鞍鋼1580線(xiàn)出口鋁鎮(zhèn)靜鋼表面麻點(diǎn)狀鐵皮缺陷控制與研究

張智勇 付青才 任俊威

針對(duì)在熱軋1580線(xiàn)生產(chǎn)出口鋁鎮(zhèn)靜鋼材SPHT2B時(shí)帶鋼表面經(jīng)常產(chǎn)生麻點(diǎn)缺陷，嚴(yán)重影響下游用戶(hù)生產(chǎn)的問(wèn)題。通過(guò)對(duì)表面質(zhì)量缺陷產(chǎn)生的工藝狀態(tài)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，從軋制溫度、軋輥材質(zhì)、熱軋油投入及精軋輥縫水投入進(jìn)行了優(yōu)化，研究了相應(yīng)的改進(jìn)措施。

1.缺陷形態(tài)描述及影響

麻點(diǎn)缺陷為鋼板表面存在連續(xù)或局部的細(xì)小鐵皮狀麻坑，呈現(xiàn)粗糙面點(diǎn)狀形態(tài)，嚴(yán)重時(shí)類(lèi)似桔皮狀，在帶鋼上下表面都可出現(xiàn)，在長(zhǎng)度方向上分布不均。用戶(hù)在酸洗后更加明顯，無(wú)法去除，影響后續(xù)的加工使用。

2.麻點(diǎn)狀鐵皮形成原因分析

麻點(diǎn)狀鐵皮是由于精軋工作輥面粗糙導(dǎo)致摩擦系數(shù)增大，使三次氧化鐵皮發(fā)生破碎并被后機(jī)架間斷的壓入到帶鋼表面，從而形成麻點(diǎn)狀鐵皮缺陷[1]。對(duì)照產(chǎn)生麻點(diǎn)缺陷較多的軋制周期，反查軋制生產(chǎn)數(shù)據(jù)，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，麻點(diǎn)狀鐵皮缺陷多發(fā)生在生產(chǎn)軋制節(jié)奏過(guò)快、帶鋼的精軋入口溫度控制值偏高時(shí)（見(jiàn)圖1）。

圖1 精軋溫度于麻點(diǎn)狀鐵皮分布圖 ℃

通過(guò)連續(xù)觀察分析近3個(gè)月下機(jī)工作輥狀態(tài)發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生麻點(diǎn)狀鐵皮缺陷的軋制周期，大多是第二或第三架精軋工作輥表面發(fā)生氧化膜脫落現(xiàn)象的時(shí)段（見(jiàn)圖2），且發(fā)生輥面氧化膜脫落的大部分都是高鉻鐵軋輥。精軋機(jī)7個(gè)機(jī)架工作輥均采用高鉻鐵軋輥，軋制一個(gè)周期后，發(fā)現(xiàn)精軋F(tuán)2機(jī)架下機(jī)工作輥輥面氧化膜脫落。

圖2 精軋工作輥氧化膜脫落分布比例 %

3.麻點(diǎn)狀鐵皮缺陷的控制方法

3.1 軋制節(jié)奏控制

如果軋制節(jié)奏過(guò)快，并且軋輥冷卻水能力有限，使軋輥沒(méi)有充分的間隙時(shí)間冷卻，一方面因軋輥溫度過(guò)高，輥面氧化膜增厚而易于剝落；另一方面工作輥表面氧化膜中的微裂紋產(chǎn)生和擴(kuò)展將會(huì)加快，致使氧化膜剝落加快[2]。將軋制節(jié)奏控制在150秒以上時(shí)，氧化膜狀態(tài)明顯改善，麻點(diǎn)缺陷顯著降低。

3.2 精軋溫度控制

帶鋼在精軋機(jī)軋制，三次氧化鐵皮的生成量與帶鋼精軋入口溫度成正比[3]。隨著精軋入口溫度降低，帶鋼表面的氧化鐵皮量會(huì)減少。但如果溫度過(guò)低，不利于精軋軋制，易發(fā)生生產(chǎn)事故。將精軋入口溫度控制在1000℃-1050℃之間，開(kāi)啟F1-F2、F2-F3機(jī)架間除鱗水，將精軋終軋溫度控制在850℃左右，可減少三次氧化鐵皮的產(chǎn)生。

3.3 投入精軋輥縫冷卻水

鲅魚(yú)圈熱軋部在精軋機(jī)架的入口側(cè)安裝軋輥輥縫冷卻水（見(jiàn)圖3）。其作用，第一是用于吹掃掉帶坯在精軋除鱗箱與F1精軋機(jī)架之間產(chǎn)生的二次氧化鐵皮，從而降低氧化鐵皮對(duì)軋輥氧化膜造成的損傷；第二是通過(guò)投入軋輥輥縫冷卻水來(lái)降低熱軋帶鋼與軋輥入口接觸區(qū)的溫度，從而減少、抑制氧化鐵皮的產(chǎn)生，降低氧化鐵皮對(duì)軋輥氧化膜造成的磨損；第三是通過(guò)投入軋輥輥縫冷卻水來(lái)提高中間坯帶鋼的橫向溫度均勻性，從而獲得均勻的軋輥氧化膜狀態(tài)。

圖3 輥縫冷卻示意圖

經(jīng)過(guò)鲅魚(yú)圈1580mm熱軋生產(chǎn)線(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐得出結(jié)論，精軋機(jī)上下工作輥輥縫冷卻水量，按照2:1至4:3的比例投入，能夠充分彌補(bǔ)熱軋帶鋼中間坯的上下表面溫度差[4]，有利于維護(hù)軋輥氧化膜狀態(tài)。

3.4 采用高速鋼軋輥

高速鋼軋輥的抗磨損能力與高鉻鐵軋輥相比可提高6倍，抗糙化能力與高鉻鐵軋輥相比可提高4倍[5]。高速鋼輥氧化膜的穩(wěn)定性更強(qiáng)，不容易發(fā)生脫落，可以保證輥面光滑。但高速鋼軋輥的抗撞擊裂紋能力偏差，不適合使用在容易發(fā)生甩尾事故的精軋后機(jī)架，而軋制狀態(tài)相對(duì)穩(wěn)定的精軋前機(jī)架，非常適合采用高速鋼軋輥。從表1可以看出高速鋼軋輥的硬度明顯高于高鉻鐵軋輥。

3.5 采用潤(rùn)滑軋制技術(shù)

第一，軋制潤(rùn)滑油可以減小軋輥與帶鋼的接觸摩擦系數(shù)，從而降低帶鋼與軋輥輥面間的摩擦力，減少軋輥氧化膜的磨損。其次，潤(rùn)滑油可充當(dāng)防護(hù)層作用，實(shí)現(xiàn)均勻冷卻的同時(shí)還能夠減緩冷卻水的侵蝕，阻止氧化進(jìn)程。第三，潤(rùn)滑油對(duì)工作輥的熱裂傾向能夠起到很好的抑制作用[1]。

調(diào)整潤(rùn)滑油噴射嘴角度，讓其不再將潤(rùn)滑油噴射到工作輥表面，而是噴射到支撐輥表面。這個(gè)改變的好處是可以同時(shí)使用潤(rùn)滑油、工作輥冷卻水和輥縫冷卻水，同時(shí)避免了因停用軋輥冷卻水而帶來(lái)的軋輥冷卻效率降低問(wèn)題，充分發(fā)揮了潤(rùn)滑油和冷卻水的作用。

表1 鞍鋼1580線(xiàn)精軋高鉻鐵軋輥和高速鋼軋輥機(jī)械性能對(duì)比

表2 鞍鋼1580線(xiàn)高速鋼軋輥及潤(rùn)滑油投入情況

鞍鋼鲅魚(yú)圈熱軋1580線(xiàn)生產(chǎn)出口材鋁鎮(zhèn)靜鋼SPHT2B時(shí)高速鋼軋輥及潤(rùn)滑油投入情況見(jiàn)表2。

4.控制效果評(píng)價(jià)

（1）對(duì)工藝整改后的精軋工作輥下機(jī)表面質(zhì)量進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)輥面氧化膜脫落的現(xiàn)象已經(jīng)基本消失。

（2）對(duì)工藝改進(jìn)后生產(chǎn)的鋁鎮(zhèn)靜鋼進(jìn)行評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)該產(chǎn)品已連續(xù)9個(gè)月未出現(xiàn)麻點(diǎn)缺陷，全年麻點(diǎn)缺陷產(chǎn)生率下降到0.1%以?xún)?nèi)。

5.結(jié)論

（1）鋼板表面三次氧化鐵皮和精軋工作輥的表面狀態(tài)是決定麻點(diǎn)缺陷產(chǎn)生與否的關(guān)鍵因素。

（2）采用高速鋼軋輥，合理控制出鋼節(jié)奏，投入潤(rùn)滑油和輥縫冷卻水可以大大改善軋輥表面狀態(tài)，形成良好的輥面氧化膜。

（3）通過(guò)降低精軋入口溫度和終軋溫度，可以有效抑制三次氧化鐵皮的產(chǎn)生。