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1、低碳贝氏体钢生产中的板形控制肖彦忠 孔德南（安阳钢铁股份有限公司）摘 要：冷却过程中，钢板产生瓢曲的主要原因是厚度方向和宽度方向的冷却不均。结合现场实际情况，分析了由于宽度方向冷却不均导致钢板瓢曲的影响形式，并制定了相应的措施，达到了改善板形的目的。关键词：低碳贝氏体钢 板形控制 瓢曲 控制冷却 PROFILE CONTROL OF LOW CARBON BAINITIC STEELXiaoYanzhong Kong Denan(Anyang Iron & Steel Stock Co.,Ltd)Abstract：Cooling process, uneven cooling along th
2、ickness direction and width direction is the main influencing factors of steel plate buckling.Combined with the actual situation, Form of steel plate buckling due to uneven cooling along width direction has been analysised, and corresponding measures was formulated. Finally we achieved the purpose o
3、f improving the shape.Key words：low carbon bainitic steel；profile control；buckling；controled cooling0 前言控制冷却技术可以改善钢板组织，提高钢板的力学性能。在控冷过程中保持钢板的板形平直是保证生产顺行的关键。控制钢板的横向和厚度方向冷却的对称性是控制钢板平直度的主要手段。目前通常采用调整上下冷却水量的比例以保证厚度方向上冷却的均匀性，而为了使横向冷却均匀一般采用边部遮蔽技术或调整横向冷却水量的办法。层流冷却方式的设计是保证钢板板形的基础条件，然而实际生产中的运行条件往往和层流设计时的理想条件存
4、在着一定的差距，这主要表现在横向冷却均匀性的控制上，因为轧制时钢板存在一定的镰刀弯，同时钢板也不可能完全在辊道中心线上运行，存在着一定的偏移，这种不均匀性随着冷却能力的加大，矛盾会更加突出。在生产低碳贝氏体钢时由于冷却能力较大，横向冷却不均匀的表现很明显，非常容易出现瓢曲缺陷。对于薄规格的钢板可以通过冷矫直机进行矫正，但对于厚规格钢板，产生瓢曲后无法矫直。为了进一步改善钢板板形，结合现场实际情况，对钢板产生瓢曲的原因进行了探讨，并采取了一定措施。1 现状安钢炉卷轧机层流冷却装置配备了边部遮蔽装置，通过调整层流冷却上、下集管的水量配比能够很好的控制厚度方向上的冷却不均匀性，而在横向不均匀性调节方
5、面主要存在着下面矛盾。、钢板横向上存在着边部冷却快，中间部分冷却慢的问题。而层流冷却在横向上水量是均匀分布的，这样钢板横向上存在着不均匀性。、实际轧制过程中，由于镰刀弯的存在和钢板容易出现偏离横向中心线，边部遮蔽装置应用效果较差，这样由于层流冷却下集管冷却水的回落，造成钢板边部冷却加快，横向不均匀性进一步加大。这种矛盾随冷却水量的加大而更加突出，因此在低碳贝氏体钢生产中非常容易出现瓢曲现象，瓢曲度达到15mm/m左右，严重的达到25mm/m。由于瓢曲的形成，冷却过程中钢板上表面的冷却水不能被即使吹扫掉，增大了横向冷却不均匀性的同时又造成了厚度方向上的不均匀性，终冷温度的控制难度增加。2 分析从
6、现状情况来看，目前钢板冷却过程中的横向不均匀性是产生瓢曲的主要矛盾。钢板产生瓢曲，从根本上来说是由于组织相变过程中各部分体积变化不同引起的。钢板冷却过程中，随温度降低，钢板各部分呈线性收缩，但发生相变过程中体积会发生膨胀，直到大部分相变完成后，在温度的影响下体积又会呈收缩状态，其体积变化曲线见图1所示。 图1：钢板冷却过程中体积变化曲线通过观察现场冷却过程中的实际情况发现，钢板冷却过程中产生瓢曲主要发生在500600温度区间，这说明在这一温度区间内，内部组织开始发生了相变，而且相变较为强烈。根据现场情况，钢板边部冷却较快，中间部分冷却较慢，在CCT冷却曲线图中绘制出两部分的连续冷却曲线，如图2
7、所示。图2：钢板边部和中间部分的CCT曲线从图中可以看出，钢板边部和中间部分的相变开始时间存在着一个时间差。由于钢板边部冷却较快，相对于中间部分提前发生相变，体积进入膨胀阶段，而中间部分还未进行相变，体积仍处于收缩过程，随着温度的继续降低，这种矛盾逐步加剧，当组织应力大到一定程度后，钢板边部翘起形成瓢曲，而且越来越严重，直到一定数量的组织发生相变后，两部分体积变化差值逐步减小，最后趋于稳定。而当钢板翘起到一定高度后，钢板上表面的冷却水不能被吹扫掉，容易形成存水，这种情况的出现，又加大了钢板厚度方向上冷却的不均匀性。3 措施根据现场情况，为了减少钢板瓢曲程度，一方面需要减小钢板横向不均匀性，另一
8、方面减小边部和中间部分的相变时间差，为了达到这一目的，采取了以下措施：、钢板采用负凸度轧制成型。这样由于中间部分相对较薄，冷却过程中其冷却速度也就相对增大，在一定程度上减小了横向冷却的不均匀性。、层流冷却由连续式冷却方式改为分段式冷却。先把钢板由800连续冷却至550左右，然后空冷一段时间，以使钢板温度有一个短暂的回复和重新分布的过程，这样中间部分和边部的温差会迅速减小，随后连续冷却到工艺要求的终冷温度。这样钢板冷却过程中，在体积膨胀区间内，中间部分和边部的体积变化基本上处于一种同步变化状况，体积变化的矛盾相对缓和。4 效果通过以上措施的实施，低碳贝氏体钢的板形得到了明显改善，冷却过程中钢板不再出现存水现象，钢板瓢曲度基本降到了7mm/m以下，效果较为明显。5 结语 造成钢板瓢曲的主要原因是钢板冷却过程中的不均匀性所致。冷却的不均匀性主要有两种，一种为厚度方向上的冷却不均，这种情况可以通过调整层里冷却上、下集管的水量加以控制，一般水量分配比例为1：2。另一种是横向上的冷却不均匀性，对于冷却水量横向均匀分布的层流冷却装置，都存在着这样的问题，此时可以采用分段式冷却的控冷方式，在得到有效组织的前提下，明显改善板形质量。