無頭軋制工藝是傳統熱軋帶鋼生產的一項技術突破，是指粗軋後的板坯在中間輥道上進行焊接，並連續不斷地通過精軋機組的一種技術。和傳統生產方式相比，由於減少了帶鋼在精軋機組穿帶和甩尾環節，帶鋼在恆張力條件下軋制，因此帶鋼頭尾的幾何精度和板形不良的比例大幅度下降，力學性能更均勻，收得率提高，機組的勞動生產率提高，並且可大量穩定地生產極薄帶鋼。
基本介紹
- 中文名：無頭軋制
- 外文名：The headless rolling
- 套用：熱軋帶鋼
- 優點：力學性能更均勻，收得率提高
- 目的：提高穿帶效率
- 領域：軋制
概述,無頭軋制優點,無頭軋制的目的,無頭軋制套用效果,
概述
無頭軋制技術是指將粗軋後的帶坯在中間輥道上焊合起來，並連續不斷地通過精軋機的一種技術。
傳統的板帶熱連軋精軋機組生產均以單塊中間坯進行軋制，因此，不可避免地要經過進精軋機組時的穿帶、加速軋制、減速軋制、拋鋼、甩尾等一系列過程。由此發生的尺寸公差和力學性能的不均勻性很難在原有工藝框架內得到解決。熱軋帶無頭軋制新技術正是解決這些問題的一項重要的技術突破。在傳統熱連軋中，板坯是在精軋機中一塊一塊地軋制的，帶鋼的頭部在出了精軋機到卷取機之前的這段長度上以及尾部出精軋機後的這段長度上處於無張力的狀態，造成每一卷帶鋼的頭尾部分尺寸公差和板形難以保證。同時，單塊坯軋制時因尾部無張力，故在精軋機架間常發生甩尾形成2~3層折迭咬入，從而產生軋輥表面裂紋和壓痕傷。而無頭軋制是將大約10塊帶坯在出粗軋機後的中間輥道上頭尾焊合在一起，接著進入精軋機中連續軋制，帶坯在恆張力下軋制，因此幾何精度和板形不良的比例大幅度下降。無頭軋制因穿帶和拋尾的減少，可以做到穩定的潤滑軋制。與此同時，穩定的潤滑軋制可使軋制力降低，因而可在較低溫度下進行軋制，生產出具有良好深沖性能的帶鋼，並可降低能源消耗。
無頭軋制優點
無頭軋製法主要套用在型材、盤條和帶材的連續軋制生產上。
優點是：
(1)可大幅度提高盤條的盤重和軋機產量。由於消除了每根軋件在各機架咬入瞬間引起的動態降速，連軋過程穩定，張力波動減小，從而為進一步提高軋制速度創造了條件；由於消除了兩根相鄰軋件之間的間隙時間，軋機利用率顯著提高，除換輥和檢修外，連續軋制時間可達幾個晝夜，軋機作業率可達90%以上，生產能力提高10%～12%；盤條的盤重可根據要求用飛剪任意調節；
(2)消除了咬入時因堆拉鋼造成的斷面尺寸超差和中間軋廢，並大量減少切頭、切尾的金屬消耗，從而使金屬收得率提高3%以上，產品質量也得以提高。當採用鋼坯首尾對焊法連續供坯時，焊縫質量良好，各項性能指標與母材基本一致；
(3)減少了溫度較低的軋件頭、尾部分對軋輥和導衛裝置的頻繁衝擊，減少了軋輥磨損，有利於軋機及其傳動裝置的平穩運轉；
(4)在實現連續酸洗、動態變規格軋制、連續退火和精整的帶鋼全連續化冷軋生產線上，為生產高品質、低消耗、多規格的帶鋼創造了條件；
(5)連續穩定的軋制給整個生產過程的自動控制創造了有利條件。
無頭軋制的目的
無頭軋制或半無頭軋制的目的，在於在解決間斷軋制問題的同時超越間斷軋制的限制，其中主要有：通過無頭尾軋制解決穿帶問題；通過無非穩定軋制提高質量穩定性和成材率；通過提高穿帶速度並使間隙時間為零提高生產效率；可生產超越過去極限軋制尺寸的超薄帶鋼或寬幅薄板，以及通過潤滑軋制和強制冷卻軋制新品種。
1、提高穿帶效率
單塊坯薄帶軋制過程中穿帶時產生的彎曲和蛇形，多是由於無張力產生的頭尾特有現象，當施加張力後，幾乎不發生蛇形現象並可實現穩定軋制。
2、提高質量穩定性和成材率
無頭或半無頭軋制使整個帶卷保持恆定張力實現穩定軋制，並且不發生由軋輥熱膨脹和磨損模型引起的預測誤差及調整誤差產生的板厚變化和板凸度變化，可顯著提高板厚精度。超薄熱帶的厚度精度可達±30μm，合格率超過99%，1.0mm帶鋼合格率甚至比1.2mm還要高。超薄熱帶還顯示出優良的伸長率和正常的微觀組織結構。另外，通過穩定軋制也提高了溫度精度。在無頭軋制中幾乎不發生板帶頭部到達卷取機前這段約100多米長的板形不良或非穩定軋制引起的質量不良。
3、提高生產率
通常，在熱軋廠生產1.8~1.2mm的薄規格板帶時，由於板帶頭部在輥道上發飄，穿帶速度限制在800m/min左右，而在無頭或半無頭軋制時已不受此限制。另外，單塊坯軋制巾的問歇時問在無頭軋制中減為零，由此可顯著提高薄規格軋制效率。
4、可生產薄而寬的鋼板和超薄規格板
無頭或半無頭軋制的主要目的之一，在於穩定生產過去熱軋工藝幾乎不可能生產的寬薄板和超薄規格鋼板。例如，在傳統連鑄連軋工藝中，過去熱軋最薄軋制到1.2mm，其最寬到1250mm。採用無頭軋制時，可將非常難軋的材料夾在較容易軋制的較厚材料之間，使其頭尾加上張力進行穩定軋制。因此，板厚1.2mm的可軋到1600mm寬，板寬1250mm以下的可軋到0.8mm。
無頭軋制套用效果
無頭軋制的效果，可從板厚精度、溫度精度和成材率等方面來考察。
無頭軋制套用效果在厚度命中率方面，無頭軋制無論是1.2mm還是1.0mm都超過了99%。這是因為常規軋制中由於穿帶造成的板厚波動在無頭軋制中大幅度降低；在成材率方面，無頭軋制提高約1%；在精軋出口溫度和卷取溫度命中率方面，無頭軋制兩者的精度都上升了2%~3%以上。這是因為板帶的形狀穩定、溫度容易降低的原頭部以1000m/min以上的高速穿帶。
