纵轧是指工作轧辊旋转方向相反,轧件的纵轴线与轧辊轴线垂直。纵轧是金属塑性加工最常用的轧制方式。轧辊的纵轴线相互平行,轧制时,轧件沿自己的纵轴线方向运动,与轧辊的纵轴线垂直,金属延伸主要沿轧件的纵轴线方向进行。一般的初轧、板带材轧制、型材轧制和线材轧制等都用纵轧。
简介
中板是国民经济发展中较为重要的关键品种之一。为
改善中板的板形和提高收得率,国外许多厂家进行了中厚板平面形状控制技术的研究,如采用角轧、展宽横轧、MAS轧制法、DBR法、差厚展宽轧制法等,使钢板平面形状趋于矩形化,从而提高了中厚板轧制精度及收得率。
国内有些单位在板形控制方面也进行了许多试验。在扁锭直接轧制宽厚板中采用了“咬入返回轧制”和 留尾轧制” 新技术,减少了毛板鱼尾,并解决了因钢锭尾部有锥度,圆角而造成毛板尾部偏窄的问题,从而改善了宽厚板的平面形状,提高成材率4%。
自60年代末投产以来,一直采用传统的初轧坯全横轧工艺轧制中板,平面形状没有控制,切头切尾损失较大,成材率<85%,处于国内较低水平。为此,进行了展宽纵轧工艺的研究,力求改善中板的平面形状,以提高其成材率。
展宽纵轧原理
中板的生产工艺流程为,板坯加热→除鳞→
二辊轧机展宽纵轧→四辊轧机精轧→热矫→冷矫→上表面检查→剪切→下表面检查修磨→检验入库。
传统的全横轧工艺轧制时,因头尾没有刚端作用,轧件处于不均匀受形,角部部分金属向外侧流动展宽,造成轧件头尾凸形、两侧凹形。轧件形状与厚度、压下量、轧辊凸度等因素有关。当把轧件回转90°进行纵轧时发生同样变形,产生两种作用,一为补偿作甩,因头尾角部发生局部展宽,使横轧形成的圆角得到补偿,端部凹形缩小,二为初始形状整形作用,纵轧前头尾是凹形,纵轧时,凹形的两边突出部分增大,阻止局部展宽形成圆角。随着轧制的进行,在上述两种作甩影响下,头尾不能形成很大的燕尾从而保持齐头或锨凹形,钢板两边比较平直,这样就可显著地降低切头切尾率了。
两侧边的最终形状主要取决于辊型和展宽比。一般,在初期辊轧制及展宽比较大时,侧边为凸形,在中期辊轧制及展宽比较小时,侧边为凹形。展宽纵轧后其头、尾和边部不均句变形显著减少,有效面积显著增加,表明展宽比与辊型匹配适当就可获得良好的平面形状。
成材率
展宽纵轧投料82815t,热轧成材率87.62%;全横轧投料273794t,成材率85.58%。按照展宽纵轧降低切头率68.4%,横轧切头率8%考虑,采用展宽纵轧工艺仅在切头、切尾方面就可提高成材率5%左右,即成材率水平应达到90%以上,但仅提高2% 。这是因为:
(1)毛板侧边形状不好,存在正鼓形,切边量增加,
(2)困展宽轧制时头尾产生凸形,有时毛板头尾边部出现折选缺陷增加了切头损失。
(3)中板宽度控制误差较大。
为进一步提高成材率应采取的措施:
(1)严格控制连铸坯长度误差在±50mm之内。
(2)采用宽度为1230mm的坯料,降低展宽比。
(3)展宽纵轧料安排在中、后期辊型时生产,减少中板鼓肚,改善平面形状。
(4)采用先进测量手段,二辊轧机装备测长仪,掌握信息,及时调整。
初轧坯应用展宽纵轧工艺生产中板
该法可改善中板平面形状,提高成材率但因初轧坯侧面缺陷较多,在展宽纵轧时缺陷下翻形成边部缺陷,影响产品质量。因此,在初轧坯侧面缺陷未解决之前不宜应用展宽纵轧工艺。
连铸坯与中板规格的匹配
这对连铸和中板轧制都是重要的课题。若连铸坯采用全横轧工艺生产中板会存在的问题是:
(1)坯料长度误差较大,影响中板成材率。
(2)坯料规格单调,难以适应中板复杂的规格品种。
(3)严格的定尺要求影响连铸成坯率。
若采用展宽纵轧工艺,因最终是纵轧成材,上述问题均可解决,可实现连铸与中板生产的合理匹配,发挥连铸板坯的效益和优势。连铸坯厚度及宽度尺寸均匀,侧面质量较好,为采用宽展纵轧工艺提供了有利的条件。
总结
1.结合太钢设备、生产条件,依据轧制变形的原理,展宽纵轧可利用板坯横轧、纵轧交替轧制所产生的不均匀变形相互补偿来改善平面形状,以达到矩形化的要求,因此,展宽纵轧是简单易行而又有效的中板平面形状控制方法。
2.中板展宽纵轧工艺适用于没有立辊、APC、ASR等控制装置的普通中板轧机平面形状控制。该工艺可使中板成材率显著提高,成材率比全横轧提高2.04%。
3.中板展宽纵轧工艺使连铸板坯与中板规格合理匹配得以实现,可简化连铸板坯规格,使一种板坯适用几个中板规格,且能实现一坯两板或一坯多板的理想匹配,增加轧件单重。
4.展宽纵轧工艺可用于所有连铸坯和无侧面缺陷的初轧坯轧制中板,改善其平面形状,效果明显。
5.在坯料规格合理化,降低展宽比,合理利用辊型,解决测量手段等方面,还需继续进行工作,采取必要的措施使成材率达到更好的水平。