常规热轧带钢产线自动化系统改造设计及应用

针对某2 250 mm常规热轧带钢产线对于生产效率提升的迫切需求，分析了制约其生产效率的关键环节，并提出了相应的优化方法，取得了良好的改善效果。通过优化辊道L₁级控制逻辑，并在交接辊道新增L₁级HMD信号实现L₂级逻辑跟踪的移动，减少了粗轧咬钢时间间隔；通过细化粗轧各道次压下参数层级和提高穿带速度，实现了粗轧生产效率的提升；进一步，通过开发精轧连续穿带自动控制功能、层流冷却防追尾功能，提高了轧制效率和稳定性，同时优化了精轧动态控制程序，解决了精轧出口温度与卷取温度动态控制失效的问题；最后通过中间坯冷却的设备改造和自动化程序开发，减少了精轧前摆钢。生产实际表明：平均轧制节奏由146 s降低至107 s,生产效率提升了26.71%。     

0.09 mm极薄镀锡基板冷连轧轧制策略开发

为在某三菱日立1 420mm五机架冷连轧机组上实现0.09mm极薄规格带钢的批量稳定轧制,基于轧机最小可轧厚度原理,简要分析了极薄规格带钢冷连轧的5个技术难点,即大压下率下的负荷分配,轧辊压靠情况下目标厚度的控制,轧制润滑控制,板形控制及轧制过程中的断带问题,连续轧制过程中带钢头尾稳定剪切过渡的问题。基于此,对轧机负荷分配控制进行了优化,增加F₁、F₂机架负荷,尽可能减小F₄、F₅机架负荷;提出了改善乳化液控制的措施;选用辊径φ385～φ390mm的工作辊及辊径φ480～φ490mm的中间辊进行合理配辊;采用大张力轧制模式;同时,开发了带头尾任意厚度自动切换虚拟FGC技术,实现了最薄0.09mm带钢的稳定生产。     

加热工序标准化工作研究和应用

鉴于目前轧制能力和加热能力的对应关系,单台加热炉不能满足轧钢中方坯￠100~150mm和矩形坯￠150~200mm的轧制需要,两台加热炉能力过剩(过剩约30%~50%)的实际情况,导致炉内坯料在高温段炉停留时间加长,增加煤气单耗,氧化烧损增加,损失成材率。为适应轧线需要,同时避免浪费,降低加热成本,提升质量水平,加热车间结合实际情况,依据各品种规格的轧制能力,摸索制定出《标准化装钢、出钢、烧钢方案》,并强力推进实施,减少了坯料在炉时间,本文研究在炉时间、气氛、温度和氧化烧损、煤气单耗和成材率的对应关系,使氧化烧损降低0.2%~0.4%,煤气单耗降低0.3GJ/t,成材率提高0.3%,取得了较好效果。     

双线双活套控制器

我厂由意大利意巴斯高公司引进的小型轧机可生产φ6～20mm圆钢、10～20mm螺纹钢。年产钢材14×10~4t,坯料为90～120mm方坯及连铸坯,坯长3000mm。设有开坯机φ450×1,轧制5道次,其余为连轧机各轧1道次:φ420×2、φ360×4、φ320×4、φ280×6、φ260×2(分为2线)。在中轧机设有5个双线双活     

采用辊切轧制 增大使用坯料

某厂复二重轧机,现用100mm方坯,轧制22道次,生产φ6.5mm线材。前六架轧机为φ430×2、φ400×2、φ400×2,孔型如图1a所示。当坯料加大到115mm方坯,如仍用原孔型系统轧制,延伸加大,咬入较困难。为     

连铸方坯免加热直接轧制技术的研究与应用

连铸方坯免加热直接轧制技术由于坯料不经过加热炉加热，故比传统的经加热炉加热轧制生产工艺节能减排且降低成本。但由于直轧开轧温度低于常规轧制温度，轧件的变形抗力会有所增加，轧制力也增加，最终使棒线区粗、中轧机组电机超负荷运行，影响设备使用寿命；同时，由于直轧坯料头、中、尾温度相差较大(最大温差可达100℃),不利于棒线区轧制工艺以及成品负偏差率、力学性能以及金相组织的稳定；再有，连铸区流与流之间拉速相差较大，导致不同铸坯之间温度相差较大，不利于棒线区轧制工艺的稳定。针对以上问题，介绍了棒线材免加热直接轧制的关键技术，即在连铸区提高拉坯速度，优化连铸出坯节奏(阶梯出坯)、优化二冷区水量；在棒线区增设温度不合坯料剔除程序，优化无间隔轧制技术，优化粗、中轧压下量，采用预穿水分段控冷等措施，保证了直轧工艺的顺利进行，实现了批量生产。     

高碳低合金钢NC6宽扁坯断裂分析及工艺改进

NC6的生产流程为电炉→LF→VD→模铸8t扁锭→1,050轧机轧制150×815mm扁坯→二平二立可逆式宽扁轧机轧制8～60×810mm宽扁钢。150×815mm轧坯在缓冷退火后发生整炉断裂。经分析得出,加热温度偏高使得晶粒粗大、梯度偏大引起的热应力和组织应力、终轧温度过高及轧后冷却不当使得二次碳化物呈网状析出是坯料断裂的主要原因。通过减少钢锭偏析程度、优化加热温度和升温速度、控轧控冷,有效遏制了坯料断裂缺陷的发生。     

复二重线材轧机的改造方案探讨

国内线材轧机采用的坯料多为50～65mm方坯,少数采用90mm方坯,坯料单重小,且由钢锭经初轧开坯再经小型轧机轧制的两火成材,能源和金属消耗高。当前轧钢发展的趋势是逐步减少初轧开坯工序,直接使用连铸坯,实现一火成材,降低能耗,提高收得率。一般连铸坯断面为90～150mm方坯,120mm的方坯较多。但是,目前国内的线材轧机多数不能与之相适应。现结合我厂的情况,就我们的想法和实践谈一点意见。     

钛合金轧棒工艺研究

在生产的条件下，做了不同加热温度，变形李对TC4轧棒组织、性能的影响的探讨．1试验条件在It自耗护，经两次熔炼成中380mm铸锭，车光后在重油炉内加热到1100～980℃，再在3t蒸锤上，经三火锻成90mm方坯．90mm方坯在α＋β两相区加热后于420mm轧机上轧成45mm方坯，做为试验用料     

热轧花纹H型钢轧制工艺的开发

热轧花纹H型钢是一种绿色环保钢材,可以大大降低钢结构加工成本,马钢在其大H型钢生产线上对热轧花纹H型钢进行了开发。介绍了马钢大H型钢生产线的工艺装备及流程,以Q355B牌号244 mm×252 mm×11 mm×11 mm规格花纹H型钢的开发为例,介绍了钢坯加热制度,开坯、万能轧制工艺和孔型设计,以及矫直工艺。该产品的开发在现有大H型钢产线装备条件下,经过孔型和压下规程的合理设计,采用X-H轧制方法,在万能轧机组最后一道次轧制翼缘外侧花纹,花纹符合标准要求、清晰度优良。与国外轧制工艺进行了对比,降低了对设备精确度的要求,轧制方法更加简便,尺寸调整手段更加多样化,为国内热轧型钢产品开发提供了技术支撑。     

武钢高速重轨万能轧机工艺设备特点

介绍了武汉钢铁集团公司新建成的高速铁路用重轨万能轧机生产线的原料与产品规格、工艺布置、设备组成和技术特点。该车间设计年生产能力为105万t,其中钢轨55万t,型钢及其他型钢45万t,全线轧机由2架开坯机、3架串列式万能轧机组成,钢轨采用万能法轧制,H型钢采用X-H法轧制,冷床后分设两条不同的钢轨精整线和型钢精整线,采用在线长尺冷却、长尺矫直、长尺探伤和检测、冷锯定尺锯切的冷却精整工艺,并设有激光检测断面尺寸及平直度、涡流探伤和超声波探伤检测钢轨表面及内部质量的在线检测中心,代表了轨梁生产的国际领先水平。     

我国长材轧制技术与装备的发展（一）——钢轨和大型H型钢

介绍了我国钢轨和大H型钢生产技术与装备的发展情况,主要包括钢轨用钢的研究和发展,钢轨钢的冶炼和连铸技术,钢轨万能轧制工艺、精整和检测装备与技术,以及大H型钢的生产工艺布置和近终形连铸异形坯、X—H轧制法等技术。并指出,生产400mm系列和更大规格的U型、直线型、Z型、H型钢板桩是我国大型型钢生产面临的重大技术难题。     

ML08Al线材混晶组织原因分析与改进措施

针对柳钢高线生产的φ6.5 mm ML08Al低碳冷镦钢盘条近表面出现混晶组织的问题，分析了加热工艺、变形工艺及吐丝温度对产生混晶组织的影响，并对相应的温度制度进行了优化。一加热段迅速将钢坯加热至880～920 ℃，二加热段控制在1 080～1 120℃，均热段控制在1 050～1 090 ℃，各段温度控制精度±12 ℃，加热时间不小于95 min，有利于奥氏体晶粒均匀化，大幅度降低钢坯表面与芯部、头部与尾部温差；结合水箱冷却能力及轧机设备能力，预精轧结束后对轧件快速冷却，将入精轧温度由970 ℃降至860 ℃，将轧件冷却至奥氏体未再结晶区轧制，同时利用精轧机组机架间水冷系统，控制终轧温度为990～1 020 ℃，以避免轧件变形过程温度过高导致奥氏体晶粒异常长大；吐丝温度由原先的950 ℃降至830 ℃。采用优化工艺后，获得了晶粒尺寸均匀的F+P组织，改善了ML08Al盘条冷镦性能。     

ML08Al线材混晶组织原因分析与改进措施

针对柳钢高线生产的φ6.5 mm ML08Al低碳冷镦钢盘条近表面出现混晶组织的问题，分析了加热工艺、变形工艺及吐丝温度对产生混晶组织的影响，并对相应的温度制度进行了优化。一加热段迅速将钢坯加热至880～920 ℃，二加热段控制在1 080～1 120℃，均热段控制在1 050～1 090 ℃，各段温度控制精度±12 ℃，加热时间不小于95 min，有利于奥氏体晶粒均匀化，大幅度降低钢坯表面与芯部、头部与尾部温差；结合水箱冷却能力及轧机设备能力，预精轧结束后对轧件快速冷却，将入精轧温度由970 ℃降至860 ℃，将轧件冷却至奥氏体未再结晶区轧制，同时利用精轧机组机架间水冷系统，控制终轧温度为990～1 020 ℃，以避免轧件变形过程温度过高导致奥氏体晶粒异常长大；吐丝温度由原先的950 ℃降至830 ℃。采用优化工艺后，获得了晶粒尺寸均匀的F+P组织，改善了ML08Al盘条冷镦性能。     

薄板坯连铸连轧生产超薄带钢速度控制

速度制度是热连轧工艺最为重要的工艺制度之一。本文结合唐钢FTSR生产线轧机布置特点,针对开发1.0 mm超薄规格带钢中存在的中间坯温降大、轧制过程稳定性差、终轧温度命中率低、频繁甩尾等问题,自主开发了粗轧高速穿帯、精轧梯度轧制,以及抛钢速度、加速度和时序控制等技术。通过具体分析与优化,1.0 mm超薄规格单轧程产量达到555 t,实现了稳定批量生产。     

Q420qD桥梁板冲击性能不合原因分析及改进措施

针对河北普阳钢铁有限公司3 500 mm产线生产的25 mm 厚Q420qD桥梁板低温冲击性能不合的问题,通过对钢板化学成分、轧制工艺和金相组织的分析,发现精轧终轧温度过低,进入两相区轧制而形成沿晶界连续分布的铁素体网及混晶组织是导致钢板冲击不合的主要原因。通过降低Q420qD板坯出炉温度,以细化板坯的原始奥氏体晶粒,并提高精轧终轧温度到Ar₃温度以上,避开两相区轧制,改善了钢板组织形态,使桥梁板低温冲击性能得到明显提高,满足标准要求。     

采用小异型坯生产大规格槽钢的工艺创新

为进一步扩展市场,马钢在其小H型钢生产线上对大规格槽钢产品进行了开发。而采用纯孔型轧制大规格槽钢存在孔型设计较为复杂,相邻规格间孔型共用性较差,现场备辊量较大,换辊次数较多等问题。为此,对该产线孔型系统进行了研究,提出了万能直轧混合孔型系统,并介绍了其中粗轧孔型、中精轧万能孔型、控制孔型的优化设计。采用混合孔型系统,生产相邻型号槽钢时仅需备1套S₁₂~S₁₅机架孔型,其余孔型实现了全部共用。通过工艺创新,已成功开发出24^#、25^#全厚度槽钢产品,解决了二辊孔型共用性差的问题,同时减少了轧辊等备件量,实现了快速更换产品规格;以较低的开发投入,提高了生产效率,提高了产量。     

小型H型钢全轧程数值模拟及斜轧孔型轧制力模型研究

本文运用有限元方法对HW100mm×100mm、HW150mm×150mm两种规格小型H型钢全轧程进行了三维热力耦合数值模拟,介绍了小型H型钢轧制的有限元模型和模拟参数设置。针对模拟结果,详细分析了典型道次轧件的金属流动状况、有效塑性应变和温度变化规律,并对数值模拟结果进行了验证。本文还建立了小型H型钢斜轧孔型的轧制力模型,计算了各道次轧制力解析结果,并将轧制力解析结果、数值模拟结果与轧机实际负荷电流趋势进行了对比,规律性吻合较好。     

山钢日照2 050 mm热连轧QP980高强钢的生产实践

介绍了山钢日照 2 050 mm热连轧生产线概况。针对供冷轧QP980高强钢用热轧薄规格原料生产中存在中间坯温降快、轧制过程稳定性差、易甩尾、板形难以控制、轧机振动等问题，对生产过程中各工序进行了工艺优化，提出了轧制计划编排、铸坯尺寸及加热制度优化以及粗轧提速、精轧负荷分配、水系统控制、精轧温度控制、侧导板开口度设定、卷取冷却控制及张力设定等的具体措施，实现了薄规格QP980高强钢的稳定生产。