相比热轧后再用冷轧工艺生产薄带钢的方法,热轧直接生产薄规格带钢在本钱上具有更大的上风。以厚度1.5毫米的带钢为例,即使考虑热轧薄带生产中工作辊磨损和产量损失等因素在内,采用热轧方法生产薄带卷每吨仍可增加160元~240元的利润。
据悉,欧洲27%的冷轧带钢市场已被厚度1.2毫米左右的热轧薄带所填补。采用热轧卷直接平整,可有效进步表面质量,预计未来热轧薄带有看填补35%的冷轧带钢市场。近年来,国内外市场对1.2毫米左右超薄热带的需求不断增加,而且多希看以酸洗平整状态交货,使表面质量进一步接近冷轧产品。
在热轧生产中,薄规格产品的生产技术难度较高,由于带钢越薄,热焓减低,冷却越快,接触降温愈加明显;加之轧制时间长,会使均温轧制难度增加。高温下的薄规格带钢与轧辊或辊道稍有停留接触,温度就会大幅度下降,使得轧制力局部增强;而且板带越薄,板形敏感程度越高,越轻易出现边浪或中浪,辊道上还易出现漂浮。
传统热带工艺轧制薄带须突破“瓶颈”
传统轧机主要是指使用200毫米以上厚坯的热带卷生产线。过往多采用3/4粗轧,现在则普遍采用2辊加4辊双可逆粗轧机配合7架精轧机,完成总延伸达100多毫米的热带轧制。
厚坯料在粗轧机里可逆轧制时,晶粒组织均匀性和一致性大大增强,但轧件温度也下降很快。中间坯温度偏低,会给后续薄带轧制带来困难,这是传统轧制工艺生产薄件的“瓶颈”。而且轧件抗力增大,会使高速运行下的精轧机控制厚度和凸度的难度增加;加之冷却辊道上轧件有些漂浮,卷取咬进难度增加,卷取质量下降,会造成生产事故和分歧格产品增加,导致成材率下降。
传统轧机采用步进式加热炉,保障了稳定的轧制节奏,轧辊热凸度较为恒定,有利于超薄带生产。
采用连续双机架粗轧可缩短粗轧时间,不但温降少,粗轧后的中间坯温度较高,能够增加粗轧压下量,减小中间坯厚度,有利于生产薄带产品。
为缩短总轧制时间,还可采用坯料减重的方法,以有效降低头尾温差以及头尾尺寸波动。这一措施对精轧出口速度进步有困难的轧机生产热轧薄带更为有效,但卷重减少,小时产量会随之降低,可在初始生产时原料减半,生产顺利后再尝试增加卷重。
薄板坯连铸连轧工艺生产超薄带钢有难度
薄板坯连铸连轧工艺是近年来发展起来的板带轧制方式,具有流程短、一次性投资少、生产周期短、节省热能、从钢水浇铸到成品的时间短、活动资金占用少等优点,但也有压缩比低、连铸钢种少、道次压下量大、表面质量不如传统热轧、生产深冲板指标低等缺点。
薄板坯连铸连轧工艺设计的初衷是生产薄规格产品,而且从总的压下量来看,使用薄板坯有利于薄规格产品生产。但生产实践表明,该工艺生产薄带钢困难更大。
首先,薄板坯车间都为顺列轧制,每架只轧一道,总道次固定不变,道次压下量非常大。薄板来料相当于传统轧制的中间坯,厚度从40毫米增加到70毫米左右,导致连轧前面各架轧机负荷很大,辊系稳定性下降,厚度、凸度控制难度大,这时再使用高速轧制,自然轧机控制能力大大减弱。
其次,薄板坯连铸连轧车间使用2座隧道炉,加热能力远低于连续精轧机的轧制能力,精轧机经常待钢,使得轧辊温度不稳定,热凸度发生改变,每拨轧制开始时,辊形设定与实际要求偏差较大,导致初始辊形在线调整量大大增加。
此外,薄板坯连铸连轧的半无头轧制还由于隧道炉加热不均,轧件易于跑偏,不得不采用大张力轧制,轧辊磨损大,轧辊稳定周期被缩短,换辊更加频繁。也正是由于压下大,薄板坯连铸连轧工艺的各道带材表面质量远不如传统轧机。这些都影响了由厚到薄生产0.8毫米合格超薄热带工艺的实现。
对于中薄板坯工艺生产薄规格产品,从轧制变形量上看,肯定比薄板坯连铸有利,其粗轧各道也有一定的恢复时间;但从芯部杂质扩散来看,还是不如传统厚板坯。由于带卷轧制只有沿连铸浇注方向的延伸,带材又宽展很多,杂质仅能在纵向一条线方向上扩散。所以,热带轧制产品质量很大程度上取决于压缩比,而且对钢水质量和连铸技术要求很高。 现代中薄板坯的某些工艺设备在逐步适应薄板轧制的设计,如为进步中间坯温度,辊道加装了保温罩,精轧前放置热卷箱,缩短出口辊道等。但仅用一架粗轧将道次增加到7道,仍然有轧制力较大、轧辊辊面质量稳定时间短、中间坯温度偏低的题目,特别是国内这类车间一般没有中间坯厚度和凸度检测,轧机操纵不易控制。面对凸度不稳定的中间坯,精轧机只好反复调节,使得优良率下降,给薄带钢生产带来一定难度。