提高四辊CVC可逆式轧机板形控制的研究与应用

刘爱民

(济南钢铁股份有限公司冷轧厂 山东 济南 250101)

浪形缺陷作为冷轧产品改判的主要改判缺陷，降低冷轧产品浪形缺陷改判率，对提高冷轧产品质量，降低冷轧成本，提高冷轧产品竞争力具有非常重要的作用。济钢冷轧产品浪形改判率自2006年投产以来一直都是冷轧改判的主要缺陷之一，在去年一度达到1.14%，严重影响了冷轧产品质量的提升，并且对产品交付和合同兑现产生了一定的消极影响，降低了冷轧产品的竞争力。

本文主要通过对双机架可逆式轧机的压下规程、辊形曲线优化以及支撑辊换辊周期等工艺参数进行研究分析，采取进一步的优化措施，使轧机板形控制水平得到有效提高，浪形改判率得到有效控制。

1 双机架四辊CVC可逆式轧机介绍

双机架冷轧机组是冷轧厂的主体设备，采用高架、紧凑式布置，主要设备包括两架四辊可逆式轧机、一台开卷机、两台卷取机。轧机采用了CVC、正负弯辊、多区冷却、液压AGC等先进技术，配有先进的测速、测厚、测张系统，可以实现厚度、板型的闭环控制，整体装备水平达到国际先进水平。

机组设计生产能力年产83.2万吨。主要产品规格为0.3～2.5mm厚，900～1650mm宽，卷重最大35吨。主要钢种有碳素结构钢、优质碳素结构钢、低合金高强度钢等。

图1 双机架可逆冷轧机工艺布置

图2 双机架可逆冷轧机轧辊工艺布置

2 轧机板形控制影响因素分析

2.1 不同钢种浪形改判情况

统计2010年一季度冷轧产品各钢种浪形改判率情况如下：

表1 冷轧产品各钢种浪形改判率情况

从表1中可以看出，St14钢种的改判率为1.42%，为浪形改判的第一钢种，占所有浪形缺陷的34%；St12钢种的浪形改判率为 1.2%，占所有浪形缺陷的61.9%，这两个钢种为影响冷轧产品浪形改判率的主要钢种。

2.2 影响St14和 St12钢种板形控制的原因

从本台轧机的布置形式来看，通过六西格玛影响因素分析，去除热轧原料板形影响因素外，影响这两个钢种板形控制的主要原因有：成品道次压下率、工作辊辊形以及支撑辊换辊周期。

2.2.1 成品道次压下率：冷轧轧制过程中，成品道次压下率的不同对冷轧产品板形质量具有重要的影响意义，压下率极大或者极小都不利于带钢板形的控制[1]。

2.2.2 工作辊辊形：本台轧机CVC轧辊曲线采用的3次辊形曲线，工作辊横移范围为-100～100mm，等效凸度范围为0mm-0.700mm，最大最小直径差为1.298mm。不能满足目前生产板形控制要求。

图3 不同带钢宽度变化带钢凸度的和轧辊等效凸度变化情况

2.2.3 支撑辊换辊周期：通过对不同支撑辊换辊里程的辊形曲线发现，随着轧制里程的增加，支撑辊辊形磨损非常严重，对板形控制产生非常不利的影响。

图4 轧制里程1000-1200km 磨损量0.1mm

图5 轧制里程1400-1600km 磨损量0.21mm

图6 轧制里程大于1700km 磨损量0.35mm

3 轧制工艺改进

3.1 成品道次压下率优化

图7 轧制规程优化前后对比图

优化前，宽度在1250mm以上总压下率大于70%，宽度为1000-1100mm之间，总压下率大于73%时，成品道次压下率在25～30%之间；通过增加一个轧程后，成品道次压下率保持在20%左右，板形控制良好。

3.2 工作辊辊形优化

通过在现有三次轧辊辊形曲线的基础上，联合东北大学进行辊形曲线优化，轧辊辊形曲线的最大轧辊等效凸度在563.8μm的基础上明显提高，能达到设计的700μm的要求，扩大了轧机的板形控制范围[2]。

图8 采用原辊形曲线和新开发的辊形曲线时轧辊等效凸度随带钢宽度的变化

图9 原辊形曲线和新设计辊形曲线以及厂家提供的凸度调节范围

3.3 支撑辊换辊周期优化

通过对比不同里程下机支撑辊辊形缺陷情况，充分考虑到更换支承辊的成本以及换辊时的时间和人员安排，以及实际生产的需要等因素，在支承辊辊形曲线恶劣之间更换支承辊，确定换辊周期为1600km。

4 小结

通过对压下规程、辊形曲线以及支撑辊使用里程的优化，冷轧产品质量明显提升，主要表现在：

4.1 轧制带钢板形的控制能力得到有效提高，浪形改判率明显降低，有改进前的1.14%降低至0.51%。年创造效益50余万元。

4.2 进一步降低了冷轧成本，提高了顾客满意度，质量异议明显降低。

［1］王国栋.板形控制和板形理论[M].北京：冶金工业出版社，1986.

［2］刘光明，邸洪双，常安，等.CVC轧机辊形曲线设计及等效凸度探讨[J].东北大学学报，2008，29(10):1444-1446.