付小龍

【摘 要】一直以來，熱軋翹皮問題是熱軋鋼質(zhì)非計(jì)劃的主要類型，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的合格率，這類型的質(zhì)量問題在客戶反饋過來的質(zhì)量異議也是比較多，尤其是在鋼材市場(chǎng)持續(xù)低迷的大環(huán)境下，解決熱軋翹皮非計(jì)劃已是當(dāng)下面臨的重要難題。文章就熱軋卷板中出現(xiàn)翹皮缺陷進(jìn)行了取樣研究和分析，并提出了相應(yīng)的工藝控制措施，非常有效的降低了熱軋翹皮缺陷的發(fā)生率。

【關(guān)鍵詞】熱軋；翹皮缺陷；連鑄工序；影響因素；控制措施

一、產(chǎn)生翹皮的主要因素

（一）鋼種結(jié)構(gòu)

從發(fā)生翹皮的鋼種來看主要集中在含Al較高的鋼種上（例如JBSPHC、JBSPHC-1、IF鋼、電工鋼、SAE1006等），從連鑄工藝角度上來考慮，發(fā)生軋后翹皮的主要原因是由于鋼水中的Als被氧化形成Al2O3等以夾雜物形式存在于鑄坯中，經(jīng)過軋制后就在板面形成帶狀物（如圖1）。鋼水中Als被氧化的因素有：a、大包中高氧性渣下到中間包內(nèi)，鋼水在透過中間包這層氧化渣的過程中被氧化，尤其是其中Als成分大量被氧化，這個(gè)影響是非常大的。b、大包鋼水是經(jīng)過保護(hù)套管進(jìn)入中間包內(nèi)，但是套管和大包下水口的銜接處是比較容易吸空氣的，為了在這個(gè)環(huán)節(jié)不讓鋼水接觸空氣，我們?cè)谔坠芎痛蟀滤诘你暯犹幊湟訟r氣作為保護(hù)氣體保證隔絕空氣，如果Ar的管路存在漏氣的情況，就達(dá)不到保護(hù)澆注的效果。c、在中間包澆注過程中，中間包的上水口和浸入式水口的銜接處也是一個(gè)比較容易吸進(jìn)空氣的環(huán)節(jié)，這里也同樣用Ar進(jìn)行保護(hù)，這也需要Ar的管路的密封性要好。d、連鑄覆蓋劑是一種鋪展在中間包鋼水表面用以隔絕空氣的輔料，它的覆蓋性能以及加入方法對(duì)保護(hù)澆注的影響很大。

（二）卷渣

熱軋板翹皮取樣在化驗(yàn)得出，其中含有K、Na、Mn、Si、Al等成分，這是連鑄保護(hù)渣獨(dú)有的成分。

這種情況是鋼水在澆注的過程中，開澆或換水口時(shí)尤為突出，2014年翹皮所產(chǎn)生的爐號(hào)為換水口爐次和開澆爐所占比例為58.18%。如圖4。

在結(jié)晶器內(nèi)產(chǎn)生液面波動(dòng)（如圖5）將保護(hù)渣或渣條卷入鋼水中，造成軋制時(shí)產(chǎn)生翹皮，2014年液面波動(dòng)大造成翹皮所占比例為8.36%。

Ar的壓力和流量過大同樣能包裹保護(hù)渣帶入鋼液中，軋制時(shí)導(dǎo)致鋼板表面分層。

（三）鋼水質(zhì)量

a、鋼水溫度高。b、鋼水配Al過高更容易造成Al的損失。c、大包中頂渣量大、氧性高容易在鋼水吊運(yùn)的過程中造成Al損失。d、鋼水中夾雜物含量高。

二、措施

（一）改善鋼水質(zhì)量

（1）對(duì)于P≤0.035%的鋼種，嚴(yán)格控制轉(zhuǎn)爐下渣量，特別是600WR及以上牌號(hào)的硅鋼、IF鋼、SPHE及SPHD等鋼種。

（2）LF+RH路線需要進(jìn)行頂渣改質(zhì)的鋼種，如IF鋼、SPHE等鋼種。

（3）RH工藝路線鋼水合理安排冶煉節(jié)奏，確保鋼水冶煉結(jié)束后鎮(zhèn)靜時(shí)間20-30分鐘（RH破空到連鑄開澆），使夾雜物有時(shí)間上浮排除。

（二）提高連鑄保護(hù)澆注

（1）規(guī)范覆蓋劑加入量和方法，每天對(duì)覆蓋劑使用量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。規(guī)范操作工對(duì)覆蓋劑加入方法為：開澆、換包時(shí)先加入10～15包（約100～150公斤）堿性覆蓋劑，3分鐘后在加入酸性覆蓋劑。整個(gè)澆鑄過程中不允許中間包冒鋼花。

（2）優(yōu)化氬氣工藝參數(shù)

執(zhí)行以上參數(shù)時(shí)，按照中間值控制，目測(cè)以液面間隔冒泡，且不翻騰為標(biāo)準(zhǔn)，如有偏差，可適當(dāng)調(diào)整。

（3）防止氬氣管路漏氣，在生產(chǎn)前必須對(duì)各管路進(jìn)行全面檢查，對(duì)檢查到漏氣點(diǎn)，當(dāng)即處理。對(duì)中間包長(zhǎng)水口氬氣管路進(jìn)行改造，減少管路中的接頭數(shù)量，所有接頭部分都纏好生料帶，所有儀表都固定好，改造好后極大地減少中包車開動(dòng)以及澆注過程中震動(dòng)帶來的影響。

（4）減少結(jié)晶器液面波動(dòng)帶來的影響，優(yōu)化自動(dòng)液面控制系統(tǒng)參數(shù)，改造自動(dòng)液面控制系統(tǒng)以減少線路干擾帶來的影響（如圖6）。

（5）整體提高開澆換水口的操作規(guī)范性。開澆操作：①提前30分鐘以上檢查中包，當(dāng)準(zhǔn)備開澆中包熄火升烘烤架時(shí)，向中包內(nèi)沖入氬氣，待開澆拉速穩(wěn)定后方可將氬氣關(guān)閉；②大包開澆后，在中包噸位達(dá)到35-40噸時(shí)放開將覆蓋劑加入；③起步拉速設(shè)定為0.3m/min，提速按每分鐘0.25m/min，提至1m/min時(shí)裝好探頭及調(diào)好液面，測(cè)量好水口插入深度，測(cè)量液渣后立即按照0.15m/min鐘提速至典拉范圍；④過程中盡量做到不用或少用引流管攪動(dòng)液面（防止卷渣）。換水口操作：①高液位換水口，可減少液面波動(dòng)帶來的影響；②換水口時(shí)結(jié)晶器內(nèi)不允許添加保護(hù)渣，等換好后再加。

（6）杜絕大包下渣，對(duì)于RH工藝路線的低碳低硅系列鋼種，連鑄將大包下渣檢測(cè)調(diào)至靈敏檔，即報(bào)警就關(guān)閉大包，在一個(gè)澆次能保證渣厚≤80mm。連鑄澆注RH工藝路線的低碳低硅系列鋼種，換澆時(shí)要求水口插入中包鋼液面后才允許開澆，澆注結(jié)束不允許抬水口觀察下渣。

三、結(jié)果與分析

（1）2014年翹皮情況：3927.15t/月，2015年翹皮情況：1161.42t/月，按照非計(jì)劃相比合格品平均要低100元/噸來計(jì)算，2015年相比2014年多出經(jīng)濟(jì)效益：

（3927.15-1161.42）×100×12=331.89 萬元

從以上的數(shù)據(jù)對(duì)比來看，通過調(diào)整相關(guān)的工藝以及規(guī)范員工的操作后，取得比較理想的效果。

（2）經(jīng)過研究和分析，減少熱軋翹皮發(fā)生率，關(guān)鍵還是要減少鋼水中夾雜物的含量，一是做好冶煉過程中Als的保護(hù)措施以及外來夾雜物的帶入，主要還是保證轉(zhuǎn)爐不下渣，轉(zhuǎn)爐下渣對(duì)后期冶煉夾雜物的進(jìn)入產(chǎn)生非常大的影響；二是做好連鑄的保護(hù)澆注工作，目前第二煉鋼廠連鑄車間存在最大的問題就是結(jié)晶器內(nèi)液面波動(dòng)造成卷渣，所以解決液面波動(dòng)是有效減少熱軋翹皮的突破口。

四、結(jié)語

夾雜物是影響熱軋翹皮的根本因素，對(duì)煉鋼系統(tǒng)來講減少鋼水中夾雜物是一直追求的目標(biāo)。2015年新鋼公司獲得汽車板生產(chǎn)認(rèn)證，這無疑對(duì)鋼水的純凈度提出更高的要求，有了這次解決熱軋翹皮的成功經(jīng)驗(yàn)，為我們生產(chǎn)高質(zhì)量的汽車板打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，也為我們贏得市場(chǎng)做好準(zhǔn)備。就目前煉鋼依然存在不少亟待解決的問題，轉(zhuǎn)爐除P工藝的改進(jìn)、連鑄保護(hù)澆注系統(tǒng)的改造等等。