論熱連軋精軋機空過工藝研究與應用

劉旭東

摘要：基于熱連扎廠生產的管線鋼，存在性能不穩定，產品質量不達標的情況，優化生產工藝方式，可以提升管線鋼生產穩定性，提升工藝水平?；诖?，本文主要就熱連扎精扎機空過工藝應用中面臨的困境進行研究，基于管線鋼工藝提出的軋機空過思想進行探究，具體研究了熱連扎精扎機空過工藝開發和應用情況，旨在優化軋機工藝，提高作業效率。

關鍵詞：熱連扎精扎機;空過工藝;工藝水平;生產線

引言：熱連扎精扎機空過工藝在品種鋼生產過程中，展現了顯著的工藝技術應用優勢，為產品生產提供了技術支持，優化了熱軋帶鋼生產線，提高了生產效率，保證了產品生產質量。因此，相關研究人員認為，有必要深入探究熱連扎精扎機空過工藝的應用情況，從而不斷提升熱連扎精扎機空過工藝水平。

1 熱連扎精扎機空過工藝應用中面臨的困境

1.1 精扎機穿帶不穩定問題

相關研究學者實踐研究發現，不同型號的熱連扎精扎機生產工藝水平也存在一定的差異性，部分型號的熱連扎精扎機在應用過程中，存在性能不穩定等情況，進一步分析發現，精扎機組在負荷分配上存在不合理之處，在穿戴過程中出現了翹頭現象，無形中埋下了安全隱患，增加了卡鋼和撞裂軋輥安全事故發生幾率?；诖?，為提升熱連扎精扎機應用穩定性，進而更好滿足管線鋼生產需要，需要深入研究管線鋼性能的影響因素，加強對熱連扎精扎機空過工藝的探究，進而實現熱連軋廠最大化效益。

1.2 產品性能不穩定

在實際應用部分型號的熱連扎精扎機時，發現在精扎機軋制過程中存在壓下量較小的問題，影響到晶粒的抑制效果;在此種情況下，熱連扎精扎機的壓下率達不到10%～15%，難以完全將晶粒壓碎;最終得到帶鋼晶粒存在大小不均勻的情況，有的晶粒規格在14μm～15μm，有的晶粒規格在3μm～5μm，甚至出現了混晶的現象。有相關研究人員，使用了API5L-X80熱連扎精扎機進行試驗分析，發現軋制的帶鋼晶?；炀КF象較為嚴重，同時，發現有落錘斷口問題，亟需提升熱連扎精扎機組的應用性能，從而達到晶粒細化的目的。

現階段，管線鋼控制軋制及控制冷卻工藝技術發展到全新的階段，在熱加工過程中引入計算機控制技術，科學設定了軋制溫度、晶粒尺寸、α中殘余應變等相關參數，實現對相關參數指標的控制和改變，為管線鋼性能提升和開發應用夯實了基礎。實踐研究發下，當精軋溫度在800攝氏度左右進行精軋操作時，可提高壓下量，具體要結合生產現場的工藝應用情況和設備投入使用情況，進而在最大程度上提高管線鋼的壓下率，達到壓下標準;進一步研究發現，應用熱連扎精扎機空過工藝，可解決上述精扎問題，更好滿足生產現場的應用需要[1]。

2 基于管線鋼工藝提出的軋機空過思想

基于管線鋼在工藝發展驅動下，發展到全新的階段，因此，有相關研究人員對管線鋼變形抗力與變形速率之間的關系;試驗研究發現，當管線鋼變形速率不斷增加的情況下，變形抗力隨之增加，抗力增加程度存在一定的差異性，究其原因發現，與管線鋼變形溫度條件有一定的關聯性，受變形速率影響，造成變形抗力的增加，此種狀態下管線鋼的位錯移動速度也在持續加快，此時，需要加大切應力，最大程度上增加管線鋼的變形抗力。

進一步研究發現，管線鋼從塑性變形整個過程，硬化和軟化變化明顯，受變形速率的影響，無法滿足塑性變形所需的施加，因此，造成管線鋼金屬材料再結晶軟化時間，無法保證塑性變形效果，最終導致加工硬化，造成管線鋼變形鋼抗力增大。研究中，探究管線鋼變形速率與變形抗力關系過程中，充分考慮到管線鋼塑性變形過程中吸收的能量轉化問題;研究顯示，當管線鋼變形速率增加的情況，呈現出顯著的溫度效應顯著，此時，管線鋼溫度持續升高，對變形抗力也產生了一定的影響;同時，發現變形速率對摩擦系數的影響也較大，且在不同溫度范圍內，變形抗力變化也存在一定的差異;通過上述研究進一步證實了當精軋溫度在800攝氏度左右時，應用空過工藝可滿足管線鋼壓下率標準，適合生產現場的應用。

3 熱連扎精扎機空過工藝開發和應用

3.1 工藝開發

3.1.1 二級數學模型開發

相關研究人員在研究熱連扎精扎機空過工藝過程中，運用二級數學模型進行空過工藝功能進行開發，通過組建空過功能模型，加強工藝與實際生產之間關聯性的研究，確?？者^工藝開發符合生產現場需要。開發人員在開發程序中，對空過情況進行判斷和預測，就不用的層別號進行計算，設定相關的計算參數。開發人員主要運用的是精軋模型中的負荷分配方式進行開發研究的，為強化空過功能，將熱連扎精扎機的負荷分配數值設定為自動后移狀態。

3.1.2 加強基礎自動化控制系統功能開發

在研究和開發熱連扎精扎機空過工藝過程中，有研究人員基于空過功能優化視角，充分利用基礎自動化控制系統和上述提到的二級數學模型進行全面的開發，重點開發軋鋼工藝和相關設備控制系統等，包括咬鋼信號調整、傳動故障空過、空過機架的輥縫處理等。在咬鋼信號調整中，主要根據軋制力進行判斷，并采取周期積分方法，對無法產生咬鋼信號情況進行優化和調整;針對空過速度方面的問題，主要采取的是將下游機架級聯等量傳輸給上游機架;當機架處于空過狀態時，空過機架級聯量為“0”;針對傳動故障而言，在空過狀態下，出現傳動故障空過，可對空過機架傳動系統控制字進行修改，轉化為空過主傳動狀態[2]。

3.2 工藝應用

空過工藝主要應用在管線鋼生產過程中，深入研究空過工藝性能和功能，可為工藝改進劑管線鋼生產提供保障。以下就熱連扎精扎機空過工藝應用情況展開探究：

3.2.1 管線鋼溫度制度和化學成分分析

以狀鐵素體管線用鋼為例，此種管線鋼主要應用在我國“西氣東輸”工程中，展現了顯著的應用優勢，此種管線鋼是在傳統管線鋼基礎上降低碳含量，增加Mn、Mo含量，并添加了Nb、Ti等微合金元素。就狀鐵素體管線用鋼屬性看，具有高密度位錯、晶粒細小、高韌性特征，廣受管線鋼生產廠商青睞。有研究人員在管線鋼以往開發經驗基礎上，研究了管線鋼X70的化學成分，成分中包含Si、V、Cr、Cu、P、S、C等成分，其中Mn、Mo、Nb等成分含量較高;進一步研究發現，使用熱連軋機空過工藝軋制厚規格的管線鋼，優化了工藝生產過程，通過調整Nb、Ti、Mo等化學成分的含量，保證了生產效益，降低了經濟成本，工藝優勢顯著。

3.2.2 分析管線鋼空過軋機生產負荷分配

在二級數學模型開發應用支持下，實現管線鋼自動軋鋼目標，進一步根據此模型進行計算和參數設定，合理地調整了管線鋼空過軋機生產負荷分配值，針對X70的六機架分配方式看，以42.42rdr、24.85rdr、9.63rdr、6.11rdr為主，X70的五機架分配方式看，以42.42rdr、0rdr、24.88rdr、13.43rdr為主。根據二級數學模型計算后，推導得出了兩種機架在不同負荷分配方式下的壓下量和壓下率。就優化分配后的管線鋼空過工藝效果看，解決了厚規格管線鋼軋制過程中面臨的困境問題，提升了管線鋼軋制穩定性;將空過工藝應用于其他品種鋼生產中，同樣解決了厚規格軋制問題，大大提升了產品生產性能，提高了產品穿帶穩定性。

結論：綜上所述，對熱連軋精軋機空過工藝研究與應用，為精軋控制系統優化改進，提供了全新的思路，可充分利用空過工藝進行產品開發進而應用，大大提升產品質量的同時，解決了設備生產運行過程中出現的問題，從根本上提高了軋機運行效率，應用前景廣闊。

參考文獻：

[1]郜振興.熱卷箱在熱連軋機組中的應用[J].裝備機械，2021（2）：26-30+57.

[2]劉寶龍，唐衛東.熱軋半連軋生產線改造[J].一重技術，2021（3）：8-11.