点此下载——不锈钢中板边部侧翻问题的分析与控制

摘 要：分析了不锈钢中板侧翻的特点和形成机理，通过改善轧制过程中钢坯上下表面金属流动的对称性、改善钢坯侧端面形状、提高轧制钢板的矩形化、细化剪切环节及提高关键设备的控制精度等，使不锈钢中板侧翻的平均宽度由25mn，减小至8mmt，侧翻修磨率由3．30％降低至0．44％。

关 键 词：不锈钢中板；侧翻；金属流动；端面形状控制；温度；压下量

1  前言

不锈钢中板生产过程中，易出现一种距钢板纵边部10～30mm的轻微、通长、连续、有规律的线状缺陷，称为侧翻，其具有以下特点：

(1)距钢板纵边10～30mm。

(2)沿长度方向均匀、连续分布。

(3)缺陷比较浅。

(4)钢板采用纵一横一纵轧制时，该缺陷比较明显；展长横轧时，缺陷不太明显，距钢板纵边部要浅一些。

(5)在不锈钢中板上，该缺陷表现得更为明显，缺陷距钢板纵边部的距离要比普板更深。

(6)就某厂而言，轧制下表面比轧制上表面此问题要明显得多。

2侧翻形成原因分析

该厂不锈钢中板采用连铸坯，铸坯(侧面不修磨)侧边和角部的金属组织、致密度与钢坯本体存在一定差异，因此轧制时侧边和角部金属易延伸流动到成品钢板的上、下表面，形成侧翻缺陷，具体地说，有以下12个成因：

(1)钢坯上、下表面加热温度不均。加热时，该厂钢坯下表面温度低于上表面温度，且下表面有两个低温区(滑道黑印)，导致轧制时钢坯下表面的延伸要比上表面的小得多，在开坯轧机轧制的横轧道次，钢坯普遍存在比较严重的下扣现象，在成品钢板的纵边部形成倒梯形，见图1。也就是说，在钢板表面，尤其是轧制下表面，侧边和角部金属较多地延伸流动到了钢板表面，形成了侧翻缺陷。这是一个比较重要的原因，与现场的生产实际是相吻合的。

(2)横轧道次的侧翻。在开坯轧机轧制的横轧道次，因钢板下扣，还会引起钢坯与辊道的撞击。因此时钢坯温度在1000℃以上，金属流动性极好，极易造成钢坯侧边和角部金属因与辊道撞击而向轧制下表面流动，加重了侧翻程度，这与该厂生产过程中下表面侧翻严重是相吻合的。

(3)纵轧道次的侧翻。钢坯在纵轧道次属自由宽展(无立辊)，若钢坯中心(纵向)金属横向流动速度快于上下表面金属，则在钢坯纵向端面形成单鼓；若钢坯上下表面金属横向流动速度快于中心金属，则在钢坯纵向端面形成双鼓。这种情况会导致钢坯中心金属横向流动快于侧边和角部金属，亦即导致了侧边和角部金属向上下表面的延伸，形成侧翻，此即为成品钢板上下表面同时存在侧翻的原因。

(4)坯料变化原因。该厂目前使用180mmx1015mm不锈钢板坯，若轧制1800mm定宽钢板，展宽比达1．87；若轧制2000mm定宽钢板，展宽比达2．07，远超出正常的展宽范围(1．42～1．58)，导致钢坯在展宽阶段，侧边和角部金属向上下表面的延伸加剧，形成侧翻。展宽比越大，侧翻越严重，例如采用180mm×1015mm不锈钢板坯轧制12mm×1800mm成品时的平均侧翻宽度为20．5mm，而采用180mm×1238mm不锈钢板坯轧制同样尺寸的成品时平均侧翻宽度为15．0mm。

(5)不锈钢的自由展宽量要比普板的大。有资料显示，相同的变形条件下，奥氏体不锈钢的自由展宽量是碳素钢自由展宽量的1．5倍，因此，侧翻现象在不锈钢中板上表现得比较明显。

(6)设备缺陷。例如，轧机轧制力较小(轧制力的增大，有利于消除一部分侧翻缺陷)，轧机有些部件之间的间隙较大，轧辊的上下压值不同(下压值增大，有利于下表面延伸)，上下轧辊硬度不同(硬度差异会导致金属流动的不对称)，操作手法(轧制方式和道次压下量)的影响等。

(7)轧制方式的原因。该厂不锈钢中板多采用纵一横一纵轧制方法，成品毛边钢板的头尾部宽度一般要比中间宽度窄20mm左右，且据现场观察，头尾侧翻深度要比中部厉害，上述两个原因叠加，极易在钢板头尾部留下侧翻缺陷(未剪切掉)，在现场生产过程中，不锈钢中板头尾侧翻是最常见的现象。

(8)存在镰刀弯缺陷的钢板在圆盘剪剪切时，头尾部极易溜边，侧翻缺陷剪切不干净。

(9)圆盘剪(等离子切割机)的不等边剪切也易造成成品钢板侧翻剪切不干净。

(10)毛边钢板宽度控制太窄，剪切过程中，无法切干净侧翻缺陷。

(11)压下量分配的影响。在目前的设备状况下，道次压下量分配要尽量使钢板的纵边部产生对称双鼓。

(12)开坯轧机给成品轧机送料的厚度对侧翻缺陷的影响。

3侧翻问题的预防措施

要解决不锈钢中板的侧翻缺陷，就应避免钢坯侧边和角部金属向上下表面的延伸流动，具体的改进措施有：

(1)优化轧制过程中钢坯侧端面的形状，尽量减小钢板纵边的梯形面程度。包括，适当提高下表面(尤其是加热段)加热温度使钢坯上下表面温度一致、保证钢坯的加热时间和加热质量、合理选配开坯轧机辊型以加大下压值(目前最大下压值为16mm)、合理选配轧辊硬度、调整轧制中心线高度以免引起钢板扣翘头。

(2)保证钢板轧制过程中上下表面金属流动的对称性，尽量避免钢板中心(纵向)的金属横向延伸流动快于表面金属，即纵轧时在纵端面尽量避免形成单鼓，而上下对称的双鼓最理想。是要合理分配开坯轧机纵一横一纵轧制的前两个纵轧道次的压下量，第1道次要加大压下量，第2道次压下量要控制在12mm左右，以免形成侧面单鼓形。二是要将压下量尽量向成品轧机转移，因为成品轧机比开坯轧机辊面光滑，摩擦力小，且轧辊直径小、轧制速度大，有利于减小自由展宽量，因此轧制中易形成单鼓。

(3)保证毛边钢板(剪切前)的矩形化程度，精确控制开坯轧机毛边钢板的展宽宽度。一是开坯轧机轧辊选用凹辊型，以补偿成品钢板头尾部窄于中部的情况，生产表明，采用凹辊型后毛边钢板头中尾的宽度差由平辊型的24 mm缩小为15mm。二是开坯轧机尽量采用纵一横一纵的轧制方法，且要加大开始纵轧道次的总压下量。三要保证钢板平直，无镰刀弯。

(4)严格控制圆盘剪的等边切割质量。

(5)根据不同的坯料宽度和成品宽度，合理选择相应的毛边展宽量，或者尽量采用展长横轧方式。

(6)保证轧机前后机架辊和辊道的标高与轧辊标高的一致性。

(7)不锈钢中板侧翻还与铸坯的侧端面原始形状、立辊的道次分配与压下量有极大关系，本文未对该因素进行跟踪分析。

4  结语

通过上述措施的实施，该厂不锈钢中板侧翻问题得到了有效控制，侧翻的离散程度得到较好的改善，见表1。