型钢轧制质量控制技术探讨

刘涛

河钢邯钢大型轧钢厂 河北邯郸 056015

H 型钢具备较强的经济性和力学性能，且截面形状极为合理，轧制过程各扩展点均匀对称，内部压力也较低。与普通工字钢相比，H 型钢优势众多，比如：剖面模数大、自重轻、节省金属用量（大概能节省30%-40%）等。并且H 型钢的腿内外是持平行状态的，腿边呈现90°，将其拼装成组件，可直接略去焊接与铆接工作。像对承载性能和截面稳定性有较高要求的工厂及高层建筑工程等，对H 型钢的应用十分广泛。此外，支架、起重运输器械、桥梁、基础桩、设备基础以及船舶等也对H 型钢有所运用。但是H 型钢在生产时会出现侧弯、裂边、重皮等缺陷问题，不仅会影响产品的生产率，还会增加制作成本，因此对其原因分析并提出措施十分必要。

1 H 型钢轧制时的质量问题原因分析

1.1 轧辊的辊形的影响

在轧制中厚板时出现轧制侧弯问题十分普遍，造成该问题的最大原因就是轧辊的辊形。由于H 型钢的轧制断面有些繁杂，轧制材料变形缺乏应有的均匀性，轧辊也会出现不同程度的磨损，辊直径之间所产生的差值会影响轧辊圆周速率，使其出现较大差异化，所以在辊与轧制材料之间出现了相对滑动现象，从而在轧制内部形成了额外压。在实际轧制环节，如果H 型钢的侧弯较为严重，那么轧制材料就会在弯曲的一侧打滑，这充分表面轧制侧弯问题的根本原因是两个法兰轧制辊的转速区间，但是轧制是一个整体，其出轧辊时的速度是统一的。

1.2 边裂产生原因

出现边裂的根本原因是铸坯的皮下气泡，将其在加热炉中加热会出现2mm 的氧化铁皮，从而会裸露局部皮下气泡。在继续加热时气泡的内腔也会出现氧化质点，进而导致在轧制环节无法焊合或者是严重破碎，最后形成边裂问题。

2 型钢轧制质量控制技术探讨

2.1 加热工艺的调整技术

在热轧制作生产过程中，钢加热环节至关重要，其主要目的是增强原材料的塑性，减低变形阻力，优化金属内部构造和属性，这对轧制过程有很大的帮助。以质量达标为基础，让钢加热环节的收益率升至最高，让其能源消耗量降至最低，但是依然存在不足，即：截面温度差值大、氧化烧损率有所增加，严重时还会出现钢铁炉墙损坏的问题。为了弥补这些不足，可对传统钢加热过程予以改革更新，使其朝着平衡钢加热发展，也就是明确生产量之后，维持优良的加热水平，将氧化率降至最低。一般来说，钢加热环节有三个阶段，分别是预热、加热及浸泡时间。供暖系统不完善会知识过热烧毁、裂纹、氧化、脱碳等质量问题；加热温度过高或者加热时间过长都会出现加热缺陷，因此，一定要对加热过程中的温度和时间提高重视，并对其进行合理控制[1]。以上调整措施的应用，将轧制温度不均匀的问题得到了妥善解决，同时也最大程度消除了应力不均匀及变形问题。

2.2 降低H 型钢边裂率的技术

（1）对物料的储存、使用进行精细化、规范化的管理与控制，管理人员也要定期定时对物料进行抽查，如果物料中所包含的水分超出标准范围，一定要禁止应用该物料。通常情况下，物料中的水分＜0.5%为正常。

（2）对设备进行维修，解决其漏水问题，加强日常对设备的维修与护理工作，提升烘烤设备的使用率。

（3）提高冶炼技术质量，降低后吹概率，将下渣问题得到有效改善。

（4）如果察觉有下渣炉次问题出现，不可拌合大氩气，同时也要确保吹氩时长在10min 以上。

（5）面对下渣炉次问题，可采取钢水与炉渣双重脱氧的有力措施，防止由于下渣而出现脱氧不到位的现象。

（6）连铸降低烧氧次数，杜绝单次长时间的烧氧。

（7）科学留置缝隙。按照轧制相关规章制度对每个道次压下量予以科学合理的调整，轧制速率一定要跟压下量相互对应。在实际轧制环节，精轧机一定要做到小套量微张力轧制，精轧制机械与粗轧制机械之间要做到0 张力微堆轧制，其中精轧单边差值控制在0.05mm 及以下；粗轧单边差值控制在0.4mm 及以下。

（8）轧辊材质要严格筛选，轧辊辊型也要科学设计。在核算支撑辊的弯曲挠度时，可将轧制环节产生的轧辊有害变形区域面积作为主要参考依据，然后根据计算结果对辊型予以科学设计，使其在支撑辊两侧转变成阶梯型过度方式。此外，轧辊材料质量也要严格实行，将轧辊表面的磨损程度降至最低，可有效减少有害变形区范围。

进行热轧时，轧辊表面不但要承担极高的温度，还要承担激冷的水分，工作应力正是由此而产生，其中热应力+疲劳应力会致使辊面出现裂纹。不仅如此，轧辊表层还需要承载极高的轧制力，所以极易发生磨损。对此，工作辊应当选取无限冷硬铸铁轧辊，再将其所含合金量予以适当增加，可有效加强轧辊硬度，需要注意的是，硬度数值的最佳范围是HS60-80。

（9）确保设备安装平稳。要想轧辊轴承座与轧机牌坊两者之间所产生的间隙充分满足相关标准需求，相关工作人员一定要对牌坊滑板的磨损程度定时进行查验，确保轧辊安装准确合理。

（10）健全换辊机制。为有效防止轧辊出现过度磨损的问题，一定要及时对轧辊予以更换，并结合型钢种类、规格、属性设定科学准确的换辊支数。确保轧辊在没有出现严重损伤之前及早进行更换[2]。在日常生产过程中也要对轧辊多加注意，如果还没有到换辊支数时就产生了些许裂纹或者高度磨损时，那么一定要及时对其进行更换，防止其对坯料质量造成不利影响。

（11）提升操作人员的技能。对相关工作人员定期进行培训教育，使其不断提升自身实践操作能力，可确保终轧温度满足相关标准。

3 结语

H 型钢在轧制过程中极易由于各种因素而产生较多缺陷与问题，最为典型的就是上述裂边、侧弯等，对此，要对型钢轧制加热工艺予以合理调整，并不断提升工作人员的操作技能，正确选择轧辊材质，合理设计轧辊辊型，加强对设备的日常维修与护理，这些质量控制技术能够有效提高型钢轧制的质量与效率。