鞍鋼技術(shù)

2015年第1期ANGANGTECHNOLOGY總第391期

鞍鋼2150ASP線花紋板工藝開發(fā)與生產(chǎn)實(shí)踐

王進(jìn)臣1，丁學(xué)學(xué)2，谷春陽1，王睿1，范垂林1，張孝強(qiáng)1

（1.鞍鋼股份有限公司熱軋帶鋼廠，遼寧鞍山114021；

2.鞍鋼股份有限公司產(chǎn)品制造部，遼寧鞍山114021）

摘要：介紹了鞍鋼2150ASP生產(chǎn)線花紋板的開發(fā)及生產(chǎn)情況。選定了花紋的尺寸，制定了合適的軋制工藝，保證了花紋高度符合標(biāo)準(zhǔn)要求，將基板厚度×系數(shù)作為來料厚度進(jìn)行卷取機(jī)的輥縫設(shè)定，實(shí)現(xiàn)了卷取機(jī)各輥縫值的全自動(dòng)設(shè)定。通過工藝改進(jìn)，單根花紋輥軋制量達(dá)到了

1.5～2.0萬t，解決了花紋板生產(chǎn)過程中卷取機(jī)上夾送輥表面掛臘缺陷，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。

關(guān)鍵詞：ASP；花紋板；紋高；輥縫控制

中圖分類號(hào)：TG335文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-4613（2015）01-0052-04DevelopmentsonRollingTechnologyforProducingCheckeredSteelSheetsand

TheirProductionPracticeBasedon2150ASPLineofAngang

WangJinchen1，DingXuexue2，GuChunyang1，WangRui1，F(xiàn)anChuilin1，ZhangXiaoqiang1（1.HotRolledStripSteelMillofAngangSteelCo.,Ltd.,Anshan114021,Liaoning,China；2.ProductManufacturingDepartmentofAngangSteelCo.,Ltd.,Anshan114021,Liaoning,China）Abstract：Developmentsofcheckedsteelsheetsandthesituationofmanufacturingthesheetsbasedon2150ASPlineofAngangareintroduced.Accordingtotheactualmanufacturingconditionsthesizeofcheckeredpatternonthesurfaceofcheckedsteelsheetsisselected,theappropriaterollingtechnologyisdeterminedsothattheheightofcheckeredpatternisguaranteedtomeettherequirementsofthestandard.Fortherollingtechnologytheautomaticsettingforvaluesofdifferentgapsofthecoilingmachineisachievedbytakingthevalueofthebaseplatethicknessmultipliedbycoefficientasthethicknessoftheincomingsheetforsettingthegapsofthecoilingmachine.Byupgradingtherollingprocesstherollingamountforthesinglecheckedrollisreachedtotherangefrom15000to20000tonsandthedefectofthescratchingoccurredonthetoppinchrolliseliminatedandthustheproductionefficiencyisimprovedandtheproductioncostisdecreased.

Keywords：ASP;checkeredsteelsheet;veinheight;gapcontrol

花紋鋼板具有外形美觀、表面防滑、節(jié)約金屬

等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用于建筑、造船、車輛制造和機(jī)械制造

等行業(yè)，市場(chǎng)需求廣泛�；�紋鋼板的花紋種類有扁

豆型、圓豆型和菱形三種。其中扁豆形花紋板的市

場(chǎng)應(yīng)用最為廣泛，其優(yōu)點(diǎn)是外形美觀、防滑效果

王進(jìn)臣，工程師，2004年畢業(yè)于東北大學(xué)材料成型及控制

工程專業(yè)。E-mail:agwangjc@163.com好，鞍鋼2150ASP生產(chǎn)線開發(fā)的就是這種扁豆型花紋板。鞍鋼2150ASP生產(chǎn)線是由鞍鋼自主設(shè)計(jì)、建造的第二代中薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線，設(shè)計(jì)年產(chǎn)量500萬t，原料為135／170mm×（1000～2000）mm中薄板坯，產(chǎn)品規(guī)格為（1.8～25.4）mm×（1000～2000）mm，主要生產(chǎn)高牌號(hào)管線鋼、集裝箱板鋼、船板鋼、超深沖汽車用鋼、低合金鋼等，

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鞍鋼技術(shù)

2015年第1期

ANGANGTECHNOLOGY

記號(hào)）相結(jié)合的方式進(jìn)行區(qū)分。

總第391期

重37.3t，于2005年12月2日正式投產(chǎn)［1］。該生產(chǎn)線投產(chǎn)后積累了大量寬規(guī)格普碳鋼和低合金鋼生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，由于是中薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線，生產(chǎn)成本較低，適合連續(xù)、大批量生產(chǎn)花紋板。

機(jī)模型系統(tǒng)中，采用等效化學(xué)成分與牌號(hào)（或出鋼

雖然花紋板與平板采用相同的成分設(shè)計(jì)，但由于軋制花紋板時(shí)印花機(jī)架負(fù)荷需要特殊控制，有必要對(duì)花紋板進(jìn)行單獨(dú)識(shí)別。實(shí)際生產(chǎn)過程中，采取對(duì)花紋板出鋼記號(hào)末兩位進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)的方式進(jìn)行識(shí)別，也為擴(kuò)展其他成分花紋板預(yù)留了空間。

2150ASP生產(chǎn)線開發(fā)花紋板可擴(kuò)大鞍鋼花紋

板規(guī)格范圍，滿足市場(chǎng)需求，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，具有極大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

1工藝開發(fā)

與平板相比，花紋板生產(chǎn)具有自身的技術(shù)難點(diǎn)。由于花紋的存在，印花機(jī)架帶鋼上下表面的金屬流動(dòng)不對(duì)稱，容易出現(xiàn)纏輥卡鋼事故；金屬向花紋輥凹槽的填充而產(chǎn)生花紋，花紋高度與槽深、軋機(jī)負(fù)荷、軋制溫度等因素密切相關(guān)；花紋高度干擾測(cè)厚儀、凸度儀等儀表檢測(cè)，從而對(duì)厚度控制、板形控制有一定影響；層流冷卻過程中易造成花紋板表面存水；花紋高度相當(dāng)于給鋼板基板厚度增加了附加厚度，卷取區(qū)域輥縫設(shè)定需充分考慮；花紋會(huì)對(duì)卷取機(jī)前的夾送輥造成損傷；花紋輥由于刻槽，容易出現(xiàn)軋輥脫落現(xiàn)象。

1.3溫度制度

為利于花紋形成，同時(shí)降低印花機(jī)架負(fù)荷，花紋板的加熱和軋制溫度比平板略高。在花紋板卷取過程中，鋼板表面的花紋受卷取機(jī)前夾送輥的壓扁作用，并對(duì)夾送輥本身造成損傷，較低的卷取溫度可緩解這種現(xiàn)象的發(fā)生。2150ASP線生產(chǎn)

Q235B材質(zhì)花紋板時(shí)，終軋溫度一般控制在880～900℃，卷取溫度一般控制在630～650℃。1.4軋制工藝

1.4.1負(fù)荷分配設(shè)定

按照國家標(biāo)準(zhǔn)要求，花紋板紋高應(yīng)不小于基板厚度的0.2倍。理想狀態(tài)下，花紋板紋高r=H-h,為保證r≥0.2h，F(xiàn)6機(jī)架壓下率ε=（H-h）/H≥0.17（H為F6機(jī)架入口厚度，h為F6機(jī)架出口厚度）�；�紋板生產(chǎn)時(shí)末機(jī)架（印花機(jī)架）壓下率基準(zhǔn)值為

1.1花紋輥

2150ASP生產(chǎn)線生產(chǎn)花紋板時(shí)末機(jī)架F6為

印花機(jī)架，采用上表面印花�；�紋輥材質(zhì)為高鎳鉻鐵輥，高精度數(shù)控銑床刻槽而成，刻槽深度3.2mm，最小上機(jī)槽深2.1mm�；�紋樣式如圖1所示。

0.17，根據(jù)花紋輥使用次數(shù)和花紋高度進(jìn)行調(diào)整。Q235B材質(zhì)（規(guī)格4.5mm×1500mm）花紋板和平

板的軋制力及壓下率對(duì)比如圖2所示，

生產(chǎn)花紋板時(shí)均高于生產(chǎn)平板。通過提高終軋溫度可緩解末機(jī)架軋制力過大現(xiàn)象。

1.4.2輥型配置

為兼顧花紋輥均勻磨損和軋制穩(wěn)定性，F(xiàn)1～F5機(jī)架輥型與生產(chǎn)平板時(shí)相同，F(xiàn)6機(jī)架上輥采用無凸度平輥型，下輥為-20μm正弦輥型。為利于脫槽，防止帶鋼頭部上翹，F(xiàn)6機(jī)架采用上輥壓2～4mm控制。

1.4.3板形及厚度控制

F1～F5機(jī)架板型控制策略與軋制平板時(shí)相同；印花機(jī)架F6竄輥功能不投入，并關(guān)閉平直度

自動(dòng)控制功能；為保證帶鋼寬度方向上花紋高度

圖1花紋樣式

一致，采取較小的目標(biāo)凸度進(jìn)行控制，由于花紋高度干擾造成凸度儀出現(xiàn)假信號(hào)，不利于凸度自動(dòng)控制，實(shí)際生產(chǎn)過程中采用手動(dòng)方式控制帶鋼凸度

。

1.2花紋板識(shí)別

2150ASP生產(chǎn)線產(chǎn)品大綱復(fù)雜，在二級(jí)計(jì)算

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王進(jìn)臣等:鞍鋼2150ASP線花紋板工藝開發(fā)與生產(chǎn)實(shí)踐

《鞍鋼技術(shù)》2015年第1期

總第391期

圖2花紋板與平板軋制力、

壓下率對(duì)比

為保證厚度精度，投入監(jiān)控厚度AGC控制功能，測(cè)厚儀的工作原理是通過X射線測(cè)量帶鋼中部一定圓形區(qū)域內(nèi)的平均厚度，作為帶鋼的厚度值，帶鋼上表面花紋的附加厚度增加了厚度檢測(cè)值，影響對(duì)帶鋼基板厚度的控制。為減小這種檢測(cè)偏差，一方面在保證紋高符合標(biāo)準(zhǔn)的前提下盡量降低花紋高；另一方面通過在訂貨厚度方面設(shè)

置-0.05～-0.10mm的目標(biāo)值公差，使基本厚度更接近用戶的訂貨厚度。

1.5卷取工藝1.5.1層流冷卻設(shè)定

為減輕花紋板上表面花紋間存水，層流冷卻采用下集管連續(xù)、上集管間隔模式。2150線花紋板層流冷卻模式見表1。

表12150線花紋板層流冷卻模式

組數(shù)上下

1●●

2○●

3○●

4●●

5○●

6○●

7●●

8○○

9○○

10○○

11○○

12○○

13○○

14○○

15○○

16○○

17○○

18○○

19○○

20○○

注：“●”為噴水；“○”為不噴水。

為減輕帶鋼表面存水對(duì)卷取溫度檢測(cè)的影響，末組層流后幾根集管關(guān)閉，側(cè)噴和反噴正常使用。通過以上控制手段，帶鋼無瓢曲現(xiàn)象，保證了花紋實(shí)際板形。

的系數(shù)0.95要小10%左右。

2生產(chǎn)實(shí)踐

2.1生產(chǎn)組織

2150ASP線生產(chǎn)花紋板時(shí)，為最大程度發(fā)揮ASP流程優(yōu)勢(shì)，采用四流合一的生產(chǎn)組織模式。根

據(jù)每月的合同量組織若干次集中生產(chǎn)，兩臺(tái)鑄機(jī)同時(shí)生產(chǎn)板坯，全部熱裝。從連鑄機(jī)拉出的板坯經(jīng)火焰切割后，采用四流合一流物流控制功能，經(jīng)由裝爐輥道將鑄坯裝入加熱爐后集中軋制。

每次花紋板生產(chǎn)前、后，軋制線采用F1～F6機(jī)架大換輥方式，不需要軋制平板過渡，避免了因單獨(dú)更換印花輥而降低生產(chǎn)效率。

1.5.2輥縫設(shè)定

獨(dú)創(chuàng)性的將基板厚度×系數(shù)作為來料厚度進(jìn)行卷取區(qū)域輥縫的設(shè)定和一級(jí)跟蹤，實(shí)現(xiàn)了卷取區(qū)域夾送輥輥縫、助卷輥輥縫的全自動(dòng)設(shè)定。與其他產(chǎn)線相比，極大提高了輥縫計(jì)算的準(zhǔn)確性，避免了人工設(shè)定的差異性。

1.5.3張力及卷徑設(shè)定

花紋板各層帶鋼間靠花紋接觸，接觸面積小，為保證卷形，參照Q235B平板參數(shù)設(shè)定增大了卷取張力10%。

卷徑計(jì)算考慮紋高對(duì)鋼卷外徑的影響，根據(jù)對(duì)實(shí)物的測(cè)量，板厚占積系數(shù)取0.85，比一般平板

2.2軋制量控制

花紋輥由于表面刻槽而存在應(yīng)力集中現(xiàn)象，在熱力作用下容易出現(xiàn)剝落；軋制計(jì)劃末期，隨著

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鞍鋼技術(shù)

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ANGANGTECHNOLOGY總第391期

花紋輥的磨損加劇，沿帶鋼寬度方向的花紋高度一致性難以保證。對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)成本、生產(chǎn)效率綜合考慮，需要對(duì)花紋輥單次軋制量和總軋制量進(jìn)行控制。

2.3紋高控制

花紋高度是花紋板產(chǎn)品的一個(gè)主要技術(shù)指標(biāo)，影響花紋高度的主要因素有花紋輥槽深、印花機(jī)架壓下率、軋制溫度等。總體來說，花紋輥槽深越大、印花機(jī)架壓下率越大、軋制溫度越高花紋高度越大。同一軋制周期內(nèi)，花紋輥槽深固定，軋制溫度調(diào)整空間較小，主要是通過調(diào)整印花機(jī)架壓下率來控制花紋高度。另外，由于軋制過程中的軋輥撓曲因素，對(duì)于寬幅花紋板還需要考慮花紋高度沿帶鋼寬度的變化情況，采用較小的帶鋼凸度值有利于花紋板邊部與中部花紋高度一致。