-H薄規(guī)格穩(wěn)定軋制控制工藝總結(jié)申報(bào)工種：軋鋼工單 位：首鋼京唐公司熱軋部姓 名：楊明日 期：2013年 月 日摘要：本文主要介紹了首鋼京唐公司熱軋1580在SPA-H1.9mm和1.6mm薄規(guī)格產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中所涉及到的問(wèn)題、采取的措施和取得的成果。熱軋SPA-H薄規(guī)格穩(wěn)定生產(chǎn)的影響因素包括來(lái)料因素、工藝因素、控制因素、設(shè)備因素和操作因素等。通過(guò)相關(guān)專(zhuān)業(yè)人員對(duì)減薄出現(xiàn)的難點(diǎn)問(wèn)題的攻關(guān)，取得了一定的成果，最終保證了熱軋1580在SPA-H薄規(guī)格產(chǎn)品的順?lè)€(wěn)生產(chǎn)。一、 1580減薄概況（一）生產(chǎn)情況京唐1580生產(chǎn)線產(chǎn)品厚度規(guī)格在1.2-12.7mm，自2012年3月份開(kāi)始

2、攻關(guān)生產(chǎn)SPA-H的極限規(guī)格。在攻關(guān)初期SPA-H1.9mm和1.6mm極限規(guī)格產(chǎn)量低，成材率低，并且頻繁出現(xiàn)頭部軋破、甩尾、堆鋼， 嚴(yán)重的影響了1580產(chǎn)線的產(chǎn)量和成材率，加大了軋輥和設(shè)備的損耗。 目前1580能批量生產(chǎn)SPA-H 1.9mm和1.6mm極限規(guī)格，熱軋各專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員為此項(xiàng)工作都做出了很大努力，雖然取得了一定成果但仍存在不少問(wèn)題。下面重點(diǎn)介紹一下SPA-H減薄完成情況和減薄過(guò)程中遇到的各類(lèi)問(wèn)題及一些技術(shù)難點(diǎn)。1580線SPA-H薄規(guī)格2013（1-6）月產(chǎn)量完成情況（二）減薄的主要難點(diǎn)SPA-H1.6mm和1.9mm已經(jīng)基本接近此鋼種的極限規(guī)格，軋制時(shí)對(duì)溫度、速度、負(fù)荷分配、板

3、型、坯料尺寸和狀態(tài)、化學(xué)成分以及配備軋輥的要求都十分苛刻，而且隨著軋制厚度的減小，操作難度急劇增加，如果操作調(diào)整稍有不當(dāng)，輕者會(huì)造成甩尾，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致堆鋼，損壞軋輥及其它設(shè)備，對(duì)生產(chǎn)的穩(wěn)定性及連續(xù)性產(chǎn)生影響。（三）穿帶頭部F7出口起浪、飛翹1生產(chǎn)上面臨的困難1580減薄SPA-H初期，最常遇見(jiàn)的問(wèn)題就是穿帶完成后頭部起浪和飛翹事故，由于此鋼種溫降大，需要較高的穿帶速度來(lái)提高帶鋼溫度保證軋制穩(wěn)定性，而穿帶速度快又制約著軋制的穩(wěn)定性，使調(diào)整更加困難，軋制時(shí)常出現(xiàn)頭部飛翹、起浪、甚至軋破堆鋼。精軋出口帶鋼頭部起浪和飛翹在軋制薄規(guī)格時(shí),由于工藝、軋制狀態(tài)及外界環(huán)境影響程度的變化 ,產(chǎn)生了不平衡的變形，

4、導(dǎo)致帶鋼上下面變形不均,下表面延伸大于上表面 ,帶鋼頭部出現(xiàn)向上彎曲。再加之帶鋼本身在高速運(yùn)行中受軋機(jī)導(dǎo)衛(wèi)板、活套輥和空氣的阻力作用又會(huì)產(chǎn)生飛飄。二者作用的疊加就產(chǎn)生了飛翹現(xiàn)象?？刂骑w翹的實(shí)質(zhì)就是要控制帶鋼的頭部彎曲。帶鋼進(jìn)卷取機(jī)頭部飛翹2.飛翹產(chǎn)生原因分析：（1）帶鋼變形不均軋輥不均勻磨損、工作輥磨削質(zhì)量、軋輥熱凸度和來(lái)料上下表面溫差影響及輥壓配置不合理等因素造成的帶鋼變形不均,變形區(qū)內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)出現(xiàn)較大程度的不對(duì)稱(chēng),致使帶鋼頭部發(fā)生彎曲。軋輥不均勻磨損和工作輥磨削質(zhì)量產(chǎn)生的飛翹,是周期變化的,軋輥一旦更換后 ,帶鋼的飛翹隨之大幅減輕或消失;軋輥熱凸度過(guò)大而產(chǎn)生的飛翹 ,具有時(shí)間性 ,在一個(gè)軋

5、制單元中初期燙輥軋制或軋制節(jié)奏較慢時(shí)不會(huì)出現(xiàn)飛翹,但在軋制節(jié)奏加快、軋制量增加時(shí),該現(xiàn)象便相繼出現(xiàn)。（2）輥徑和輥壓的影響輥徑的變化會(huì)引起輥面高度的變化,實(shí)驗(yàn)表明 , 當(dāng)輥面高度控制在軋制線以上15-20mm 區(qū)間,飛翹的程度最輕，當(dāng)輥壓為下壓時(shí),飛翹程度不大;輥壓為0.15mm 的上壓時(shí),飛翹會(huì)加劇,這是因?yàn)楸∫?guī)格軋制溫度低,粘著作用小,帶鋼向快輥側(cè)彎曲,從而使飛翹加劇。輥面高度、輥壓與飛翹程度的關(guān)系見(jiàn)圖輥面高度、輥壓與飛翹程度的關(guān)系（3）軋制速度和壓下率的影響 軋制速度和壓下率是通過(guò)改變變形區(qū)帶鋼應(yīng)力狀態(tài)對(duì)飛翹產(chǎn)生影響的。在目前變形條件下,它們主要影響到飛翹的程度。當(dāng)軋制速度和壓下率增加時(shí)

6、,帶鋼飛翹加劇;反之則減輕。軋制速度對(duì)飛翹的影響程度較小。壓下率對(duì)飛翹的影響程度取決于材質(zhì),如厚度為 2.0mm 低碳鋼軋制,當(dāng)該機(jī)架壓下率達(dá)到 22 %時(shí) ,飛翹已危及到正常的穿帶,但將壓下率降低至 16 %以下,飛翹現(xiàn)象基本得到消除。而低合金鋼如焊瓶鋼的軋制,由于帶鋼變形抗力較大,頭部彎曲比較嚴(yán)重,在該情況下,壓下率的改變對(duì)飛翹的影響程度較小。雖然降低軋制速度和壓下率對(duì)在一定條件下控制飛翹比較有效,但由于降低軋制速度會(huì)影響到帶鋼終軋溫度的控制,降低壓下率會(huì)影響到精軋機(jī)組負(fù)荷分配和正常的軋制狀態(tài),甚至影響到帶鋼性能,因此,通過(guò)調(diào)整軋制速度和壓下率的手段來(lái)改善飛翹程度是非常有限的。軋制速度、壓

7、下率與飛翹程度的關(guān)系見(jiàn)圖軋制速度和壓下率與飛翹高度的關(guān)系3控制措施（1） 改善工作輥冷卻效果和提高工作輥磨削質(zhì)量，改進(jìn)軋輥中部的冷卻方式,強(qiáng)化中部冷卻,有效改善工作輥冷卻效果,減小軋制時(shí)軋輥的熱凸度。其次,保證工作輥磨削質(zhì)量,軋輥的圓度、圓柱度及磨削的曲線誤差精度必須嚴(yán)格滿(mǎn)足相關(guān)要求。（2） 優(yōu)化輥徑和輥壓配置，輥面標(biāo)高保證1525mm。工作輥輥壓按 0.050.15mm 的上壓配置 ,并逐步摸索下壓配置可行性。（3）合理確定軋制速度和壓下率范圍，當(dāng)帶鋼出現(xiàn)飛翹時(shí),在保證工藝條件允許的前提下,根據(jù)具體鋼種合理地調(diào)整該機(jī)架的軋制速度和壓下率,但軋制速度的最低限度應(yīng)以能保證終軋溫度為限,壓下率的最

8、低限度也應(yīng)不低于15 %。（四）拋鋼尾部甩尾、軋破薄規(guī)格帶鋼軋制的另一難點(diǎn)就是甩尾。SPA-H減薄也不可避免的遇到甩尾問(wèn)題。甩尾是指帶鋼尾部離開(kāi)軋機(jī)時(shí)，甩向一側(cè)或向上導(dǎo)致尾部折疊軋過(guò)下一架軋機(jī)的現(xiàn)象。甩尾后容易造成軋輥粘鋼、凹坑、甚至掉塊；帶鋼尾部撕裂、破碎、甚至飛出碎片；帶卷尾部破爛不堪；連續(xù)生產(chǎn)可能造成批量質(zhì)量缺陷。1580在SPA-H減薄生產(chǎn)中也發(fā)生了較多甩尾、軋破事故，造成后續(xù)帶鋼切損較多，影響了生產(chǎn)的連續(xù)性也增加了軋輥及設(shè)備的損耗。發(fā)生甩尾的軋件尾部表現(xiàn)為中浪大或單邊浪過(guò)大，軋件單側(cè)延伸大，另外加之尾部失張后，寬展增加，軋件在側(cè)導(dǎo)板的夾持下，極易形成疊軋，導(dǎo)致甩尾地發(fā)生。1580減薄

9、SPA-H甩尾事故統(tǒng)計(jì)2012.3-2013.8圖8 甩尾造成的軋輥表面三、減薄的影響因素（一）來(lái)料因素來(lái)料因素指的是煉鋼板坯來(lái)料帶來(lái)的尺寸、成分等的缺陷，以及板坯經(jīng)過(guò)粗軋軋制后產(chǎn)生的中間坯缺陷，主要有以下幾方面：1.板坯材質(zhì)不均：煉鋼來(lái)料成分控制不均直接影響熱軋軋制穩(wěn)定性，煉鋼必須保證鋼種和成分屬實(shí)，嚴(yán)格控制成分，保證鋼種和成分能夠?qū)?yīng)；2.板坯側(cè)彎、楔形或S形：即板坯或中間坯軋制過(guò)程中出現(xiàn)側(cè)彎、S形或楔形，板坯加熱不均、粗軋調(diào)平值不當(dāng)、粗軋水平軋輥與立輥配合不當(dāng)以及板坯運(yùn)行偏斜、咬鋼不正等因素都有可能造成板坯側(cè)彎或S形，在精軋高速軋制時(shí)不容易調(diào)整，增大了跑偏起浪或甩尾的幾率；3.板坯兩側(cè)溫

10、度不均：板坯在爐門(mén)口停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，吸冷風(fēng)造成兩側(cè)的溫差大，軋制時(shí)導(dǎo)致平輥軋機(jī)兩側(cè)延伸不均，再有板坯運(yùn)行中受設(shè)備冷卻水或工藝水的影響冷卻不均，造成寬度斷面兩側(cè)溫度不均。加熱爐應(yīng)該以微正壓控制，設(shè)備專(zhuān)業(yè)加強(qiáng)功能精度管理，減少軋線各種冷卻水的外漏等的不良影響；4.尾部溫降大、軋制力波動(dòng)大：如除鱗水封水不好外濺過(guò)多造成板坯尾部冷卻較大溫度低，再有保溫罩保溫效果不佳導(dǎo)致中間坯在精軋入口頭尾溫差加劇，精軋軋制過(guò)程中尾部軋制力極具上升，容易發(fā)生甩尾甚至壓鋼事故。需要改善封水效果，改造保溫罩以減小中間坯頭尾溫差；5.板坯規(guī)格選擇不合適：長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，加大了尾部溫降降低了可控性，應(yīng)合理選擇板坯長(zhǎng)度，目前1580正常

11、使用9000mm長(zhǎng)度板坯；6.中間坯頭尾形狀不良：由于板坯頭部不良或飛剪未切頭尾導(dǎo)致頭尾形狀不規(guī)則且溫度較低，影響穿帶穩(wěn)定性或造成甩尾，應(yīng)加大切頭尾長(zhǎng)度。（二）工藝因素1.生產(chǎn)排程不合理：鋼種、規(guī)格過(guò)渡大、調(diào)平困難，要保證平穩(wěn)過(guò)渡，特別注意3.0以下規(guī)格，每次過(guò)渡度最好不超0.25，但由于厚訂單不足，經(jīng)過(guò)我們長(zhǎng)期地實(shí)踐摸索，現(xiàn)可由SHA-H2.9mm直接過(guò)渡到1.9mm，并且做到了較穩(wěn)定軋制。換輥后用比較穩(wěn)定的規(guī)格、較慢的節(jié)奏對(duì)新輥燙輥，建立合適的熱凸度快速過(guò)渡；對(duì)成品寬度、厚度、硬度、質(zhì)量等級(jí)劃分層別，在一個(gè)生產(chǎn)排程中將合理的安排燙輥材過(guò)渡材主體材 次主體材之間的過(guò)渡；嚴(yán)格遵循系列原則即寬度

12、跳躍原則、厚度過(guò)渡原則、硬度組跳躍規(guī)程、溫度跳躍規(guī)程、穩(wěn)定的軋制節(jié)奏以保證良好的穩(wěn)定的輥型;2.軋輥噸位過(guò)高、磨損大且不均勻使輥型發(fā)生了變化，造成寬度方向延伸不均，導(dǎo)致帶鋼運(yùn)行不穩(wěn)；3.精軋機(jī)壓下率大，負(fù)荷分配不合理：因負(fù)荷高加上變形量大、薄規(guī)格軋機(jī)速度較高，很容易造成機(jī)架震動(dòng)，使帶鋼運(yùn)行不穩(wěn)易發(fā)生事故；1580精軋F(tuán)1負(fù)荷大于27000KN、F3負(fù)荷大于18000KN易產(chǎn)生機(jī)架震動(dòng)，并伴有帶鋼表面橫振紋的產(chǎn)生。4.側(cè)導(dǎo)板尾部短行程值不合適：尾部拋鋼之前，考慮到尾部寬展和拋尾時(shí)尾部容易失張擺動(dòng)易出現(xiàn)甩尾，為防止甩尾側(cè)導(dǎo)板應(yīng)打開(kāi)一些（一般為4050mm）。減薄一般以較窄規(guī)格為主，為防止甩尾可適當(dāng)

13、放開(kāi)末架側(cè)導(dǎo)板的尾部短形成值或提前進(jìn)行手動(dòng)干預(yù)；5.成品帶鋼控制凸度?。赫龔澼佒递^大容易跑偏，有載輥縫呈現(xiàn)負(fù)凸度時(shí)帶鋼軋制過(guò)程中不容易自動(dòng)對(duì)中。拋鋼之前，應(yīng)手動(dòng)降下游機(jī)架彎輥力，雖犧牲尾部板型，但有利于板帶的對(duì)中；6.尾部寬展：因立輥短行程控制不合理，造成中間坯尾部寬展較大，到精軋軋制時(shí)尾部不容易控制，且有可能刮蹭側(cè)導(dǎo)板造成疊軋或甩尾。（三）控制因素1.尾部失張：如拋鋼時(shí)活套降不到位或小套控制不執(zhí)行等因素，造成帶鋼尾部失張，薄規(guī)格速度高、張力大失張后容易抖動(dòng)且跳起，不易控制而發(fā)生甩尾事故；2.軋制自動(dòng)給定的穿帶速度過(guò)高，造成穿帶不穩(wěn)定，尾部也不易控制：有可能是精軋進(jìn)口帶鋼溫度低造成模型設(shè)定速度

14、較高；3.板型控制較差：有可能是軋輥原始輥型不當(dāng)、軋輥凸度控制不當(dāng)、板型控制模型精度差等。機(jī)架間可采用微邊浪軋制，便于觀察和有利于運(yùn)行的穩(wěn)定，軋機(jī)出口用微中浪控制，保證帶鋼冷卻后的板形平直；4.活套下落的控制時(shí)序不正確：活套下落時(shí)序較晚，軋件尾部起套，抗抖動(dòng)控制失效，造成失張甩尾，操作人員應(yīng)及時(shí)調(diào)整級(jí)聯(lián)，使上游軋機(jī)降速調(diào)整；5.飛剪沒(méi)切尾：輥件尾部的形狀不良（尾部寬展、開(kāi)裂、魚(yú)尾、造成不同時(shí)拋鋼）引發(fā)甩尾等事故；6.精軋側(cè)導(dǎo)板動(dòng)作時(shí)序不正常：提前關(guān)閉夾持帶鋼，造成甩尾或堆鋼事故發(fā)生。（四）設(shè)備因素1.工藝水不能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求：工作輥冷卻水嘴堵塞嚴(yán)重；除塵水罩子封水不好、機(jī)架間冷卻水關(guān)不嚴(yán)漏水較多

15、；刮水板磨損或掉落不能起到刮水作用漏水嚴(yán)重，以上都會(huì)造成帶鋼兩側(cè)溫度不均，影響軋制穩(wěn)定性；2.側(cè)導(dǎo)板對(duì)中性差：側(cè)導(dǎo)板的襯板長(zhǎng)期不換磨損嚴(yán)重，且存在機(jī)械匡量造成對(duì)中性差，需要補(bǔ)焊或定期更換；也有可能存在機(jī)械卡阻或液壓驅(qū)動(dòng)故障，造成設(shè)定動(dòng)作不能完全到位；標(biāo)定不準(zhǔn)確誤差大，實(shí)際開(kāi)度小于設(shè)定值時(shí)容易卡鋼，需要標(biāo)定時(shí)人為注意；3.牌坊和軸承座的間隙過(guò)大：間隙的作用主要是為換輥提供間隙、為APC和AGC調(diào)整提供間隙以及為牌坊拉伸提供間隙，但間隙過(guò)大造成咬鋼或軋制時(shí)軋機(jī)晃動(dòng)，造成軋制不穩(wěn)引起跑偏或起浪。間隙大可能由于牌坊或軸承座尺寸誤差大，推拉輥時(shí)牌坊和軸承座之間磨損嚴(yán)重；4.檢測(cè)元件穩(wěn)定性較差：活套角度傳

16、感器或壓力傳感器故障、AGC磁尺跟隨性差等檢測(cè)性原件穩(wěn)定性差，時(shí)常故障造成軋制失穩(wěn)；5.保溫罩保溫效果差：保溫罩上下保溫塊之間間隙較大、相鄰保溫罩之間間隙大、保溫塊保溫效果差等，造成中間坯頭尾溫差大，尾部在精軋軋制負(fù)荷升高，軋制速度也上升高，導(dǎo)致尾部可控性差容易出現(xiàn)甩尾或軋破。（五）操作因素1.軋機(jī)水平值干預(yù)不當(dāng)預(yù)調(diào)平值偏差較大、調(diào)整不及時(shí)或調(diào)反，通過(guò)記錄正常軋制過(guò)程中的水平值、標(biāo)定過(guò)程中的清零值、機(jī)架特性水平值，給定重新標(biāo)定后的預(yù)調(diào)水平值；再結(jié)合壓鋁棒后測(cè)量的差值校驗(yàn)水平值的給定合理性；2.鋼種及規(guī)格過(guò)渡時(shí)沒(méi)有找到合理的水平值，干預(yù)過(guò)大，軋制薄規(guī)格時(shí)調(diào)平值干預(yù)量盡可能??；3.操作人員對(duì)帶鋼的

17、運(yùn)行狀態(tài)判斷不好，干預(yù)不當(dāng)或沒(méi)有及時(shí)干預(yù)，這需要在實(shí)際生產(chǎn)中積累經(jīng)驗(yàn)，逐步提高；4.操作工不熟練干預(yù)不當(dāng)；操作手法與反應(yīng)速度存在一定差距，有時(shí)需要頭尾分別干預(yù)，分別記錄調(diào)平值；5.上下區(qū)域溝通不好，軋制節(jié)奏控制不當(dāng)造成軋輥熱凸度變化大，影響穿帶穩(wěn)定性；6.粗軋來(lái)料狀態(tài)突變，操作人員沒(méi)來(lái)得及及時(shí)調(diào)整軋機(jī)水平值。四、薄規(guī)格軋制控制措施（一）SSP內(nèi)外冷卻水漏水處理，利用檢修期間適當(dāng)?shù)恼{(diào)小冷卻水水量，完善封水措施，減少板坯溫降；（二）R1R2入口增加反噴水集管，R1R2入口除鱗水外濺較大，對(duì)板坯邊部冷卻較大影響溫度均勻性，通過(guò)在軋機(jī)入口增加了一排反噴水集管來(lái)改善對(duì)除鱗水的封水效果減少板坯尾部溫降；（

18、三）輥道冷卻水量控制，尤其是中間輥道輥頸冷水兩側(cè)水量不一樣大，水直接甩到板坯邊部造成邊部溫降大，利用檢修時(shí)間進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)水量調(diào)節(jié)，達(dá)到了工藝和設(shè)備要求；（四）調(diào)整軋輥冷卻水量大小，在保證軋輥溫度正常的情況下盡量減小工作輥冷水量，并完善封水效果； （五）提高中間坯板型，減小鐮刀彎、楔形和S彎。（六）精軋壓下率合理分配，盡量減小下游機(jī)架壓下率主要增大上游機(jī)架壓下率降低下游機(jī)架尤其是F7的壓下率，負(fù)荷保持在10000KN之后SPA-H減薄狀態(tài)有好轉(zhuǎn)，沒(méi)出現(xiàn)F7穿帶時(shí)出口起浪現(xiàn)象；（七）溫度控制優(yōu)化1.FDT目標(biāo)890增大到910度，在保證穩(wěn)定穿帶的前提下提高終軋溫度，縮短帶鋼軋制時(shí)間，減少尾部溫降；2

19、.提高加熱溫度，出爐溫度基本控制在1280度以上；3.不投入SSP，粗軋1+5道次軋制，除鱗不超過(guò)2道次，保證R2DT在1120度以上；4.減薄前，將機(jī)架間冷卻水閥模式改成手動(dòng)-關(guān)閉模式，機(jī)架間反噴水關(guān)閉，對(duì)于關(guān)閉不嚴(yán)的水閥關(guān)閉手動(dòng)閥以減少漏水；5.減薄時(shí)關(guān)閉F1-F4除塵水手動(dòng)閥，F(xiàn)5-F7可正常投入以保證其封塵和封水效果；6.適當(dāng)調(diào)小飛剪及FE1冷卻水量，飛剪冷卻水讓頭，F(xiàn)SB使用單排除鱗；（八）減小中間坯厚度由40mm減小到35mm，以避免精軋因負(fù)荷大造成下游機(jī)架的不穩(wěn)定性，經(jīng)過(guò)對(duì)比精軋壓下率有所下降，提高了軋制穩(wěn)定性；（九）優(yōu)化過(guò)渡材，避免出現(xiàn)之前減薄時(shí)SS400、Q235B及冷軋料交叉過(guò)渡的情況，直接采用冷軋料過(guò)渡，提高了軋制穩(wěn)定性；（十）合理標(biāo)定精軋側(cè)導(dǎo)板，每次減薄前測(cè)量保證開(kāi)口度偏差不超過(guò)10mm，對(duì)中度偏差不超過(guò)3mm，標(biāo)定開(kāi)度時(shí)必須以沒(méi)有磨損的最窄位置進(jìn)行標(biāo)定，防止夾住帶鋼頭部；（十一）保溫罩改造，中間坯在精軋入口頭尾溫差減小了20度左右，中間坯尾部在粗軋出口到精軋入口的溫差減小了30度左右，變化比較明顯；（十二）優(yōu)化速度控制，適當(dāng)降低穿帶速度，由原來(lái)的11m/s降低到10.6m/s，最大軋制速度由16m/s限制到15.5m/s，尾部采用拋鋼速度，最大減速加速度由0.26m/s改為0.5m/s，降低了甩尾風(fēng)險(xiǎn)；（