冷軋基料“色差”分析與改進(jìn)

趙旭朝

德龍鋼鐵有限公司 河北 邢臺(tái) 054009

正文：

1 引言

“色差”為近年來(lái)冷軋經(jīng)常反饋的問題，冷軋基料在冷軋過程中，一般在邊部出現(xiàn)一條2-3cm寬度的亮帶線，與板面其他部位形成鮮明的色差，觸摸期間無(wú)明顯手感，與常規(guī)起鼓缺陷類似，色差嚴(yán)重期間形成冷軋起鼓起筋，退火時(shí)起鼓部位就會(huì)發(fā)生粘連，開卷時(shí)出現(xiàn)褶皺，并且對(duì)其后續(xù)鍍錫、彩涂工序的產(chǎn)品質(zhì)量造成影響，冷軋卷出現(xiàn)色差現(xiàn)象常伴隨小批量出現(xiàn)，形成質(zhì)量異議，給熱軋及冷軋?jiān)斐蓳p失，本文通過對(duì)色差現(xiàn)象進(jìn)行研究分析，確認(rèn)了冷軋基料板凸度與色差的關(guān)聯(lián)，通過調(diào)整冷軋基料板凸度解決了冷軋色差缺陷。

2 色差原因

通過調(diào)查冷軋客戶反饋的色差質(zhì)量異議卷生產(chǎn)信息，發(fā)現(xiàn)色差卷在熱軋板厚度方面存在規(guī)律性不均的體現(xiàn)，與造成起鼓的原因較為相似，但對(duì)板凸度及整個(gè)冷軋基料橫截面厚度的要求更為嚴(yán)格，色差部位實(shí)測(cè)熱軋厚度偏厚0.02-0.06mm左右，經(jīng)冷軋軋制后，隨著鋼卷直徑測(cè)增加，厚度不均部位被軋平，超厚部位會(huì)導(dǎo)致起伏越來(lái)越大，當(dāng)起伏量較大時(shí)便形成冷軋起鼓，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的實(shí)用性和外觀，造成產(chǎn)品降級(jí)或報(bào)廢，色差乃至起鼓卷引起的直接后果時(shí)使得帶材產(chǎn)生附加浪型，使板型和表面質(zhì)量受到影響，造成產(chǎn)品降級(jí)。

2.1 厚度遺傳性

板坯斷面形狀具有遺傳性，會(huì)影響軋制后帶鋼的斷面形狀。形成色差的冷軋基料測(cè)量原始帶鋼厚度偏差較小，如果粗軋除鱗不均勻或軋輥冷卻水嘴的不均勻，中間坯縱向上將會(huì)有一條厚度增厚現(xiàn)象，經(jīng)過精軋各架軋機(jī)軋制后，仍會(huì)出現(xiàn)縱向一條厚度增厚，增厚部位經(jīng)冷軋后形成后續(xù)色差缺陷。

在加熱過程及除鱗等各工序的進(jìn)行，冷軋基料橫向存在溫度不均現(xiàn)象，溫度不均部位經(jīng)過精軋各架軋機(jī)軋制后，延伸異常同時(shí)造成橫向的厚度不均，尤其是軋輥冷卻水的不均勻或水嘴堵塞 將會(huì)導(dǎo)致某架軋輥局部磨損不均，嚴(yán)重時(shí)在軋輥末期出現(xiàn)明顯厚度不均，偏厚部位造成冷軋色差的出現(xiàn)。抽查軋輥冷卻水嘴異常期間的帶鋼橫向厚度情況如圖1、圖2所示：

圖1 軋輥冷卻水嘴

圖2 冷軋橫斷面厚度曲線

2.2 輥型不合理

色差與帶鋼板形關(guān)系密切，通常板形指帶鋼的平直度和橫斷面形狀，橫斷面形狀又稱板凸度，是指帶鋼沿寬度方向的厚度差，有效控制板凸度既可以當(dāng)值楔形、局部高點(diǎn)的缺陷，而且能夠保證帶鋼平直度，造成色差鼓的因素主要為橫斷面形狀，橫斷面形狀不良的具體表現(xiàn)為：凸度異?；蚴切ㄐ魏途植扛唿c(diǎn)數(shù)值較大。

通過對(duì)色差的研究分析以及結(jié)合我公司的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，造成冷軋色差的因素主要為：一是局部存在高點(diǎn)，二是凸度過小。局部高點(diǎn)主要是由于使用CVC曲線軋輥，軋輥長(zhǎng)期處于同一位置，導(dǎo)致軋輥不均勻磨損，從而導(dǎo)致帶鋼局部高點(diǎn)，在冷軋過程中不均勻延伸造成了色差現(xiàn)象。凸度過小主要是由于軋輥的原始凹度過小導(dǎo)致。軋輥凸度影響軋件在軋制時(shí)的穩(wěn)定性，如果穩(wěn)定性遭到破壞，軋件將偏離了軋制中心線，而隨著軋制時(shí)間的延長(zhǎng)，這種偏離加重。由于冷軋料多為材質(zhì)較軟、屈服強(qiáng)度較低的鋼種，因此變形抗力低，雖然在軋制3.0 mm 以下薄規(guī)格時(shí)軋制力增加，但軋輥熱凸度也隨之增加，因此，如果精軋支撐輥、工作輥原始輥形凸度過大，使軋件在軋制時(shí)穩(wěn)定性、平衡性遭到破壞，軋件偏離中心線軋制必然導(dǎo)致楔形，楔形的出現(xiàn)就會(huì)使帶鋼的高點(diǎn)不再中間，后出現(xiàn)的局部高點(diǎn)導(dǎo)致了冷軋色差現(xiàn)象。經(jīng)研究分析原始輥型凸度的異常導(dǎo)致了色差的頻繁發(fā)生

3 改進(jìn)措施

3.1 水嘴檢查

建立軋輥冷卻水嘴檢查臺(tái)帳，各班組利用停車換輥期間對(duì)軋輥冷卻水嘴進(jìn)行檢查維護(hù)，及時(shí)清理異常水嘴。梳理層流冷卻水嘴，制定層流冷卻水嘴檢查制度，保障層冷冷卻的均勻性。

3.2 新輥型設(shè)計(jì)

在冷軋料的軋制過程中，初始時(shí)的輥型是平直的，由于在軋制過程中軋輥出現(xiàn)熱膨脹，且輥身在軋制過程中出現(xiàn)不均勻受力，使得軋輥出現(xiàn)不均勻磨損，再加上由于軋輥出現(xiàn)的撓曲壓扁變形現(xiàn)象，使得軋制輥縫變得不再均勻，從而造成冷軋基料厚向的不均勻變形，因此，為了彌補(bǔ)軋制過程中輥縫不均勻而在初始的時(shí)候需要給軋輥磨削成具有一定凸度的輥形，彌補(bǔ)了輥縫由于熱膨脹、彈性壓扁、撓曲變形所引起的輥縫不平直現(xiàn)象，使輥縫保持平直。對(duì)德龍當(dāng)前產(chǎn)生色差的熱軋過程數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，存在兩方面的問題，針對(duì)此問題對(duì)輥型重新設(shè)計(jì)，F(xiàn)1-F7均采用正弦曲線，包角90°，并同時(shí)增加原始凹度，輥型對(duì)比見表1，在生產(chǎn)過程中，軋輥每支軸向竄動(dòng)一次，有效解決了不均勻磨損導(dǎo)致的局部高點(diǎn)問題。同時(shí)軋制過程中通過彎輥力的干預(yù)，將凸度控制在C40（距兩側(cè)40mm）=0.05±0.01mm之間。

表1 原、新輥型對(duì)比(*0.01mm)

新輥形的設(shè)計(jì)并投入使用后，冷軋基料板凸度控制符合要求，以C40控制0.05±0.01mm之間，對(duì)新輥型的使用進(jìn)行固化，新輥型持續(xù)投入期間，無(wú)起鼓質(zhì)量異議產(chǎn)生。

4 結(jié)束語(yǔ)：

消除冷軋基料橫向的溫度差，保證橫向溫度的均勻性，能夠有效解決橫向的厚度差，消除無(wú)規(guī)律性厚度因素造成的冷軋色差缺陷；

優(yōu)化精軋工作輥輥型，控制冷軋基料板凸度C 4 0在0.05±0.01mm之間能夠有效解決邊部色差缺陷。