冷硬板表面條狀缺陷的分析與消除

亓 萌

(山東泰山鋼鐵集團(tuán)有限公司，山東271100)

冷硬板表面條狀缺陷的分析與消除

亓 萌

(山東泰山鋼鐵集團(tuán)有限公司，山東271100)

通過對影響下游客戶產(chǎn)品表面質(zhì)量的冷硬板表面條狀缺陷進(jìn)行分析，跟蹤生產(chǎn)過程的工藝控制、職工操作、設(shè)備維護(hù)等方面，確定了產(chǎn)生冷硬板表面條狀缺陷的原因，通過對工藝數(shù)據(jù)的調(diào)整、軋輥的磨削、工藝潤滑系統(tǒng)的維護(hù)，消除冷硬板表面條狀缺陷，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，滿足了客戶使用要求。

冷硬板；表面條狀缺陷；工藝優(yōu)化

鋼卷軋制后隨著加工硬化的產(chǎn)生塑性降低，強(qiáng)度、硬度升高，生產(chǎn)的冷硬板產(chǎn)品適用范圍受到限制，通常作為鍍鋅產(chǎn)品的基板，也可作為90°折彎、低沖壓材料，此類用途對原料和軋制要求較為嚴(yán)格。泰鋼冷軋生產(chǎn)的厚度≤0.25 mm的薄規(guī)格冷硬板以鍍鋅基板為主，經(jīng)過長期的摸索和實(shí)踐，產(chǎn)品的板型和板面質(zhì)量穩(wěn)定，滿足了客戶的使用要求。

近段時(shí)間客戶反饋冷硬板板面發(fā)現(xiàn)條狀缺陷，產(chǎn)品加工后無法有效覆蓋，影響產(chǎn)品表面質(zhì)量。為此我們對冷硬板板面的條狀缺陷進(jìn)行了分析、研究，制定了一系列措施，解決這一質(zhì)量問題。

1 生產(chǎn)工藝

冷硬板產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程為：熱軋?jiān)稀评剿嵯礄C(jī)組→950 mm六輥可逆冷軋機(jī)組→精整機(jī)組剪邊→打捆入庫。

2 冷硬板條狀缺陷的原因分析

2.1 缺陷形貌

產(chǎn)品條狀缺陷形貌如圖1所示。

2.2 生產(chǎn)現(xiàn)狀

根據(jù)客戶的反饋，我們對厚度≤0.25 mm的薄規(guī)格冷硬板的生產(chǎn)進(jìn)行了跟蹤，跟蹤結(jié)果見表1。

(a)

(b)

表1 薄規(guī)格冷硬板生產(chǎn)跟蹤(厚度≤0.25 mm)

通過表1可以看出，條狀缺陷出現(xiàn)的頻率較大，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量受到影響，同時(shí)我們也對厚度≥0.25 mm的產(chǎn)品進(jìn)行了跟蹤，發(fā)現(xiàn)條狀缺陷出現(xiàn)頻率較低。

2.3 原因分析

2.3.1 原料狀況

通過開卷對原料上下表面進(jìn)行觀察，均未發(fā)現(xiàn)板面質(zhì)量缺陷，條狀缺陷的出現(xiàn)也不固定，與原料本身的缺陷位置無法對應(yīng)，因此認(rèn)為原料本身不是產(chǎn)生此類缺陷的根本原因。

2.3.2 工藝參數(shù)

重點(diǎn)對軋制工藝的執(zhí)行情況進(jìn)行了對比，軋輥的換輥量、輥系的配對直徑、換輥后的軋輥校驗(yàn)和熱輥、軋制規(guī)程的執(zhí)行等各方面均符合要求，因此認(rèn)為工藝參數(shù)不是產(chǎn)生此類缺陷的根本原因。

2.3.3 機(jī)組輥系

在鋼卷產(chǎn)生條狀缺陷后采取了換輥處理，對換下的工作輥進(jìn)行表面檢查發(fā)現(xiàn)有與板面位置對應(yīng)的凹坑缺陷，因此確定工作輥是產(chǎn)生此類缺陷的原因之一。

2.3.4 其它輥系

對與鋼帶表面接觸的除油輥和出入口轉(zhuǎn)向輥進(jìn)行了檢驗(yàn)，各輥系表面均未發(fā)現(xiàn)缺陷，出入口轉(zhuǎn)向輥表面質(zhì)量較好，除油輥表面不清潔，出現(xiàn)粘結(jié)異物狀況，因此認(rèn)為除油輥表面清潔度是產(chǎn)生此類缺陷的原因之一。

2.3.5 工藝潤滑系統(tǒng)

重點(diǎn)對平床過濾機(jī)的使用、磁過濾器的使用、雜油撇除裝置的使用進(jìn)行了觀察，同時(shí)從工藝潤滑系統(tǒng)不同位置進(jìn)行取樣分析乳化液中的雜質(zhì)和鐵皂的含量，分析發(fā)現(xiàn)箱體取樣點(diǎn)鐵皂值達(dá)到0.9%，軋機(jī)噴灑處鐵皂值達(dá)到0.6%，供液泵出口處取樣點(diǎn)的鐵皂值達(dá)到0.7%，由于化驗(yàn)數(shù)據(jù)可能會存在微小偏差，從近段時(shí)間的化驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，經(jīng)常出現(xiàn)鐵皂值>0.5%的情況，由此判定工藝潤滑系統(tǒng)中鐵粉含量較高。化驗(yàn)過程中還發(fā)現(xiàn)乳化液中雜質(zhì)較多，在軋制過程中，雜質(zhì)可能會進(jìn)入輥縫引起輥面損傷，因此認(rèn)為工藝潤滑系統(tǒng)的清潔度也是產(chǎn)生此類缺陷的原因之一。

2.4 缺陷產(chǎn)生機(jī)理分析

2.4.1 軋制輥系

針對輥系硌傷的缺陷對軋機(jī)的工作輥和中間輥進(jìn)行了硬度檢測和工藝參數(shù)校正，工作輥硬度測量數(shù)據(jù)見表2。

表2 工作輥輥身硬度(HSD)測試結(jié)果

由表2可以看出，工作輥硬度普遍較低，現(xiàn)采用的Cr5軋輥其特點(diǎn)為硬度高，抗事故能力差，而現(xiàn)有的工作輥硬度處于標(biāo)準(zhǔn)硬度邊緣或更低，不符合軋制薄規(guī)格產(chǎn)品的軋輥硬度要求，此類問題的出現(xiàn)與軋輥淬硬層的縮小、軋輥疲勞使用以及疲勞層未有效磨削等因素有關(guān)，同時(shí)在檢查成對工作輥中發(fā)現(xiàn)，上下輥硬度偏差較大，大于要求的3HSD。當(dāng)原料板面和乳化液中的雜質(zhì)進(jìn)入輥縫后，低硬度的軋輥會受到影響，產(chǎn)生輥面缺陷。

2.4.2 工藝潤滑系統(tǒng)

工藝潤滑系統(tǒng)中采用的是40目的過濾紙，采用人工開盒走紙方式，每兩小時(shí)走紙一次，此過程中可能會出現(xiàn)濾紙偏斜或壓盒后濾紙未壓好等狀況，造成局部無濾紙，過濾能力下降。磁過濾器雖然在運(yùn)行，但吸粉效果較差，刮泥板刮泥效果差，或者刮泥板松動，將直接導(dǎo)致乳化液清潔度變差，鐵粉含量、雜質(zhì)含量升高，通過乳化液噴嘴進(jìn)入輥縫中，產(chǎn)生軋輥硌傷或壓入缺陷。

2.4.3 除油輥系統(tǒng)

軋機(jī)兩側(cè)的除油輥采用偏斜壓下的方式，鋼帶表面的乳化液被除油輥擠下后，一部分殘留在除油輥上，在開卷過程中可能會粘結(jié)酸洗板板面的細(xì)微雜質(zhì)，在軋制過程中可能會粘結(jié)板面的鐵粉，通過擦拭發(fā)現(xiàn)有大量的油污和異物粉狀殘留，當(dāng)壓下力較大時(shí)，可能會對板面產(chǎn)生壓入性缺陷或劃傷等質(zhì)量問題。

3 缺陷解決對策

通過上述對缺陷產(chǎn)生機(jī)理分析，制定如下技術(shù)改進(jìn)措施：

(1)調(diào)整軋輥系統(tǒng)參數(shù)。重新確定厚度≤0.25 mm薄規(guī)格產(chǎn)品使用的軋輥數(shù)據(jù)，上線軋輥的輥徑配對≤1.5 mm，上下輥的硬度差≤2HSD，單支軋輥的三點(diǎn)硬度≥93HSD。軋輥磨削時(shí)，根據(jù)磨削量嚴(yán)格控制磨削，消除軋輥產(chǎn)生的疲勞層。

(2)調(diào)整工藝潤滑系統(tǒng)。平床過濾機(jī)采用的是40目濾紙，可過濾10 μm的顆粒，因此在不增加濾紙過濾的前提下，確保人工走紙時(shí)濾紙不出現(xiàn)折疊、破損現(xiàn)象，箱盒壓下時(shí)，確保濾紙邊部壓下到位，防止在大流量乳化液沖擊下，因壓下不足產(chǎn)生的濾紙松動等狀況，提高過濾效果。修復(fù)磁過濾器系統(tǒng)，對刮油板進(jìn)行修復(fù)，更換磁力較弱的磁棒，人工協(xié)助清理磁棒，杜絕因鐵粉堆積產(chǎn)生磁力下降，規(guī)定每周三、周日對磁棒進(jìn)行人工清理，控制乳化液檢測指標(biāo)鐵皂值<0.5%。

(3)調(diào)整除油輥輥系。每生產(chǎn)兩卷鋼卷對機(jī)前、機(jī)后除油輥進(jìn)行擦拭，提高輥系清潔度，防止異物粘接壓入，同時(shí)每班次對出入口轉(zhuǎn)向輥進(jìn)行擦拭。

(4)對生產(chǎn)的鋼卷進(jìn)行逐卷檢查，發(fā)現(xiàn)板面出現(xiàn)條狀缺陷后立即更換工作輥，并對中間輥進(jìn)行檢查。

(5)軋輥磨削完成后，對軋輥表面進(jìn)行覆膜，保護(hù)軋輥，軋輥上線時(shí)做好清理和輥面擦拭。

(6)軋輥更換完成后，對機(jī)前、機(jī)后進(jìn)行乳化液噴灑，乳化液的噴灑壓力>0.5 MPa，噴嘴角度及流量符合要求，沖洗機(jī)架和軋輥，防止異物造成輥系損傷。

(7)從乳化液箱體底部排放口排放部分乳化液后重新配液，逐漸改善乳化液清潔度。

(8)做好原料的檢查工作，不軋制大面積銹蝕或連續(xù)點(diǎn)狀銹蝕的鋼卷，防止銹蝕缺陷引起輥系損傷。

4 結(jié)論

通過對軋輥、工藝潤滑系統(tǒng)、除油輥、工藝指標(biāo)和操作規(guī)范的改進(jìn)，我們對后序軋制厚度≤0.25 mm冷硬板鋼卷進(jìn)行了跟蹤，發(fā)現(xiàn)整改后條狀缺陷出現(xiàn)頻率降低，在持續(xù)整改后缺陷基本消除。隨著工藝潤滑系統(tǒng)清潔度的提高，鋼卷板面的顏色由暗淡變?yōu)楣饬粒|(zhì)量明顯提高。

通過對冷硬板條狀缺陷的分析與研究，改進(jìn)措施后未再出現(xiàn)此類缺陷，軋機(jī)的生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)步提高，產(chǎn)品降級率明顯降低。同時(shí)通過各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)和控制措施的實(shí)施為生產(chǎn)高質(zhì)量的產(chǎn)品奠定了基礎(chǔ)，逐步適應(yīng)了鋼鐵行業(yè)高、精、特的產(chǎn)品質(zhì)量需求。

編輯 陳秀娟

Analysis and Elimination of Strip Defects on the Surface of Chill Plate

Qi Meng

The strip defects on the surface of chill plate which influence the surface quality of downstream customer′s products have been analyzed, and the process control, employee operation and equipment maintenance in manufacturing process have been traced to confirm the reasons for the strip defects. The strip defects on the surface of chill plate can be removed by process data adjustment, roll grinding and lubrication system maintenance to improve product quality and meet the requirements of customer for use.

chill plate; strip defects on surface; process optimization

2016—10—26

亓萌(1987—)，男，從事軋鋼工藝技術(shù)工作。

TG333.7+2

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