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摘要：热轧平整由于来料带钢表面有严重的氧化层，但没有配置如冷轧平整的辊缝润滑，造成其工作辊出现严重的磨损。工作辊磨损不仅增加了辊耗，而且改变了工作辊辊形和辊缝的形状，进而影响带钢的断面形状和板形质量。因此，研究热轧平整机工作辊的磨损演变规律十分必要。鉴于此，本文主要分析热轧平整机组挫伤缺陷控制。
关键词：热轧平整机组；挫伤缺陷；控制
中图分类号：TU756 文献标识码：A
1、平整分卷机组概况
机组生产的主要钢种有：碳素结构钢、优质碳素结构钢、低合金结构钢、高耐候结构钢、集装箱板、高层建筑结构用钢、管线钢、锅炉及压力容器用钢、桥梁用结构钢、船体用结构钢、超低碳钢、热轧双相钢等。
抗拉强度：max. 1200 MPa；屈服强度：max. 850 MPa
按生产计划，用吊车把卧式存放的钢卷从钢卷库吊放到平整分卷机组入口步进梁上料卷位上，上料时人工进行以下各项核对工作：1）来料钢卷是否与生产计划符合；2）来料钢卷温度是否低于80°C；3）来料钢卷是否按要求放置在上料卷位中心位置的±200mm范围内。4）来料钢卷不得有严重的浪形或翘曲；5）来料钢卷内圈是否卷绕紧密，无明显的松卷及塌卷现象；当以上各项中有任何一项不满足要求时，该钢卷不能进入机组进行生产，须调整生产计划、重新吊放或吊走。
当入口步进梁运输机处于下极限位置时，通知吊车可以上卷，若机组原料库有三级管理系统，则吊车上料作业与入口步进梁运输机的动作应相互连锁。
入口步进梁运输机将钢卷运送至地辊站（钢卷准备站），运送过程中通过光电开关及步进梁运输机上的编码器自动计算出所运送钢卷的中心偏移量，据此调整入口步进梁运输机的行程，将钢卷放置在接近地辊站中心的位置。
钢卷输送到地辊站，需要剪切头部时，由操作人员将压紧辊摆下靠上钢卷并压住钢卷外圈、带铲头的压辊摆动靠上钢卷、转动地辊将捆带铲断。继续转动地辊，将带钢头部经压辊送切头剪，手动操作完成一次剪切或以半自动操作完成多次剪切。切头完成后，转动地辊使带钢回缩，压紧辊摆至待命位置。地辊站的切头操作，可借助摄像头及工业电视在入口操作室中进行。
入口钢卷运输车鞍座上升从地辊站接受钢卷并升至上极限、小车前进至对中站、前进过程中通过一个光电管和走行方向上的编码器将钢卷于宽度方向上再一次准确对中，在对中站通过一个光电管和小车升降油缸上的位移传感器进行高度自动对中，对中完成后停止并等待上卷信号。
2、挫傷缺陷的成因
工作辊的磨损问题是由工作辊与轧制带钢之间的产生摩擦造成的，其常见的磨损主要分为：颗粒磨损、疲劳磨损、粘着磨损和腐蚀磨损等四类，上述四类磨损问题主要取决于工作辊的工作条件，并可能同时存在多种磨损问题。一般而言，平整机工作辊磨损主要是由颗粒磨损和疲劳磨损造成的，其中颗粒磨损主要是由于带钢卷曲冷却过程中表面形成的氧化铁皮造成的，氧化铁皮随着带钢进入到平整机，在工作辊作用力下形成的碎片而产生的磨粒不断对工作辊辊面进行磨削，最终产生颗粒磨损。疲劳磨损主要是由于工作辊运行一段时间之后，辊面会产生褶皱不平的纹理，这就导致发生接触疲劳磨损。
氧化铁皮主要包括黑色氧化铁皮和黄褐色的氧化铁皮构成，黑色氧化铁皮主要成分是氧化铁，其是在带钢进入精轧机组前经高压 水除鳞之后形成；而黄褐色的氧化铁皮是在 680 度卷取后自然冷却下形成的，主要形成与带钢边部，因为边部接触的氧气更充分，氧化物的成分更为复杂，氧化物成分的不同导致辊身方向与带钢边部区域和中部区域产生不同程度的磨损。
3、热轧平整机组挫伤缺陷控制对策
合理调整生产线精轧机与卷取间的张力，是控制挫伤缺陷的手段之一。即对于不易出现头部拉窄的钢种可以加大张力值；对于可能会出现拉窄问题的钢种，少量增加张力值，与后续与平整工序沟通，不断优化卷取张力值，直至最优。但挫伤缺陷的产生，主要是钢卷在热态至冷态过程中形成的层间隙造成的，是原料热卷冷缩现象及卷取张力值波动综合作用影响下的结果。单纯的调整卷取张力会有效改善钢卷在热态下内圈的松紧程度，但并不能完成杜绝此类缺陷，后续随着热态钢卷的冷缩性及板形等多因素影响，特别是薄、软带钢在平整工序生产时，仍会出现挫伤问题，经过现场跟踪及借鉴其他钢厂经验，提出几点改善措施；（1）选取同规格的马口铁钢种为例，为减少挫伤缺陷，对卷取区域张力值的参数进行了优化，具体如下表 1。（2）通过观察、研究挫伤产生的规律，产生挫伤时开卷机卷筒都会有不同程度的反向转动，利用预先反作用原理，入口自动或手动上卷时通过卷筒的膨胀与卷筒的正转相配合，将钢卷内圈胀紧并转紧，也可采用多次膨胀达到内圈紧实的目的。（3）平整张力及速度的优化控制：张力及速度的突变是平整造成挫伤的重要原因之一；故较小的张力及稳定的速度是控制挫伤的较好手段，张力过大会造成挫伤缺陷，过小会导致钢卷跑偏影响稳定生产，应根据现场实际情况保证不影响稳定的前提下尽量降低开卷张力，降低建张的加速度值，启车后恒速轧制，避免多次启停车或频繁提速降速等措施。
表1 卷取张力值参数优化对比
（4）降低穿带速度，提高穿带成功率。实践表明，较低的钢卷穿带速度会一定程度上降低原料钢卷的松卷状况，故在不影响生产效率的前提下，降低穿带速度是控制挫伤的措施之一；还有就是由于设备或操作问题，会造成穿带不成功的现象，进而造成钢卷多次穿带而造成原料卷松卷挫伤情况，故应解决此类问题造成的影响。（5）通过设备功能的优化改进；因为越小的开卷张力对松卷钢卷挫伤的控制越有效，当小张力开卷会造成带钢在平整入口段跑偏问题，故可以利用张力辊的工艺原理，将平整入口段的矫直辊及深弯辊辅助投入，分段建张，达到减少张力的目的。（6）固化操作人员的操作习惯；在实际生产中，我们发现在同样的设备条件及工艺条件等外界条件下，不同的操作工控制上是有差异的，所以在完善工艺及设备措施后，应固化操作人员的操作习惯。
总之，针对热轧带钢，特别是薄规格带钢，因层与层的间隙原因造成开卷时出现的挫伤问题，本文进行细致的研讨，并根据现场跟踪及借鉴其他钢厂经验，提出几点有效改善挫伤缺陷的思路及建议，旨在解决挫伤问题对热轧平整线的影响，进而达到提升热轧薄规格产品表面质量的目的。
参考文献
[1]张明生. 热轧平整机组挫伤缺陷控制的研讨[A]. 中国金属学会.第十一届中国钢铁年会论文集——S05.金属材料深加工[C].中国金属学会：中国金属学会，2017：4.
[2]王贺建.平整机工作辊磨损问题防护[J].中国金属通报，2017（04）：58+57.
[3]张明生，孙腾飞.热轧平整机组挫伤缺陷控制的研讨[J].中国冶金，2017，27（02）：50-52.
[4]张杰，许焕宾，李洪波，刘会聪，周一中.热轧带钢平整机工作辊的不均匀磨损及其降低措施[J].中南大学学报（自然科学版），2011，42（06）：1611-1616.
（作者单位：攀钢集团西昌钢钒维修中心）
关键词：热轧平整机组；挫伤缺陷；控制
中图分类号：TU756 文献标识码：A
1、平整分卷机组概况
机组生产的主要钢种有：碳素结构钢、优质碳素结构钢、低合金结构钢、高耐候结构钢、集装箱板、高层建筑结构用钢、管线钢、锅炉及压力容器用钢、桥梁用结构钢、船体用结构钢、超低碳钢、热轧双相钢等。
抗拉强度：max. 1200 MPa；屈服强度：max. 850 MPa
按生产计划，用吊车把卧式存放的钢卷从钢卷库吊放到平整分卷机组入口步进梁上料卷位上，上料时人工进行以下各项核对工作：1）来料钢卷是否与生产计划符合；2）来料钢卷温度是否低于80°C；3）来料钢卷是否按要求放置在上料卷位中心位置的±200mm范围内。4）来料钢卷不得有严重的浪形或翘曲；5）来料钢卷内圈是否卷绕紧密，无明显的松卷及塌卷现象；当以上各项中有任何一项不满足要求时，该钢卷不能进入机组进行生产，须调整生产计划、重新吊放或吊走。
当入口步进梁运输机处于下极限位置时，通知吊车可以上卷，若机组原料库有三级管理系统，则吊车上料作业与入口步进梁运输机的动作应相互连锁。
入口步进梁运输机将钢卷运送至地辊站（钢卷准备站），运送过程中通过光电开关及步进梁运输机上的编码器自动计算出所运送钢卷的中心偏移量，据此调整入口步进梁运输机的行程，将钢卷放置在接近地辊站中心的位置。
钢卷输送到地辊站，需要剪切头部时，由操作人员将压紧辊摆下靠上钢卷并压住钢卷外圈、带铲头的压辊摆动靠上钢卷、转动地辊将捆带铲断。继续转动地辊，将带钢头部经压辊送切头剪，手动操作完成一次剪切或以半自动操作完成多次剪切。切头完成后，转动地辊使带钢回缩，压紧辊摆至待命位置。地辊站的切头操作，可借助摄像头及工业电视在入口操作室中进行。
入口钢卷运输车鞍座上升从地辊站接受钢卷并升至上极限、小车前进至对中站、前进过程中通过一个光电管和走行方向上的编码器将钢卷于宽度方向上再一次准确对中，在对中站通过一个光电管和小车升降油缸上的位移传感器进行高度自动对中，对中完成后停止并等待上卷信号。
2、挫傷缺陷的成因
工作辊的磨损问题是由工作辊与轧制带钢之间的产生摩擦造成的，其常见的磨损主要分为：颗粒磨损、疲劳磨损、粘着磨损和腐蚀磨损等四类，上述四类磨损问题主要取决于工作辊的工作条件，并可能同时存在多种磨损问题。一般而言，平整机工作辊磨损主要是由颗粒磨损和疲劳磨损造成的，其中颗粒磨损主要是由于带钢卷曲冷却过程中表面形成的氧化铁皮造成的，氧化铁皮随着带钢进入到平整机，在工作辊作用力下形成的碎片而产生的磨粒不断对工作辊辊面进行磨削，最终产生颗粒磨损。疲劳磨损主要是由于工作辊运行一段时间之后，辊面会产生褶皱不平的纹理，这就导致发生接触疲劳磨损。
氧化铁皮主要包括黑色氧化铁皮和黄褐色的氧化铁皮构成，黑色氧化铁皮主要成分是氧化铁，其是在带钢进入精轧机组前经高压 水除鳞之后形成；而黄褐色的氧化铁皮是在 680 度卷取后自然冷却下形成的，主要形成与带钢边部，因为边部接触的氧气更充分，氧化物的成分更为复杂，氧化物成分的不同导致辊身方向与带钢边部区域和中部区域产生不同程度的磨损。
3、热轧平整机组挫伤缺陷控制对策
合理调整生产线精轧机与卷取间的张力，是控制挫伤缺陷的手段之一。即对于不易出现头部拉窄的钢种可以加大张力值；对于可能会出现拉窄问题的钢种，少量增加张力值，与后续与平整工序沟通，不断优化卷取张力值，直至最优。但挫伤缺陷的产生，主要是钢卷在热态至冷态过程中形成的层间隙造成的，是原料热卷冷缩现象及卷取张力值波动综合作用影响下的结果。单纯的调整卷取张力会有效改善钢卷在热态下内圈的松紧程度，但并不能完成杜绝此类缺陷，后续随着热态钢卷的冷缩性及板形等多因素影响，特别是薄、软带钢在平整工序生产时，仍会出现挫伤问题，经过现场跟踪及借鉴其他钢厂经验，提出几点改善措施；（1）选取同规格的马口铁钢种为例，为减少挫伤缺陷，对卷取区域张力值的参数进行了优化，具体如下表 1。（2）通过观察、研究挫伤产生的规律，产生挫伤时开卷机卷筒都会有不同程度的反向转动，利用预先反作用原理，入口自动或手动上卷时通过卷筒的膨胀与卷筒的正转相配合，将钢卷内圈胀紧并转紧，也可采用多次膨胀达到内圈紧实的目的。（3）平整张力及速度的优化控制：张力及速度的突变是平整造成挫伤的重要原因之一；故较小的张力及稳定的速度是控制挫伤的较好手段，张力过大会造成挫伤缺陷，过小会导致钢卷跑偏影响稳定生产，应根据现场实际情况保证不影响稳定的前提下尽量降低开卷张力，降低建张的加速度值，启车后恒速轧制，避免多次启停车或频繁提速降速等措施。
表1 卷取张力值参数优化对比
（4）降低穿带速度，提高穿带成功率。实践表明，较低的钢卷穿带速度会一定程度上降低原料钢卷的松卷状况，故在不影响生产效率的前提下，降低穿带速度是控制挫伤的措施之一；还有就是由于设备或操作问题，会造成穿带不成功的现象，进而造成钢卷多次穿带而造成原料卷松卷挫伤情况，故应解决此类问题造成的影响。（5）通过设备功能的优化改进；因为越小的开卷张力对松卷钢卷挫伤的控制越有效，当小张力开卷会造成带钢在平整入口段跑偏问题，故可以利用张力辊的工艺原理，将平整入口段的矫直辊及深弯辊辅助投入，分段建张，达到减少张力的目的。（6）固化操作人员的操作习惯；在实际生产中，我们发现在同样的设备条件及工艺条件等外界条件下，不同的操作工控制上是有差异的，所以在完善工艺及设备措施后，应固化操作人员的操作习惯。
总之，针对热轧带钢，特别是薄规格带钢，因层与层的间隙原因造成开卷时出现的挫伤问题，本文进行细致的研讨，并根据现场跟踪及借鉴其他钢厂经验，提出几点有效改善挫伤缺陷的思路及建议，旨在解决挫伤问题对热轧平整线的影响，进而达到提升热轧薄规格产品表面质量的目的。
参考文献
[1]张明生. 热轧平整机组挫伤缺陷控制的研讨[A]. 中国金属学会.第十一届中国钢铁年会论文集——S05.金属材料深加工[C].中国金属学会：中国金属学会，2017：4.
[2]王贺建.平整机工作辊磨损问题防护[J].中国金属通报，2017（04）：58+57.
[3]张明生，孙腾飞.热轧平整机组挫伤缺陷控制的研讨[J].中国冶金，2017，27（02）：50-52.
[4]张杰，许焕宾，李洪波，刘会聪，周一中.热轧带钢平整机工作辊的不均匀磨损及其降低措施[J].中南大学学报（自然科学版），2011，42（06）：1611-1616.
（作者单位：攀钢集团西昌钢钒维修中心）