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熱軋板帶表面質(zhì)量缺陷分析

摘 要：隨著信息技術(shù)的發(fā)展，工藝過程和質(zhì)量管控平臺(tái)將在熱軋生產(chǎn)過程中發(fā)揮積極的作用。通過結(jié)合數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)算法及智能算法，這一平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)軋制過程的精準(zhǔn)質(zhì)量判定、過程參數(shù)監(jiān)控、質(zhì)量缺陷分析、質(zhì)量相關(guān)設(shè)備監(jiān)控等功能，這些功能為熱軋廠實(shí)現(xiàn)智能化、少人化、精細(xì)化提供了有力的支撐。本文分析了熱軋板生產(chǎn)過程中兩種最為常見的熱軋帶鋼表面質(zhì)量缺陷產(chǎn)生的原因，并提出了有關(guān)控制辦法，從而有效提高了熱軋產(chǎn)品的合格率。

近年隨著我國鋼鐵冶金技術(shù)的不斷發(fā)展，各大型鋼鐵企業(yè)不斷探索軋鋼方向的自主研發(fā)技術(shù)及應(yīng)用。目前國內(nèi)各知名企業(yè)在熱軋工藝方面已經(jīng)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。對(duì)于熱軋帶鋼表面質(zhì)量缺陷的原因和控制措施，也有了最新的提升策略。目前各企業(yè)熱軋帶鋼質(zhì)量要求一般包括成品規(guī)格，平直度，凸度，尺寸等允許的偏差。在卷形質(zhì)量上包括鐮刀彎，局部麻點(diǎn)，塔形等差值。對(duì)于熱軋帶鋼的表面質(zhì)量缺陷包括夾雜，擦劃傷，鐵皮壓入，帶鋼邊緣破損和輥印等。在熱軋帶鋼的實(shí)際生產(chǎn)過程中，由于各種質(zhì)量檢測技術(shù)不斷完善，產(chǎn)品的質(zhì)量合格率已有了很大的提升，但對(duì)于極個(gè)別的產(chǎn)品缺陷仍還有很大的提升空間。各企業(yè)針對(duì)目前存在的熱軋帶鋼缺陷問題，都積極開拓新方式新方法，做到在生產(chǎn)中實(shí)時(shí)準(zhǔn)確控制質(zhì)量文章，結(jié)合目前我公司熱軋帶鋼生產(chǎn)線的工藝及特點(diǎn)，分析了存在于帶鋼表面質(zhì)量的幾種缺陷問題，并提出了相應(yīng)的改善措施。

圖1生產(chǎn)線工藝流程圖

1、鐮刀彎的產(chǎn)生原因鐮刀彎是熱軋帶鋼中最為常見的表面質(zhì)量缺陷。這種缺陷類型一般都出現(xiàn)在生產(chǎn)機(jī)組發(fā)生跑偏狀態(tài)，造成帶鋼刮鋼，嚴(yán)重的會(huì)引起生產(chǎn)事故。造成這種缺陷的原因有很多，一般在熱軋工藝生產(chǎn)中，現(xiàn)場中的各工藝參數(shù)都可能對(duì)帶鋼的生產(chǎn)產(chǎn)生影響，生產(chǎn)環(huán)境的因素也可以使帶鋼冷卻不均勻最后出現(xiàn)溫度差。原料因素方面，如果板坯在橫向上存在差異，也會(huì)出現(xiàn)鐮刀彎這一現(xiàn)象。設(shè)備因素方面，如果驅(qū)動(dòng)電機(jī)與操作側(cè)機(jī)架剛度差異較大，會(huì)造成板坯進(jìn)入軋輥后出現(xiàn)跑偏，偏離中心線；自動(dòng)化控制因素如給定參數(shù)或控制系統(tǒng)的不當(dāng)，使得板坯軋制成型后帶鋼橫截面出現(xiàn)楔形缺陷。上述這些因素均會(huì)使板坯在軋制時(shí)輥系及兩側(cè)的受力存在差異和不對(duì)稱，造成軋輥傾斜，板形尺寸精度發(fā)生變化，從而帶鋼出現(xiàn)鐮刀彎。筆者結(jié)合我廠的實(shí)際生產(chǎn)情況，分析了產(chǎn)生鐮刀彎常見的因素。

(1)溫度因素。溫度因素主要包括以下三個(gè)方面：熱軋板坯在加熱爐中進(jìn)行加熱時(shí)，橫向受熱存在差異，致使板坯驅(qū)動(dòng)側(cè)與操作側(cè)，最終出現(xiàn)溫差。在軋制的過程中，如果冷卻系統(tǒng)在板坯兩側(cè)分布存在差異，也會(huì)致使軋輥本身驅(qū)動(dòng)側(cè)與操作側(cè)存在溫差。如果在生產(chǎn)過程中，工作軌的刮水板存在漏水狀況，也會(huì)致使板坯兩側(cè)出現(xiàn)溫差。

 (2)偏移軋制中心線的影響。在熱軋板坯軋制中，各種原因造成了板坯偏離中心線，致使兩側(cè)的軋制力不均勻，造成帶鋼在出口厚度出現(xiàn)波動(dòng)，形成鐮刀彎。

 (3)楔形量的影響。由于來料厚度的不均勻，或者在操作過程中操作側(cè)與傳動(dòng)側(cè)軋機(jī)模數(shù)不同，在軋制過程中控制系統(tǒng)出現(xiàn)不同步因素，最后造成兩側(cè)厚度不同出現(xiàn)楔形。

(1)在軋制工藝上應(yīng)嚴(yán)格控制熱軋過程中各參數(shù)設(shè)定。并按設(shè)定參數(shù)執(zhí)行，同時(shí)確保雜志中爐溫加熱均勻。一般加熱爐中板坯控制橫向和縱向溫度差值范圍在±20℃。

 (2)在軋機(jī)設(shè)備使用上要嚴(yán)格控制軋輥定期更換，嚴(yán)禁出現(xiàn)超負(fù)荷或超期限的工作輥使用現(xiàn)象。對(duì)磨輥的精確度和磨損情況要及時(shí)跟蹤記錄。正常使用的各類工作輥定期按照修復(fù)要求標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行維護(hù)。工作本在使用中軸承座應(yīng)采用墊片以減小使用時(shí)的間隙。避免出現(xiàn)軋制交叉現(xiàn)象。發(fā)現(xiàn)工作輥出現(xiàn)嚴(yán)重磨損狀況時(shí)及時(shí)更換，以防止軋輥軸向發(fā)生竄動(dòng)。在生產(chǎn)過程中要定期檢查工藝中的冷卻系統(tǒng)，確保冷卻系統(tǒng)的噴嘴完好無損。對(duì)個(gè)噴嘴兒出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象時(shí)，要及時(shí)疏通，以保證水量均勻。此外還要及時(shí)處理好軋制過程中出現(xiàn)的工作輥刮水板漏水問題，防止由于帶鋼兩側(cè)溫度不均勻而出現(xiàn)各種質(zhì)量缺陷。

(3)從電氣角度考慮，強(qiáng)化對(duì)AGC的監(jiān)控。對(duì)AGC油柱的變化情況密切關(guān)注。出現(xiàn)操作側(cè)與傳動(dòng)側(cè)之間的油柱差值明v顯時(shí)，須馬上通過電動(dòng)壓下分開離合器，對(duì)單側(cè)調(diào)整后使得兩側(cè)油柱保持水平一致。
 (二)麻面的產(chǎn)生及解決方法
1、麻面的產(chǎn)生原因

(1)在熱軋帶鋼生產(chǎn)過程中的壓入氧化鐵皮都來自于加熱爐中未除凈的氧化鐵皮。一次氧化鐵皮大部分都在加熱過程中形成，經(jīng)過雜志工藝后，在帶鋼表面形成一個(gè)鋸齒狀水滴。一次氧化鐵皮在表面上形成的距離較遠(yuǎn)，一般出現(xiàn)在鋼板的尾部。經(jīng)過粗扎工藝后表現(xiàn)為黑色微粒。經(jīng)過除磷工藝后，氧化鐵皮飛濺到帶鋼表面最終軋入。

(2)在熱軋生產(chǎn)工藝中，還有一部分麻面是因?yàn)槎窝趸F皮軋入而形成的。由于在軋制過程中單位面積作用力較大，薄規(guī)格的帶鋼極容易出現(xiàn)這種現(xiàn)象。二次氧化鐵皮一般發(fā)生在板坯的第一次除磷之后。二次氧化鐵皮引起的表面缺陷，在最終產(chǎn)品質(zhì)量上形成鋸齒形狀的水滴或波紋等圖案。有時(shí)也呈現(xiàn)光滑的水滴或流線型微粒等污點(diǎn)形狀。
 2、解決辦法

(1)加熱工藝的改善。優(yōu)化和制定加熱爐操作規(guī)程，從而使生成的氧化鐵皮在除鱗系統(tǒng)及軋機(jī)中容易破碎去除；降低爐內(nèi)氧化氣氛，確保為微氧化環(huán)境；實(shí)現(xiàn)加熱爐分段加熱，縮短板坯在均熱段的停留時(shí)間。

(2)升級(jí)除鱗系統(tǒng)。提高粗除鱗設(shè)備及工藝性能。對(duì)此我廠對(duì)除鱗系統(tǒng)進(jìn)行了改造升級(jí)，提高了除鱗機(jī)的開口度，并對(duì)噴嘴的角度及分布進(jìn)行了優(yōu)化，在粗除鱗系統(tǒng)的出口處增設(shè)了一套側(cè)噴嘴吹掃裝置，并對(duì)除鱗泵的流量及壓力進(jìn)行定期檢查。此外我們還在除鱗機(jī)的入口及出口加設(shè)了兩條鏈條，一方面可以起到擋水的作用，另一方面可以機(jī)械除鱗。同時(shí)，每周對(duì)測試板進(jìn)行除鱗效果檢查，對(duì)測試板的打擊分布及深度進(jìn)行分析，以調(diào)整高壓水壓力或更換噴嘴。

(3)軋制工藝優(yōu)化。軋制時(shí)，確保粗軋次數(shù)，以達(dá)到除鱗效果，通常以 3次以上，第一道精軋應(yīng)以除鱗為主，不控軋制時(shí)，厚度超過20mm的帶鋼應(yīng)適當(dāng)增加軋制除鱗次數(shù)。

(4)嚴(yán)格執(zhí)行產(chǎn)品檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。加強(qiáng)熱板帶鋼的檢驗(yàn)管理，一旦發(fā)現(xiàn)存在麻面的帶鋼，通知相關(guān)部門對(duì)缺陷部位進(jìn)行修磨，若麻面面積所占比重較大，則實(shí)施拋丸處理，直至檢查合格后方能入庫。

三、結(jié)語

熱軋帶鋼表面質(zhì)量是判斷鋼板整體質(zhì)量的重要因素之一。然而在實(shí)際生產(chǎn)過程中，原料質(zhì)量、生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)設(shè)備等因素均可能造成帶鋼表面形成結(jié)疤、麻面、輥印、裂紋、鱗 皮、針眼、刮傷、孔洞等缺陷。不僅對(duì)產(chǎn)品的外觀產(chǎn)生了影響，而且還會(huì)對(duì)帶鋼的疲勞強(qiáng)度、耐磨性能、抗腐蝕性等機(jī)械性能造成嚴(yán)重影響。本文重點(diǎn)分析了兩種最為常見的熱軋帶鋼表面質(zhì)量缺陷產(chǎn)生的各種原因，并提出了有關(guān)控制辦法，從而有效提高了熱軋產(chǎn)品表面質(zhì)量。