CN104226693B - 降低冷轧过程非焊缝断带发生率的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种降低冷轧过程非焊缝断带发生率的生产方法，生产中控制如下：(1)控制热轧原料板的凸度和楔形；(2)控制热轧卷来料的宽度；(3)酸洗后设立表面检查系统和缺陷报警系统；(4)增加入口原料头尾剪切的长度；(5)控制冷轧中操作侧和传动侧的张力波动范围；(6)控制轧机出口最高速度。本发明提供的降低冷轧过程非焊缝断带发生率的生产方法，可在不影响生产和冷轧卷性能的条件下较容易的降低冷轧非焊缝断带发生率。

Description

降低冷轧过程非焊缝断带发生率的生产方法

技术领域

本发明属于轧钢技术领域，特别涉及一种降低冷轧过程非焊缝断带发生率的生产方法。

背景技术

在冷连轧生产中,断带是一种常见事故,发生断带事故后直接导致生产线停机,作业率下降,产品成材率下降,酸洗部位产品质量降级。在发生严重断带事故之后将造成轧辊粘钢、爆辊，增加轧辊消耗。对断带原因的探究与生产顺行，企业增效密切相关。断带包括焊缝断带与非焊缝断带，焊缝断带原因主要在于焊缝质量及焊接区域的轧制参数设定，原因较明确；而非焊缝断带在断带缺陷中所占比例较高，且原因相对更为复杂，包括热轧表面缺陷、板型问题、冷轧工艺制度等多方面因素。如果非焊缝断带发于带钢高速运行之时，易于造成工作辊、中间辊粘结，同时粘结的废带堵在轧机内，使中间辊、工作辊抽出相当困难，如果轧机结构布置紧凑，则废带清理时间长、残留碎片多、停机时间长、危害更大。

由于在冷轧过程中，非焊缝断带发生的原因极具复杂性，因此需要结合实际生产进行原因分析及探讨，提出综合解决的手段。

发明内容

本发明的目的是提供一种降低冷轧过程非焊缝断带发生率的生产方法，通过工艺调整及设备升级改造来降低冷轧过程非焊缝断带的发生率。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种降低冷轧过程非焊缝断带发生率的生产方法，适用于冷轧总压下率在70-85％范围内的冷轧产品，生产步骤依次包括热轧卷开卷、飞剪切头尾、焊接、活套、拉矫、酸洗、冷轧和成卷，在生产中进行如下控制：

控制热轧原料板的凸度小于60μm、楔形小于30μm，且控制楔形值小于凸度值；

控制热轧卷来料宽度比要料宽度宽10～20mm；

在酸洗后设立表面检查系统捕捉来料酸洗过程的边部缺陷，并设立缺陷报警系统；

入口原料头尾剪切时，对厚度在2.5mm以下的带钢，头尾剪切长度为5-10米；

控制冷轧过程操作侧和传动侧的张力波动在0-10KN范围内；

对厚度在2.5mm以下的带钢，控制轧机出口最高速度不超过800m/min。

进一步地，所述入口原料头尾剪切时，对厚度在2.5mm以上的带钢，头尾剪切长度为3-5米。

进一步地，对厚度在2.5mm以上的带钢，控制轧机出口最高速度为800-1000m/min。

本发明提供的一种降低冷轧过程非焊缝断带发生率的生产方法，在不影响生产和冷轧卷性能的条件下，通过工艺调整及设备升级改造，建立一整套热轧，酸洗和冷轧控制手段，有效降低了冷轧轧机的非焊缝断带的发生次数，减少了轧辊的损耗，降低了轧机的停机时间，保证了冷轧的轧制效率，取得了良好的经济效益。

附图说明

图1为本发明实施例提供的降低冷轧过程非焊缝断带发生率的生产方法中的工艺控制流程。

图2为板型异常引起的带钢入口侧断带形貌。

图3为板型异常引起的带钢出口侧断带形貌。

图4为热轧卷全长凸度控制情况统计图。

图5为热轧卷全长楔形控制情况统计图。

图6为原料窄尺引起的非焊缝断带形貌。

图7为边部异物压入引起的断带形貌。

图8为折叠引起的断带形貌。

图9为冷轧张力引起的断带形貌。

图10为本发明实施例提供的降低冷轧过程非焊缝断带发生率的生产方法中冷轧非焊缝断带发生统计图。

具体实施方式

本发明实施例提供的一种降低冷轧过程非焊缝断带发生率的生产方法，适用于冷轧总压下率在70-85％范围内的冷轧产品，生产步骤依次包括热轧卷开卷、飞剪切头尾、焊接、活套、拉矫、酸洗、冷轧和成卷等过程。

通过分析热轧原料引起的非焊缝断带原因、不断总结冷轧断带位置的特点发现：F1处断带主要为原料跑偏及板型异常造成的，而冷连轧F3和F4后断带比例是最大的，高达80％以上。造成F3和F4后断带频率高的主要原因是加工硬化带来的变形抗力提高引起的，因为薄规格冷轧料通常在70-85％范围的冷轧总压下率，而在最后道次为了保证板型及厚度精度，常采用较小的压下率，其变形小、抗力低。由于冷轧是在金属的再结晶温度以下进行的，故在冷轧过程中，板带必然产生加工硬化，加工硬化带来的后果是：1)变形抗力增大，使轧制压力增大；2)塑性降低，易发生脆裂。在此情况下，板带边部存在明显缺陷及板型参数异常等情况，因此冷轧时带钢易出现边部撕裂进而断带的现象，且易于发生在F3和F4后加工硬化严重处。

从实际取样分析及各过程工序的反查情况发现，造成冷轧非焊缝断带的主要原因包括：热轧来料的板型问题、热轧原料窄尺、热轧边部异物压入、热轧边部折叠和冷轧过程中的张力波动。

热轧来料板形不良是由于带宽方向上各处延伸不均造成内部残余应力分布不均导致的。冷轧带钢时，需对带钢前后将施加较大的张力，因此轧制时从表面上一般不易看出翘曲、浪形等现象，但当带钢无张力而自然的放在平台上时，常可看到带钢的翘曲。由于热轧板型控制的异常造成冷轧过程中应力不均，在冷轧张力的作用下易造成非焊缝断带，断带形貌如图2所示。调查热轧卷的板型参数发现，热轧板头部板型较差，如图3所示。热轧板头部凸度均在60μm以上，且楔形控制不稳定，如图4所示。断带位置为对应热轧卷头部50米左右处，此处的楔形处于正值-负值-正值的变化区，楔形变化交叠区域易于形成剪切力，如图5所示。

由于热轧板在卷取过程中形成的张力对于钢制较软的钢种易于造成原料尾部窄尺情况发生,此情况容易造成切边后挂边等缺陷,进而在冷轧过程中沿着挂边处出现开裂,如图6所示。

在轧制过程中外来异物压入到带钢表面，也会导致热轧过程异物压入类缺陷。热轧边部折叠的缺陷是由于某些初始缺陷在后续的轧制过程中承受过压轧制而形成的，亦或是由于轧制时边部材料流动不均匀、板坯边部不适当变形而引起的材料重叠区而造成的。在轧制过程中，由于缺陷的存在，很容易造成轧制过程中缺陷处成为了裂纹的起源，断带形貌如图7和图8所示。

冷轧张力波动造成的断带主要发生在轧制变形抗力较大的冷轧基料处，这时轧机自动控制系统中进行了较大量的弯辊调整，带钢在轧机中的有载辊缝计算与实际差别较大，机架内板形不好，张力偏差和波动较大，使带钢从一侧轧裂，断带形貌如图9所示。

基于上述非焊缝断带原因的分析，为了解决冷轧过程中带钢非焊缝断带的发生，参见图1，本发明对生产过程进行了如下控制：

(1)控制热轧原料板的凸度和楔形：将热轧原料板的凸度控制为小于60μm、楔形小于30μm，且控制楔形值小于凸度值；

(2)控制热轧卷来料的宽度：将热轧卷来料宽度控制为比要料宽度宽出10～20mm；

(3)酸洗后设立表面检查系统和缺陷报警系统：在酸洗后设立表面检查系统捕捉来料酸洗过程的边部缺陷，并设立缺陷报警系统；

(4)增加入口原料头尾剪切的长度：入口原料头尾剪切时，对厚度在2.5mm以下的带钢，将剪切长度增加为5-10米；

(5)控制冷轧中操作侧和传动侧的张力波动范围：将冷轧过程中操作侧和传动侧的张力波动范围控制在0-10KN；

(6)控制轧机出口最高速度：对厚度在2.5mm以下的带钢，将轧机出口最高速度控制为不超过800m/min。

其中，在入口原料头尾剪切时，对厚度在2.5mm以上的带钢，将头尾剪切长度增加为3-5米。

其中，对厚度在2.5mm以上的带钢，控制轧机出口最高速度为800-1000m/min。

利用本发明提供的降低冷轧过程非焊缝断带发生率的生产方法，按照热轧卷开卷、飞剪切头尾、焊接、活套、拉矫、酸洗、冷轧和成卷等生产步骤，在首钢冷轧厂从2013年1-4月连续进行了四个月的实际生产。

实施例1

在1月份的生产过程中，将厚度为2.3-2.5mm、近1000卷的热轧来料卷进行轧制，热轧来料卷的板型值控制为：凸度控制在30μm，楔形控制在10μm；热轧来料卷的宽度控制在比要料的宽度宽15mm；热轧卷在入口进行原料头尾剪切时，将头尾剪切长度剪切为10米；保证冷轧过程的传动侧与操作侧的张力波动在0-5KN范围内；酸洗后通过表面检查系统表检未观察到带钢表面有明显缺陷，缺陷报警系统也未发出报警，说明薄料边部未出现50mm结疤、彗星状、折叠等缺陷；控制轧机出口最高速度在700m/min左右。

实施例2

在2月份的生产过程中，将厚度为2.3-2.5mm、近1000卷的热轧来料卷进行轧制，热轧来料卷的板型值控制为：凸度控制在40μm，楔形控制在10μm；热轧来料卷的宽度控制在比要料的宽度宽17mm；热轧卷在入口进行原料头尾剪切时，将头尾剪切长度剪切为10米；保证冷轧过程的传动侧与操作侧的张力波动在5-10KN范围内；酸洗后通过表面检查系统表检未观察到带钢表面有明显缺陷，缺陷报警系统也未发出报警，说明薄料边部未出现50mm结疤、彗星状、折叠等缺陷；控制轧机出口最高速度在600m/min左右。

实施例3

在3月份的生产过程中，将厚度为2.3-2.5mm、近1000卷的热轧来料卷进行轧制，热轧来料卷的板型值控制为：凸度控制在50μm，楔形控制在20μm；热轧来料卷的宽度控制在比要料的宽度宽18mm；热轧卷在入口进行原料头尾剪切时，将头尾剪切长度剪切为8米；保证冷轧过程的传动侧与操作侧的张力波动在0-7KN范围内；酸洗后通过表面检查系统表检未观察到带钢表面有明显缺陷，缺陷报警系统也未发出报警，说明薄料边部未出现50mm结疤、彗星状、折叠等缺陷；控制轧机出口最高速度在650m/min左右。

实施例4

在4月份的生产过程中，将厚度为2.3-2.5mm、近1000卷的热轧来料卷进行轧制，热轧来料卷的板型值控制为：凸度控制在40μm，楔形控制在20μm；热轧来料卷的宽度控制在比要料的宽度宽20mm；热轧卷在入口进行原料头尾剪切时，将头尾剪切长度剪切为10米；保证冷轧过程的传动侧与操作侧的张力波动在5-10KN范围内；酸洗后通过表面检查系统表检未观察到带钢表面有明显缺陷，缺陷报警系统也未发出报警，说明薄料边部未出现50mm结疤、彗星状、折叠等缺陷；控制轧机出口最高速度在750m/min左右。

参见图10，从图中统计的断带次数可以看出，之前的2012年1-12月未采用本发明提供的降低冷轧过程非焊缝断带发生率的生产方法进行的生产，其非焊缝断带的发生次数平均每月7次，而采用本发明生产方法进行生产的2013年1-4月，其非焊缝断带的发生次数已降低到每月0次，由此说明，本发明提供的降低冷轧过程非焊缝断带发生率的生产方法，能够有效地降低冷轧非焊缝断带的发生率，取得了良好的效果。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (2)

1.一种降低冷轧过程非焊缝断带发生率的生产方法，适用于冷轧总压下率在70-85％范围内的冷轧产品，其特征在于，在生产中进行如下控制：

控制热轧原料板的凸度小于60μm、楔形小于30μm，且控制楔形值小于凸度值；

控制热轧卷来料宽度比要料宽度宽10～20mm；

在酸洗后设立表面检查系统捕捉来料酸洗过程的边部缺陷，并设立缺陷报警系统；

入口原料头尾剪切时，对厚度在2.5mm以下的带钢，将头尾剪切长度控制为5-10米；

控制冷轧过程操作侧和传动侧的张力波动在0-10KN范围内；

对厚度在2.5mm以下的带钢，控制轧机出口最高速度不超过800m/min。

2.根据权利要求1所述的降低冷轧过程非焊缝断带发生率的生产方法，其特征在于：所述入口原料头尾剪切时，对厚度在2.5mm以上的带钢，头尾剪切长度为3-5米，控制轧机出口最高速度为800-1000m/min。