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摘 要：根据市场需求，研究开发高附加值的新钢种生产，总结分析实际生产中出现的问题，不断改进、优化工艺规程，成功开发SPA-H、Q345B、65Mn、45#钢等新钢种，并形成批量生产，创造了可观的经济效益。
关键词：热轧窄带钢轧机；新钢种；工艺优化
1.前 言
莱钢板带厂带钢车间作为老生产线，在没有大的设备改造的前提下，产能提升幅度不大，要想在市场占有一席之地，创造可观的经济效益，完成公司下达的成本、利润指标，必须在现有的基础上大力开发高附加值的新钢种轧制。目前车间生产的钢种多为Q215A、Q235A、Q195等普碳钢，产品利润不高，而利用现有的生产设备，开发研制新钢种，在成本增加不大的前提下，吨钢利润可比普碳钢提高400元左右，因此车间把新钢种的研究与开发作为工作的重点，针对新钢种的特性及对工艺条件的需求，加强对生产过程的跟踪研究，对温度制度、冷却制度、轧制制度不断优化，修订和完善现有的工艺规程用于指导生产，确保新钢种的轧制过程的稳定顺行，获得了非常可观的经济效益。
2.热轧窄带钢轧机及产品
莱钢板带厂620mm热带是一条全连续热轧窄带钢生产线，通过几年的改造，现有生产线共有十六架轧机，分粗轧机组和精轧机组两部分，粗轧机组由三架立辊轧机和五架平辊轧机组成；精轧机组由七架平辊轧机和一架立辊轧机组成。产能有原设计能力30万吨/年，提高到目前的102万吨。
产品厚度为2.0～7.0mm，宽度为183～450mm。产品大部分为碳素结构钢和低合金钢结构钢，主要用于焊管、冷轧、制作冲压件等。
3.新钢种的研究开发
带钢车间于二00八年九月至二0 0九年六月份，先后组织了SPA-H、Q345B、65Mn、45#等钢种的研究与开发，通过对轧制过程进行跟踪写实，逐渐形成一套切实可行的新钢种轧制规程，对新钢种的轧制起到很好的指导作用，目前已经形成比较成熟的新钢种轧制工艺制度，使用情况效果较好。以SPA-H钢种和Q345B钢种的研究与开发为例。
3.1SPA-H钢种的研究与开发
3.1.1SPA-H钢种试轧方案的制订
1）温度制度：为避免“铜脆”的不利影响，采取“高温快烧”的原则，采用还原性气氛或弱氧化性气氛；钢坯加热应均匀，出钢时间控制在60s以上，开轧温度控制在1080～1180℃之间；
停轧降温制度按下表执行：
2）轧制制度：
（1）冷却水要求：粗轧：700m3/h；精轧1150m3/h；
（2）根据SPA-H的钢种特性和产品的性能要求，在原碳素钢基础上适当增加后三架的压下率5%左右，并适当增加宽度控制量。
（3）连轧速度控制
为满足终轧温度和卷取温度符合工艺要求，适当按比例降低轧制速度5%左右，以适当延长轧制节奏，保证工艺温度目标的实现。适当控制轧机速度，确保终轧温度控制在850～900℃，卷取温度控制在620～650℃；
（4）为保证表面质量，RE0后的高压水14MPa，RE1后的中压水4MPa；
3）尺寸控制：
（1）尺寸公差执行车间内控标准：厚度公差执行：-0.10～+0.10mm；宽度公差执行：-1～+2.0mm；三点差≤0.08mm，单边差≤0.03mm。
（2）轧制第一支由收集配合取样、检测，尺寸合格后再进行轧制；
（3）调度室做好全面的组织工作，轧制完成后及时通知相关单位恢复正常。
3.1.2对SPA-H钢种轧制过程跟踪写实
3.1.2.1第一次轧制：
1）10月15日中班轧制2炉SPA-H钢种，具体参数如下：
原料量：120×285 成品规格：3.0×282
2）存在的问题：
（1）轧制过程出现一支堆钢，主要原因：节奏慢（60s正常为35s）、水量大（700 m3/h、1150 m3/h）、速度低（F7速度为8.0m/s，正常为9.0m/s）导致头部温降过大撞扭转导槽堆钢；
（2）开轧2.8×222第一支尺寸不合造成检废；
3）工艺优化：
（1）从第一次轧制情况看，开轧温度偏高，要实现650℃的卷取温度，只有通过降低节奏、增大水量的措施才能做到，但这种措施造成头部温降偏大，因此对开轧、卷取温度制度重新进行讨论优化，达到既能保证产品质量又能保证生产顺行的目的；对温度制度进行修订：开轧温度范围为1050～1100℃；出钢节奏控制在55s；同时对冷却水流量进行了调整，粗轧流量：650m3/h；精轧流量：1130 m3/h，做好粗精轧的挡水工作， F1-4挡水板全部使用，以减少头部温降带来的不利影响；
(2）辊缝设定必须精确，调整工与操作工配合好，尽量保证第一支钢尺寸合适；
3.1.2.2工艺优化后轧制过程跟踪写实
1)12月10日白班、中班轧制了12炉SPA-H钢种，具体参数如下：
原料量：120×285 成品规格：3.0×282
2)存在问题：F5下工作辊工作侧烧，造成叠轧堆钢；
3)实际效果：
执行修订后的工艺规程，整个轧制过程较为顺利，没有出现工艺原因造成的堆钢，产品尺寸控制较好，工艺优化后的实施效果较为明显；对出现的工作辊研烧问题还需做好轧机轴承的检查，保证牌坊窗口尺寸精度，为生产顺行创造良好条件。
3.2 Q345B钢种的研究与开发
3.2.1 Q345B钢种试轧方案的制订
1)温度制度：
(1）钢坯入炉前严格检查连铸坯外形及表面质量，缺陷坯要及时剔出；
(2）加热原则：加热钢坯应均匀，避免轧制低温钢、黑印钢；出钢时间控制在55s以上，开轧温度：1080～1160℃；
(3）停轧降温制度见下表：
2）轧制制度
（1）冷却水要求：粗轧：550m3/h；精轧F1-3：500m3/h，F4-7：550m3/h；
（2）适当控制轧机速度，确保终轧温度控制在850～900℃；卷取温度：卷取目标温度：620～650℃；
（3）RE0后的高压水14MPa，RE1后的中压水4MPa，以保证表面质量；
（4）尺寸按车间内控标准及用户要求进行控制；
（5）单独堆放，轧制第一支由收集配合取样、检测；
（6）调度室做好全面的组织工作，轧制完成后及时通知相关单位恢复正常。
3.2.2 Q345B钢种轧制过程跟踪写实（选取120×435原料）
1)第一次轧制
（1）4月10日丁班轧制6炉Q345B钢种：
原料规格：120×435成品规格：3.25×413
2）存在问题：
(1）F5上支撑辊肩部剥落，造成了堆钢事故，并损坏F5上水管，白班换辊时检查到F6支撑辊肩部剥落同时更换；
(2）轧制过程出现一支卡F5导卫堆钢；
(3）设备问题：H4活套固定不牢，导致生产中断；
(4）轧制过程中板形不稳定，后通过加大活套张力来控制板形，但造成活套损坏较严重，造成停机。
(5）一炉抗拉强度超国标,一炉冷弯裂纹，后取复样重新检验，全部合格。
3)工艺优化:
（1）优化生产组织模式，小批量多批次轧制，轧制Q345B钢种之前的过渡规格控制在400吨，且规格过渡要适中，轧制吨位控制在500吨以内。
（2）安排生产过程中不更换R1，防止不好咬入造成头部温降过大。
（3）作好原料头部检查和轧制过程控制，防止在粗轧形成尖头。
(4）合理设定各机架的压下量，F4、F5的压下量分别≤1.5mm、≤1.0mm。轧制3.0mm以下厚度规格时F4的压下量减为≤1.2mm，但此时要注意F3的压下量不超过2.5mm的设置要求。
（5）做好粗、精轧的挡水工作，开轧的粗、精轧水量分别控制在300m3/h，850m3/h；轧制10支后将水量调整为500m3/h，1080m3/h；
（6）为避免头部温降太大，在不超额定电流的前提下，尽量提高RE0、R0的过钢速度，同时要求粗轧操作工尽量提高粗轧机组的速度，在快咬入FE1后再将速度调整下来，与精轧速度匹配；轧制速度一般不低于相同规格的普碳钢的速度。120×435原料规格时电流以不超额定电流为准，其它原料规格尽量按下发要求控制，尤其注意各机架负荷的均匀性。
（7）对停轧降温制度进行完善、修改：
A.降低加热一段的加热温度，最高温度控制在1250度以下，减少钢坯在高温区停留时间，均热段根据轧制节奏正常控制。
B.增大停轧时的降温幅度，停轧降温制度执行下表要求：
通过加大北侧烧嘴的煤气流量，提高钢坯北侧的温度（比南侧高10-15℃），方便轧机咬入。
3.2.3工艺优化后轧制过程跟踪写实：
1）4月14日甲班轧制12炉Q345B钢种：
原料规格：120×435成品规格：3.0×413
2）实施效果：
工艺改进后，整个轧制过程较为稳定，前期出现的问题没再重复出现，说明工艺改进后取得了一定的效果，具备了新钢种批量生产的技术条件，但在轧制120×435原料过程中还需注意以下几点：Q345B钢种硬度较高，轧制力较大不适合批量生产，只能穿插生产，且每次生产量不宜超过半个班次。其它原料规格可以批量生产；成品规格与原料规格尽量匹配：即厚度、宽度两个方向上的变形量不能过大，如用120×435原料不适合生产宽度在400mm以下、厚度在3.0mm以下的成品规格。
4.结语
通过对新钢种的研究与开发，不断修订完善新钢种生产工艺制度，确保了新钢种轧制过程的稳定顺行，使吨钢利润得到很大的提高，对提高产品的市场占有率起到很好的促进作用，为带钢创造了可观的效益。
参考文献：
[1]王廷溥《轧钢工艺学》冶金工业出版社1981.
[2]V.B.金兹伯格《板带轧制工艺学》冶金工业出版社1998.
[3]李方连主编《金属学及热处理》冶金工业出版社1995.
关键词：热轧窄带钢轧机；新钢种；工艺优化
1.前 言
莱钢板带厂带钢车间作为老生产线，在没有大的设备改造的前提下，产能提升幅度不大，要想在市场占有一席之地，创造可观的经济效益，完成公司下达的成本、利润指标，必须在现有的基础上大力开发高附加值的新钢种轧制。目前车间生产的钢种多为Q215A、Q235A、Q195等普碳钢，产品利润不高，而利用现有的生产设备，开发研制新钢种，在成本增加不大的前提下，吨钢利润可比普碳钢提高400元左右，因此车间把新钢种的研究与开发作为工作的重点，针对新钢种的特性及对工艺条件的需求，加强对生产过程的跟踪研究，对温度制度、冷却制度、轧制制度不断优化，修订和完善现有的工艺规程用于指导生产，确保新钢种的轧制过程的稳定顺行，获得了非常可观的经济效益。
2.热轧窄带钢轧机及产品
莱钢板带厂620mm热带是一条全连续热轧窄带钢生产线，通过几年的改造，现有生产线共有十六架轧机，分粗轧机组和精轧机组两部分，粗轧机组由三架立辊轧机和五架平辊轧机组成；精轧机组由七架平辊轧机和一架立辊轧机组成。产能有原设计能力30万吨/年，提高到目前的102万吨。
产品厚度为2.0～7.0mm，宽度为183～450mm。产品大部分为碳素结构钢和低合金钢结构钢，主要用于焊管、冷轧、制作冲压件等。
3.新钢种的研究开发
带钢车间于二00八年九月至二0 0九年六月份，先后组织了SPA-H、Q345B、65Mn、45#等钢种的研究与开发，通过对轧制过程进行跟踪写实，逐渐形成一套切实可行的新钢种轧制规程，对新钢种的轧制起到很好的指导作用，目前已经形成比较成熟的新钢种轧制工艺制度，使用情况效果较好。以SPA-H钢种和Q345B钢种的研究与开发为例。
3.1SPA-H钢种的研究与开发
3.1.1SPA-H钢种试轧方案的制订
1）温度制度：为避免“铜脆”的不利影响，采取“高温快烧”的原则，采用还原性气氛或弱氧化性气氛；钢坯加热应均匀，出钢时间控制在60s以上，开轧温度控制在1080～1180℃之间；
停轧降温制度按下表执行：
2）轧制制度：
（1）冷却水要求：粗轧：700m3/h；精轧1150m3/h；
（2）根据SPA-H的钢种特性和产品的性能要求，在原碳素钢基础上适当增加后三架的压下率5%左右，并适当增加宽度控制量。
（3）连轧速度控制
为满足终轧温度和卷取温度符合工艺要求，适当按比例降低轧制速度5%左右，以适当延长轧制节奏，保证工艺温度目标的实现。适当控制轧机速度，确保终轧温度控制在850～900℃，卷取温度控制在620～650℃；
（4）为保证表面质量，RE0后的高压水14MPa，RE1后的中压水4MPa；
3）尺寸控制：
（1）尺寸公差执行车间内控标准：厚度公差执行：-0.10～+0.10mm；宽度公差执行：-1～+2.0mm；三点差≤0.08mm，单边差≤0.03mm。
（2）轧制第一支由收集配合取样、检测，尺寸合格后再进行轧制；
（3）调度室做好全面的组织工作，轧制完成后及时通知相关单位恢复正常。
3.1.2对SPA-H钢种轧制过程跟踪写实
3.1.2.1第一次轧制：
1）10月15日中班轧制2炉SPA-H钢种，具体参数如下：
原料量：120×285 成品规格：3.0×282
2）存在的问题：
（1）轧制过程出现一支堆钢，主要原因：节奏慢（60s正常为35s）、水量大（700 m3/h、1150 m3/h）、速度低（F7速度为8.0m/s，正常为9.0m/s）导致头部温降过大撞扭转导槽堆钢；
（2）开轧2.8×222第一支尺寸不合造成检废；
3）工艺优化：
（1）从第一次轧制情况看，开轧温度偏高，要实现650℃的卷取温度，只有通过降低节奏、增大水量的措施才能做到，但这种措施造成头部温降偏大，因此对开轧、卷取温度制度重新进行讨论优化，达到既能保证产品质量又能保证生产顺行的目的；对温度制度进行修订：开轧温度范围为1050～1100℃；出钢节奏控制在55s；同时对冷却水流量进行了调整，粗轧流量：650m3/h；精轧流量：1130 m3/h，做好粗精轧的挡水工作， F1-4挡水板全部使用，以减少头部温降带来的不利影响；
(2）辊缝设定必须精确，调整工与操作工配合好，尽量保证第一支钢尺寸合适；
3.1.2.2工艺优化后轧制过程跟踪写实
1)12月10日白班、中班轧制了12炉SPA-H钢种，具体参数如下：
原料量：120×285 成品规格：3.0×282
2)存在问题：F5下工作辊工作侧烧，造成叠轧堆钢；
3)实际效果：
执行修订后的工艺规程，整个轧制过程较为顺利，没有出现工艺原因造成的堆钢，产品尺寸控制较好，工艺优化后的实施效果较为明显；对出现的工作辊研烧问题还需做好轧机轴承的检查，保证牌坊窗口尺寸精度，为生产顺行创造良好条件。
3.2 Q345B钢种的研究与开发
3.2.1 Q345B钢种试轧方案的制订
1)温度制度：
(1）钢坯入炉前严格检查连铸坯外形及表面质量，缺陷坯要及时剔出；
(2）加热原则：加热钢坯应均匀，避免轧制低温钢、黑印钢；出钢时间控制在55s以上，开轧温度：1080～1160℃；
(3）停轧降温制度见下表：
2）轧制制度
（1）冷却水要求：粗轧：550m3/h；精轧F1-3：500m3/h，F4-7：550m3/h；
（2）适当控制轧机速度，确保终轧温度控制在850～900℃；卷取温度：卷取目标温度：620～650℃；
（3）RE0后的高压水14MPa，RE1后的中压水4MPa，以保证表面质量；
（4）尺寸按车间内控标准及用户要求进行控制；
（5）单独堆放，轧制第一支由收集配合取样、检测；
（6）调度室做好全面的组织工作，轧制完成后及时通知相关单位恢复正常。
3.2.2 Q345B钢种轧制过程跟踪写实（选取120×435原料）
1)第一次轧制
（1）4月10日丁班轧制6炉Q345B钢种：
原料规格：120×435成品规格：3.25×413
2）存在问题：
(1）F5上支撑辊肩部剥落，造成了堆钢事故，并损坏F5上水管，白班换辊时检查到F6支撑辊肩部剥落同时更换；
(2）轧制过程出现一支卡F5导卫堆钢；
(3）设备问题：H4活套固定不牢，导致生产中断；
(4）轧制过程中板形不稳定，后通过加大活套张力来控制板形，但造成活套损坏较严重，造成停机。
(5）一炉抗拉强度超国标,一炉冷弯裂纹，后取复样重新检验，全部合格。
3)工艺优化:
（1）优化生产组织模式，小批量多批次轧制，轧制Q345B钢种之前的过渡规格控制在400吨，且规格过渡要适中，轧制吨位控制在500吨以内。
（2）安排生产过程中不更换R1，防止不好咬入造成头部温降过大。
（3）作好原料头部检查和轧制过程控制，防止在粗轧形成尖头。
(4）合理设定各机架的压下量，F4、F5的压下量分别≤1.5mm、≤1.0mm。轧制3.0mm以下厚度规格时F4的压下量减为≤1.2mm，但此时要注意F3的压下量不超过2.5mm的设置要求。
（5）做好粗、精轧的挡水工作，开轧的粗、精轧水量分别控制在300m3/h，850m3/h；轧制10支后将水量调整为500m3/h，1080m3/h；
（6）为避免头部温降太大，在不超额定电流的前提下，尽量提高RE0、R0的过钢速度，同时要求粗轧操作工尽量提高粗轧机组的速度，在快咬入FE1后再将速度调整下来，与精轧速度匹配；轧制速度一般不低于相同规格的普碳钢的速度。120×435原料规格时电流以不超额定电流为准，其它原料规格尽量按下发要求控制，尤其注意各机架负荷的均匀性。
（7）对停轧降温制度进行完善、修改：
A.降低加热一段的加热温度，最高温度控制在1250度以下，减少钢坯在高温区停留时间，均热段根据轧制节奏正常控制。
B.增大停轧时的降温幅度，停轧降温制度执行下表要求：
通过加大北侧烧嘴的煤气流量，提高钢坯北侧的温度（比南侧高10-15℃），方便轧机咬入。
3.2.3工艺优化后轧制过程跟踪写实：
1）4月14日甲班轧制12炉Q345B钢种：
原料规格：120×435成品规格：3.0×413
2）实施效果：
工艺改进后，整个轧制过程较为稳定，前期出现的问题没再重复出现，说明工艺改进后取得了一定的效果，具备了新钢种批量生产的技术条件，但在轧制120×435原料过程中还需注意以下几点：Q345B钢种硬度较高，轧制力较大不适合批量生产，只能穿插生产，且每次生产量不宜超过半个班次。其它原料规格可以批量生产；成品规格与原料规格尽量匹配：即厚度、宽度两个方向上的变形量不能过大，如用120×435原料不适合生产宽度在400mm以下、厚度在3.0mm以下的成品规格。
4.结语
通过对新钢种的研究与开发，不断修订完善新钢种生产工艺制度，确保了新钢种轧制过程的稳定顺行，使吨钢利润得到很大的提高，对提高产品的市场占有率起到很好的促进作用，为带钢创造了可观的效益。
参考文献：
[1]王廷溥《轧钢工艺学》冶金工业出版社1981.
[2]V.B.金兹伯格《板带轧制工艺学》冶金工业出版社1998.
[3]李方连主编《金属学及热处理》冶金工业出版社1995.