水洗生產(chǎn)線產(chǎn)品質(zhì)量缺陷及控制要點(diǎn)

雷武軍

四川省龍威金屬制品有限公司，四川 成都 610100

通過(guò)四川省龍威金屬制品有限公司近3年的生產(chǎn)實(shí)踐、50000t的產(chǎn)品取樣分析，文章總結(jié)出了水洗生產(chǎn)線常見(jiàn)的產(chǎn)品質(zhì)量缺陷類型，并對(duì)塔型、邊裂、條紋等產(chǎn)品質(zhì)量缺陷進(jìn)行了總結(jié)和分析，提出控制要點(diǎn)。

1 水洗常見(jiàn)產(chǎn)品質(zhì)量缺陷

水洗常見(jiàn)產(chǎn)品質(zhì)量缺陷包括塔型、松卷、錯(cuò)邊等卷形質(zhì)量缺陷；邊浪、褶皺、邊裂等板型質(zhì)量缺陷；粗糙、劃傷、壓痕等表面質(zhì)量缺陷；縱向條紋、橫向色差、局部高亮等色差質(zhì)量缺陷。

（1）塔型質(zhì)量缺陷是板卷在卷取過(guò)程中出現(xiàn)層層錯(cuò)位，形成鋼卷芯部或鋼卷尾部高聳，外形似塔狀缺陷。塔形高度為10～200mm不等，嚴(yán)重的還會(huì)造成產(chǎn)品不能下線。塔型質(zhì)量缺陷主要是卷取機(jī)前側(cè)導(dǎo)板或自動(dòng)對(duì)邊（或?qū)χ校┏霈F(xiàn)故障引起的。若鋼卷本身板形不好，如板帶橫截面的幾何形狀和在自然狀態(tài)下的表觀不平坦，也會(huì)造成鋼卷塔形。

（2）松卷質(zhì)量缺陷是在卷取過(guò)程中或卸卷后鋼卷蓬松，造成不能穩(wěn)定生產(chǎn)或是下線后不能穩(wěn)定打捆，嚴(yán)重的還會(huì)造成不能鋼卷轉(zhuǎn)運(yùn)和進(jìn)入下工序使用。松卷質(zhì)量缺陷主要是鋼帶卷取過(guò)程中失張或是張力不夠引起的。

（3）錯(cuò)邊質(zhì)量缺陷是鋼卷出現(xiàn)周期或非周期的卷層錯(cuò)動(dòng)，一般頭尾出現(xiàn)錯(cuò)動(dòng)的比例較高，主要是升降速造成的聯(lián)動(dòng)波動(dòng)影響；開(kāi)卷機(jī)上所輸出的鋼帶沒(méi)有進(jìn)行中心控制（CPC）、卷取機(jī)沒(méi)有有效控制帶鋼一側(cè)邊緣，也造成鋼卷錯(cuò)邊。

（4）邊浪質(zhì)量缺陷是鋼卷在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)單邊或雙邊周期起伏，狀似波浪，產(chǎn)生的原因主要是多輥矯直機(jī)壓下過(guò)大造成，矯直輥壓下過(guò)程中由于饒度或輥面磨損不均造成矯直輥軸線方向受力不均，進(jìn)而造成鋼帶變形不均，形成周期性變形差異。

（5）褶皺質(zhì)量缺陷是帶鋼沿寬度方向出現(xiàn)周期或非周期的折橫，該缺陷在后續(xù)延伸加工中會(huì)消失，對(duì)冷軋壓延加工沒(méi)有質(zhì)量影響，但若作為水洗板卷（酸洗板卷）成品使用，則會(huì)嚴(yán)重影響表面質(zhì)量。褶皺質(zhì)量缺陷主要是熱軋?jiān)蠙M向尺寸、金屬組織或橫向應(yīng)力造成的。

（6）粗糙質(zhì)量缺陷是指鋼帶經(jīng)過(guò)高壓射流裝置打擊后，鋼帶表面出現(xiàn)局部或縱向明顯均勻或不均勻的凹坑現(xiàn)象。鋼帶表面粗糙現(xiàn)象不利于冷軋壓延深加工，在后續(xù)軋機(jī)工序中，在第一或第二道次就容易斷帶，造成軋機(jī)事故。鋼卷表面局部粗糙主要是生產(chǎn)過(guò)程中速度不穩(wěn)定造成的，在高壓射流（噴砂）打擊強(qiáng)度一定的條件下，鋼帶速度降低造成局部除磷力度加大，形成局部粗糙度超標(biāo)。

（7）劃傷質(zhì)量缺陷是鋼帶上表面、下表面出現(xiàn)明顯不同深度的劃槽，劃槽內(nèi)呈明顯的光亮傷痕，劃槽長(zhǎng)度、寬度不等，劃槽中部深、兩側(cè)淺。劃傷質(zhì)量缺陷造成后續(xù)冷軋壓延開(kāi)裂或使用開(kāi)裂。劃傷質(zhì)量缺陷主要是水洗箱噴射地板或噴嘴與鋼帶摩擦造成的。

（8）壓痕質(zhì)量缺陷是鋼卷熱軋過(guò)程中氧化鐵壓入，或是熱軋周期狀的輥印，在水洗后得以表現(xiàn)出來(lái)，該質(zhì)量缺陷對(duì)后續(xù)一般影響不大。

（9）縱向條紋質(zhì)量缺陷是由于水洗箱相應(yīng)的噴射水嘴堵塞，或是分砂器中相應(yīng)管道砂流不暢造成的。鋼帶上表面或下表面呈縱向規(guī)律條紋，條紋寬窄不一，但分布較為均勻。

（10）橫向色差、局部高亮質(zhì)量缺陷是指鋼帶表面出現(xiàn)明顯的肉眼可見(jiàn)的色差。

2 產(chǎn)品質(zhì)量缺陷控制要點(diǎn)

（1）塔形質(zhì)量缺陷控制要點(diǎn)?？刂凭眍^、卷中、壓尾三個(gè)運(yùn)營(yíng)階段，首先保證鋼卷卷頭插入卷取機(jī)鉗口時(shí)是保持對(duì)中狀態(tài)，然后將運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的恒速控制在0.5%以下，并將恒張控制在1%以下，壓尾階段減速段的時(shí)間盡量短，避免壓尾較長(zhǎng)?？刂凭砣C(jī)前側(cè)導(dǎo)板、壓輥、對(duì)中裝置的配合和參數(shù)，將卷取機(jī)前側(cè)導(dǎo)板的鋼帶厚度控制在10～30mm，如果板形較好且速度較低，可將其控制在10～15mm，如果來(lái)料較差且速度較高，可將其控制在20～30mm，實(shí)現(xiàn)卷取機(jī)前側(cè)導(dǎo)板對(duì)鋼帶的初步定位作用。對(duì)壓輥的控制有兩種方式，一是開(kāi)口運(yùn)行，在穿帶和甩尾后快速抬起，避免影響鋼帶運(yùn)行過(guò)程；二是壓下運(yùn)行，在卷頭、卷中、壓尾對(duì)應(yīng)的穿帶、運(yùn)行和甩尾三個(gè)階段都采取壓下運(yùn)轉(zhuǎn)的方式，在檢修后的初期，設(shè)備及輥面狀態(tài)較好時(shí)，也可以采用壓下運(yùn)行的方式，而當(dāng)設(shè)備運(yùn)行后期出現(xiàn)輥面及設(shè)備磨損時(shí)，則需采用開(kāi)口運(yùn)行的方式。采用開(kāi)口運(yùn)行的方式既可有效控制塔型質(zhì)量缺陷，又可減少設(shè)備磨損。自動(dòng)對(duì)邊（或?qū)χ校┭b置檢測(cè)、反饋等有效閉環(huán)作業(yè)是鋼卷高效運(yùn)行穩(wěn)定的保障，一般是一體化自動(dòng)成套設(shè)備，保證其能夠有效運(yùn)行即可。

（2）松卷質(zhì)量缺陷控制要點(diǎn)。恒張力控制是松卷質(zhì)量控制的重要保障，只有鋼帶建張后不失張，鋼卷才不會(huì)松卷。為確保鋼卷不失去張力，可以采取停機(jī)時(shí)壓緊控制和運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)恒張自動(dòng)控制的方式，停機(jī)時(shí)分別卸卷小車上頂、壓輥下壓、轉(zhuǎn)向輥下壓、張力輥下壓等控制；建張后按設(shè)定合適的張力（20～50kN）穩(wěn)定運(yùn)行；運(yùn)行和停機(jī)轉(zhuǎn)化時(shí)要及時(shí)切換壓緊輥等機(jī)械壓緊和電機(jī)恒張的自動(dòng)拉緊控制。

（3）錯(cuò)邊質(zhì)量缺陷控制要點(diǎn)。保持自動(dòng)對(duì)邊（或?qū)χ校┭b置穩(wěn)定運(yùn)行，檢查檢測(cè)信號(hào)是否出現(xiàn)漂移和紊亂現(xiàn)象，特別是有源反饋方式的檢修和參數(shù)重置，一般情況下中部周期狀的錯(cuò)邊是自動(dòng)對(duì)邊（或?qū)χ校z測(cè)或響應(yīng)紊亂造成的，可通過(guò)零調(diào)或重啟解決；控制通板運(yùn)行時(shí)的加速度，延長(zhǎng)鋼卷中段有效運(yùn)行時(shí)間；控制通板線數(shù)十組輥道、壓輥的橫向作用力。

（4）邊浪質(zhì)量缺陷控制要點(diǎn)。該缺陷主要是矯直機(jī)、拉矯機(jī)的負(fù)荷過(guò)大造成的，一般可通過(guò)矯直機(jī)壓下規(guī)程調(diào)整、矯直輥修復(fù)處理對(duì)其進(jìn)行控制。

（5）邊裂質(zhì)量缺陷控制要點(diǎn)。該缺陷主要是水洗生產(chǎn)線上多組側(cè)導(dǎo)板、側(cè)導(dǎo)輥因?yàn)閿D壓、卡阻造成的，調(diào)整或更換相應(yīng)位置的設(shè)施設(shè)備即可，控制開(kāi)口度的參數(shù)，按20～50mm設(shè)置。

（6）粗糙質(zhì)量缺陷控制要點(diǎn)。保持帶鋼穩(wěn)定勻速運(yùn)行是帶鋼粗糙度均衡的保證。當(dāng)鋼帶在進(jìn)行尾部對(duì)接時(shí)，清洗箱沒(méi)有及時(shí)停機(jī)，造成局部定點(diǎn)噴砂打擊形成局部粗糙度倍增，此時(shí)只需要堅(jiān)持做到停砂→停機(jī)→倒車→開(kāi)機(jī)→噴砂，就能有效避免局部過(guò)度打擊。

（7）劃傷質(zhì)量缺陷控制要點(diǎn)。劃傷是水洗、酸洗等通板式工藝不可回避的質(zhì)量缺陷，控制的方向是減少、減輕，通過(guò)調(diào)整鋼帶張力保持鋼帶穩(wěn)定運(yùn)行或調(diào)整入口出口輥面，消除肉眼可見(jiàn)的劃傷，徹底消除劃傷是不可能的，因?yàn)椴糠謩潅卿搸Ш凸に囃ǖ赖哪Σ羷澓邸?/p>

（8）縱向條紋質(zhì)量缺陷控制要點(diǎn)。保證相應(yīng)噴嘴噴射壓力、水砂比例、流量差異。嚴(yán)格來(lái)講，每一個(gè)高壓噴嘴中水砂比例是不可能實(shí)現(xiàn)完全一致的，因此條紋是不能消除的，條紋體現(xiàn)也是相對(duì)的，正常情況下，以肉眼不看見(jiàn)條紋為標(biāo)準(zhǔn)，一般條紋不影響后續(xù)使用，只有嚴(yán)重條紋質(zhì)量缺陷造成氧化鐵殘留影響使用。

（9）橫向色差、局部高亮質(zhì)量缺陷控制要點(diǎn)。控制鋼帶運(yùn)行過(guò)程中速度，高壓噴射水嘴壓力、水砂比例等，避免出現(xiàn)鋼帶降速、升速或暫停造成帶鋼橫向或局部打擊強(qiáng)度增加或減少，從而形成色差。橫向、局部色差對(duì)后續(xù)加工影響不大，但高亮部分可能造成壓延斷帶，穩(wěn)定順行是消除橫向、局部色差的前提。

（10）熱軋帶鋼帶來(lái)的中央浪、邊浪、鐮刀彎、壓痕、折褶質(zhì)量缺陷在水洗工序不能通過(guò)水洗工藝控制消除。

3 其他質(zhì)量現(xiàn)象及影響

水洗下線后的產(chǎn)品存在延伸率過(guò)低、屈服不達(dá)標(biāo)的質(zhì)量缺陷。水洗是用高壓水砂混合物沖擊鋼卷表面實(shí)現(xiàn)清洗功能，鋼卷的化學(xué)性能沒(méi)有改變。延伸率過(guò)低、屈服不達(dá)標(biāo)的原因有三種可能：第一種情況是表面劃傷、局部打擊超標(biāo)、粗糙超標(biāo)等現(xiàn)象造成的；第二種情況是基板的影響；第三情況是物檢試樣加工的影響。水洗產(chǎn)品延伸率過(guò)低、屈服不達(dá)標(biāo)一般不影響后工序使用。水洗生產(chǎn)線的產(chǎn)品主要有兩個(gè)用途，一是作為中間半成品供下游冷軋壓延加工使用，水洗對(duì)延伸率和屈服的影響力度相對(duì)于冷軋較大的變形率來(lái)講基本可以忽略；二是作為成品（水洗卷或酸洗卷）對(duì)外銷售，主要作為冷彎成型使用，其延伸率和屈服對(duì)加工的影響不大。

4 結(jié)束語(yǔ)

水洗（高壓射流）生產(chǎn)線生產(chǎn)的產(chǎn)品出現(xiàn)的塔型、劃傷等質(zhì)量缺陷和傳統(tǒng)酸洗（鹽酸浸泡）生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量缺陷一致，對(duì)于常見(jiàn)的產(chǎn)品質(zhì)量缺陷通過(guò)生產(chǎn)技術(shù)和工藝控制可以解決和消除。整體來(lái)說(shuō)水洗生產(chǎn)線生產(chǎn)的產(chǎn)品和傳統(tǒng)酸洗生產(chǎn)的產(chǎn)品品質(zhì)相差不大，水洗生產(chǎn)線生產(chǎn)的水洗鋼卷、冷軋母材完全能滿足后續(xù)使用和再加工。文章通過(guò)分析生產(chǎn)技術(shù)和工藝控制解決和消除水洗產(chǎn)品的質(zhì)量缺陷，為水洗技術(shù)徹底解決酸霧、廢酸、廢水，進(jìn)而發(fā)揮綠色環(huán)保功效和進(jìn)一步擴(kuò)大應(yīng)用提供了參考，但要徹底解決相關(guān)質(zhì)量問(wèn)題，就需要在水洗生產(chǎn)線強(qiáng)化質(zhì)量控制手段，進(jìn)一步增加設(shè)備技術(shù)投入，只有在工藝、設(shè)備配套的情況下水洗產(chǎn)品質(zhì)量才能得到進(jìn)一步提升。