马口铁表面_白斑_缺陷成因分析_王健

（ ） 优化轧制润滑系统 ， 减少轧辊磨损 。 ３ ３ ． １ ． ３ 清洗液污染导致的板面残留物 分析 “ 白 斑” 缺 陷 的 成 分 还 发 现， 其中含有 、 该成分与冷轧酸洗及脱脂液成 Ｎ ａ Ｋ、 Ｃ ｌ等成分 ， 碱洗 ） 一致 ， 分析认为是清洗液受到污染 ， 导致 分（ 镀锡板表面残留 清 洗 液 污 染 物 颗 粒 ， 在镀锡后产
可溶性锡阳极上 ， 这些发黑物质由于受力不平衡 而从阳极表面脱落并随镀液流动黏附到沉没辊表 然后随着沉没 辊 转 动 经 过 带 钢 与 沉 没 辊 的 挤 面， 压留在带钢表面 ， 经过余下的电镀行程及电阻软 。 熔后变成为白色的斑块 ， 称之为 “ 白斑 ” “ 白斑” 缺 陷 主 要 发 生 在 镀 锡 后， 位于钢卷 上、 下表面， 缺陷较细小， 没 有明显的 规律性， 在 表 面 粗 糙 度 高， 通过 镀锡之前该位置存在色 差， 镀锡后在 高 倍 下 观 察 缺 陷， 发现白斑位置存在 “ 漏镀的 现 象， 白 斑” 缺陷及高倍下观察的白斑 缺 陷 见 图 ２。
３ ． ２ 氧化铁皮原因 通过追踪存在 “ 白斑 ” 缺陷热卷的产品表面质 量， 发现在酸洗过程中部分钢卷存在酸洗麻坑 （ 下
， 表面严重 ） 麻坑 内 残 存 有 氧 化 铁 皮 ， 麻坑缺陷如 图 ４ 所示 。
图 ４ 酸洗带钢下表面麻坑缺陷
在冷轧过程中带钢麻坑部位的表 跟踪发现 ， 面粗糙度较大 ， 在脱脂后表面存在色差 （ 麻坑部位 ， 分析 “ 白斑 ” 缺陷卷对应的热轧生产工艺发 变暗 ） 现， 该缺陷卷均处于精轧机轧制末期 ， 对精轧机轧 辊表面进行检查发现 精 轧 机 组 Ｆ ２ ～Ｆ ４ 机架的轧 辊表面磨损较严 重 且 下 辊 面 磨 损 更 严 重 ， 该现象 与带钢酸洗后下 表 面 麻 坑 严 重 相 对 应 ， 分析认为 是精轧机轧辊严 重 磨 损 ， 导致轧辊表面粘附氧化 在酸洗工序部分氧化铁皮未被清 铁皮压入热卷 ， 洗掉而造成 。 为 此 ， 制定了氧化铁皮压入的预防 措施 ： （ ） 严格控制精轧机轧制吨位 ， 保证轧辊表面 １ 状况 。 ） （ 优化精轧机烫辊制度 ， 保证烫辊质量 。 ２ （ ） 优化工作辊冷却水及轧制油制度 ， 减少轧 ３ 辊磨损 。 （ ） 优 化 板 坯 温 度 制 度， 降低氧化铁皮产生 ４ 量。 （ ） 适 当 提 高 高 压 水 除 鳞 压 力， 保证除鳞效 ５
： ， Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｂ ｍ ｅ ａ ｎ ｓ ｏ ｆ Ｓ ＥＭ， ｍ ｅ ｔ ａ ｌ ｌ ｏ ｒ ａ ｈ ｅ ｘ ａ ｍ ｉ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｍ ａ ｒ ｓ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ａ ｌ ｓ ｉ ｓ ｔ ｈ ｅ ｃ ａ ｕ ｓ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｍ ｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｓ ｏ ｆ ｙ ｇ ｐ ｐ ｙ ， ｗ ｈ ｉ ｔ ｅ ｓ ｏ ｔ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｔ ｉ ｎ ｌ ａ ｔ ｅ ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｗ ｅ ｒ ｅ ｉ ｎ ｖ ｅ ｓ ｔ ｉ ａ ｔ ｅ ｄ ． Ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｉ ｔｗ ｈ ｉ ｃ ｅ ｓ ｏ ｔ ｄ ｅ ｆ ｅ ｃ ｔ ｗ ａ ｓ ｏ ｂ ｖ ｉ ｏ ｕ ｓ ｌ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ． ｐ ｐ ｇ ｐ ｙ ： ；ｗ ； ； ； Ｋ ｅ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ｔ ｉ ｎ ｌ ａ ｔ ｅ ｈ ｉ ｔ ｅ ｓ ｏ ｔ ｄ ｅ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｓ ｉ ｏ ｎ ｓ ｉ ｒ ｏ ｎ ｓ ｃ ａ ｌ ｅ ｃ ｏ ｕ ｎ ｔ ｅ ｒ ｍ ｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｐ ｐ ｙ
白 斑” 缺陷的特 ２ 马口 铁 的 生 产 流 程 及 “ 征
马口铁生产工艺复杂 、 技术难点多 ， 生产工艺 流程为 ： 炼钢一热轧一酸洗一冷轧一连续退火 （ 或 电解脱脂一罩式退 火 ） 一平整（ 或二次冷轧） 一钢 卷准备作业一电镀锡 。 其生产流程及控制要点见 图 １。 在电镀锡过程中 ， 经常有些发黑物质吸附在
DOI:10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.2013.04.013
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轧 钢 ２ ０ １ ３年８月·第３ ０卷·第４期 Ｓ Ｔ Ｅ Ｅ Ｌ Ｒ Ｏ Ｌ Ｌ Ｉ ＮＧ Ａ ｕ ２ ０ １ ３ Ｖ ｏ ｌ ． ３ ０ Ｎ ｏ ． ４ ｇ．
）镀锡前 ； ）镀锡后 ； ）高倍观察 ａ ｂ ｃ
源自文库
白斑 ” 缺陷产生的原因 ３ “
３ ． １ 扫描电镜分析 为分析 “ 白斑 ” 缺陷位置成分 ， 采用扫描电镜分 发现 “ 白斑” 部位既会有夹杂物成 析白斑处的成分 ， 因此对不同的扫描 分又含有非夹杂物类成分物质 ， 。 结果进行了分析研究 ， 扫描电镜照片见图 ３ ３ ． １ ． １ 夹杂物 “ 通过分析发 现 ， 白 斑” 部位存在夹杂物成分 如图 ３ｂ 所示 ， 夹杂类表面缺陷是在轧制过程中 并暴露出来 ， 皮下非金属夹杂物由于变形而破裂 ， 夹杂 物 被 碾 碎 、 拉 长， 呈颗粒状分布在金属表面， 形成表面缺陷 ， 由扫描电镜成分分析认为应为保 为了进一步分析夹杂物的来源 ， 取中包 护渣卷入 ， 保护渣进行成分对比 ， 保护渣成分如表 １ 所示 。 “ 对比发现 ， 白 斑” 处扫描成分与保护渣成分 基本一致 ， 因此可 以 肯 定 此 类 缺 陷 是 保 护 渣 卷 入 引起的 。 结晶器 保 护 渣 卷 入 的 主 要 原 因 ： 一是连 铸过程拉速波动导致结晶器液面波动加剧从而发 生卷渣 ； 二是由于 连 铸 过 程 产 生 蓄 流 导 致 结 晶 器 的水口出现偏流 ， 改变了结晶器钢液的流场从而
收稿日期 ： ２ ０ １ ２－１ ２－２ ６
， ， 作者简介 ： 王 健（ 男（ 汉族 ） 河北 唐山 人 ， 助理工程师 。 １ ９ ８ ４－ ）
第３ 马口铁表面 “ 白斑 ” 缺陷成因分析 ０ 卷 · 第 ４ 期 王 健等 ：
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图 ２ “ 白斑 ” 缺陷示意图
” Ｃ ａ ｕ ｓ ｅ Ａ ｎ ａ ｌ ｓ ｉ ｓ ｏ ｎ“ Ｗ ｈ ｉ ｔ ｅ Ｓ ｏ ｔ Ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ Ｄ ｅ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｆ Ｔ ｉ ｎ ｌ ａ ｔ ｅ ｙ ｐ ｐ
１， １， ２， １ ＷＡＮＧ Ｊ ｉ ａ ｎ ＤＵ Ｍ ｉ ｎ ｓ ｈ ａ ｎ ＷＡＮＧ Ｆ ｅ ｎ Ｆ ＡＮＧ Ｊ ｉ ｎ ｃ ｈ ａ ｏ － － ｇ ｇ
７］ 。 生 “ 白斑 ” 缺陷 ［
表 １ 保护渣成分
保护渣成分 比例／％ 全Ｃ ａ ２ ０ ． ８ １ Ｍ Ｏ ｇ １ ． ７ ８ Ｓ ｉ Ｏ ２ ３ ２ ． ８ Ｃ ７ ． ０ ９ Ｔ ｉ Ｏ ２ ０ ． １ ７ Ｍ ｎ Ｏ ０ ． ０ ７ Ｋ ２Ｏ ０ ． ２ ６ Ｎ ａ ２Ｏ １ ４ ． ３ ５ Ａ ｌ ２Ｏ ３ ３ ． ６ ９
图 ３ “ 白斑 ” 缺陷扫描电镜照片
） “ ） ） ） 白斑 ” 缺陷 ； ａ ｂ １＃ 部位 ； ｃ ３＃ 部位 ； ｄ ４＃ 部位
现， 部分缺陷部位仅有铁元素 ， 如图 ３ 该缺 ｄ 所示 ， 陷 可能为镀锡过程中夹杂物脱 落 后 造 成 的 ， 也可
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轧 钢
（ ， ， ； １ ． Ｔ ａ ｎ ａ ｎ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ Ｈ ｅ ｂ ｅ ｉ Ｉ ｒ ｏ ｎ ＆Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｇ ｒ ｏ ｕ Ｔ ａ ｎ ｓ ｈ ａ ｎ ０ ６ ３ ０ ０ ９， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ｇ ｇ ｇ ｇ ｙ ｐ ｇ ， ， ， ） ２ ． Ｈ ｅ ｎ ｓ ｈ ｕ ｉ Ｔ ｈ ｉ ｎ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｐ ｌ ａ ｔ ｅ Ｃ ｏ ． Ｌ ｔ ｄ ． Ｈ ｅ ｂ ｅ ｉ Ｉ ｒ ｏ ｎ ＆Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｇ ｒ ｏ ｕ Ｈ ｅ ｎ ｓ ｈ ｕ ｉ ０ ５ ３ ０ ０ ０， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ｇ ｐ ｇ
０ １ ３ 年 ８ 月出版 ２
能为冷轧或平整 过 程 中 轧 辊 老 化 ， 轧辊表面粘有 细小的铁粉颗粒 ， 在后续的轧制过程中压入钢卷 表面而造成 。 为 此 ， 制定了铁粉压入类缺陷的预 防措施 ： ） （ 优 化 轧 辊 负 荷 分 配， 防止道次轧制力过 １ 大， 避免轧辊老化加快 。 （ ） 适当减少轧辊的轧制吨位 。 ２
马口铁表面 “ 白斑 ” 缺陷成因分析
王 健１， 杜明山１， 王 锋２， 房锦超１
（ 河北钢铁集团唐钢公司技术中心 ， 河北 唐山 ０ １． ６ ３ ０ ０ ９； ） 衡水板业有限责任公司 ， 河北 衡水 ０ ２． ５ ３ ０ ０ ０ 摘 要： 针对某马口铁生产厂生产的镀锡板存在镀锡后表面 “ 白斑 ” 缺陷的问题 ， 采用扫描电镜 、 金相显微镜等 试验设备对比分析了马口铁表面 “ 白斑 ” 缺陷的成因及控制 措 施 ， 通过相关措施的实施， 镀锡板表面的“ 白斑” 缺陷明显减少 。 “ 关键词 ： 镀锡板 ； 白斑 ” 缺陷 ； 夹杂物 ； 氧化铁皮 ； 措施 （ ） 中图分类号 ： Ｔ Ｇ ３ ３ ５ ． ２ ２ 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ： １ ０ ０ ３－９ ９ ９ ６ ２ ０ １ ３ ０ ４－０ ０ １ ６－０ ４
１ 前言
马口铁即镀锡 板 ， 是指两面镀有商业纯锡的 冷轧低碳薄 钢 板 。 它 将 钢 的 强 度 和 成 形 性 、 锡的 具 有 耐 腐 蚀、 无 耐腐 蚀 性 和 易 焊 性 融 合 于 一 体 ， 毒、 强 度 高、 延展性好且外表美观等特点， 广泛应
１］ 。镀 用于食品 、 饮 料、 化 工、 涂 料 等 产 品 的 包 装［
果。 （ ） 酸洗工序适当提高酸液温度 ， 降低酸洗速 ６ 度减少氧化铁皮残留 。 ３ ． ３ 镀锡工序原因 由 “ 白斑 ” 的形成机理可知 ， 成块的发黑物质 是形成 “ 白斑 ” 的 根 本 原 因， 而发黑物质究竟是何 物质 ， 又 是 如 何 产 生 的 呢？ 从 Ｐ Ｓ Ａ和Ｅ Ｎ Ｓ Ａ的 生产工艺中了解到 ， Ｐ Ｓ Ａ 制备过程中会产生副产 物Ｄ Ｄ Ｓ， Ｅ Ｎ Ｓ Ａ 在制备 过 程 中 亦 会 产 生 低 Ｅ Ｏ的 另外 ， 电镀 锡 液 中 的 Ｅ 光照 Ｅ Ｎ Ｓ Ａ； Ｎ Ｓ Ａ 受 温 度、 和电流等 作 用 可 能 会 发 生 化 学 或 电 化 学 降 解 反 —ＣＨ 应， 其乙氧基团 （ 断裂 ， 也会 形 成 ２ ＣＨ ２ Ｏ—） 而Ｄ 低Ｅ Ｏ的Ｅ Ｎ Ｓ Ａ， Ｄ Ｓ 和低 Ｅ Ｏ的Ｅ Ｎ Ｓ Ａ 水溶 性较差 ， 为疏水性物质 ， 经送样外检发现黑色物质 层除了有上述的 Ｄ 还有 Ｄ Ｓ 和低 Ｅ Ｏ的Ｅ Ｎ Ｓ Ａ 外，
］ ３－６ 。 因此针对该夹杂物缺陷类 “ 白斑 ” 导致卷渣 ［
制定了如下预防措施 ： ） （ 稳定浇铸状态 ， 避免拉速变化过大 、 过频 。 １ （ ） 选择合适的保护渣 。 保护渣黏度过高 ， 会 ２ 使保护渣的润滑 效 果 变 差 ， 增大拉漏和产生裂纹 的可能 ， 必须选择合适黏度的保护渣 。 （ ） 优化浇铸工艺参数 ， 如调整浸入式水口出 ３ 口角度及浸入深度 ， 选择合适的吹气量 ， 以得到合 防止钢水液面波动过大而造成夹 理的钢水流场 ， 渣缺陷 。 ３ ． １ ． ２ 铁粉 通过扫描电镜分析 “ 白斑 ” 缺陷部位的成分发
锡薄板的表面质量一直是马口铁生产厂的主要关 其对上 游 工 序 — 基 板 生 产 的 技 术 要 求 非 常 注点 ， 严格 。 本文对镀锡板出现的表面 “ 白斑 ” 缺陷从炼 钢至镀锡 整 个 工 序 进 行 了 一 系 列 的 分 析 ， 为“ 白
２］ 。 斑” 缺陷的控制提供了参考依据 ［
图 １ 马口铁基板生产工艺流程及控制要点