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中國鐵合金網訊：本文針對冷軋連退機組產品缺陷的實例進行研究與控制，分析冷軋連退機組產生質量缺陷的主要原因，提出防止質量缺陷出現的措施，以及在出現質量缺陷時的處理方法，從而提高連退產品的質量，降低機組產生缺陷的幾率，減少降級品，提高成材率，保證合同按時交付，從而提高冷軋連退產品的市場競爭力。

 

1引言

 

近年來，隨著冷軋產品用戶對帶鋼板形及性能等要求的不斷提高，提升冷軋退火產品表面質量和產品精度的重要性日益突出。某冷軋廠2150連退線和1630連退線于2016年投產運行，所生產的主要產品包括軟鋼、高強鋼、超高強汽車板，最大寬度2150mm，最高強度1000MPa。雖然該廠對冷軋退火產品的尺寸精度、表面質量及產品檔次均要求較高，但在生產過程中時有表面缺陷發生。最常見的缺陷大致有以下幾種：硌印、平整邊部褶皺、爐內擦傷、平整液殘留。

 

2原因分析及排除方法

 

2.1硌印

 

硌印是指帶鋼表面沿軋制方向呈周期性循環出現的，在帶鋼表面呈點狀、塊狀、條狀凸起或凹陷進去的有間隔的缺陷。如果后續沒有大的延伸，硌印出現的距離總是一致的。

 

平整機工作輥硌印與機組導輥及傳動輥硌印的區分：平整機工作輥硌印無粗糙度且有金屬光澤，而導輥和傳動輥硌印發暗，有一定的粗糙度。

 

帶鋼表面產生硌印的主要原因有以下幾點：異物掉落到輥子上，由于帶鋼的擠壓，從而粘在輥子上，最終導致帶鋼表面出現硌印；原料表面存在夾雜缺陷，在生產過程中易脫落、粘附于輥面上，造成硌印缺陷；原料缺陷或異物掉落輥面導致輥表面破損，造成帶鋼表面硌印的形成。

 

若產生硌印，應從以下幾個方面進行檢查，排除故障：

 

1）發現硌印，通知主控及負責人，根據活套情況，機組進行降速檢查確認；

 

2）出口段停機，在質檢臺，確認輥印周期、位置和形態，測量硌印之間的距離；

 

3）根據周期測量距離計算出輥子直徑；

 

4）與總的輥子直徑列表進行對比，確認是否為本機組輥子產生的硌印；

 

5）如果確認為本機組產生的硌印，應從后向前，分別在平整機出口、平整機入口、爐子出口、爐子入口、入口活套入口、清洗段入口進行逐一確認；

 

6）停止生產線，然后檢查懷疑的輥子之后的帶鋼表面是否存在硌印，直到檢查到硌印產生的位置；

 

7）確認硌印產生的位置后，投入刮刀（圖1），消除硌印，或停機用砂輪打磨輥身表面缺陷處。

 

2.2平整邊部褶皺

 

平整邊部褶皺是在平整機處產生的，在帶鋼邊部，上下表面均呈現連續條狀紋理，紋理與軋制方向垂直，間距無規則，長度約5-300mm，具有明顯的手感和凹度。

 

平整邊部褶皺產生的主要原因包括：帶鋼邊部的屈服平臺未完全消除，在邊部發生了局部屈服變形所致，而局部屈服變形產生的原因是帶鋼邊部沒有得到有效的平整，帶鋼邊部褶皺缺陷也就是由于平整工序的軋制不到位，帶鋼表面產

 

生了屈服滑移線，從而在帶鋼邊部上下表面出現了條狀紋理的平整邊部褶皺。

 

若產生平整邊部褶皺，應從以下幾個方面進行檢查，排除故障。

 

1）如果是雙邊褶皺，在板形控制過程中，根據板形曲線，適當增加負彎輥力，確保對帶鋼的邊部軋制。

 

2）如果是單邊褶皺，在板形控制過程中，根據板形曲線，通過調整傾斜值進行控制，向有褶皺的一側進行壓下補償，確保對帶鋼的邊部軋制。

 

3）在保證延伸率不變的情況下，降低平整張力，達到增加軋制力的效果，若此時工作輥及中間輥彎輥力過大，要將彎輥力降低。通常在板形儀的畫面顯示邊部呈藍色時主控人員就要注意邊部褶皺發生了。另外通過調節竄輥也能消除邊部褶皺（CVC輥形時）。

 

4）在保證性能的前提下，延伸率按照上限控制，確保帶鋼邊部屈服平臺被消除，減少褶皺的產生。

 

5）操作人員應密切關注原料板形，根據實際情況，制定相應對策，確保產品質量。

 

2.3爐內擦傷

 

擦傷的產生是由于帶鋼受到硬物質刮傷，如滑過輥子表面或是刮到爐壁形成的。它們具有在帶鋼前行方向上直線延伸的特征，沿著帶鋼寬度方向平行以組分布，以非常規則、線性形狀出現，有明顯的金屬光澤，因接觸面的不同，有的間斷性出現，有的連續出現，嚴重時擦傷呈凹陷狀，另一面有鼓起。

 

爐內擦傷產生的主要原因是：輥子直徑錯誤，輥子驅動有缺陷，輥子軸承過熱或者損壞，導致帶鋼與輥子打滑引起的；快冷風機功率過大，導致帶鋼與風箱摩擦引起的；爐內墻壁材料松懈脫落，導致帶鋼和設備接觸。

 

若產生爐內擦傷，應從以下幾個方面進行檢查，排除故障。

 

1）對比測量的輥徑數據與二級輥徑數據，調整輥子圓周速度，使其和帶鋼的速度相一致。

 

2）通過調整帶鋼表面的粗糙度，提高輥子和帶鋼之間的摩擦系數，從而降低打滑的發生。

 

3）在保證性能的前提下，降低噴氣冷卻能力，調整快冷段風箱距離至115mm并觀察結果。

 

4）檢查各個輥子的負載是否偏大。

 

5）檢查原料板形，原料浪形嚴重會造成帶鋼之間、帶鋼和設備之間的接觸從而導致擦傷的產生。

 

6）生產過程中若操作人員發現二級張力設定值與現場張力表有較大差別時要及時進行調整。如果張力正常，可以增加整體張力：對于普通低碳鋼、IF鋼、低合金高強鋼、加磷高強鋼、結構高強鋼，厚度>0.7mm且寬度<1400mm的帶鋼，在生產過程中可增加二級張力設定值的5%-20%。對于DP類（不包含DP390）高強鋼，在生產過程中由于快冷速率較高，可單獨增加快冷段二級張力設定值的20%-50%。觀察帶鋼表面狀態，直至擦傷消除。

 

7）檢查爐子入口密封輥、快冷段和終冷段導輥、擠干輥的狀態，依次打開關閉，觀察帶鋼表面擦傷的狀態直至擦傷消失，確定擦傷產生的位置，制定相應對策。

 

8）通過爐內ITV監控以及帶鋼表面劃傷的金相組織進行研究分析。

 

2.4平整液斑

 

平整液具有良好的潤滑性，可有效降低摩擦力，減少軋輥磨損，降低輥耗，提供一定潤滑性從而達到一定的壓下率；好的潤滑可降低厚度波動、有利于表面結構和板形控制；提高板面清潔度及改善板面質量，延長平整輥壽命。平整液有效的冷卻有利于降低熱劃傷、有利于改善板面結構，可用于板形控制；工作輥、中間輥和支撐輥的冷卻將帶走大量的變形熱，有利于板形控制和潤滑條件的改善。對平整機輥面、導板和帶鋼表面進行清洗，降低平整區域粉塵。平整液提供短時間耐腐蝕性，具有短暫的防銹功能。但平整液殘留在帶鋼表面會形成平整液斑呈水珠狀或大片水印狀，有時間斷出現，有時連續出現，嚴重時占據整個板面。

 

平整液斑產生的主要原因包括：平整液噴射量過大，造成機架內平整液飛濺，滴落在帶鋼表面形成平整液斑；平整機吹掃不徹底，在軋制過程中，當平整機吹掃力度不夠時，會造成大量平整液被帶出機架，從而形成平整液斑；平整機出口熱風烘干機溫度較低，當熱風烘干機溫度低時，不能將帶鋼表面殘留的平整液烘干，從而在帶鋼表面形成了點狀或條狀斑跡；平整機軋制力低時，在帶鋼表面也會殘留平整液；平整機噴嘴堵塞、損壞，噴梁與噴嘴角度布置不合理，相鄰噴嘴之間的吹掃會形成盲區，這時候也會在帶鋼表面形成平整液斑；防水擋板離帶鋼間距過遠，或逆向吹掃壓力過小無法滿足吹掃要求。

 

若產生平整液斑，應從以下幾個方面進行檢查，排除故障。

 

1）大面積平整液殘留時首先從軋制力入手，在合理的延伸率范圍內降低工作輥彎輥力，如果調整彎輥力無法消除平整液殘留，要確認工作側和操作側哪側平整液殘留嚴重，調整哪側的傾斜值，最后按照二級下發的延伸率上限進行控制，降低張力、加大軋制力。

 

2）小面積平整液殘留，調節平整液用量（降低），調節噴氣寬度。

 

3）檢查平整機出口熱風烘干溫度是否低于120℃。

 

4）檢查平整機噴梁及噴嘴狀況：平整機抽帶后，平整機操作人員利用手電筒逐個檢查噴梁（圖2）和噴嘴（圖3）（平整液噴射及吹掃噴嘴）狀況，使用細鐵絲或曲別針等逐個疏通檢查，如有堵塞，將堵塞的噴嘴卸下清理，并及時更換損壞噴嘴，然后回裝。通過調整平整液噴射壓力觀察各噴嘴平整液噴射的扇形狀況來判斷噴嘴的使用情況，如有異常及時處理。要將所有平整液噴嘴卸下，仔細檢查噴嘴堵塞狀況，將噴嘴清理干凈后再進行回裝和調整噴嘴角度等工作。

 

5）檢查防水擋板和帶鋼的間距是否過大，如果間隙較大，將間隙調整為10mm。

 

3結語

 

冷軋退火產品表面質量的形成原因及故障排除并不復雜，操作人員要根據以上原因進行分析，對排除方法要認真思考，定時定期對軋輥及設備進行檢查，以減少帶鋼表面質量缺陷的發生次數，排除缺陷時應力求減少降級品。增強操作人員質量意識，確保出現質量缺陷時能夠分析準確、解決迅速。

 

本文摘選自世界金屬導報2020年第21期B04部分內容