论文部分内容阅读
[摘要]热轧是高于再结晶温度下进行的轧制过程，热轧宽带钢按照GB/T709-2006尺寸轧制成一定尺寸的钢板，宽带钢是制造业的重要原料，用于制造容器、船舶、汽车等。在能源短缺的背景下，为了提高原料的利用率，热轧钢工艺也随之发生变化，然而随着而来的裂边、塌卷等质量问题。总结其他学者的研究成果之上，找出热轧宽带钢裂边的原因，并结合当前制造工艺提出了响应的质量控制措施。
[关键词]热轧宽带钢裂边质量控制
中图分类号：TL372+.3 文献标识码：TL 文章编号：1009―914X（2013）31―0606―01
1.引言
截止2011年投产机组来看，目前我国共有热轧宽带轧机74套，总差能达到2.3×104t。当前我国经济处于转型时期，国民经济增速放缓，因此，就热轧宽带钢产业而言，提高热轧工艺，确保宽带钢质量提高具有重要的现实意义。
2.热轧宽带钢裂边原因分析
2.1热轧宽带钢裂边类型
通常而言热轧宽带钢裂边的外在表现有蜂窝裂纹、锯齿裂纹和疤痕裂纹三种。如图2-1所示：
图2-1热轧宽带钢裂边的3中表现
（1）在热轧钢卷的会发现钢板边缘有很多突起，突起周边沿着宽带钢纵向有很多蜂窝状不规则的裂纹。
（2）在热轧钢卷表面有锯齿状裂纹，并且凸出到钢板表面，沿轧制方向延伸的不规则开裂，裂口粗糙。
（3）疤痕裂纹是最为常见的一种裂边，疤痕一般呈现为鼓包状态，鼓包周围有鸡爪状的裂纹。
2.2热轧宽带钢裂边形成机理
图2-2热轧宽带钢形成机理
如图2-2所示，黑色箭头所示是扎制方向，第一步加热过程晶体粗大、晶界氧化脱碳，第二部轧制过程形成细小裂纹，最终形成裂边。
2.3热轧宽带钢裂边形成理化原因
2.3.1化学因素
以Q345B热轧钢为例，通过对比裂边严重和无裂边的宽带钢进行元素分析。碳元素含量误差在0.01%-0.02%，硅含量元素误差在0.01%~0.1%，锰元素含量误差在0.01%~0.08%，磷元素含量误差在0.001%~0.002%，硫元素含量误差在0.001%~0.005%，氧元素与氮元素含量正常。从以上集中元素的含量误差波动来看，硅元素和锰元素含量波动较大，因此，可以认为元素含量波动导致了热轧裂边。
2.3.2物理因素
物理因素发面主要考究了宽带钢的屈服强度、抗拉强度和延伸性。通过对存在裂边质量问题的宽带钢的头部、中部和尾部进行以上三项参数进行检测，检测结果发现，钢卷的裂边的强度和硬度较大，但是抗拉性能低，可塑性差。与此同时，对存在裂边宽带钢生产工艺进行分析，发现边部与心部温差为70-100℃，头部与尾部的温差在80-100℃。因此，温度是导致热轧宽带钢裂边的重要因素。
3.热轧宽带钢裂边治理和质量控制措施
3.1优化工艺和操作
通过优化钢水成分，避免包晶区，合理控制酸溶铝和氮，可从横裂主要形成机理内在热撕裂、低延展性方面减少角部横裂的产生。优化保护渣、结晶器锥度、冷却强度，均匀宽窄面热流、改善结晶器的润滑和坯壳的均匀冷却，实现板坯在结晶器内均匀缓冷，是减少角部横裂产生的重要措施。降低二冷强度、优化二冷水在各区域的分配，在板坯厚度方向上获得较小的温度梯度，并保持板坯角部的高温，使板坯通过矫直段时避开脆性温度，对减少角部横裂有重要贡献。控制出钢节奏，出钢的节奏由原先的2.5min/支调整为2.5~3 min/支，减少带坯头尾温差，使轧机负荷稳定，提升产品质量。
3.2提高设备精度
首先，对原有的热轧工艺进行分析，对每一步可能存在的问题进行分析，然后提出相应的整改措施，在不增加成本的条件下，缩短工艺流程，保证热轧钢的生产速度。其次，对重点环节进行严格的监控，例如，对高温钢水的流动性，化学组分继续进行检测，对组分波动较大的进行机制的调和与整改，防止裂边等其他缺陷的产生。最后，制定标准化操作规程，让在岗工人能够准确的操作机器来进行热轧工作。总之，在我国钢材需求量持续稳定增长的背景下，通过引进国国外的先进热轧机，借鉴国外的优质热轧钢的生产工艺，结合我国实际生产情况进行合理的改造，从而减少质量缺陷。
3.3控制好热轧温度
温度是影响热轧效果的最重要因素之一，控制好热轧温度应当从一下几个方面进行。第一，温度保持。在热轧过程中需要保持一定的温度才能够保证热轧出来的钢材稳定，保持热轧温度，由于是钢水温度过高，一般的测量难以开展且误差较大，因此，采用红外温度测量仪，并实时的反应到电脑屏幕上，通过电脑来进行准确的温控。第二，温度上升。为了保证产量，需要在短时间内将轧制环境温度提高到一个某一个特定值，因此，通过充分粉碎原料，加大鼓风量提高燃烧效率，从而来将温度迅速提高。第三，温度降低。热轧过程中需要冷却水来进行温度降低，水是常见的冷却液，但是容易在高温下气化，因此通过化学调和来引进形式的冷却液，有助于温度迅速降低，提高钢材强度和质量。总之，铸坯加热温度严格按1250±30℃控制，铸坯温度<200℃，保温时间130 min，铸坯温度≧200℃，保温时间≧100min，烧钢过程中在保证加热时间的情况下尽量按温度上限进行控制。
4.结束语
各种热轧宽带钢生产工艺均有其生存的特定条件，尚处在并存发展、不能完全替代阶段。由于我国地域广阔，地区间经济发展程度不同，资源拥有量不等，交通运输不平衡，所需要钢材的品种档次以及数量参差不齐，这为各种热轧宽带钢生产工艺提供了不同的发展环境。总之，热轧宽带钢生产需要注意的问题有很多，原材料、生产工艺、温度控制和表面检测等都影响了最终产品的质量。
参考文献
[1] 曲家庆.热轧宽带钢生产工艺比较[J].中国钢铁业，2007，05：29-33.
[2] 李凌云.中国热轧宽带钢产能及市场浅谈[J].冶金经济与管理，2009，01：17-19.
[3] 韩革.热轧宽带钢生产疑难问题及对策[J].物理测试，2001，03：45-48.
[4] 朱宝晶，郝少锋，翟正龙.热轧宽带钢裂边原因分析与质量控制[J].莱钢科技，2008，01：46-48.
作者简介
雷敬武，男，工程师，1980年毕业于辽宁省鞍山钢铁学校压力加工专业，现在天津轧一集团迁安轧一钢铁集团有限公司技术中心从事技术管理工作。
[关键词]热轧宽带钢裂边质量控制
中图分类号：TL372+.3 文献标识码：TL 文章编号：1009―914X（2013）31―0606―01
1.引言
截止2011年投产机组来看，目前我国共有热轧宽带轧机74套，总差能达到2.3×104t。当前我国经济处于转型时期，国民经济增速放缓，因此，就热轧宽带钢产业而言，提高热轧工艺，确保宽带钢质量提高具有重要的现实意义。
2.热轧宽带钢裂边原因分析
2.1热轧宽带钢裂边类型
通常而言热轧宽带钢裂边的外在表现有蜂窝裂纹、锯齿裂纹和疤痕裂纹三种。如图2-1所示：
图2-1热轧宽带钢裂边的3中表现
（1）在热轧钢卷的会发现钢板边缘有很多突起，突起周边沿着宽带钢纵向有很多蜂窝状不规则的裂纹。
（2）在热轧钢卷表面有锯齿状裂纹，并且凸出到钢板表面，沿轧制方向延伸的不规则开裂，裂口粗糙。
（3）疤痕裂纹是最为常见的一种裂边，疤痕一般呈现为鼓包状态，鼓包周围有鸡爪状的裂纹。
2.2热轧宽带钢裂边形成机理
图2-2热轧宽带钢形成机理
如图2-2所示，黑色箭头所示是扎制方向，第一步加热过程晶体粗大、晶界氧化脱碳，第二部轧制过程形成细小裂纹，最终形成裂边。
2.3热轧宽带钢裂边形成理化原因
2.3.1化学因素
以Q345B热轧钢为例，通过对比裂边严重和无裂边的宽带钢进行元素分析。碳元素含量误差在0.01%-0.02%，硅含量元素误差在0.01%~0.1%，锰元素含量误差在0.01%~0.08%，磷元素含量误差在0.001%~0.002%，硫元素含量误差在0.001%~0.005%，氧元素与氮元素含量正常。从以上集中元素的含量误差波动来看，硅元素和锰元素含量波动较大，因此，可以认为元素含量波动导致了热轧裂边。
2.3.2物理因素
物理因素发面主要考究了宽带钢的屈服强度、抗拉强度和延伸性。通过对存在裂边质量问题的宽带钢的头部、中部和尾部进行以上三项参数进行检测，检测结果发现，钢卷的裂边的强度和硬度较大，但是抗拉性能低，可塑性差。与此同时，对存在裂边宽带钢生产工艺进行分析，发现边部与心部温差为70-100℃，头部与尾部的温差在80-100℃。因此，温度是导致热轧宽带钢裂边的重要因素。
3.热轧宽带钢裂边治理和质量控制措施
3.1优化工艺和操作
通过优化钢水成分，避免包晶区，合理控制酸溶铝和氮，可从横裂主要形成机理内在热撕裂、低延展性方面减少角部横裂的产生。优化保护渣、结晶器锥度、冷却强度，均匀宽窄面热流、改善结晶器的润滑和坯壳的均匀冷却，实现板坯在结晶器内均匀缓冷，是减少角部横裂产生的重要措施。降低二冷强度、优化二冷水在各区域的分配，在板坯厚度方向上获得较小的温度梯度，并保持板坯角部的高温，使板坯通过矫直段时避开脆性温度，对减少角部横裂有重要贡献。控制出钢节奏，出钢的节奏由原先的2.5min/支调整为2.5~3 min/支，减少带坯头尾温差，使轧机负荷稳定，提升产品质量。
3.2提高设备精度
首先，对原有的热轧工艺进行分析，对每一步可能存在的问题进行分析，然后提出相应的整改措施，在不增加成本的条件下，缩短工艺流程，保证热轧钢的生产速度。其次，对重点环节进行严格的监控，例如，对高温钢水的流动性，化学组分继续进行检测，对组分波动较大的进行机制的调和与整改，防止裂边等其他缺陷的产生。最后，制定标准化操作规程，让在岗工人能够准确的操作机器来进行热轧工作。总之，在我国钢材需求量持续稳定增长的背景下，通过引进国国外的先进热轧机，借鉴国外的优质热轧钢的生产工艺，结合我国实际生产情况进行合理的改造，从而减少质量缺陷。
3.3控制好热轧温度
温度是影响热轧效果的最重要因素之一，控制好热轧温度应当从一下几个方面进行。第一，温度保持。在热轧过程中需要保持一定的温度才能够保证热轧出来的钢材稳定，保持热轧温度，由于是钢水温度过高，一般的测量难以开展且误差较大，因此，采用红外温度测量仪，并实时的反应到电脑屏幕上，通过电脑来进行准确的温控。第二，温度上升。为了保证产量，需要在短时间内将轧制环境温度提高到一个某一个特定值，因此，通过充分粉碎原料，加大鼓风量提高燃烧效率，从而来将温度迅速提高。第三，温度降低。热轧过程中需要冷却水来进行温度降低，水是常见的冷却液，但是容易在高温下气化，因此通过化学调和来引进形式的冷却液，有助于温度迅速降低，提高钢材强度和质量。总之，铸坯加热温度严格按1250±30℃控制，铸坯温度<200℃，保温时间130 min，铸坯温度≧200℃，保温时间≧100min，烧钢过程中在保证加热时间的情况下尽量按温度上限进行控制。
4.结束语
各种热轧宽带钢生产工艺均有其生存的特定条件，尚处在并存发展、不能完全替代阶段。由于我国地域广阔，地区间经济发展程度不同，资源拥有量不等，交通运输不平衡，所需要钢材的品种档次以及数量参差不齐，这为各种热轧宽带钢生产工艺提供了不同的发展环境。总之，热轧宽带钢生产需要注意的问题有很多，原材料、生产工艺、温度控制和表面检测等都影响了最终产品的质量。
参考文献
[1] 曲家庆.热轧宽带钢生产工艺比较[J].中国钢铁业，2007，05：29-33.
[2] 李凌云.中国热轧宽带钢产能及市场浅谈[J].冶金经济与管理，2009，01：17-19.
[3] 韩革.热轧宽带钢生产疑难问题及对策[J].物理测试，2001，03：45-48.
[4] 朱宝晶，郝少锋，翟正龙.热轧宽带钢裂边原因分析与质量控制[J].莱钢科技，2008，01：46-48.
作者简介
雷敬武，男，工程师，1980年毕业于辽宁省鞍山钢铁学校压力加工专业，现在天津轧一集团迁安轧一钢铁集团有限公司技术中心从事技术管理工作。