提高单机架六辊轧机产品质量

王天生，刘 涛

（中冶南方（新余）冷轧新材料技术有限公司，江西新余 338025）

0 引言

某六辊可逆轧机生产出的产品，0.5 mm 系列的中牌号同板差在12 μm 以上，0.35 mm 系列的高牌号在15 μm 以上，得不到市场认可（图1）。表面质量问题主要包括乳化液斑、刀花印、轧制印等。

1 原因分析

1.1 同板差原因分析

原料厚度波动大，影响轧机控制精度。由前道工序常化酸洗造成的过烧、过酸卷，造成厚度波动。测厚仪射源衰减造成厚度偏差大。

1.2 表面质量原因分析

轧机造成的表面质量问题主要有乳化液斑、刀花印、轧制印等。

（1）乳化液斑。单机架可逆轧机原设计为每道次入口喷射，在切换道次时入口停喷乳化液，带钢上方管道中的乳化液在无压力状态，慢慢从乳化液喷嘴中流至带钢表面，整个过程持续约1 min。如果在乳化液未流干净时切换道次反向轧制，将造成整个带钢板面布满乳化液，卷取后因高温氧化形成乳化液斑。

（2）刀花印。工作辊由于磨削形成规律的砂轮印，在轧制过程中又将辊印印到了带钢上，形成了规律的刀花印。

（3）轧制印。工作辊在轧制过程中有异物压入或表面形成凹点，带钢表面形成凹坑或凸点等规律的轧制印。

2 改进措施

2.1 同板差改进措施

单机架可逆轧机厚控方式主要包括前馈控制、反馈控制和秒流量控制三种控制模式。由于调试经验不足及工艺欠缺，调试人员只对G50ZW600 牌号进行了参数优化，但未考虑到其他牌号钢种的硬度、形变量、弹性模量等性能的不同，导致生产其他牌号时厚度波动大，严重影响产品质量。

2.1.1 开发一级厚控模型

图1 六辊轧机

通过收集每个钢种的轧制参数和工艺过程数据，试验不同的厚度控制组合方式。如G35ZW440 牌号轧制时增加后四道次后张力，减小各道次轧制力，再通过秒流量积分系数设定在0.2，大大提高了产品的厚度精度；35ZW300 牌号轧制时关掉前馈，常开反馈，秒流量积分系数调到0.8，整体厚度趋于稳定。针对每个牌号钢种，试验出相对应的厚控参数，并在一级程序开发选择模型，可以通过二级下发的钢种代码自动选择与其相对应的厚控参数，同时根据道次间压下量的变化进行参数的微调，保证每一种钢种都有很好的厚度质量。

2.1.2 开发二级塑性系数模型

塑性系数是厚度控制中非常重要的参数，表示相同轧制力情况下的带钢形变量。不同牌号由于合金含量的不同，相对应的硬度及弹性模量也不同，为了更精细化地控制厚度，需要对塑性系数按钢种进行区分下发。在开发二级模型实现轧制某一牌号钢种时，收集厚度和轧制力的变化数据，自动计算出相对应的塑性系数，下发到一级厚控程序中，实现更为精细化的厚度控制。改造后，各牌号的纵向厚度波动基本可以控制在10 μm 以内，大大提高了产品的核心竞争力（图2）。

2.2 表面质量改进措施

图2 改造前后厚度曲线对比

单机架可逆轧机设计成每道次入口喷射，在切换道次时入口停喷乳化液，带钢上方管道中的乳化液在无压力状态慢慢从乳化液喷嘴中流至带钢表面，整个过程持续约1 min，如果在乳化液未流干净时切换道次反向轧制，将造成整个带钢板面布满乳化液（图3）。根据测算，道次停止后立刻开始下道次的生产，将会造成约200 m的带钢表面残留乳化液。全部开启压缩空气进行吹扫仍旧达不到预期的效果，依旧形成乳化液斑。乳化液斑不仅会增加连退炉碳套结瘤的几率，还会在退火涂层后的板面形成白斑，影响成品带钢表面质量。

2.2.1 改进乳化液喷射程序

在每道次轧制停止前30 m，提前关闭入口侧乳化液喷射，并开启入口侧吹扫，利用管道内残留的乳化液进行轧制，提前开启压缩空气将带钢上的乳化液吹扫干净。

2.2.2 增加压缩空气吹扫管道内乳化液的措施

图3 乳化液喷射

在出入喷射总管上各加装一路压缩空气吹扫管路，并安装电磁切断阀，在乳化液停止喷射时，开启管道残留吹扫，并设置为开5 s、停1 s 的循环方式，保证管道内残留的乳化液全部排除至管道外。程序控制为：带钢速度＜16 m/min，剩余长度＜20 m时提前停喷乳化液，停车后继续吹扫5 s。保证带钢表面乳化液吹扫干净，不会带入下一道次。

2.2.3 正常轧制过程中的乳化液飞溅控制

在轧辊边部位置加装乳化液引流槽，在乳化液喷射时，将介质引流到两侧，避免落在带钢上。保证出入口的防缠导板与工作辊足够接近，在防缠导板加装引流槽，对轧机上方的乳化液与带钢形成阻隔并引流到两侧，排到收集槽内。

改造前，带钢上有乳化液残留约200 m；改造完成后，只有10 m 左右的残留，带钢头尾乳化液残留得到有效控制。通过增加挡板和引流，乳化液飞溅到带钢表面的现象得到有效控制。连退成品带钢乳化斑基本消失，成品表面质量提高。

3 结束语

经过改造后，六辊轧机的产品表面质量得到了巨大的提高，增加了公司产品竞争力，也为同类型的轧机表面质量问题提供了参考价值。