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《寬厚板》2017年第4期

摘要：介紹柳鋼中板廠針對不平度超高的薄規格中厚板，采用常化爐參與矯直，以提高鋼板外形質量的攻關措施及其效果。

關鍵詞：薄規格中厚板；不平度；常化爐；矯直

0前沿

近年來，用戶對鋼板外形質量的要求越來高，比如，國標GB／T709-2006《熱軋鋼板和鋼帶的尺寸外形》中規定：20mm×2000mm鋼板不平度要求為≤10mm／2m，而部分用戶要求為3mm／2m，比國家標準更為嚴格。柳鋼中板廠生產的中厚板（特別是厚度＜30mm的鋼板），存在較多不平度達不到標準進而影響到用戶使用的情況。針對不平度偏高的鋼板，部分可通過在線常溫矯直，但仍有部分鋼板常溫矯直后不達標，而在線常溫矯直對設備要求較高，還會影響生產節奏。為此，柳鋼中板廠根據自身的裝備特點，開展應用常化爐生產線進行帶溫矯直攻關，以降低鋼板的改判率，提高鋼板外形質量。

1不平度缺陷分析

軋制鋼板時，因軋件溫度不可能很均勻，其延伸也存在偏差，故而在隨后的冷卻和輸送過程中，鋼板不可避免地出現軋后波浪或瓢曲。柳鋼中板廠產生不平度缺陷的主要原因有：①為了保證鋼板性能指標滿足標準或用戶要求，將終軋溫度控制較低，造成矯直工序時鋼板溫度過低，即使矯直道次增加，仍難以矯平鋼板；②精軋階段壓下率控制不當，造成鋼板板型不良；③加熱、冷卻過程中鋼板內部和表面溫度不均勻，產生熱應力，矯直后在冷卻至室溫的過程中產生瓢曲［1］。目前，柳鋼中板廠常見的不平度缺陷大體上有2類：一是板面瓢曲，包括長度和寬度方向瓢曲；二是板形不良，包括中間波浪、邊部波浪。

1.1瓢曲鋼廠

在鋼板軋制完成后，會快速對鋼板進行熱矯直，此時鋼板的溫度在600~800℃，矯直后鋼板是平整的，但是鋼板在冷床上運行冷卻過程中產生了瓢曲。一般認為，這是由于鋼板內部存在較大的熱應力，使得鋼板在冷卻至室溫的過程中發生了瓢曲，宏觀上看有多種特點：在長度、寬度方向呈現翹曲。

1.2波浪鋼板邊部

浪形缺陷是由于橫向冷卻不均勻造成的，其邊部存在明顯的“帶狀過冷”區域［2］。浪形主要的特征：鋼板表面在長度方向呈現高低起伏的波浪彎曲，失去了鋼板平直性，嚴重影響鋼板外觀質量。由于分布部位的不同，有中間浪、邊浪之分，多出現在小于20mm薄規格鋼板上，厚度越小，越容易出現。

2可行性分析

柳鋼中板廠熱處理線主要工藝設備能力，一座輥底式常化爐：長度76.2m，采用輻射管加熱方式加熱，最高加熱溫度1000℃，爐內輥運行速度0.25～20m／min。1臺四重九輥可逆式矯直機：最大矯直力32000kN，矯直速度0～0.5～1.0m／s，矯直鋼板溫度450～950℃，系統最大工作壓力16MPa。1座步進式冷床：冷床最大負荷17t，活動梁前進速度300mm／s。中板廠的常化爐車間生產不飽滿，在其待料期間可采用常化爐加熱鋼板，再利用矯直機對鋼板進行熱矯直，采用線性遞減矯直工藝不僅可以保證板形良好，減小鋼板內部殘余應力，提高鋼板平直度，還有利于保護矯直機［3］。這樣就可以在不影響柳鋼中板廠主軋制線生產節奏的情況下，對薄規格中厚板進行矯直挽救。

3主要措施

3.1矯直前加熱工藝

為了使鋼板能夠具有一定的溫度便于矯直，又不能因為加熱冷卻導致鋼板內部組織有太大的變化，進而使其性能達不到目標值，因此，需要根據鋼板熱軋態力學性能制定具體的加熱制度，并進行快速加熱。加熱溫度：700～850℃（根據矯直前鋼板具體性能制定：對性能余量不大的鋼板可將加熱溫度控制在AC1溫度以下；對性能余量過大的鋼板可將加熱溫度控制在AC1溫度以上30～50℃，從而可以獲得理想的性能）；加熱時間：8～30min（根據鋼板厚度設定）。

3.2矯直工藝

鋼板出爐后，以最快的速度輸送到矯直機輥道，盡可能地保證在較高的溫度進行鋼板的矯直。經現場測量，鋼板到達矯直輥道時溫度在550～650℃。在確保矯直機系統工作壓力不超負荷以及其它設備安全運行的前提下，采用較大的壓下量進行矯直，反復矯直3～5個道次，通過增加矯直道次消除部分鋼板內部組織應力。由于鋼板溫度下降較快，適當減少后幾個道次的壓下量以確保設備的安全。另外，采用較低的矯直終止溫度，能夠進一步消除鋼板內應力。

3.3冷床冷卻控制

完成矯直后，將鋼板輸送上冷床。要求鋼板在冷床上均勻慢速運行，在鋼板溫度＞200℃時，連續停留時間不允許超過1min，防止鋼板冷卻不均勻而產生變形。同時，控制前后兩塊鋼板的間距，盡量將冷床上的鋼板均勻排列。鋼板在冷床上溫度＜100℃后，方能從冷床上輸出。

3.4不平度檢驗

鋼板在冷床上充分冷卻后，采用2m平直尺用翻板機對鋼板上下表面不平度進行檢驗，達標后檢驗入庫，如果平直度仍不達標，根據矯直后的性能再次采用常化爐矯直。

4效果

4.1平直度

對采用常化爐參與矯直后的鋼板，用2m平直尺測量不平度，不平度基本控制在3mm／2m之內。采用該措施，2015年期間矯直鋼板1276.96t，合格率99.23%，性能合格率97.10%。

4.2鋼板性能

經過常化爐參與矯直后Q235B、Q345B鋼板性能。4.3工序成本常化爐參與矯直鋼板的成本約為51.73元／噸。能源介質消耗，煤氣：26.71m3／t；氮氣：37.80m3／t；壓縮空氣：3.20m3／t；電：23.08kW•h／t。能源介質單價按2015年煤氣0.98元／m3、氮氣0.3元／m3、壓縮空氣0.115元／m3、電0.6元／（kW•h）計算。

5結語

（1）結合柳鋼中板廠的生產實際，采用常化爐參與矯直瓢曲鋼板，取得了一定的效果，能夠有效地降低鋼板改判率，提高鋼板表面外形質量。

（2）由于鋼板經過常化爐加熱后再矯直鋼板的性能有所變化，矯直前根據鋼板的性能合理制定加熱溫度以及加熱時間，才能提高鋼板的合格率。對延伸率、沖擊功性能不是太好的瓢曲板，可以采用合理的工藝，在降低鋼板不平度的同時，提高鋼板的性能。

（3）常化爐參與矯直鋼板成本約為51元／噸，相比由于瓢曲或者浪形的問題將正板改判為小板而導致的價差，有一定的效益。后續可通過進一步的研究及工藝優化，在滿足產品質量的同時降低生產成本。

參考文獻：

［1］陳曦，羅永恒，武輝.中厚板瓢曲缺陷的分析與控制［J］.柳鋼科技，2013（2）：11-13.

［2］龐義行.X65鋼板邊部浪形的原因分析及控制［J］.山東冶金，2015（1）：13-14.

［3］楊曉臻，趙志毅，孫林.8mm厚高強鋼板矯直策略的模擬仿真研究［J］.新技術新工藝，2015（7）：106-109.

作者：李志鑫；羅立飛；俞俊 單位：廣西柳州鋼鐵集團有限公司