對1250熱軋帶鋼冷軋基料“起皮”缺陷成因的分析及處理

摘 要：鋼鐵工業(yè)的發(fā)展完善了我國社會經(jīng)濟結構，其中冷軋帶鋼工藝在鋼鐵制造中占據(jù)重要地位。本文首先分析了1250生產(chǎn)線帶鋼冷軋基料“起皮”的產(chǎn)生機理和原因，然后從基料弧度、軋制計劃、環(huán)境設置和軋輥管理四個方面提出處理措施，進而提升冷軋基料質(zhì)量。

關鍵詞：冷軋基料;基料弧度;軋制計劃;軋輥管理

前言：工業(yè)發(fā)展和技術更新的背景下，鋼鐵行業(yè)和工業(yè)對熱軋生產(chǎn)線的要求逐漸提高，帶鋼質(zhì)量評估和檢驗標準更加多元。由于制作過程中的技術不成熟等原因，帶鋼冷軋基料表面容易出現(xiàn)刮擦、劃傷和粘連等情況，其中起皮問題最為嚴重?；诖?，冷軋基料起皮問題應該得到重視。

一、冷軋基料“起皮”缺陷成因分析

（一）“起皮”產(chǎn)生機理

冷軋基料“起皮”是指的帶鋼表面出現(xiàn)鼓包和表皮脫落等現(xiàn)象，輕微情況表現(xiàn)為表皮出現(xiàn)小鼓包，類似起泡的結構;嚴重情況為表皮出現(xiàn)折疊、翹起和張開等形狀。基料表現(xiàn)的形態(tài)與軋帶鋼板的質(zhì)量和設置有著密切的聯(lián)系[1]。一方面，帶鋼的橫斷面的凸度、楔形和局部高點等方面影響著基料形狀。帶鋼橫截面主要由中心厚度、工作側面厚度和帶鋼傳動側面厚度決定，想要保證帶鋼正常參與工作，橫截面?zhèn)鲃雍凸ぷ鱾让娴暮穸纫∮谥行暮穸?。如果出現(xiàn)橫截面中心厚度嚴重低于側面運轉(zhuǎn)厚度的情況，將造成冷軋基料表面嚴重變形。另一方面，橫截面的理想狀態(tài)是主要部分具有二次曲線的特征，局部高點為鋼帶橫截面外部輪廓線中存在的突起位置。為保證橫截面具有二次曲線的形狀，企業(yè)需要注意軋輥縫隙形狀對軋輥的影響。軋輥縫隙形成受到軋輥原始形狀、軋輥受軋制力大小以及軋輥工作情況下溫度變化三方面原因的影響?？傮w而言，防止冷軋表面起皮與帶鋼橫截面聯(lián)系密切，其中帶鋼橫截面受到軋輥縫隙的影響。

（二）詳細原因分析

以帶鋼橫截面和軋輥管理為兩個主要方向，分析軋制計劃、軋輥工作環(huán)境和帶鋼橫截面與冷軋起皮的具體關系，進而發(fā)掘冷軋起皮的具體原因。首先，帶鋼橫截面形狀的主要檢驗標準為凸度、楔形和局部高點。將起皮冷軋中帶鋼橫截面與未起皮的進行比較分析，發(fā)現(xiàn)起皮冷軋的橫截面凸度較小，楔形和局部高點明顯偏大。由此，帶鋼橫截面凸度、楔形和局部高點都能影響冷軋質(zhì)量。其次，將起皮帶鋼的軋制計劃與質(zhì)量良好冷軋進行對比，發(fā)現(xiàn)起皮冷軋的軋制計劃中對應的公里數(shù)較高，并發(fā)現(xiàn)帶鋼表面起皮面積的占比隨著公里數(shù)的增加呈現(xiàn)上升趨勢。所以，軋制計劃的公里數(shù)與起皮現(xiàn)象關系密切。最后，檢測軋輥的工作環(huán)境，發(fā)現(xiàn)在熱度高的工作環(huán)境下，軋輥工作縫隙加大，變形嚴重，進而影響帶鋼橫截面的二次曲線形狀。為了發(fā)放冷軋表面起皮，需要控制軋輥運行時環(huán)境溫度，保證軋輥均勻減少磨損。

二、冷軋基料“起皮”處理措施

（一）優(yōu)化帶鋼橫截面

為了實現(xiàn)冷軋基料起皮現(xiàn)象的良好控制，企業(yè)首先需要優(yōu)化帶鋼橫截面。一方面，在帶鋼生產(chǎn)過程中，企業(yè)需要增加橫截面凸度，減少橫截面楔形和局部高點數(shù)值。根據(jù)帶鋼橫截面理想狀態(tài)符合二次曲線的原理，推導出橫截面凸度最佳數(shù)值為中心厚度減去側面厚度綜合的平均值，楔形數(shù)值為工作側厚度與傳動側厚度差的絕對值。所以，制作帶鋼時，可以逐漸提高中心厚度數(shù)值，降低工作和傳動側厚度數(shù)值，同時盡量保證傳動側厚度和工作側厚度相等。例如，原本參與冷軋的鋼帶中心厚度為0.05mm，工作側厚度為0.03mm，傳動側厚度為0.04mm。為了降低起皮發(fā)生概率，工廠可以采用中心厚度為0.06mm，側厚度均為0.03mm帶鋼。另一方面，可以根據(jù)冷軋基料的特點和用戶的要求對冷軋基料進行優(yōu)化，針對600-700mm寬度的冷軋采用0.03mm的凸度，對800-1030的冷軋采用0.05mm凸度。

（二）完善軋制計劃

軋制計劃與冷軋起皮的相關度較高，完善軋制計劃，調(diào)整生產(chǎn)計劃進度，是有效降低起皮發(fā)生概率的措施之一。一方面，從前文分析中可以看出，軋制計劃中公里數(shù)對冷軋起作用效果最大。由此，工廠應該在換輥后就制定冷軋計劃，避免非冷軋基料的軋制在冷軋基料前進行。同時工廠需要將原有周期公里數(shù)減小，對周期進行優(yōu)化[2]。例如，周期公里數(shù)為56km時，冷軋基料發(fā)生起皮現(xiàn)象，工廠應該及時將周期公里數(shù)調(diào)整為54km。另一方面，為了保證冷軋基料制造的順利進行，軋制計劃制定時需要保證軋制從厚到薄，相鄰軋制冷軋的厚度差小于4mm，大于1mm，最佳厚度為2mm左右;還保證寬度到窄的變化，寬度差距小于100mm，其中相差50mm的不同規(guī)格冷軋可視為同等寬度。

（三）環(huán)境設置

運行溫度和環(huán)境能夠影響軋輥縫隙和軋輥形狀變化，隨著受熱溫度越高軋輥的變形越嚴重，進而增加冷軋基料起皮概率，所以，企業(yè)應該控制軋輥的運轉(zhuǎn)環(huán)境，降低溫度。一方面，工廠可以利用水對精軋機組進行冷卻處理，設置軋輥冷卻水系統(tǒng)，系統(tǒng)可以對軋輥工作溫度進行測量，當溫度過高時，系統(tǒng)將對機組進行噴灑降溫，當溫度降低時系統(tǒng)自動停止工作。工廠可以根據(jù)軋輥多次的運行狀態(tài)調(diào)整系統(tǒng)水壓。例如，采用冷卻水后仍然發(fā)生起皮狀況時，工廠可以將原有0.6MPa的水壓提升到0.8MPa，將原有F1-F4的冷卻水嘴更換成大開口度水嘴。另一方面，工廠需要保證軋輥冷卻水水溫、冷卻水嘴和切水板等設備工作時不影響冷軋基料制造的其他流程?？偠灾捎美鋮s水系統(tǒng)控制軋輥運行溫度能夠減小軋輥不均勻摩擦，進而消除橫截面局部高點變化。

（四）軋輥管理體系完善

做好軋輥管理可以保證軋輥原始輥型需求，進一步規(guī)范冷卻制度，確保磨削精度符合標準，加大軋輥表面質(zhì)量檢查力度，確保磨削后的輥型滿足質(zhì)量要求。完善軋輥驗收工作，詳細測量軋輥底徑、孔徑為外徑尺寸，掌握軋輥寬度情況，使用樣板對軋輥的孔型進行測量，得出標準孔型尺寸;檢查軋輥表面的粗糙程度和內(nèi)外圓的同軸度，查看軋輥外觀是否保持完好，可以應用硬度計對軋輥硬度進行檢測;根據(jù)軋輥的標記情況，查看被檢測的軋輥標記是否完整，檢測后按照規(guī)格分類，依照次序擺放軋輥;做好軋輥檔案記載工作，新檢查驗收的軋輥，需要使用電筆在軋輥表面刻寫編號，并建立檔案卡，做好臺賬記載工作，實現(xiàn)軋輥檔案精細化管理。

結論：總而言之，本文以冷軋基料作為研究對象，分析1250熱軋帶鋼冷軋基料“起皮”現(xiàn)象的成因，針對問題所在尋找解決措施，通過優(yōu)化帶鋼橫截面，進一步完善軋制計劃，加強環(huán)境設置，推動科學軋輥管理，降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)經(jīng)濟效益，實現(xiàn)利益最大化。

參考文獻：

[1]林輝，周景如.熱軋薄板廠冷軋基料系列開軋及集約化生產(chǎn)工藝研究[J].能源研究與管理，2018（02）：103-105.

[2]閆文凱，俞飛.冷軋基料酸洗后表面黑條紋原因分析[J].中國冶金，2018，28（03）：60-65.

作者簡介：

趙明（1985-），男，籍貫：河北省泊頭市，學歷：大專，研究方向：熱軋帶鋼生產(chǎn).