本鋼于2007年引進(jìn)兩臺德國SMS-Demag公司單機(jī)架六輥CVC可逆軋機(jī)，可軋制碳鋼、硅鋼、高強(qiáng)鋼，最薄軋制厚度0.15 mm。硅鋼板形包括橫截面外形和平坦度兩個項目，而凸度和邊緣降是橫截面外形主要參數(shù)[1]。硅鋼產(chǎn)品不僅要求板形平坦度良好，而且對硅鋼板的橫向厚差要求更高，這是由它的用途決定的[2]。因此，對硅鋼原料的凸度和軋后邊緣降的關(guān)系研究及分析是十分必要的。目前硅鋼單機(jī)架邊緣降指標(biāo)低于國內(nèi)同行業(yè)水平，連退的疊裝系數(shù)呈下降趨勢，直接影響下游用戶的產(chǎn)品質(zhì)量和成本，因此針對硅鋼產(chǎn)品邊緣降采用深入的理論分析與工藝改進(jìn)勢在必行。

1. 邊緣降定義及控制現(xiàn)狀

1.1 邊緣降定義

邊緣降是指冷軋帶鋼邊部在一定寬度范圍內(nèi)由于多種原因造成的厚度劇烈減薄現(xiàn)象[3]。

邊緣降量：距帶鋼邊部100 mm位置點厚度與15 mm位置點厚度的差值，見公式（1）：

式中，Δh為邊緣降量，mm；h100為距帶鋼邊部100 mm位置點厚度，mm；h15為距邊部15 mm位置點厚度，mm。

邊緣降率：帶鋼邊部15 mm位置點厚度值h15與帶鋼寬度中點厚度值h中點的比值，見公式（2）：

式中，α為邊緣降率，%。

1.2 邊緣降控制現(xiàn)狀

根據(jù)對冷軋無取向硅鋼成品（牌號50BW800、成品厚度0.5 mm）的現(xiàn)場測量及用戶反饋，邊緣降為8~12 μm，控制不穩(wěn)定，硅鋼疊裝系數(shù)僅為0.975。不同廠家同牌號、同規(guī)格的冷軋硅鋼產(chǎn)品邊緣降對比情況見表1。

由表1可見，本鋼硅鋼產(chǎn)品的邊緣降均值高于鋼企一、鋼企二指標(biāo)4 μm，高于鋼企三、鋼企四指標(biāo)2 μm。

為滿足用戶對疊裝系數(shù)的要求，單機(jī)架可逆軋機(jī)在生產(chǎn)無取向硅鋼時，必須減小其邊緣降指標(biāo)，即邊緣降≤8 μm以保證供貨標(biāo)準(zhǔn)。除了根據(jù)單機(jī)架可逆軋機(jī)現(xiàn)狀、以該產(chǎn)線現(xiàn)有設(shè)備特性為基礎(chǔ)進(jìn)行軋制過程邊緣降控制外，還應(yīng)重點考慮硅鋼原料的影響。因此，確定對硅鋼產(chǎn)品軋后邊緣降與原料關(guān)系進(jìn)行系統(tǒng)研究。

2. 邊緣降與原料的關(guān)系

邊緣降與原料關(guān)系的研究主要通過對硅鋼產(chǎn)品軋制后與熱軋供料橫斷面輪廓、凸度（橫向厚度分布）的分析來完成。

2.1 熱軋供料橫斷面輪廓分析

首先，對熱軋供料橫斷面輪廓分析，即對硅鋼原料凸度進(jìn)行實際測量。在硅鋼酸洗原料庫，隨機(jī)選取牌號50BW800、規(guī)格2.55 mm×1240 mm、熱軋卷號X190808541L的硅鋼原料進(jìn)行測量，做橫斷面輪廓分析。對硅鋼原料鋼卷進(jìn)行寬度方向畫點，為凸度測量做準(zhǔn)備，如圖1所示。

根據(jù)圖1對鋼卷由操作側(cè)向傳動側(cè)逐點測量各點厚度值，對厚度測量值做折線圖分析，如圖2所示。

由圖2可見，硅鋼原料測試卷的厚度分布為中間厚度值較大，兩邊部厚度急劇減薄，傳動側(cè)尤其明顯。

凸度是帶鋼橫截面中點厚度與兩側(cè)邊部標(biāo)志點平均厚度之差[4]，見公式（3）：

式中，Ce40為熱軋成品板凸度，μm；Hm為帶鋼橫截面中點厚度，mm；Ho為操作側(cè)距帶鋼邊部40 mm處厚度，mm；Hd為傳動側(cè)距帶鋼邊部40 mm處厚度，mm。

圖2中，帶鋼Ce40（邊部標(biāo)志點取值40 mm）的凸度為38 μm，帶鋼邊緣降為13.75 μm。

2.2 軋制后橫斷面輪廓與邊緣降

軋制后橫斷面輪廓及邊緣降情況分布是對測量鋼卷牌號50BW800、規(guī)格0.5 mm×1220 mm（1220 mm是酸洗后對1240 mm每側(cè)切邊10 mm后的寬度）經(jīng)1#單機(jī)架可逆軋機(jī)進(jìn)行軋制，冷軋后由操作側(cè)向傳動側(cè)進(jìn)行畫點，測量各點厚度值，對厚度測量值做折線圖分析，如圖3所示。

由圖3可見，硅鋼原料測試卷軋制后的厚度分布由操作側(cè)向傳動側(cè)有增厚的趨勢，兩側(cè)邊部40 mm內(nèi)厚度陡降。帶鋼Ce40（邊部標(biāo)志點取值40 mm）的凸度為10 μm，帶鋼邊緣降為8 μm。

2.3 邊緣降與原料關(guān)系分析

通過將測試卷分別在1#、2#軋機(jī)軋制，對軋制后的邊緣降與原料進(jìn)行對比，以及鋼卷批量測量軋制后邊緣降與原料對比分析，來確定邊緣降與原料關(guān)系。

2.3.1 測試卷1#軋機(jī)軋后邊緣降與原料對比

（1）測試卷經(jīng)1#軋機(jī)軋制后與硅鋼原料的斷面尺寸（軋制后的1220 mm 寬度對應(yīng)硅鋼原料1240 mm每側(cè)切邊10 mm后的寬度）對比，如圖4所示。

由圖4可見，硅鋼原料與軋制后的厚度分布均有操作側(cè)向傳動側(cè)增厚的現(xiàn)象，軋制前后的曲線特性一致，橫向厚度分布相似，邊緣降趨勢相同，兩折線圖的相似度很高。

（2）對1#軋機(jī)軋后的測試卷邊緣降與原料數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，見表2。

由表2可知，硅鋼原料測試卷的凸度為38 μm，帶鋼邊緣降為13.75 μm；硅鋼原料測試卷軋制后的凸度為10 μm，帶鋼邊緣降為8 μm。硅鋼原料的凸度、邊緣降的大小，直接影響軋后產(chǎn)品的凸度及邊緣降值?？梢?，硅鋼原料的斷面形狀對冷軋成品的凸度和邊緣降影響程度非常大。

2.3.2 測試卷2#軋機(jī)軋后邊緣降與原料對比

隨機(jī)選擇與測試鋼卷同規(guī)格、同牌號的硅鋼原料卷，在2#單機(jī)架可逆軋機(jī)進(jìn)行軋制。對軋制前后的帶鋼橫向厚度分布情況進(jìn)行畫點測量（與前述測量方式相同），其斷面輪廓形狀、厚度分布趨勢、凸度、邊緣降與1#軋機(jī)生產(chǎn)的測試卷雷同，不做具體闡述。

2.3.3 批量測量鋼卷軋后邊緣降與原料對比

隨機(jī)選擇與測試鋼卷同規(guī)格、同牌號的硅鋼原料25卷，分別在1#、2#單機(jī)架可逆軋機(jī)軋制。對軋制前后的帶鋼邊緣降情況進(jìn)行測量，并制作散點圖，如圖5所示。

由圖5可見，硅鋼原料與軋制后硅鋼成品的邊緣降，在統(tǒng)計一定樣本數(shù)據(jù)的情況下，表現(xiàn)了較強(qiáng)的線性趨勢[5]。

2.3.4 邊緣降與原料關(guān)系分析

硅鋼原料的斷面形狀經(jīng)冷軋后被按比例保留，其斷面輪廓、凸度、厚度分布趨勢與原料非常相似。由于冷軋過程要求保證板形良好，所以軋制過程中雖然板凸度的絕對值不斷減小，但比例凸度始終保持不變[6]。

綜上測量統(tǒng)計、分析和對生產(chǎn)實際的對比研究發(fā)現(xiàn)，無取向硅鋼原料的凸度對冷軋成品的邊部厚度分布，即軋后邊緣降的影響程度非常大。針對上述分析結(jié)果，確定對硅鋼成品邊緣降進(jìn)行優(yōu)化，提高硅鋼疊裝系數(shù)。

3. 邊緣降控制優(yōu)化及效果

對硅鋼成品邊緣降的優(yōu)化，通過控制硅鋼原料凸度、軋機(jī)EDC輥開發(fā)等控制手段來完成。

3.1 控制硅鋼原料凸度

要求熱軋成品斷面輪廓：一方面邊部減薄區(qū)相對要窄，另一方面厚度在橫斷面上呈均勻、平滑狀態(tài)，為對稱分布的弧狀形貌，原料沿寬度方向不許有楔形。

熱軋對硅鋼原料板凸度的控制措施為：

(1) 精軋工作輥熱凸度控制。

(2) 精軋工作輥、支撐輥輥型優(yōu)化配置。

(3) 精軋負(fù)荷分配優(yōu)化。

(4) 精軋彎輥力控制優(yōu)化。

通常熱軋生產(chǎn)硅鋼原料時，凸度應(yīng)控制在合理范圍之內(nèi)。經(jīng)對滿足邊緣降標(biāo)準(zhǔn)鋼卷跟蹤試驗、凸度查詢和分析，確定熱軋成品板凸度Ce40控制在(30±10) μm為宜。

3.2 軋機(jī)EDC輥開發(fā)

借鑒三冷軋五機(jī)架六輥CVCPLUS軋機(jī)經(jīng)驗，開發(fā)硅鋼單機(jī)架可逆軋機(jī)具有邊緣降控制功能的EDC軋輥，可以有效控制邊緣降。

3.3 邊緣降優(yōu)化效果

針對邊緣降控制優(yōu)化控制措施，進(jìn)行現(xiàn)場效果檢驗。經(jīng)2#單機(jī)架可逆軋機(jī)，在硅鋼連退機(jī)組隨機(jī)取樣10卷硅鋼產(chǎn)品，牌號50BW800、規(guī)格0.5 mm×1220 mm，測量邊緣降情況，見表3。

由表3可知，隨機(jī)取樣10卷的平均邊緣降范圍為5.5～8.5 μm，平均值為7.15 μm，達(dá)到硅鋼產(chǎn)品邊緣降≤8 μm的指標(biāo)。

4. 結(jié)束語

（1）通過研究發(fā)現(xiàn)，硅鋼原料與軋制后硅鋼成品的邊緣降有較強(qiáng)的線性關(guān)系，原料的凸度值直接影響邊緣降指標(biāo)的控制水平。

（2）硅鋼原料凸度應(yīng)控制在合理范圍之內(nèi)，熱軋成品板凸度Ce40控制在(30±10) μm為宜。

（3）開發(fā)硅鋼單機(jī)架可逆軋機(jī)具有邊緣降控制功能的EDC軋輥，可以有效控制邊緣降。

參考文獻(xiàn)

[1]傅作寶.冷軋薄鋼板生產(chǎn).北京:冶金工業(yè)出版社,2005

[2]段明南.冷軋無取向硅鋼的邊緣降控制優(yōu)化研究.寶鋼技術(shù),2014(2):42doi:10.3969/j.issn.1008-0716.2014.02.006

[3]曹建國.冷連軋機(jī)邊降控制竄輥數(shù)學(xué)模型研究.鋼鐵,2008(8):57doi:10.3321/j.issn:0449-749X.2008.08.013

[4]陳云鵬.UCMW軋機(jī)帶鋼邊緣降的成因分析與控制.軋鋼,2010,27(5):21doi:10.3969/j.issn.1003-9996.2010.05.006

[5]朱簡如.邊緣降控制技術(shù)的應(yīng)用.寶鋼技術(shù),2001(5):10doi:10.3969/j.issn.1008-0716.2001.05.003

[6]胡柯.單機(jī)架UCM軋機(jī)板形的控制策略.安徽冶金,2010(1):33

文章來源——金屬世界