CN104096712B - 炉卷轧机上高速钢轧辊的使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种炉卷轧机上高速钢轧辊的使用方法，所述炉卷轧机上高速钢轧辊的使用方法包括：使用高速钢轧辊作为述炉卷轧机的工作辊；用冷却水对所述高速钢轧辊进行冷却，所述高速钢轧辊的下线温度为65至70℃；所述高速钢轧辊的初始凸度为-300至-200μm；采用油水混喷方式润滑；采取异步长的窜辊策略。本发明实现了在炉卷轧机上正常使用高速钢轧辊，从而降低轧辊磨损造成的边部高点及边部减薄问题，使得带钢的板型良好。同时减小了带钢头尾超厚长度，而且高速钢轧辊压轧制的钢带表面粗糙度、光泽度都也有很大改善。

Description

炉卷轧机上高速钢轧辊的使用方法

技术领域

本发明涉及冶金领域，具体涉及一种炉卷轧机使用精轧高速钢轧辊的方法，即炉卷轧机上高速钢轧辊的使用方法。

背景技术

目前，炉卷轧机在热轧上越来越普遍。但炉卷轧机工作辊的工作环境恶劣，辊面温度波动大，轧制力大易导致工作辊磨损十分严重。特别是由于带钢边部温度低、金属的变形抗力增大、带钢边部金属的横向流动以及板带边缘对轧辊的切削作用而导致的工作辊边部的严重磨损。通常，工作辊磨损区域分为中间均匀磨损区和边部磨损严重区域，如图1所示。因而，四辊炉卷轧机板型控制困难，板带三点差大，凸度不良等问题成为炉卷轧机板带生产的主要困扰。

热轧带钢的边部板型缺陷一般是指在带钢边部50～200mm左右所发生的质量缺陷，一般较为常见的有浪形、凸度过大或过小、边缘降过大、锲形度过大及局部高点等带钢边部质量问题。

冷轧工程及客户对带钢表面质量要求日趋严格，带钢横断面形状的高精度，要求带钢横断面为平滑的抛物线状，较小的三点差。而且，冷轧再压和精密用料对热轧带钢的板型要求更为严格，若断面凸度为负，局部高点＞30μm，将影响冷轧材表面质量问题。

上述问题从热轧角度看，轧辊磨损是导致热轧带钢边部板型缺陷的一个重要原因。目前，在一个完整的轧制单位36km左右结束后，一般ICDP(高镍镉无限冷硬铸铁工作辊)轧辊的磨损达0.5mm左右。从理论上讲，高速钢轧辊耐磨，但是高速钢轧辊使用过程中一般会出现的问题有：高速钢轧辊脆性、表面热裂纹、轧辊在线冷却温度高等。这些问题，限制了炉卷轧机上高速钢轧辊的使用，也不利于带钢的质量。

发明内容

本发明提供一种炉卷轧机上高速钢轧辊的使用方法，以解决炉卷轧机上使用普通轧辊所带来的产品质量问题。另外，本发明还能解决炉卷轧机上使用高速钢轧辊的难题。本发明提供一种炉卷轧机使用精轧高速钢轧辊的方法，从而实现在炉卷轧机上正常使用高速钢轧辊，降低轧辊局部磨损对带钢边部的影响。

为此，本发明提出一种炉卷轧机上高速钢轧辊的使用方法，所述炉卷轧机上高速钢轧辊的使用方法包括：

使用高速钢轧辊作为述炉卷轧机的工作辊；

用冷却水对所述高速钢轧辊进行冷却，所述高速钢轧辊的下线温度为65至70℃；

所述高速钢轧辊的初始凸度为-300至-200μm；

采用油水混喷方式润滑；

采取异步长的窜辊策略。

进一步地，所述炉卷轧机上高速钢轧辊的使用方法还包括：轧辊单位轧制量控制为55km以内。

进一步地，所述采用油水混喷方式润滑具体为：在供油管的中途加入水，使油水混合，将混合后的油水用喷嘴喷向高速钢轧辊表面，油水混喷油浓度大约为0.5～0.8％。

进一步地，所述采取异步长的窜辊策略具体为：最大步长增量10mm最大行程100mm，达到最大行程后，单次窜辊步长增量调整为5至10mm，往复增加直至再次达到最大行程。

进一步地，使用所述高速钢轧辊进行5英尺加4英尺混合压延。

进一步地，使用所述高速钢轧辊进行同宽轧制。

进一步地，在轧制过程中停机时，关闭冷却水，避免急冷，防止轧辊热裂纹拓展造成轧辊剥落。

进一步地，轧辊压延下线后，采用空冷或空冷加水冷的冷却方式。

进一步地，所述高速钢轧辊的表面硬度控制在80±3HS。

通过以上步骤成功实现了在炉卷轧机上正常使用高速钢轧辊，克服了高速钢轧辊脆性、表面热裂纹、轧辊在线冷却温度控制等问题，从而降低轧辊磨损造成的边部高点及边部减薄问题，采用高速钢轧辊时，磨损量只有ICDP轧辊的十分之一左右，使得带钢的板型良好，因板型不良造成的保留率由2％降低至0.5％；同时由于高速钢的刚度高，在压靠轧制时减小了带钢头尾超厚长度由8至11m减少至0至2m；而且高速钢轧辊轧制的钢带表面粗糙度降低20％以上，光泽度也有很大改善。实现单位压延长度较传统轧辊提高50％的稳定轧制，增加了使用寿命。

附图说明

图1为轧机的工作辊磨损图。

图2为根据本发明实施例的窜辊策略图，其中横坐标表示轧制卷数(单位为个)，纵坐标表示窜辊量(单位为mm)。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

本发明在炉卷轧机上使用辊径为640～720mm、辊身长度为2000mm的高速钢轧辊轧制钢种304(例如为不锈钢304，本发明还可以生产钢种包括300、400系列)，终轧温度控制在950～1030℃。由于炉卷轧机较普通热连轧的工作环境苛刻，炉卷轧机轧制时间长，板带温降大，压延负荷重；炉卷轧机需要往复多次咬钢穿带，对轧辊冲击应力大；卷炉加热氧化皮多，轧辊磨粒磨损严重；切水板损耗大，刮水效果差，轧辊易冷却不良。

为了克服在此环境下，高速钢轧辊脆性、表面热裂纹、轧辊在线冷却温度控制等问题，本发明的实施例采用以下步骤：

1.轧辊冷却水控制，确定合适的轧辊在线、下线冷却温度

轧制过程中如果冷却水能力不足，辊温超过70℃辊面形成的氧化膜疏松较厚且非常容易脱落，从而严重影响高速钢轧辊的使用性能和产品的表面质量，为保证高速钢轧辊的下线温度，实际加大了对ICDP轧辊的原始设计冷却能力(这些主要通过变更冷却喷嘴型号和变更不同流量喷嘴的分布位置实现)，同时保证切水板的实际效果，不良时及时更换，保证下线温度70℃以下。

高速钢轧辊对冷却水系统要求较高，冷却水系统是高速钢轧辊表面形成致密氧化膜的最主要条件，正常热连轧前架的高速钢轧辊在轧辊下线自然冷却约30分钟，辊面温度平衡时的温度50±5℃最为合适。考虑到浦项炉卷轧机，辊面温度平衡时的温度控制到50±5℃的困难性，适当降低高速钢轧辊表面硬度后(例如，高速钢轧辊的表面硬度控制在80±3HS)，辊面温度平衡时的温度控制在不超过65℃为宜。鉴于实际的冷却能力，高速钢轧辊的下线温度为70℃以下。

生产实践中需要加强轧辊冷却水喷嘴的点检，保证冷却水正常均匀分布，保证辊温。

压延过程中轧辊冷却不均，易导致沿轧辊辊身长度方向氧化膜致密程度和薄厚程度不一，容易引起氧化膜圆周脱落，高速钢轧辊氧化膜形成好坏直接影响轧辊磨损程度及辊型变化，所以需要特别关注压延异常停机，停机时及时关闭轧辊冷却水，避免急冷，防止轧辊热裂纹拓展造成轧辊剥落。轧辊压延下线后冷却采用空冷或空冷+水冷的冷却方式。

2.辊型控制

正常冷却条件下，高速钢轧辊的热膨胀量比传统材质轧辊的热膨胀量大，为了补偿热膨胀产生的热凸度，获得稳定的轧制辊缝和均匀的轧制力分布，高速钢轧辊的初始凸度为-300至-200μm，比高铬铸铁轧辊大50-100μm，比ICDP轧辊大100-150μm。轧辊的表面硬度对比正常热连轧前架的表面硬度适当低一些，控制在80±3HS。

3.热轧润滑油的使用

针对高速钢轧辊辊面摩擦系数大、轧制力大，增加10-20％，热轧工艺润滑油的使用显得很重要。生产中采用油水混喷方式润滑，该方法是在供油管的中途加入水，使油水混合，将混合后的油水用喷嘴喷向轧辊表面，油水混喷油浓度大约为0.5～0.8％，油水混喷油浓度过高则对板带表面质量不利，油水混喷油浓度过低则润滑效果不明显。热轧润滑油能减小摩擦系数，热轧润滑油能减少摩擦系数，降低轧制力5至10％，充分发挥高速钢轧辊耐磨的优点，并且保持辊面状态理想。

4.合适的窜辊策略

鉴于高速钢轧辊的可压延长度较普通轧辊压延长度长，原始的轧辊窜辊策略已不适应高速钢轧辊。为避免同宽压延时由于窜辊行程限制，窜辊回程时带钢位置重合加剧轧辊边部相同位置的磨损，采取窜辊重新开始时，采取不同步长的窜辊策略，最大步长增量10mm最大行程100mm。轧制开始时，以步长增量10mm进行轧制，达到最大行程100mm后，单次窜辊步长增量调整为7mm，往复增加直至再次达到最大行程。如图2所示，轧第一卷时，窜辊步长为0mm，第二卷，窜辊量按步长增量10mm增加到10，第三卷时，窜辊量按步长增量10mm，但逆向窜动至-20mm，如此往复，当窜辊步长达到最大行程100mm后，窜辊步长回到0mm，接下来，按照步长增量7mm窜辊。这可以降低带钢边部与轧辊相对位置的重合，减轻了轧辊边部的磨损。

上述步骤，克服了高速钢轧辊脆性、表面热裂纹、轧辊在线冷却温度控制等问题，从而降低轧辊磨损造成的边部高点及边部减薄问题，采用高速钢轧辊时，磨损量只有ICDP轧辊的十分之一左右。除了上述步骤，还可以进行以下控制：

5.轧辊单位轧制量控制

使用所述高速钢轧辊进行同宽轧制或进行5英尺+4英尺混合压延(轧制)。单位压延控制在55km以内，能够较好的保证表面质量(钢带表面粗糙度降低20％以上)。这样，实现单位压延长度提高50％的稳定轧制，在保证产品表面质量的同时，提高了轧辊的使用寿命。

通过采用本发明所述的炉卷轧机上高速钢轧辊的使用方法，可以实现不锈钢正常轧制，目前已实现单位压延长度较传统轧辊提高50％的稳定轧制。同时带钢的板型良好，头尾超厚正常，而且高速钢轧辊轧制的带钢表面粗糙度、光泽度都也有改善。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。为本发明的各组成部分在不冲突的条件下可以相互组合，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (9)

1.一种炉卷轧机上高速钢轧辊的使用方法，其特征在于，所述炉卷轧机上高速钢轧辊的使用方法包括：

使用高速钢轧辊作为炉卷轧机的工作辊；

用冷却水对所述高速钢轧辊进行冷却，所述高速钢轧辊的下线温度为65至70℃；

所述高速钢轧辊的初始凸度为-300至-200μm；

采用油水混喷方式润滑；

采取异步长的窜辊策略。

2.如权利要求1所述的炉卷轧机上高速钢轧辊的使用方法，其特征在于，所述炉卷轧机上高速钢轧辊的使用方法还包括：轧辊单位轧制量控制为55km以内。

3.如权利要求1所述的炉卷轧机上高速钢轧辊的使用方法，其特征在于，所述采用油水混喷方式润滑具体为：在供油管的中途加入水，使油水混合，将混合后的油水用喷嘴喷向高速钢轧辊表面，油水混喷油浓度为0.5～0.8％。

4.如权利要求1所述的炉卷轧机上高速钢轧辊的使用方法，其特征在于，所述采取异步长的窜辊策略具体为：最大步长增量10mm最大行程100mm，达到最大行程后，单次窜辊步长增量调整为5至10mm，往复增加直至再次达到最大行程。

5.如权利要求1所述的炉卷轧机上高速钢轧辊的使用方法，其特征在于，使用所述高速钢轧辊进行5英尺加4英尺混合压延。

6.如权利要求1所述的炉卷轧机上高速钢轧辊的使用方法，其特征在于，使用所述高速钢轧辊进行同宽轧制。

7.如权利要求1所述的炉卷轧机上高速钢轧辊的使用方法，其特征在于，在轧制过程中停机时，关闭冷却水，避免急冷，防止轧辊热裂纹拓展造成轧辊剥落。

8.如权利要求1所述的炉卷轧机上高速钢轧辊的使用方法，其特征在于，轧辊压延下线后，采用空冷或空冷加水冷的冷却方式。

9.如权利要求1所述的炉卷轧机上高速钢轧辊的使用方法，其特征在于，所述高速钢轧辊的表面硬度控制在80±3HS。