連續(xù)臥式退火爐碳套輥結(jié)瘤的處理方法

王永

摘 要：在現(xiàn)有工藝條件下連續(xù)臥式退火爐爐輥結(jié)瘤只能控制，無法徹底杜絕。本文提出不更換碳套輥，利用磨輥去除結(jié)瘤點的具體方法，利用這些方法可有效降低爐輥結(jié)瘤危害，提高碳套使用壽命。

關(guān)鍵詞：磨輥；結(jié)瘤；碳套輥；無取向電工鋼

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.11.032

1 概述

連續(xù)退火是冷軋電工鋼生產(chǎn)過程中，決定磁性能及力學性能的最終工藝環(huán)節(jié)。為了充分利用微張力退火提高終產(chǎn)品的磁性能，冷軋電工鋼退火一般選用的臥式爐。臥式退火爐爐輥呈水平、平行布置，生產(chǎn)時爐內(nèi)鋼帶在爐輥上運行，為了防止擦傷鋼帶，電工鋼退火爐爐輥一般采用石墨碳套輥。石墨材質(zhì)較軟，與鋼帶間的摩擦系數(shù)?。▋H為0.2～0.3），既耐磨，又兼具自潤滑性，退火過程中輥面即便與鋼帶發(fā)生相對滑動，也不會擦傷、劃傷鋼帶[1-4]。實際生產(chǎn)過程中，碳套表面出現(xiàn)結(jié)瘤硬點時，在退火爐的高溫條件下就會在鋼帶上壓出凹坑。如爐輥結(jié)瘤一出現(xiàn)就立即停爐批量更換，不但增加了備件費用，而且嚴重影響產(chǎn)量。因此本文探索了不更換碳套輥，通過磨輥去除結(jié)瘤點的方法。

2 爐輥結(jié)瘤頻率高的原因

電工鋼退火爐爐輥容易結(jié)瘤有幾方面的原因：其一，電工鋼為了降低鐵損值，成分中硅含量較高，冷軋軋制時冷硬卷表面鐵粉、硅泥殘留量較高。此類殘留物在退火清洗時不易清洗干凈，進入退火爐易粘結(jié)在爐輥表面形成結(jié)瘤點；其二，冷軋電工鋼為了降低鐵損值，抑制磁時效，要求成品碳含量不高于30ppm，而實際原料卷常常大于30ppm，高出的碳就需要在退火過程中加濕脫去。加濕脫碳過程中鋼帶表面形成的氧化物經(jīng)爐內(nèi)氫氣還原后極易粘結(jié)在爐輥表面形成結(jié)瘤點；其三，生產(chǎn)時鋼帶在爐輥上無包角，如爐輥轉(zhuǎn)動精度調(diào)整不好，爐輥與鋼帶就存在相對運動，摩擦產(chǎn)生的鐵粉易凝結(jié)在爐輥表面形成結(jié)瘤點。

3 爐輥結(jié)瘤造成的后果

冷軋電工鋼常用厚度規(guī)格為0.35、0.5mm，而退火溫度一般高達800℃以上，因此鋼帶對結(jié)瘤點的敏感性特別強。其次，退火爐輥多達一百多根，任何一根出現(xiàn)結(jié)瘤，生產(chǎn)出的鋼帶下表面就會出現(xiàn)凹坑，輕則降級，重則報廢。生產(chǎn)過程中鋼帶出現(xiàn)爐輥結(jié)瘤類凹坑，無法確定具體結(jié)瘤爐輥定位困難，不得不進行批量更換。

4 通過磨輥去除爐輥結(jié)瘤的可行性

爐輥結(jié)瘤物是以鐵元素為主的硬質(zhì)點，鑲嵌在軟滑的石墨基體上。鐵質(zhì)點與鋼帶間的摩擦系數(shù)在0.5以上，如結(jié)瘤碳套輥與運行鋼帶發(fā)生相對滑動時，結(jié)瘤物就有可能在鋼帶摩擦力的作用下在石墨基體上滾動，進而脫落。因此原理上通過磨輥去除結(jié)瘤是可行的。當鋼帶出現(xiàn)凹坑時，首先需要確定是否為爐輥結(jié)瘤造成。這可以根據(jù)鋼帶上凹坑周期一般等于結(jié)瘤輥周長的方法，確定結(jié)瘤輥類型，再根據(jù)凹坑的方向確認結(jié)瘤輥是跟下表面接觸的輥子還是和上表面接觸的輥子。一般爐輥碳套輥直徑與其它接觸鋼帶的工作輥輥徑不同，且鋼帶在碳套輥上面運行的，只能形成下表面凹坑，結(jié)合這兩點就很容易確定是否碳套是否結(jié)瘤。當確認爐輥出現(xiàn)結(jié)瘤后，就可以根據(jù)爐輥結(jié)瘤程度采用以下模式磨爐輥。

5 磨輥的實施過程

5.1 磨輥方案的制定

（1）板面凹坑輕微不影響判級時啟動在線磨爐輥模式。采用此模式時其它生產(chǎn)工藝參數(shù)不變，從易結(jié)瘤區(qū)域開始一次設(shè)定4-16根爐輥加速或降速轉(zhuǎn)動，同時核算時間和速度，當經(jīng)過磨爐輥區(qū)域的鋼帶到達出口質(zhì)量檢查臺時，出口停線進行檢測。如發(fā)現(xiàn)凹坑變長，周期發(fā)生變化，說明結(jié)瘤點在變速磨削的爐輥上。這樣就可以依次減少磨輥數(shù)定位結(jié)瘤爐輥。如凹坑未變化，則停止已磨削爐輥，開始磨削其它區(qū)域的爐輥，直至定位結(jié)瘤爐輥。

（2）當凹坑將要達到降級程度時啟用停線磨爐輥模式。此時上厚度為0.7-0.9mm的厚帶停在爐內(nèi)，低速轉(zhuǎn)動爐輥，對所有爐輥進行整體磨削。磨削時間根據(jù)凹坑嚴重程度在30-120min之間。

（3）當停線磨爐輥重新起線后，發(fā)現(xiàn)還有頑固的結(jié)瘤點未磨掉時啟動連續(xù)磨爐輥模式。此時需要不間斷的減速磨削結(jié)瘤輥，延緩結(jié)瘤點長大，直至檢修換輥。

5.2 準確定位結(jié)瘤爐輥

通過長時間觀察，我們發(fā)現(xiàn)碳套輥結(jié)瘤后，與鋼帶無相對運動時凹坑呈點狀，發(fā)生相對運動時凹坑延軋制方向呈條狀，且相對運行速度越大，凹坑越長。碳套輥運行線速度大于鋼帶運行速度時，凹坑周期小于碳套輥周長，碳套輥運行線速度小于鋼帶運行速度時，凹坑周期大于碳套輥周長。利用此原理，通過加速或減速轉(zhuǎn)動各區(qū)域爐輥就可以確定結(jié)瘤爐輥的具體位置。

5.3 提高磨輥效果的措施

在線磨輥過程中要盡量生產(chǎn)爐溫要求低的牌號，爐溫降低結(jié)瘤體體積收縮量大于石墨基體，結(jié)瘤點與石墨基體間易出現(xiàn)間隙，更易于掉落。磨爐輥時使用厚帶，爐輥受到的摩擦力更大，更有利于提高磨輥效果。磨輥過程中爐輥先以高于鋼帶的速度轉(zhuǎn)動3～5min，然后再以低于鋼帶的速度轉(zhuǎn)動3～5min，依次交替，結(jié)瘤點先受到逆鋼帶運行方向的摩擦力，然后受到順鋼帶方向的摩擦力，結(jié)瘤點前后滾動在碳套上磨出一個凹槽，當其滾至凹槽較寬處時，結(jié)瘤點就容易脫落。為了降低磨爐輥時對爐內(nèi)張力影響，磨爐輥時相鄰爐輥采用加、減速交替磨輥，相鄰爐輥對鋼帶的摩擦力方向相反，正好抵消，降低了對爐區(qū)張力的影響。

6 結(jié)束語

（1）利用磨輥準確定位結(jié)瘤爐輥位置，去除爐輥結(jié)瘤從生產(chǎn)實踐角度看完全可行。

（2）利用加減速在線交替磨輥法、停線磨法結(jié)合連續(xù)磨輥法，可有效去除爐輥結(jié)瘤點，降低凹坑缺陷對無取向硅鋼產(chǎn)品質(zhì)量的影響。

參考文獻：

[1]Midorikawa S，Katoh S.Cermet powder for sprayed coating excellent in build-up resistance and roll having sprayed coating thereon [P].US 6572518B1，2003（06）：03.

[2]蘇語誠，尤小勇.冷軋硅鋼用石墨碳套的研制[J].江蘇冶金， 2003，31（03）：22-23.

[3]田常曉.硅鋼脫碳退火碳套結(jié)瘤分析[J].電工鋼，2010（01）： 21-24.

[4]武文君.控制爐底輥表面結(jié)瘤，提高鋼板表面質(zhì)量[J].太鋼科技， 2002（02）：39-21.