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圓鋼軋制缺陷分析與處理
1 引言
圓鋼對表面要求極其嚴格，不能有任何缺陷，表面質量控制難度大，一直是圓鋼生產(chǎn)的瓶頸。本文以天津鋼鐵集團有限公司（簡稱天鋼）棒材廠熱軋圓鋼為研究對象，結合近年來在軋制圓鋼時出現(xiàn)的問題，探討各種缺陷產(chǎn)生的原因及解決方法，并總結經(jīng)驗，以指導圓鋼生產(chǎn)和檢驗。
2 圓鋼表面缺陷形成的原因及處理方法
一直以來，圓鋼產(chǎn)生各種各樣的表面缺陷是影響產(chǎn)品質量的首要因素，因此在軋制圓鋼時控制表面質量就顯得尤為重要。熱軋圓鋼表面不允許存在軋痕、折疊、翹皮、麻面、耳子、軸錯、結疤、波浪彎、劃傷、不圓度超標、裂紋等軋制缺陷。本文將對各種圓鋼表面缺陷產(chǎn)生的原因及處理方法進行分析。
2.1 壓痕
2.1.1 產(chǎn)生原因
（1）K1 入口的導衛(wèi)輪引起的。
（2）8 號活套壓下輥和起套輥存在表面缺陷也會造成成品壓痕。
（3）空過輥道輥有凹凸缺陷時，在成品表面上也會產(chǎn)生壓痕。
2.1.2 處理方法
（1）首先觀察導衛(wèi)輪對軋件是不是夾持均勻，再觀察導衛(wèi)輪上有無突起缺陷，如圖 1 中 1 所示，在軋制大規(guī)格時，由于導衛(wèi)輪夾得太緊，加之導衛(wèi)輪的材質問題容易在圖 1 中的位置 1 產(chǎn)生突起、位 置 2 產(chǎn)生毛刺狀的棱角，1 產(chǎn)生通根的淺表性壓痕，2 產(chǎn)生通根一道花紋狀壓痕，如圖 2 所示。因此，導衛(wèi)輪不能夾得太緊。另外，導衛(wèi)輪軸錯也容易產(chǎn)生壓痕。
（2）這一方面主要是壓下輥或是起套輥磨損嚴重、掉塊、凸起等引起的。處理方法：有上述缺陷時，要及時更換，更換完畢后檢查起套高度，壓下輥高度要均勻，過鋼時觀察起套高度，軋件要成柔和的圓弧狀，如圖 3 所示，以防止輥子磨損嚴重，同時也改善了兩架之間的張力關系。
（3）圖 4 所示為空過輥道表面有凸起造成的圓鋼表面凹坑。這種情況比較特殊，一般是周期性的，多在新更換的輥上和動用電焊的輥道上產(chǎn)生（輥上有焊渣、自帶的毛刺或凸塊缺陷）。有此問題，重點排查新更換的輥道和動用電焊的輥道，同時在更換輥道時要對新輥子進行全面檢查，如果輥有缺陷，要及時更換。
2.2 折疊
2.2.1 產(chǎn)生原因
（1）上游架次有耳子。
（2）軋件在上游架次有壓痕。
（3）上游架次倒鋼。
（4）第二架和第四架軋機軋槽邊緣磨損嚴重。
（5）空過輥道對軋件有嚴重劃傷。
（6）有個別架次有軸錯現(xiàn)象等。
2.2.2 處理方法
（1）消除個架次的耳子。軋制圓鋼一定要保證每一架次都不能有耳子產(chǎn)生，這是重中之重，也是軋制圓鋼的前提。首先，有耳子易產(chǎn)生折疊。其次，耳子對軋槽的磨損也相當嚴重，從而增加軋槽的更換次數(shù)，如果是成品 K1 上游架次 K2 料型帶耳子，那么成品軋槽將很快老化；如果耳子在中間架次咬入時有角度，則成品就會有折疊，即便是沒有角度咬入，那么軋槽老化后成品也會有麻面產(chǎn)生。再次，如果軋小圓時成品 K1 上游架次 K2 的耳子過大，軋機冷卻水會對耳子產(chǎn)生很大的溫降，成品做熱頂鍛后鋼的表面會有裂紋產(chǎn)生，這一點在軋?zhí)胤N鋼時尤為明顯。因此，參照孔型設計，結合實際生產(chǎn)及孔型磨損情況，合理分配各道壓下量，消除軋件耳子；調整或更換使軋件產(chǎn)生擦傷道次的導板和衛(wèi)板，調整產(chǎn)生倒鋼或刮絲道次的進口導板至合適位置（重點控制 8 架、11 架、14 架、16 架）。
（2）觀察立式軋機導衛(wèi)輪有無凸起缺陷，如果有，則更換。
（3）倒鋼主要是導衛(wèi)輪燒或是導衛(wèi)輪碎引起的，更換導衛(wèi)即可。
（4）二架邊緣磨損主要是二架導衛(wèi)對偏或是導衛(wèi)掉下所致，軋制過程中要對二架導衛(wèi)做定期檢查。四架軋槽邊緣磨損主要是冷卻水不到位、軋槽本身原因（輥徑小易出現(xiàn)此情況）、軋槽快到更換噸位等因素引起的，軋制時要隨時觀察軋槽使用情況及時更換。
（5）必須保證空過輥道的輪轉動。
（6）保證每一架次不要有軸錯。
2.3 翹皮（見圖 5）
2.3.1 產(chǎn)生原因
（1）有鋼皮帶入成品架次。
（2）二架軋槽邊緣磨損嚴重。
（3）孔型掉肉或被破壞，4“S”形滑板被破壞。
2.3.2 處理方法
（1）檢查每一架次是否有拉絲現(xiàn)象（主要是導衛(wèi)燒所致），及時更換導衛(wèi)。
（2）二架軋槽邊緣磨損嚴重會對軋件有刮傷，產(chǎn)生連續(xù)不規(guī)則的小鐵皮，過后續(xù)架次時又重新軋上從而產(chǎn)生翹皮，軋制過程中要對二架導衛(wèi)做定期檢查。
（3）更換掉肉的孔型或被軋件黑頭壓壞的孔型（一般出現(xiàn)在 10 架、11 架、14 架、16 架）。
（4）修補或更換破損的“S”形滑板，用磨光機打磨焊疤使之光滑，避免“S”形滑板破裂或焊疤刮傷軋件。
2.4 麻面
2.4.1 產(chǎn)生原因
麻面是由于軋槽老化嚴重造成的。
2.4.2 處理方法
檢查每一架軋機軋槽的使用情況，將老化嚴重的更換。軋槽老化的原因一般有冷卻水不到位、、軋輥輥徑過小軋槽額定噸位制定不合理等。適當增加軋槽冷卻水壓力和流量可提高軋槽使用壽命，防止老化過快。根據(jù)軋輥輥徑制定合理的額定噸位，定期更換軋槽改善軋制環(huán)境可有效避免麻面的產(chǎn)生。
2.5 耳子
2.5.1 產(chǎn)生原因
是由軋件在軋槽內(nèi)過充滿引起的。
2.5.2 解決方法
雙面耳子：增加 K2 孔的壓下量或減少 K1 孔的壓下量；調整 K1 進口導輪的間距至合適位置。單面耳子：調整 K1 進口導衛(wèi)導輪對中孔型；更換單側磨損的 K2 孔。波浪耳子：緊固 K1 進口的引導盒或橫梁，不要采取拉鋼軋制（拉鋼軋件易抖動），利用活套消除兩架之間的張力，防止 K1~K2 之間抖動。
2.6 軸錯
2.6.1 產(chǎn)生原因
主要是 K1 本身的輥錯或是 K1 入口導衛(wèi)太松倒鋼造成的。
2.6.2 解決方法
調整 K1 的錯輥，用樣棒調整 K1 入口導衛(wèi)的開口度。
2.7 結疤
一般只在端頭出現(xiàn)，SH1 端頭未切干凈容易產(chǎn)生此缺陷。視坯料的實際情況適量調整 SH1 的切頭切尾長度將坯料缺陷切掉。
2.8 波浪彎
波浪彎是圓鋼在縱向上產(chǎn)生周期性彎曲。這種缺陷在 Φ50 mm 及以下規(guī)格均有發(fā)現(xiàn)。不同規(guī)格產(chǎn)生的原因是不同的。
天鋼軋制 Φ35~Φ40 mm 不選用活套，所以 K2~ K1 張力受鋼溫的影響比較大，當鋼頭尾與中間溫差較大時（天鋼加熱爐采用頭尾加熱），由于軋件的塑性變形受溫度的影響，在 K2~K1 之間產(chǎn)生較大的張力，使軋件嚴重抖動，因此，在成品產(chǎn)生了波浪彎。解決方法：要對加熱進行控溫軋制，規(guī)范其出鋼溫度。天鋼軋制 Φ16~Φ32 mm 選用活套，因此 K2~K1張力受活套的影響較大?；钐赘呋虻投紩斐绍埣亩秳印＝鉀Q方法：主控臺操作工與線上軋鋼工互相協(xié)調配合調整活套套量，直到套量調整為柔和的圓弧狀（見圖 3），消除張力使軋件不產(chǎn)生抖動。
2.9 劃傷
劃傷主要出現(xiàn)在 Φ25 mm 以上的圓鋼中。天鋼棒材線成品架到冷床距離長，傳動輥道多，軋件容易在輥道中跑偏和輥道壁接觸產(chǎn)生劃傷。控制劃傷就要保證輥道內(nèi)各個輥不能有抱死情況，同時要在適當位置加裝防劃傷側輥或是大 V 型輥。
查找劃傷點的方法：過鋼時觀察軋件在輥道中的運行狀態(tài)，觀察是否有火花產(chǎn)生。如果有，做好標記立即處理。劃傷點主要集中在 SH2 入口導槽、SH2-QTB 輥道、SH3 區(qū)域產(chǎn)生，要以此區(qū)域為排查重點。
2.10 不圓度超標
調整進口導輪間距，經(jīng)常檢查導輪的夾持情況，更換磨損嚴重或抱死的導輪。緊固壓板螺絲，對正孔型。如孔型對角線磨損嚴重無法調整時應更換。冷卻水要充足，導衛(wèi)輪磨損時應及時調整壓下量。在鋼溫變化或鋼種調換時應及時調整 K1、K2 孔的壓下量。局部尺寸超差要提高加熱質量，減少頭尾溫差。合理調整活套高度，消除 K1、K2 之間的張力。
在軋制圓鋼時成品前半部分不圓度超標，尾部容易產(chǎn)生耳子，這種情況主要是張力引起的 （拉鋼），在軋制小規(guī)格時比較明顯。處理方法：調整工對成品劃木印，并觀察，如果尾部有耳子說明前面來料過大，要對 K2 及以上架次進行壓下調整，直到成品尾部沒有耳子；之后主控臺進行張力調整，如果前面橢圓度不好，同時主控張力調整無效，可觀察活套狀態(tài)是否到位，上下協(xié)調對活套進行套量調整（前癟后圓漲套量），直到調成柔和的圓弧狀（如圖 3 所示），同時劃木印觀察成品狀態(tài)，直至尺寸合格為止。注意：如果成品尾部較圓，沒有耳子，說明尺寸沒有問題，只需要對主控張力和活套調整，具體要根據(jù)實際情況進行操作。
3 結束語
通過對軋制過程中圓鋼表面缺陷成因分析，總結出了有針對性的措施和處理方法，一方面可以指導生產(chǎn)實踐，盡可能減少表面缺陷的產(chǎn)生；另一方面，可以根據(jù)缺陷的不同成因，采取不同的處理方案，從而提高檢查判斷的準確性，控制圓鋼表面缺陷和外形尺寸缺陷的產(chǎn)生，有效提高圓鋼產(chǎn)品實物質量，提升天鋼產(chǎn)品的市場競爭力。
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