基于热轧板轧钢工艺的相关要点分析探讨

刘旭东

（山钢股份莱芜分公司银山型钢板带厂，山东 济南 271104）

热轧板（宽厚比较大），且延展性与可塑性良好，可用于深加工处理，其已经成为钢产品加工的重要材料。而轧钢工艺时热轧板加工的主要工艺，其生产技术与工艺水平对于轧钢生产效率具有直接影响，包含热轧工艺、合金热轧工艺、冷加工工艺，各行业对于产品技术参数、精度要求不同，应当明确热轧板轧钢工艺的要点，从而提高工艺产能，增加经济效益。

1 轧钢工艺概述

钢铁轧制作为重工业中的关键工序，也是耗能较大的生产环节，利用轧钢工艺可加工钢坯为客户所需的不同规格，日常生活中诸多设备均是利用轧钢工序完成。轧钢工艺根据工艺要求分为若干工序：根据轧制温度不同，分为冷轧与热轧；根据产品轧制特点，分为特殊轧制与一般轧制。而热轧板自身为半成品，需要经过二次轧制，进而加工为成品钢，其工艺流程如下：热轧钢板经过一次炼制后，将半成本放入加热炉，利用初轧机反复轧制，将其输送至精轧机，该生产工序中，由于热轧板经过多次挤压，其板带结构产生变化，减小了半成品板材厚度，被软化轧坯经过辊道至轧机生产工序，按照设定的大小、尺寸、样式参数，加工成用户所需的产品。钢铁企业通常选用7架4辊式轧精轧机，机前安装测速辊和飞剪，飞剪能够切削板面头部，精轧机最高运行速度为23m/s，通常精轧机产出钢材，厚度仅为几毫米（见图1）。

图1 热轧板成品

2 热轧板加工常见轧钢工艺类型

2.1 铁素体轧制工艺

传统的轧制工艺的精轧与粗轧均处于奥氏体区，对于两相区终轧性能造成影响，该工艺精轧为铁素体区，粗轧为奥氏体区，可避免两相区终轧性能的损害，并且减少氧化皮量的产生，提高生产效率。在实际应用中，工艺加热温度较低，相较常规轧制技术，降低温度为100℃～200℃，有效降低能耗，且在组织性能方面，降低加热温度能够改善板材的性能，其原理是加热温度低避免形成分散细小的第二相粒子，降低了再结果温度。因此，在生产深冲板材中，多应用该工艺，可提高深冲板材生产量，达到总钢产品的40%，可见其发展空间广阔。

2.2 无头轧制工艺

无头轧制作为常见轧制工艺，有效避免出现频繁咬钢情况，延长轧机的使用寿命。以往通常选用分块轧制模式，轧制中易出现抛钢、咬钢的问题，导致操作人员需要对轧制速度频繁调控，方能生产合格的成品钢，无形中降低了生产效率，且钢产品尾部与头部易出现质量缺陷，损害钢铁企业的经济效益。面对此种情况，一线人员不断改良生产工艺，无头轧制逐渐代替分块轧制模式，结合生产数据可知，应用无头轧制工艺，生产效率提升14%，钢产品成材率增加1.0%，且降低了约3%的生产成本，使得该工艺被广泛推广。

2.3 高效连铸连轧工艺

在连铸应用中，工艺不仅提高成品钢的质量，且产量也满足企业生产需求。实际应用中，开浇工序作为重要生产环节，钢水温度会影响开浇质量，需结合吊至浇注平台大包钢水确定浇注环节，还要观察中间包情况。进入浇注起步阶段，速度为正常速度的50%，分多次完成速度提升工作，最后提速达到正常拉速，结晶器中钢水淹没水口，添加保护渣（见图2）。

图2 连铸工艺

该工艺与无头轧制相比，流程更为复杂，包含接收钢水、中间包、钢包回转台、导向段、结晶器、火焰切割机、拉矫机、固定挡板、收集台架、热送等环节。然而，高效连铸则省去了初轧开坯、整模、脱模工序，节省生产成品钢的时间。分析实际生产的数据，应用该工艺进行成品钢生产，节省70%的劳动资源，前期基建费用节省40%，能源节约25%。

3 热轧板轧钢工艺要点

3.1 控制设备操作

在热轧板轧钢中，设备作为工艺实施的重要支撑，需要严格按照要求操作设备，以此提高钢产品质量。一是安装轧辊机，工作人员安装中保证轧机上下辊径等同，控制辊径误差不超过2mm，且确保出现误差为上辊辊径较大。二是操作轴承轧机，轧辊上应有最大轧制力矩，进行轧辊轴向参数调整，调整量最大为2mm，车辊阶段，操作人员应注意轧辊车削前辊径光洁度、毛坯尺寸等数据，测量轧辊辊径变化，确保辊径预留“盈余”，当工作人员发现与规定情况不符时，及时反馈。并且，轧辊车削前应在轴承内组装好轧辊交装辊，车削时以辊径轴承内套外径为标准，确保轴承处于理想同心度。同时，车辊阶段保证上下辊固定断面正对，以此为基准线，控制辊径兼具，轴向误差不超过0.1mm。

3.2 生产操作要点

热轧板轧钢工艺中，严格按照质量要求操作生产环节，且结合技术标准，细化轧钢工艺步骤，重点注意以下环节：①精轧、中轧设备运行中，挡板档好备用轧槽，以免进入杂物；②轧机规格不同，工作人员对钢的温度严格控制，开轧温度正常下为1150℃～1200℃，而终轧温度超过850℃左右；③压下丝杠重点检查，记录其牢固性；④轧机轧辊传动下，应加以紧固，紧固无效或产生其他异常，对生产质量造成影响，工作人员面对该情况时，需要及时更换辊。而断辊情况下，采取换辊方式无法适配，需将整套轧辊更换；⑤中厚板生产阶段，综合考虑轧件较长，为简化操作，人员应用梯形速度，其平均加速度是40r/s，减速度是60r/s，由于咬入能力富余，生产中控制第1、2道咬入速度为20r，3、4道为40r，5、6道未60r；⑥在轧钢冷却工艺中，应将在冷床上整齐排列钢材，划分炉号，对于钢材重叠、斜移情况，需摆正偏移后移动。为保证加工钢材后能够充分冷却，人员适当应用冷床，不能随意拔钢。生产中厚板时，由于材料规格较大，为提高生产的质量，控制加热出炉温度为1120℃～1130℃，避免过高温出现，导致钢材过烧，且利用高压水去除表面氧化的铁皮，以辊式矫直机进行矫直，轧后冷却至相变温度，冷却温度为5℃～10℃。

3.3 热轧带钢翘头

在穿带阶段，热连带会与轧件摩擦，生产环节中，需对此加以注意：

（1）控制压下量。轧机压下量不足，通常会产生翘头，特别是第1、2道压下量不足，表面位置出现翘头，受到前滑吸收影响，下辊周围速度产生变化，进而导致头部上翘，人员为避免产生该问题，需要控制生产中的压下量。

（2）配置下压力。生产过程中，半连轧机组通常使用全部下压力进行轧制，要求下辊直径超过上辊，轧件此时会以均匀速度产生变性，与下工作辊接触面大，下辊传递摩擦力至带钢表面通常超过上辊面，轧件运动阶段，此时成功穿带。第1、2道平轧机选择下压力通常为6mm～8mm，第3-6道平轧机下压力为4mm～6mm，严格控制上述数据，以免配置下压力不合格。

（3）轧件温度控制。轧件受到除磷水、冷却水的影响发生故障，轧件此时停留在轧制线，由于变化了空间位置，轧件通常会产生不同温度，停留于轧制线后保持前后移动。因此，人员应避免轧制线上轧件停留于某一位置，以免发生局部冷却。

（4）氧化铁皮去除。轧件生产时，表面通常残留一定量的氧化铁皮，导致辊件经过氧化铁皮产生打滑现象，轧件此时向残留铁皮位置弯曲，发生上翘，产生形变。

（5）工作辊磨损差异。在上下工作辊中出现磨损差异，会引发热轧带钢，主要由于磨损轧辊，改变了轧辊表面粗糙度，钢铁受力后，由于粗糙度产生变化，致使下弯或上翘。

3.4 宽度尺寸

热轧板轧钢中，多选用连轧机组与半连轧机组，其中半连轧机组应用较少，对于机组技术的要求比较严格，工作人员一旦操作失误，可能引发质量问题。实际工作中，宽度尺寸超标属于常见现象，为避免该问题，人员操作中应注意以下环节。

（1）温度不均匀。在轧制时间延长下，温度随之降低，降低温度提高轧制力，进而影响宽度。此时尾部大、头部小，难以达到预期加工效果，需对轧制速度严格控制，采取恰当提速方式解决该问题。

（2）立辊嵌槽。在立辊中，轧槽较为狭窄，易嵌入钢块，轧边过程中，钢边宽度较窄，难以满足质量要求。因此，工作人员在生产中重点检查轧槽，明确轧槽结构内是否嵌有钢块，发现类似问题，及时处理。