冷軋薄板生產(chǎn)過(guò)程中板帶表面缺陷的成因與對(duì)策

劉 東

（河鋼股份有限公司唐山分公司，河北 唐山 063016）

在冷軋薄板的過(guò)程中，存在著很多的影響因素和細(xì)節(jié)，這些影響因素和細(xì)節(jié)將會(huì)直接決定最后所生產(chǎn)的產(chǎn)品的質(zhì)量。在現(xiàn)階段，最看重的就是產(chǎn)品的質(zhì)量問(wèn)題。如果產(chǎn)品的質(zhì)量存在著缺陷，將會(huì)導(dǎo)致客戶的流失，進(jìn)而導(dǎo)致企業(yè)利潤(rùn)的下降。并且出現(xiàn)的殘次品也不能及時(shí)被處理，導(dǎo)致工藝生產(chǎn)的成本損耗。所以在當(dāng)下冷軋薄板的過(guò)程中，產(chǎn)品的質(zhì)量直接反映了加工工藝的水平高低。在當(dāng)今的市場(chǎng)形勢(shì)下，冷軋產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)非常劇烈，想要從眾多的企業(yè)中脫穎而出，就必須要在產(chǎn)品的質(zhì)量上嚴(yán)格把關(guān)，總結(jié)冷軋薄板在生產(chǎn)過(guò)程中板帶表面存在缺陷的原因，并分析相應(yīng)的對(duì)策，解決這些問(wèn)題，彌補(bǔ)缺陷[1]。

1 冷軋薄板生產(chǎn)原理

平時(shí)企業(yè)一般采用厚度為1.5mm到6mm的普通薄鋼板作為冷軋薄板的坯料，所以在原料的選取上就必須要一絲不茍，來(lái)保證在冷軋薄板生產(chǎn)過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題。選好原材料之后，就要進(jìn)行一系列的加工工序，主要存在的工序有酸洗、冷軋、脫脂、退火、平整和剪切，生產(chǎn)出來(lái)的成品一般要經(jīng)過(guò)以上幾個(gè)步驟，選好的普通鋼板在經(jīng)過(guò)酸洗的過(guò)程中，一般要用鹽酸洗去鋼板上的氧化鐵皮，來(lái)保證原材料的表面光潔，在冷軋的過(guò)程中，必須要注意冷軋到一定程度的時(shí)候，采用退火來(lái)使鋼板軟化。但是在退火之前，由于鋼板表面存在著一些油脂，所以要在退火之前將表面的油脂洗刷干凈，鋼板軟化后要進(jìn)行平整，在保證鋼板平整后，就可以對(duì)鋼板進(jìn)行剪切。

在冷軋鋼板的過(guò)程中，會(huì)進(jìn)行酸洗的這一個(gè)步驟，酸洗過(guò)程中遺留下來(lái)的廢棄鹽酸會(huì)進(jìn)入酸再生爐中進(jìn)行反應(yīng)，在這個(gè)反應(yīng)的過(guò)程中，廢棄鹽酸會(huì)與空氣進(jìn)行反應(yīng)，主要是與氧氣反應(yīng)，在高溫的條件下，大約在600-700°C的范圍內(nèi)，會(huì)與氧氣反應(yīng)生成三氧化二鐵與四氧化三鐵，主要的產(chǎn)物是三氧化二鐵，這是產(chǎn)生的一種副產(chǎn)品，用途和價(jià)值都極為廣泛，但是由于現(xiàn)階段下的技術(shù)不夠成熟，導(dǎo)致氧化鐵粉的質(zhì)量相對(duì)較低，不能夠達(dá)到要求，其中最為主要的影響因素就是酸再生爐中產(chǎn)生反應(yīng)時(shí)的各個(gè)參數(shù)，研究好各個(gè)參數(shù)之間的關(guān)系，再根據(jù)這些關(guān)系采取措施。本文主要從酸再生爐里的反應(yīng)原理出發(fā)，根據(jù)原理中不可避免的一些缺陷，進(jìn)行一定舉措，將氧化鐵粉的質(zhì)量提高到想要達(dá)到的結(jié)果。從而依靠這些改進(jìn)措施，重新編制原有的控制程序。

除此之外，在冷軋鋼板的任意一個(gè)環(huán)節(jié)都可以通過(guò)原理上的知識(shí)，提高生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量，保證生產(chǎn)出的產(chǎn)品能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，不能因?yàn)槿魏我粋€(gè)環(huán)節(jié)的問(wèn)題導(dǎo)致經(jīng)過(guò)整個(gè)冷軋過(guò)程后的產(chǎn)品出現(xiàn)缺陷和質(zhì)量問(wèn)題。

2 冷軋過(guò)程中造成表面缺陷的主要原因

普通的鋼板在進(jìn)行一系列的冷軋過(guò)程后，往往會(huì)出現(xiàn)以下兩個(gè)缺陷，第一個(gè)是因?yàn)闅馀?、裂紋、雜質(zhì)、缺口等原因所引起的表面缺陷，或者是在冷軋結(jié)束后因?yàn)槟承┰蛩鶎?dǎo)致的劃痕、麻點(diǎn)等缺陷，還可能存在的原因就是過(guò)酸洗和欠酸洗的操作不當(dāng)；第二個(gè)就是因?yàn)橥饬Φ脑颍约霸诜治鲇?jì)算過(guò)程中的錯(cuò)誤導(dǎo)致的版型缺陷和尺寸缺陷[2]。

2.1 原材料鋼板生產(chǎn)層面

原料鋼板在煉鋼的過(guò)程中，澆注乳化液的時(shí)候不可避免地會(huì)產(chǎn)生氣泡、裂紋，更有可能出現(xiàn)雜質(zhì)混合的情況，從而導(dǎo)致生產(chǎn)的原材料本身就帶有一定的缺陷，那么經(jīng)過(guò)冷軋過(guò)后的鋼板就會(huì)產(chǎn)生氣泡等表面缺陷，這種情況的產(chǎn)生往往會(huì)導(dǎo)致整批產(chǎn)品的不合格，而造成這樣后果的主要原因就是在煉鋼過(guò)程中，所使用的乳化液本身就存在夾雜、氣泡等缺陷。

2.2 高壓水除鱗層面

當(dāng)進(jìn)行用高壓水除鱗方面的工作時(shí)，往往會(huì)因?yàn)椴僮鞯牟缓侠硇?，除鱗效果不好時(shí)，導(dǎo)致鋼板表面會(huì)有殘留的氧化鐵皮，進(jìn)而產(chǎn)生凹坑，從而形成殘次品的問(wèn)題，并且在操作工的操作中，因?yàn)楦鱾€(gè)操作工的技術(shù)存在差異的問(wèn)題，也會(huì)出現(xiàn)不同程度的鐮刀彎等問(wèn)題，特別是會(huì)導(dǎo)致厚度不一致的問(wèn)題產(chǎn)生，從而造成薄板的表面缺陷問(wèn)題。

2.3 酸洗過(guò)程方面

在酸洗的過(guò)程中，廢棄的鹽酸是主要的一個(gè)反應(yīng)物，但是如果當(dāng)廢棄的鹽酸的純度達(dá)不到要求時(shí)，也就不能夠保證氧化鐵粉的純度，在廢棄的鹽酸中通常會(huì)含有硅、鋁、錳等其它金屬元素，這些多余的金屬元素都是影響氧化鐵粉純度的一個(gè)重要因素，因?yàn)樵谠偕鸂t中氧化反應(yīng)產(chǎn)生的過(guò)程中，會(huì)將硅和鋁錳等雜質(zhì)也進(jìn)行氧化，生成對(duì)應(yīng)的氧化物，從而產(chǎn)生其它的產(chǎn)物，降低氧化鐵粉的質(zhì)量。除此之外，當(dāng)廢棄的鹽酸中含有其它雜質(zhì)的時(shí)候，生成的二氧化硅和三氧化二鋁對(duì)再生爐中的反應(yīng)也會(huì)產(chǎn)生一定的影響，根據(jù)相關(guān)的知識(shí)，可以了解到，由于置換反應(yīng)，會(huì)將鐵的含量降低，從而很大程度上影響氧化鐵粉的質(zhì)量，并且這些雜質(zhì)在一定程度上都是有害的。再生爐之前所進(jìn)行的是吸收塔的吸收工作，它主要是吸收產(chǎn)生的氯化氫氣體，這些氣體在吸收塔中經(jīng)過(guò)漂洗水的作用后會(huì)形成鹽酸，這些鹽酸都會(huì)再利用的，但是在有些生產(chǎn)廠里面生產(chǎn)的漂洗水往往會(huì)混有氯化鉀、氯化鈉、氯化鈣和氯化鎂等雜質(zhì)，這些雜質(zhì)會(huì)導(dǎo)致漂洗水中的氯離子濃度升高，從而導(dǎo)致氯化氫氣體吸收得不及時(shí)，影響再生爐中主反應(yīng)的進(jìn)行，導(dǎo)致氧化鐵粉質(zhì)量的降低，進(jìn)而導(dǎo)致冷軋薄板表面存在雜質(zhì)的問(wèn)題。

2.4 欠酸洗和過(guò)酸洗導(dǎo)致的薄板表面缺陷

因?yàn)樵诶滠埦硭嵯吹倪^(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)酸洗設(shè)備陳舊的這一種情況，導(dǎo)致用酸洗鋼板的過(guò)程中，酸的使用不均勻，使得鋼板表面的氧化鐵皮出現(xiàn)欠酸洗的現(xiàn)象，就意味著鋼板表面還殘留有氧化鐵皮，而過(guò)酸洗則會(huì)造成原材料的損害，鋼板的主要成分是鐵，鐵與進(jìn)行酸洗的酸會(huì)產(chǎn)生反應(yīng)，生成氯化亞鐵或者氯化鐵，覆蓋在鋼板的上面，造成鋼板的表面缺陷。

在軋制的過(guò)程中，當(dāng)原料的噸位過(guò)大時(shí)，會(huì)產(chǎn)生粘滯的現(xiàn)象，這一現(xiàn)象將會(huì)直接造成鋼板表面出現(xiàn)麻點(diǎn)，同時(shí)在軋制的過(guò)程中存在著操作不當(dāng)?shù)脑?，還可能造成產(chǎn)品出現(xiàn)邊浪和中間浪的現(xiàn)象。乳化液的使用不當(dāng)也會(huì)造成薄板的表面缺陷。

3 解決冷軋薄板表面缺陷的辦法措施

3.1 將鹽酸霧化增加接觸面積

由于對(duì)氧化鐵粉質(zhì)量影響因素的分析，廢棄鹽酸反應(yīng)時(shí)并不能完全接觸，并且還會(huì)影響再生爐中的壓力大小，一般將鹽酸進(jìn)行濃縮，濃縮酸的密度控制在1.3～1.4克/立方厘米，再將鹽酸進(jìn)行霧化，霧化后可以采用噴灑的方式在再生爐中反應(yīng)，但是需要注意的是將噴灑的壓力需要控制在一定的區(qū)間內(nèi)，根據(jù)不同規(guī)格的再生爐，所需要的參數(shù)也不一樣。同時(shí)，廢棄鹽酸的噴灑量也會(huì)控制再生爐的爐溫，一般再生爐的溫度都有專門的控制設(shè)備來(lái)進(jìn)行控制，都會(huì)有一定的上限和下限，而想要達(dá)到最佳的反應(yīng)溫度，可以采取合理控制廢棄酸液的噴灑量，如果在噴灑的過(guò)程中，噴灑的廢棄鹽酸的量較少，那么噴灑的廢棄鹽酸遇到爐壁冷凝下來(lái)的冷凝酸也就越少，霧化的鹽酸不能有效的冷卻，將會(huì)直接導(dǎo)致反應(yīng)爐中的溫度增加，從而影響鋼板的酸洗質(zhì)量。

3.2 對(duì)廢棄的鹽酸進(jìn)行提純處理

上述的影響因素中談到，廢棄的鹽酸中可能會(huì)含有少量的硅、鋁、錳等雜質(zhì)金屬，這些金屬元素在再生爐中通過(guò)與氧氣的作用，會(huì)生成其對(duì)應(yīng)的氧化物，摻雜在生成的氧化鐵粉中，使副產(chǎn)品氧化鐵粉中混有雜質(zhì)，質(zhì)量降低，可以對(duì)廢棄的鹽酸進(jìn)行提純處理，可以將酸洗線產(chǎn)生的廢棄鹽酸導(dǎo)入接近80℃的貯存罐里面，可以事先在貯存罐里面加入一些鋼，這時(shí)鐵就會(huì)與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵，再將這些生成的氯化亞鐵溶液導(dǎo)入濃氨水，兩者反應(yīng)會(huì)生成氫氧化亞鐵這種淺綠色的沉淀，由于氫氧化亞鐵的吸附效果并不是特別突出，這時(shí)可以通入一定的壓縮空氣，將氫氧化亞鐵氧化為氫氧化鐵，將氫氧化鐵進(jìn)行生產(chǎn)使用，將氫氧化鐵加入再生爐中可以有效地提高氧化鐵粉的質(zhì)量。這樣對(duì)鹽酸進(jìn)行提純處理會(huì)使鹽酸對(duì)鋼板的酸洗時(shí)，反應(yīng)進(jìn)行的更加充分，更加徹底。

同時(shí)在酸洗的過(guò)程中如果出現(xiàn)欠酸洗的情況，可以適當(dāng)?shù)奶岣咚嵯磿r(shí)所用鹽酸的濃度，并且降低酸洗時(shí)的速度，讓鋼板能夠在酸中多反應(yīng)一段時(shí)間，保證鋼板表面的氧化鐵皮能夠充分完全去除。

3.3 提高再生爐中空氣的氧氣含量

根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式可以得到氧氣在反應(yīng)的過(guò)程中有著絕對(duì)性的作用，氧氣的含量將直接決定了氧化鐵粉的質(zhì)量問(wèn)題，如果通入的空氣中的氧氣含量較低，將導(dǎo)致大量的四氧化三鐵不能夠直接轉(zhuǎn)化為三氧化二鐵，所以為了提高通入空氣中的氧氣含量，可以在輸入空氣的過(guò)程中，加入一些提高氧氣含量的設(shè)備，在進(jìn)行提升氧氣含量的過(guò)程中需要注意保留一定的水蒸氣，從而保證反應(yīng)的順利進(jìn)行，當(dāng)然這個(gè)過(guò)程必須要合理，必須要滿足企業(yè)的預(yù)算要求，在提高再生爐效率，制造更多的氧化鐵粉，來(lái)提高收益的同時(shí)，也需要考慮支出設(shè)備的預(yù)算合理性，不能為了提高通入空氣中的氧氣含量，而導(dǎo)致收益降低，一切都是為了從企業(yè)的利益出發(fā)考慮。

3.4 乳化液和平整液的斑跡和殘留問(wèn)題

在用乳化液對(duì)原始鋼板材料進(jìn)行處理時(shí)，乳化液是隨機(jī)分布在鋼板表面的，并且分布不均勻、不規(guī)則，如果鋼板上多余的乳化液沒(méi)有被吹干凈，會(huì)導(dǎo)致鋼板表面發(fā)暗，并且表面上會(huì)粘有黑色的污漬，這是因?yàn)槿榛涸谕嘶鸬倪^(guò)程中沒(méi)有被完全地蒸發(fā)，所以，技術(shù)相關(guān)人員可以相對(duì)地降低乳化液的濃度，將堵塞的乳化液噴口進(jìn)行疏通，保證乳化液能夠達(dá)到噴灑的效果。鋼板在剪切前需要進(jìn)行平整這一步驟，而平整的時(shí)候又需要平整液的作用，與乳化液的情況類似，如若平整液沒(méi)有被清理干凈，那么在鋼板的邊角部位就會(huì)有殘留的平整液，導(dǎo)致鋼板表面出現(xiàn)缺陷。為了避免這一缺陷，操作工和技術(shù)人員可以增加吹掃的壓力，將吹掃的角度調(diào)至只合適的角度，待鋼板完全平整后，就可以用烘干機(jī)對(duì)鋼板進(jìn)行烘干處理了，為了避免鋼板在烘干過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)變形的現(xiàn)象，操作工和技術(shù)人員可以加大烘干的溫度，從而增強(qiáng)烘干的一個(gè)效果。

3.5 劃擦傷的解決辦法

在冷軋薄板的生產(chǎn)過(guò)程中，工人們也會(huì)出現(xiàn)不小心的時(shí)候，造成薄板表面遭受到屋里擦傷和機(jī)械擦傷的情況，面對(duì)這種情況，可以采取以下幾種措施，首先操作工和技術(shù)人員們要及時(shí)地對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行一定次數(shù)的檢查，同時(shí)也要檢查生產(chǎn)流程線上日否存在著異物，如果檢查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了異物，就需要及時(shí)得進(jìn)行清理，保證整條生產(chǎn)線的整潔，然后固定輔助設(shè)備與帶鋼應(yīng)該保持一定的間隔距離，防止因距離過(guò)近產(chǎn)生擦傷，并減小設(shè)備之間的運(yùn)行速度差[3]。

4 結(jié)束語(yǔ)

冷軋過(guò)程中的產(chǎn)品產(chǎn)生表面缺陷是不可避免的，企業(yè)應(yīng)該需要做的就是在操

作的過(guò)程中減少缺陷，找到薄板表面缺陷的原因，針對(duì)性的提出解決措施，其中所包括的原因可能有：原材料煉鋼過(guò)程中不合格的原因，用高壓水進(jìn)行除鱗時(shí)的不合格，酸洗過(guò)程中的過(guò)酸洗和欠酸洗現(xiàn)象，以及酸洗所用酸存在雜質(zhì)的問(wèn)題。面對(duì)這些情況，可以將用于酸洗的酸進(jìn)行一個(gè)提純處理，加大或減小酸的濃度，降低或提高酸洗的速度等。