森吉米爾二十輥軋機(jī)不銹鋼冷軋工藝產(chǎn)品表面缺陷

蘇學(xué)藝

【摘 要】本文通過分析二十輥森吉米爾軋機(jī)的設(shè)備特點(diǎn)和生產(chǎn)工藝特點(diǎn)、入口側(cè)來料的材料性能特性以及出口側(cè)生產(chǎn)各類不同鋼種或不同產(chǎn)品規(guī)格時(shí)對應(yīng)匹配不同的產(chǎn)品質(zhì)量控制要求，詳細(xì)地重點(diǎn)闡述軋機(jī)工序比較容易產(chǎn)生的幾類典型表面缺陷的主要產(chǎn)生原因及其有效的預(yù)防控制措施，以達(dá)到使軋機(jī)缺陷發(fā)生率處于較低的產(chǎn)品質(zhì)量控制水平。

【關(guān)鍵詞】二十輥森吉米爾軋機(jī)；冷軋工序；不銹鋼產(chǎn)品；缺陷

1.二十輥軋機(jī)介紹（CRM）

本鋼不銹鋼廠的20輥軋機(jī)采用世界先進(jìn)、成熟、可靠的工藝裝備，主要設(shè)備均由世界知名的廠商提供?？偘虨榈聡鳶MS-DEMAG公司，年生產(chǎn)能力為19萬噸（2臺(tái)）冷軋不銹鋼卷。電氣系統(tǒng)由法國CONVERTEAM公司配套，機(jī)組自動(dòng)化由基礎(chǔ)自動(dòng)化級(jí)和過程控制級(jí)組成。本機(jī)組在工藝布置和機(jī)械裝備上具有世界領(lǐng)先水平，產(chǎn)品種類很豐富，能更好的適應(yīng)市場需求。

2.設(shè)備特點(diǎn)

二十輥森吉米爾軋機(jī)是目前軋輥數(shù)最多的軋制極薄帶材的軋機(jī)，適于軋制變形阻力大的合金帶材。二十輥森吉米爾軋機(jī)中，一對小直徑的工作輥由18個(gè)支承輥排列為三排依次支承，具有良好的各向剛性，可承受較大的軋制力和水平帶材張力，軋制能耗低、成品精度高、厚度薄，具有如下優(yōu)點(diǎn)[1]：

（1）工作輥直徑小，最小可軋厚度減小，且軋制壓力較低。二十輥森吉米爾軋機(jī)中，工作輥與支撐輥的直徑比可達(dá)1∶10，而四輥冷軋機(jī)一般為1∶3～1∶4，因此可大大縮小變形區(qū)長度，在給定的軋制力下單位壓力增加，可以采用大壓下量進(jìn)行軋制。

（2）輥系的排列形式及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可保證小直徑工作輥沿其輥身長度方向在垂直和水平面上具有很高的剛度。

（3）由于工作輥直徑小，工作輥彈性壓扁很小，不經(jīng)中間退火即可用較少道次軋制難變形金屬和合金，并可獲得很薄的帶材。

（4）由于裝有軋輥輥型控制裝置和帶鋼邊緣板形控制裝置，可以在軋制過程中控制支撐輥和工作輥的輥型。

（5）采用多支點(diǎn)梁的背襯軸承支撐輥和整體機(jī)架，保證了工作機(jī)座具有很大剛性，從而使鋼帶在寬度和長度方向上達(dá)到很窄的厚度公差范圍。

（6）裝有計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，軋制過程控制自動(dòng)化程度很高、控制精度高、響應(yīng)速度快，適于軋制高強(qiáng)度金屬及合金等材料。

3.二十輥軋機(jī)冷軋工序產(chǎn)品的主要表面質(zhì)量要求

軋制產(chǎn)品應(yīng)達(dá)到客戶訂單所要求的冷軋帶鋼目標(biāo)厚度，并確保在訂單的有效公差范圍內(nèi)；通過一定的壓縮比，改善金屬的金相組織；產(chǎn)品要求達(dá)到一定的表面要求（比如：BA光亮表面，Super8K鏡面表面，2B表面，2BB光亮表面，No.3/No.4/HL等修磨表面，毛化表面，花紋表面等）。

表面缺陷的形成有兩方面原因：一是原料帶來的，在冷軋過程中暴露，并繼續(xù)保持或殘留下來的缺陷；二是在冷軋過程中產(chǎn)生的缺陷。下面主要針對冷軋過程中產(chǎn)生的缺陷進(jìn)行闡述。

4.冷軋工序產(chǎn)生的缺陷及其消除對策

冷軋工序機(jī)組很多，每個(gè)機(jī)組和單體設(shè)備均可能造成表面缺陷，而且往往是連續(xù)性的或周期性的。下文重點(diǎn)闡述冷軋工序中二十輥軋機(jī)生產(chǎn)線比較容易產(chǎn)生的幾類冷軋主要表面缺陷類別及其消除對策。

（1）冷軋凹坑或印痕：特征是在長度方向上，以CRM工作輥周長為間距出現(xiàn)的凹凸形傷痕。

產(chǎn)生原因：在大軋制力的運(yùn)行條件下，工作輥輥面表層出現(xiàn)疲勞掉肉或者有異物小顆粒黏附在工作輥表面即會(huì)產(chǎn)生此類缺陷。

消除對策：首先必須注意確保所采購的工作輥其輥面硬度滿足工藝要求的前提下，日常生產(chǎn)運(yùn)營過程中磨輥間（RGS）須控制好工作輥輥面疲勞層的磨削量，而同時(shí)二十輥冷軋機(jī)生產(chǎn)線（CRM）則須嚴(yán)格控制軋制中使用一對新工作輥的總軋制道次數(shù)。

（2）錐度輥壓痕（車胎花紋）：特征是在長度方向無周期非直線的凹凸形傷痕。

產(chǎn)生原因：該類缺陷主要是一中間輥輥面損傷所致。

消除對策：對磨輥間（RGS）須控制好一中間輥輥面疲勞層的磨削量；二十輥冷軋機(jī)生產(chǎn)線（CRM）則須根據(jù)機(jī)架輥系的差異性及不同的鋼種材料特性合理分配每道次壓下量和軋制張力匹配，從而有效預(yù)防軋制力過大而損傷軋輥輥面[2]。

（3）刀花（螺旋紋）：特征是在帶鋼上與長度方向45度左右的帶狀痕跡。

產(chǎn)生原因：軋輥磨削時(shí)，進(jìn)刀量過大產(chǎn)生花紋，軋制時(shí)傳遞到帶鋼表面上。

消除對策：對磨輥間（RGS）需控制好工作輥的進(jìn)刀量，二十輥冷軋機(jī)生產(chǎn)線（CRM）則須在工作輥上機(jī)使用前認(rèn)真檢查軋輥表面。

（4）人字紋：特征是在鋼板中心線兩側(cè)對稱出現(xiàn)的人字波浪形，并與軋制方向成某個(gè)角度。

產(chǎn)生原因：二十輥冷軋機(jī)生產(chǎn)線（CRM）壓下和張力不平衡。

消除對策：調(diào)整張力或壓下率。

（5）油花紋：特征是斑點(diǎn)狀無規(guī)則近似鍍鋅板表面的鋅花紋，或者像雨點(diǎn)狀的花紋。

產(chǎn)生原因；軋制速度過快，帶鋼冷卻不足。

消除對策：1、控制好軋制速度；2、控制好帶鋼溫度。

（6）紙印痕或紙斑：特征是鋼卷墊紙的皺折狀痕跡在鋼板上留下了花紋。

產(chǎn)生原因：墊紙的皺折處滯留了很多軋制油，經(jīng)退火后在帶鋼表面產(chǎn)生的花紋。

消除對策：首先要平滑墊紙，其次減少墊紙長度，關(guān)注軋機(jī)末道次使用的中間墊紙的紙面粗糙度（墊紙品質(zhì)特性）[3]。

5.結(jié)語

我廠二十輥軋機(jī)生產(chǎn)剛剛起步，生產(chǎn)過程中存在著諸多的問題，而且二十輥軋機(jī)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行工況的復(fù)雜性以及不銹鋼鋼卷材料特性的多樣性和客戶定單產(chǎn)品表面要求的差異性，在不銹鋼板材的生產(chǎn)過程中較多的產(chǎn)品缺陷均來自二十輥軋機(jī)的冷軋工序段，所以對二十輥軋機(jī)的設(shè)備性能和工藝參數(shù)的如何合理優(yōu)化才能有效地降低冷軋工序段主要缺陷的比例，這一直以來是不銹鋼板材生產(chǎn)的主要追求目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊荃.不銹鋼冷軋工藝質(zhì)量控制技術(shù)講座[R].北京：北京科技大學(xué)高效軋制國家工程研究中心，2007/09.

[2]李登超.不銹鋼板帶材生產(chǎn)技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008/09.

[3]潘純久.二十輥軋機(jī)及高精度冷軋鋼帶生產(chǎn)[M].北京：冶金工業(yè)出版社， 2003/09.