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首頁 > 熱軋板材外觀質(zhì)量的主要問題
根據(jù)熱軋板帶材的發(fā)展形勢(shì),板帶的外觀“美”已成為市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的重要指標(biāo)。然而由于鋼鐵產(chǎn)品生產(chǎn)的特殊性,鋼鐵企業(yè)板帶產(chǎn)品的外觀質(zhì)量問題比較普遍,主要包括:卷形不良、氧化鐵皮卷、結(jié)疤、折邊、輥印、劃傷、邊裂、浪形、規(guī)格偏差、其他等。
1、卷形不良
(1)塔形卷
塔形卷是一種帶鋼邊部卷繞不平齊,一處或多處呈螺旋狀出邊的不良卷形。主要分為頭塔和尾塔兩種。
頭塔是由于帶鋼頭部偏離軋制中心線或2—3圈后從軋制中心線偏離導(dǎo)致的。尾塔是由于帶鋼尾部偏離軋制中心線或2—3圈后從軋制中心線偏離導(dǎo)致的。
(2)塔形卷形成原因
①帶鋼自身原因
來料鐮刀彎、楔形、異常凸度以及波浪、氣泡、頭部溫度低,材質(zhì)硬度大等都容易產(chǎn)生頭部塔形。對(duì)策是要求精軋調(diào)整壓下水平,卷取操作方面應(yīng)盡早打開助卷輥。
②操作上的原因
導(dǎo)板夾力過大,帶鋼弓起,運(yùn)行不平穩(wěn),以及帶鋼中心偏離導(dǎo)板中心進(jìn)入卷取機(jī)。對(duì)策是采用適當(dāng)?shù)膴A緊力、夾緊方法,以及適當(dāng)?shù)膶?dǎo)板開口度。
③設(shè)備上的原因
側(cè)導(dǎo)板的部分松動(dòng)以及動(dòng)作不一致,夾緊力不足、側(cè)導(dǎo)板偏心、下夾送輥不水平、夾送輥?zhàn)笥逸伩p不平衡。由于帶鋼尾部從精軋拋出時(shí),帶鋼張力比正常狀態(tài)低,因此,平時(shí)因?yàn)楦邚埩Χ茨鼙憩F(xiàn)出來的使帶鋼橫向移動(dòng)的力就變得明顯,使帶鋼橫向移動(dòng)后卷取,有時(shí)可以通過改變減速點(diǎn)來達(dá)到控制尾部張力。
(3)松卷
松卷是指鋼卷沒有卷緊,處于松散狀況的缺陷卷。對(duì)策是根據(jù)帶鋼的厚度、寬度、材質(zhì)、卷取溫度、卷取速度設(shè)定合適的張力。
2、氧化鐵皮卷(麻點(diǎn)、粘結(jié)、黑線)
氧化鐵皮是影響熱軋帶鋼表面質(zhì)量的重要因素之一,氧化鐵皮壓入的板材酸洗后,會(huì)嚴(yán)重影響后道工序冷軋板的表面質(zhì)量,造成產(chǎn)品質(zhì)量下降。
(1)一次氧化鐵皮
鋼坯表面與高溫爐氣生成的氧化鐵皮稱為一次氧化鐵皮,一次氧化鐵皮壓入缺陷呈小斑點(diǎn)、大塊斑痕和帶狀條紋形式不規(guī)則地分布在帶鋼上,常伴有粗糙的麻點(diǎn)狀表面。一次氧化鐵皮壓入產(chǎn)生的原因有以下幾個(gè)方面:
①加熱方面的原因:加熱溫度高,加熱時(shí)間長(zhǎng);爐內(nèi)氣氛不好,供入風(fēng)量過大;爐內(nèi)形成負(fù)壓,吸入冷風(fēng);爐內(nèi)加熱溫度低于規(guī)程規(guī)定的最低溫度過多。在加熱過程中,若出現(xiàn)上述情況的一種或數(shù)種,在出鋼軋制時(shí),氧化鐵皮便會(huì)粘在鋼坯、鋼板上,不容易被清除掉,從而形成一次氧化鐵皮壓入缺陷。
②除鱗設(shè)備方面原因:高壓水壓不足;噴嘴磨損嚴(yán)重,能力小;高壓水嘴堵塞;高壓水未能集中噴射到鋼坯表面上;除鱗噴嘴(噴嘴角度)裝配不當(dāng);噴射距離不佳;除鱗時(shí)序不當(dāng);設(shè)備投入不足。
③板坯化學(xué)成分的影響,如含硫、硅、鋁過多。這里主要是鋼坯本身性質(zhì)決定的,應(yīng)該加強(qiáng)上一工序精煉及連鑄水平。
④生產(chǎn)軋制計(jì)劃安排不合理。
(2)二次氧化鐵皮
在軋制過程中表面氧化鐵皮脫落,熱的金屬表面與水和空氣接觸,會(huì)生成新的氧化鐵皮,稱為二次氧化鐵皮。
二次氧化鐵皮呈顆粒狀壓入,分布多象分散的鹽。二次氧化鐵皮壓入產(chǎn)生的原因?yàn)椋孩匍_軋溫度過高;②除鱗時(shí)序不當(dāng);③精軋、粗軋除鱗設(shè)備(除鱗設(shè)備原因上同)原因;④無法高速軋制,在精軋機(jī)內(nèi)進(jìn)行軋制時(shí)間長(zhǎng),加快了氧化鐵皮的增長(zhǎng)。
(3)軋輥磨損氧化鐵皮(三次氧化鐵皮)
在精軋機(jī)內(nèi)由于軋輥的表面氧化形成的氧化鐵皮稱為軋輥磨損氧化鐵皮。軋輥磨損氧化鐵皮呈黑褐色、小舟狀、相對(duì)密集、細(xì)小、散沙狀地分布在缺陷帶鋼表面,細(xì)摸有手感。軋輥磨損氧化鐵皮壓入產(chǎn)生的主要原因有:
①軋機(jī)在軋制過程中,出現(xiàn)輥面氧化膜剝落被碾入帶鋼表面;
②剝落后的粗糙輥面對(duì)帶鋼表面產(chǎn)生類似犁溝作用,促進(jìn)帶鋼自身表面氧化鐵皮形成;
③精軋機(jī)組每架或部分軋機(jī)之間無清除氧化鐵皮裝置;
④溫度和機(jī)械疲勞造成工作輥表面微裂紋,會(huì)導(dǎo)致氧化鐵皮的積累;
⑤軋輥控制不當(dāng)。比如軋輥落水、溫度和機(jī)械疲勞造成工作輥表面微裂紋,會(huì)導(dǎo)致氧化鐵皮的積累,這些氧化鐵皮粘在軋輥上,然后傳到并壓在帶鋼表面上;有無使用軋制油軋制等等,都影響到氧化物的產(chǎn)生。
3、結(jié)疤
粗軋板的蛇行彎曲、鋼板與精軋輥中心線偏離、精軋機(jī)組穿輥、軋制、離輥控制不良,引起鋼板頭尾部側(cè)邊撞擊精軋機(jī)組側(cè)導(dǎo)板,撞擊飛濺物在后續(xù)機(jī)架壓入鋼板表面形成結(jié)疤。結(jié)疤缺陷易出現(xiàn)在熱軋板、冷軋板的上表面,多隨機(jī)分布在鋼板頭尾部50 m、邊部300 mm 以內(nèi)。熱軋板結(jié)疤以單個(gè)或成串凹坑出現(xiàn),形貌為深淺不一、延伸量較小的凹坑。
避免鋼板撞擊精軋側(cè)導(dǎo)板是控制結(jié)疤缺陷的關(guān)鍵。軋制中心線對(duì)齊,提高粗、精軋機(jī)組軋制穩(wěn)定性、控制粗軋板板形,避免鋼板在精軋穿輥過程中跑偏,增加精軋側(cè)導(dǎo)板潤(rùn)滑,可有效抑制結(jié)疤缺陷的產(chǎn)生。
4、規(guī)格偏差
(1)寬度超差
寬度超差一般指寬度超過標(biāo)準(zhǔn)范圍(0—+20mm)。從設(shè)備上看:粗軋機(jī)組是決定寬度的基準(zhǔn),也是軋制中寬度變化最大的地方,在控制上一般超差不會(huì)在這里,粗軋機(jī)組各種工藝參數(shù)和設(shè)備參數(shù)的變動(dòng)以及中間坯沿長(zhǎng)度方向上尺寸、溫度不同,都會(huì)引起帶鋼寬度的變化,立軋機(jī)是對(duì)寬度中的重要設(shè)備,現(xiàn)在一般是液壓伺服控制和AWC控制技術(shù),精度都比較高。
精軋機(jī)組各種工藝參數(shù)和設(shè)備參數(shù)的變動(dòng)以及中間坯沿長(zhǎng)度方向上尺寸、溫度不同,都會(huì)引起帶鋼寬度的變化。精軋機(jī)組影響寬度變化的主要因素有:
①水平軋制矩形件引起的寬度增加。由中間坯軋制成成品帶鋼, 隨著厚度的不斷減小, 必然要伴隨著一定量的自然寬展。
②精軋機(jī)架間張力引起的寬度減小。帶鋼因?qū)捄癖戎岛艽? 軋制時(shí)對(duì)拉應(yīng)力極為敏感, 易被過渡拉伸而變窄。在精軋機(jī)組中, 由于各種因素造成的軋機(jī)速度不平衡和活套套量變化, 機(jī)架間張力都要發(fā)生波動(dòng), 從而引起寬度變化。
③板凸度對(duì)寬度的影響。板凸度變化時(shí)要伴隨著一定量金屬橫向流動(dòng), 尤其是薄板,寬度隨板凸度變化更加明顯。
④水印的影響。沿板坯長(zhǎng)度方向水印處的溫度低, 與板坯其它部位的溫差可達(dá)50~100℃。由于水印處變形抗力大且板寬方向溫差大, 使它在精軋機(jī)組水平軋制過程中寬展量增加。
(2)厚度超差
厚度超差是指板帶厚度超過一定標(biāo)準(zhǔn)范圍(一般為?0μm)。軋制過程中,影響板厚的主要因素有以下四大類:①輥系因素。軋輥偏心、軋輥磨損、軋輥彎曲、軋輥熱膨脹、油膜厚度變化等;②來料因素,來料厚度、寬度、硬度變化、軋制區(qū)摩擦系數(shù)變化;③軋制過程參數(shù)變化,包括軋制力、張力、軋制速度的變化;④控制模型誤差和檢測(cè)儀表誤差。
由于以上因素的影響,目前采用反饋式、厚度計(jì)式、前饋式、直接輥縫檢測(cè)式、張力式和秒流量計(jì)式等厚度自動(dòng)控制系統(tǒng)來控制板坯厚度。
5、板形問題
板形問題通常指板帶的平直度(波浪形和瓢曲)和凸度(橫向厚度)。
①波浪形
浪形分為邊浪、中間浪、特殊浪形;形成原因主要由于軋輥的熱膨脹及軋輥本身的彈性變形而引起;邊浪指軋輥中間呈凹形,易產(chǎn)生帶鋼側(cè)邊浪形(單邊浪、雙邊浪);中間浪指軋輥中間呈凸形,易產(chǎn)生中間浪。
②瓢曲
帶鋼不同截面一邊凸的變形,形成原因主要是由于鋼板兩側(cè)冷卻不均加上最后機(jī)架壓延量過小造成。
③凸度
板凸度即為板中心處的厚度與邊部代表點(diǎn)處的厚度之差。熱軋及冷軋板帶材往往具有共同的特點(diǎn)即除板帶邊部外,90%的中間帶材斷面大致具有二次曲線的特征,而在接近邊部處,厚度突然迅速減小,這種現(xiàn)象稱為邊部減?。‥dge dorp)。其實(shí)質(zhì)是鋼板軋制時(shí),寬度上的各處在厚度方向上不均勻壓縮塑性變形,或由于帶鋼冷卻不均而導(dǎo)致其在寬度方向上纖維產(chǎn)生不均勻延伸。由于各纖維內(nèi)部相互制約,形成了軋件內(nèi)部的拉壓應(yīng)力,因而造成帶鋼不平,出現(xiàn)質(zhì)量問題。
6、輥印
輥印主要是由于軋輥表面有缺陷而造成的。主要有沾肉和掉肉兩種(網(wǎng)紋也歸入其中)。輥印的判斷主要是根據(jù)帶鋼表面的缺陷形狀來進(jìn)行的。如果是有規(guī)律的缺陷(這里一般是缺陷的間隔長(zhǎng)度一定),那么一般都是軋輥上產(chǎn)生的,再可以根據(jù)間隔的長(zhǎng)度來判斷是什么樣的軋輥產(chǎn)生的(工作輥、夾送輥、助卷輥、托輥)。
7、劃傷
劃傷為帶鋼軋制過程中與硬物接觸,帶鋼表面(特別是下表)產(chǎn)生一條或多條痕跡。
產(chǎn)生的主要原因有:精軋最后一架軋機(jī)出口的大、小溜板損壞,沉頭螺絲冒出,過渡板或間隙處有小廢鋼殘片,活套輥表面轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活或者有缺損,卷取熱輸出輥道輥?zhàn)硬晦D(zhuǎn),小導(dǎo)板高出輥面等等。
8、邊裂
邊裂是一種主要出現(xiàn)于帶鋼上表面邊部、呈縱向曲線或山形分布的裂紋(山裂),也有的在帶鋼邊部。形成原因主要是因?yàn)殇撆鞔嬖谥执笾鶢罹?、皮下裂紋、角裂及大量的夾雜等內(nèi)在質(zhì)量問題;鋼坯在進(jìn)加熱爐之前已有微裂紋;鋼坯加熱溫度偏高,且各處加熱溫度不均,造成組織異常,從而引起性能下降,造成鋼坯在熱軋后出現(xiàn)邊裂。
解決辦法主要是①合理控制連鑄機(jī)的拉速與冷卻水比率,控制鋼坯的冷卻速度,防止出現(xiàn)粗大柱狀晶及鋼坯裂紋;②嚴(yán)格控制均熱爐加熱速度及溫度,避免高溫下過長(zhǎng)時(shí)間加熱,并定期檢查加熱爐及儀表的校檢工作。
9、翹皮
翹皮主要分布在帶鋼上表面,邊部出現(xiàn)較多,呈“舌狀”或“魚鱗狀”,大多數(shù)有一部分與帶鋼本體相連。影響因素主要有①鋼質(zhì)的影響(夾雜);②異物的影響(表面清潔度);③刻痕的影響;④毛刺變形的影響。