邢俊芳， 李靜媛，高建國

（1.北京科技大學， 北京 100000；2.河鋼股份有限公司承德分公司， 河北 承德 067001）

隨著鋼鐵產(chǎn)能的釋放，鋼鐵利潤處于下行狀態(tài)，擴展產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提高企業(yè)利潤和競爭力是企業(yè)自求生存的唯一出路。面對鋼鐵企業(yè)當前形勢，根據(jù)國家的“十三五”規(guī)劃，針對鋼鐵行業(yè)產(chǎn)能過剩的問題，實現(xiàn)高品質(zhì)耐蝕鋼材料國產(chǎn)化和規(guī)模應用符合鋼鐵主業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展、綠色發(fā)展戰(zhàn)略。主要用于電廠煙囪、空氣預熱器、脫硫裝置以及煙草行業(yè)烤房等耐硫酸露點腐蝕鋼板作為一個高附加值鋼種成為了開發(fā)的重點。

1 1780 mm生產(chǎn)線主要設備

1780 mm生產(chǎn)線主要設備：3座加熱爐、1架四輥可逆粗軋機、熱卷箱、飛剪、7架四輥精軋機、層流冷卻、2臺卷取機、步進梁加熱爐、平整機等。

2 耐蝕鋼09CrCuSb的成分設計和性能要求

2.1 耐蝕綱成分設計

利用釩鈦的資源優(yōu)勢，采用鈦微合金強化，實現(xiàn)微合金化的高耐蝕鋼09CrCuSB成分設計，詳見表1。

表1 耐蝕鋼09CrCuSb

2.2 耐蝕鋼性能要求

耐蝕鋼性能要求見表2。

表2 耐蝕鋼性能要求

3 超極限薄規(guī)格09CrCuSb的工藝改進

3.1 加熱制度

由于1.1 mm薄規(guī)格超出1 780 mm產(chǎn)品設計大綱極限，對現(xiàn)場的設備沖壓很大，故對于加熱溫度要求很高，同時09CrCuSb合金成分高，需要合理的加熱制度，保證合金元素充分固溶，實現(xiàn)板坯溫度均勻合理，一般要求加熱溫度在1 250℃以上。由于本鋼種含有銅元素，易裂紋，避免在爐時間過長，要求高溫快燒，在爐時間控制在不大于190 min。

3.2 精軋策略優(yōu)化

由于1780mm線設計大綱成品厚度1.2～19mm，在對于1.1 mm成品厚度耐蝕鋼09CrCuSb進行模軋時發(fā)現(xiàn)計算失敗，報error calculation=3 100 161，如下頁圖1，圖2所示，開始以為是二級程序?qū)τ诔善泛穸冗M行了限制，但經(jīng)過分析日志發(fā)現(xiàn)，計算失敗的原因為機架軋制力超極限，其中F3計算軋制力達到了5 002 t，超出了設計極限軋制力不大于4500 t。

根據(jù)在軋制極限薄規(guī)格負載容易超極限出現(xiàn)報錯的問題，需要合理的負荷分配，使各機架負荷相對均勻，充分發(fā)揮設備潛力；優(yōu)化負荷分配，充分利用軋件變形熱，減少機架溫降，降低精軋穿帶速度，提高軋制穩(wěn)定性。為此優(yōu)化后的各機架負荷見下頁表 3，圖 3。

圖1 模軋時發(fā)現(xiàn)計算報錯

圖2 日志報錯

表3 負荷計劃

3.3 軋線穩(wěn)定性的保證

在薄規(guī)格軋制時帶鋼穿帶速度與軋制速度較高，穿帶不穩(wěn)造成廢鋼，甩尾造成刮撕的事故出現(xiàn)機率較大，尤其是1.1 mm薄規(guī)格這種超設計極限的產(chǎn)品09CrCuSb對于軋機的穩(wěn)定性要求很高。只有提高1 780 mm線軋機整體剛度，降低兩側(cè)剛度差值，才能保證軋制穩(wěn)定性，才能滿足批量生產(chǎn)極限薄規(guī)格的設備條件。

軋制穩(wěn)定性與軋機間隙有很大關系，為查找軋機穩(wěn)定性變差的原因，建立了軋機穩(wěn)定性評價方法，即監(jiān)控標定清零時軋機兩側(cè)HGC缸輸出量差值、軋機剛度等指標，要求兩側(cè)差值一般在0.5 mm范圍內(nèi)、軋機剛度不大于20 t/mm。當兩側(cè)差值較大時，對軋機窗口進行測量，發(fā)現(xiàn)由于軋機振動，1 780 mm滑板磨損量大，窗口間隙嚴重超標，通過對軋機間隙進行維護，軋機穩(wěn)定性逐漸提高，精軋機F1-F7七架軋機穩(wěn)定性評價百分比明顯提高，事故率明顯減少，從而為薄規(guī)格軋制創(chuàng)造了設備條件。

圖3 軋機水平情況

3.4 循環(huán)竄輥步距優(yōu)化

在熱軋生產(chǎn)時為保證軋輥的均勻磨損在軋制規(guī)程安排中一般按照由寬到窄的“coffin”規(guī)程進行軋制，但由于訂單的局限性，一個精軋工作輥輥役在寬度方向上只有幾塊燙輥材和厚度方向的過渡材，其余均為同寬軋制。在輥役初期不是很明顯，帶鋼局部高點在10～15 μm之間時，隨著軋制塊數(shù)的增加，高點現(xiàn)象逐步加劇，帶鋼局部高點最高可達60 μm以上[1]。

1780 mm線精軋F1-F4工作輥采用CVC軋輥時，主要控制帶鋼的凸度，F(xiàn)5-F7工作輥采用凹輥主要控制帶鋼的平直度。為了避免薄規(guī)格的局部高點問題，F(xiàn)5-F7采用同步長+變極限的循環(huán)竄輥方式，有效解決了鋼卷局部高點問題。

為了提高軋制極限薄規(guī)格的軋制穩(wěn)定性，同時避免1.1 mm的09CrCuSb產(chǎn)生局部高點，保證用戶的板形質(zhì)量，特對于循環(huán)竄輥步距進行分級，對于成品厚度大于1.5 mm和成品厚度小于1.5 mm時采用不同的步距，這樣既保證了在過渡材和前期軋制中的軋輥均勻磨損，又保證了軋制穩(wěn)定性。

3.5 耐酸鋼邊部缺陷攻關

含Cu鋼熱加工時易產(chǎn)生表面裂紋和邊部缺陷[2]，如圖4、圖5所示而Sn、Sb元素的加入又加劇了這種現(xiàn)象。經(jīng)分析主要是Cu、Sn、Sb元素在晶間偏聚引起的銅脆現(xiàn)象造成耐酸鋼邊裂的主要原因。通過Ni來消除邊裂缺陷，同時采用高溫快燒和保證爐膛呈還原性氣氛也可減輕邊裂缺陷。

圖4 耐蝕鋼09CrCuSb的邊部缺陷

圖5 耐蝕鋼09CrCuSb的邊部缺陷

4 結(jié)語

通過對超極限薄規(guī)格軋制時的生產(chǎn)難點進行的分析研究，解決了軋制力超極限日志報錯問題、循環(huán)竄輥步距大影響軋制穩(wěn)定性問題、邊裂問題，結(jié)合合理的控軋控冷軋鋼工藝，穩(wěn)定的軋機水平情況，同時采用高溫快燒和保證爐膛呈還原性氣氛減輕邊裂缺陷，滿足了用戶在電廠煙囪、空氣預熱器、脫硫裝置以及煙草行業(yè)烤房等耐硫酸露點腐蝕鋼板的要求。