提高冷轧板表面质量的工艺研究

我们采取了以下措施消除板形缺陷：对于薄 规格产品极易出现边浪的情况，技术人员经过摸 索，制定了合理的压下规程，降低末机架压下率， 改善弯辊调整值，提高了合格率；根据不同产品规 格，制定合理的卷取张力制度见表１。通过多次生 产试验，确定适当的中间辊窜辊值（ｓｌｉｐ＝７０ｍｍ）和 各机架工作辊凸度值见表２。 ３．１．４边部缺陷
（２）磁性过滤器的调整。改变了刮板的材质并 同时对角度进行了改造和调整，再对刮板的行程 进行了调整，对弯度较大的磁棒进行了更换。其过 滤能力得到提高，铁粉和杂质更多的被从乳化液 中过滤出来，乳化液的精度得到改善。
（３）对系统中５套反冲洗过滤器进行统一的检 查，对损坏的滤芯进行了更换。对其滤网的强度及 过滤的精度进行了调整，保证良好的过滤状态。
在平整生产过程中，发现薄规格钢卷的外圈 边部粘结比较严重，占相当大比例，经过追踪发现 大部分发生在堆垛的１、２卷位。我厂罩退线堆垛 设计高度是６．５ｍ，目前为全国最高。组垛时采用 “优化组垛程序”和人工组垛两种方式，原来基本 上同规格组成一垛，按重量的高低排卷位。
经分析可知：罩式炉是立卷堆放退火，钢卷受
过程中，冷却速度的制定，主要是考虑避免粘结、 出炉时钢卷表面不氧化和加热罩、冷却罩匹配利 用的问题。为减缓粘结趋势，罩退主要采取了以下 措施。 ３．２．２．１降低高温冷却速度
退火过程中在保温结束的高温段，采用带加 热罩冷却的方法来降低冷却速度，按规格不同采 用不同的带罩冷却时间；或在带加热罩冷却时采 用控制冷却的方式进一步减缓高温冷却速度，避 免高温时产生较大的压应力，以减少粘结缺陷。 ３．２．２．２降低带钢的退火温度
热会向径向和轴向膨胀，当钢卷轴向受压时，膨胀 受阻，钢卷膨胀向径向延展，在外圈打包带及钢卷 与对流板摩擦力的束缚下，使钢带层间正应力增 大且分布不均匀，这些附加正应力会造成钢卷的 外圈边部粘结，技术条件完全相同的钢卷退火时， 堆垛时放置在下部的钢卷粘结趋势较大，带钢越 薄，粘结趋势越明显。经过研究和分析，要求罩退 机组在生产薄（＜０．５ ｍｍ）规格钢卷时，采用人工 组垛方式，只允许放置在３、４、５卷位，底部两卷放 置较厚规格钢卷，以减少薄规格钢卷的外圈边部 粘结缺陷。
１前言
唐钢冷轧厂酸轧一罩退一平整一重卷是冷轧 退火产品的主要生产路线。目前，该工艺路线的生 产运行情况和产品质量决定着冷轧厂的总体经济 效益。但是，由于该工艺路线的主要设备都是最近 才建成投产，各工序对机械设备和电气控制的操 作和维护还不是很熟练，生产工艺也不是非常稳 定合理，造成产品质苣的综合合格率偏低，协议 品、废品较多。其比较突出的问题为酸轧生产线产 品的板形缺陷和表面斑迹缺陷居多：罩退产品的 粘结问题严重；平整产生的划伤等缺陷。针对上述 问题，开展针对酸轧一罩退一平整一重卷工艺路 线工艺进行综合优化，提高产品质量，减少协议 品、废品的产生。
最终采用大流量喷嘴平整液喷嘴，在３．８ｂａｒ 的喷射压力下，平整业流量达到３７Ｌ／ｍｉｎ左右，最 终将喷射压力确定为３．０～３．５ｂａｒ，流量约３０～ ３５Ｌ／ｍｉｎ。相应产品缺陷得到了很好的控制。 ３．３．２轧辊辊型的确定
这些缺陷是由原料造成而在冷轧生产中暴露 出来，并继续保持或残留下来的一些缺陷。
原料缺陷通常有气泡：夹杂、铁皮压入、原料 划伤和辊印等，针对上述热轧原料缺陷的不良影 响，我们采取了以下控制措施：及时联系热轧薄板 厂改进生产工艺，减少缺陷产生；加强对原料的检 查控制。加强封闭区管理，严禁不符合生产条件的 原料上线生产：要求酸轧车间入口上卷时利用双切 剪将有可能造成事故或不合格品的带钢切除干净。 对于热轧卷取塔形和内径不合进行处理后方可上 线。这些措施从一定程度上减少了协议品的产生。 ３．１．２板面斑迹缺陷
板面斑迹主要是轧制后，带钢表面的轧制油 和轧制时产生的铁粉吹扫不干净，残留在带钢表 面造成的。板面斑迹缺陷在钢卷退火后，在带钢表 面碳化形成黑斑，影响带钢表面质量。冷轧板表面 残油残铁超标，是造成罩退工序产生黑带的主要 原因并可能导致平整一重卷工序产生黄斑。通过 分析表面残留产生原因，我们从以下几个方面进 行了改进。 ３．１．２．１对连轧机出口空气吹扫系统进行优化改造
钢种
ＳＰＣＣ
程序号
１４ｌ
鬻
１４７
热点／冷点℃＋缓冷时间ｈ ７００／６２０＋３ ７００／６１０＋２
６９０／６１０＋２ ６９０／６００＋４
表４ 适用规格咖 １．３～２．Ｏ ０．８～１．２ ０．５～Ｏ．７ ０．３～０．４
氢气要求ｍＶｔ
２．８ ２．８ ２．８ ２．８
备注
普通冷轧板 应用程序
１４ Ｉ岔溶譬多２００９年第４期 万方数据
经统计，我厂不同规格冷硬卷的变形量在 ５０％～８０％间，差别较大。根据再结晶退火原理， 变形程度越大，金属畸变能越高，向低能量状态变 化的倾向也就越大，因此再结晶温度低。冷轧薄板 厚度小于１．Ｏｍｍ时，压下率大，再结晶温度低，因 而在退火时温度也应较低；而厚的钢板压下率较 小，再结晶温度相对提高了，退火温度相应的也应 有所提高。经过跟踪产品性能，１．２ｒａｍ规格退火卷 的延伸率为４９～５ｌ％（标准３７％），远远高于标准 要求。原退火制度中，ＳＰＣＣ钢种的冷／热点温度为 ６２０℃／７１０℃，经过多次试验、分析各规格钢卷的力 学性能和板面质量，最终将退火工艺中的热点温 度分规格由７１０。Ｃ分别降至７００℃、６９０℃，冷点温 度分规格由６２０℃分别降至６００℃、６１０℃，同时减 少了带钢的冷点与热点温差，从而达到降低粘结 缺陷的目的。表４为优化后的退火工艺制度。 ３．２．２．３堆垛制度优化
２技术思路 （１）深入现场，跟踪、反馈、总结，各种缺陷的表
现形式和分布情况；分析粘结、斑迹、划伤、浪板等 缺陷的形成机理和影响因素；
（２）对我厂各种质量缺陷的影响因素制定原料 要求标准，使酸轧产品逐步满足罩退要求；
（３）根据产品要求的力学性能，调整罩退加热 制度；使罩退产品逐步向高端产品迈进；
（４）优化平整、重卷工艺参数；充分利用重卷机 组可对表面仔细检验的优势，并收集缺陷问题反 馈上道工序加以改进。
（４）增加一套真空平床过滤器系统，对Ｃ箱乳 化液进行旁路过滤，能够有效的Fra Baidu bibliotek处乳化液中杂 质，同时降低系统内其他过滤设备的工作负荷。
通过以上措施，带钢表面残油残铁总量由改造 前的２０００ｍｇ／ｍｍ２以上降为７００－－－＇８００ ｍｇ／ｍｍ２，钢 板表面乳化液残留超标现象逐步好转。 ３．１．３板形缺陷
板形缺陷主要是指连轧机产品存在的各种浪 形和瓢曲。主要原因是机架负荷分配不均衡、机架 间张力设定不良与工作辊辊型不合理等。这种缺 陷容易造成罩退炉内发生粘结现象，对产品质量 影响很大。
（１）在五机架出口原吹扫梁后面增设上下吹扫
１２ Ｉ岔属甘孕２００９年第４期 万方数据
图１出口空气吹扫改造示意图 梁各一道，且压缩空气取自主管路，风压、风量均
较稳定。如图１（①为改造前机架原有吹扫梁，②改 造后新添吹扫梁）。
（２）在４撑、５样机架间增设挡板进行防窜液改造， 减少Ｂ箱乳化液向Ｃ箱的串流。
退火工艺分加热、保温制度，冷却制度和氢气 吹扫制度三部分，罩式退火炉内不同垛位的钢卷 和同一钢卷的不同部位其温度是不同的，每一炉 钢卷在加热和冷却过程中有一个温度最高点（热 点）和最低点（冷点），试验测得热点通常在钢卷的 边部，冷点通常在钢卷心部靠内侧。由前面的分析 可知，退火过程的每个阶段是在一个温度范围内 进行，因此只要将冷点和热点的温差（通常称为 △Ｔ）控制在过程进行的温度范围内，就能达到对 退火过程的控制，从而控制最终产品性能。保温温 度及保温时间主要依据产品标准、技术条件及钢 种和带钢的厚度来确定。保温时间、保温温度还与 卷重有关，卷重大、钢板厚，则保温温度高，保温时 间也要长。对易产生层间粘接缺陷的钢质和薄规 格的带钢，保温温度可适当低些，保温时间可短 些。对强度偏高或塑性不足的钢质和厚规格带钢， 保温温度适当高些，保温时间长些。在罩式炉冷却
提高冷轧板表面质量的工艺研究
于世川，李一栋，梁振威，潘韶慧，关淑巧
（唐山钢铁集团有限责任公司冷轧薄板厂，河北唐山０６３０１０）
摘要：通过对唐钢酸轧一罩退一平整一重卷各生产线关键技术的优化和牛产实践的摸索，降低酸轧工序的板面 残留物、减少罩退工艺粘结缺陷、优化甲褴、分卷工序工艺参数，实现生产线高产、高质量、低耗的目的。 关键词：酸轧；罩退；平整；分卷；主线；优化
表３
应力超过屈服极限，从而导致形成垂直于带钢长 度方向的弧形粘结纹缺陷，甚至出现撕裂的情况， 影响了产品合格率。 ３．２．１粘结原因分析
通过对粘结产生机理的研究，发现粘结的产 生主要受以下几方面的影响：带钢成分、热轧钢卷 板形、冷轧轧制工艺、罩式炉退火工艺。在轧制工 艺中，对粘结有影响的主要因素有：板形、板面粗 糙度、板面清洁度和卷取张力等，罩退工艺中，主 要有冷热点温度、保温时间和高温冷却速度等。 ３．２．２罩退工艺调整
３技术方案
３．１酸轧工序
在冷轧过程中往往会产生各种缺陷，这些缺 陷使产品品级降级，严重者成为废品。冷轧产品的 缺陷大致可分为三类：原料缺陷、表面缺陷、板形 缺陷和边部缺陷。通过对各种缺陷产生机理的研 究，发现这些缺陷的产生主要受热轧原料、酸洗工 艺、切边上艺、冷轧轧制工艺以下几方面的影响。 ３．１．１原料缺陷
主要是酸洗切边质量不好或带钢的塑性较差 造成的。边裂多成锯齿状，严重的边裂容易造成断 带，带来生产事故。
采取的主要措施有：对新上线的切边剪认真 检查其硬度和均匀度；每次停车必须检查剪刃；加 大轧机出口检查力度，发现毛刺缺陷立即更换切 边剪；定期更换切边剪，规定６０～７０卷钢必须更 换切边剪；制定合适的切边剪问隙见表３。 ３．２罩退工序工艺优化
罩退线影响产品合格率的因素主要是粘结缺 陷，粘结是冷轧带钢采用罩式炉退火的固有特性， 大部分发生在带钢中部，少量在边部，粘结钢卷在 平整生产时，由于粘结部位突然被撕开，带钢局部
机架号
１ ＷＲ
２ ＷＲ
表２
３ ＷＲ
４ ＷＲ
５ＩＲ
５ＷＲ
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万方数据
２００９年第４期余鸯尊辱ｌ １３
工艺制度优化后，粘接缺陷大幅降低，粘结协 议品率由原来的２．９５％降至现在的０．０５％，达到 国内同行业先进水平。 ３．３平整机组工艺优化
ＳＭＳ方给出的原平整液的使用参数为：流量 ２０Ｌ／ｍｉｎ、喷射压力３．８ｂａｒ、浓度３％。但在使用过程 中，发现带钢表面有划伤或微小亮斑的表面缺陷， 而入口原料上并没发现类似缺陷，证明为平整过 程中所产生。将工作辊抽出后，发现辊身也有划痕 或粘附有铁屑。另外，工作辊和支撑辊的磨损较 快，工作辊平均轧制６００～７００ｔ就需换辊，支撑辊 换辊周期在两万左右。
经过多次观察分析认为，产生微小亮斑的缺 陷是由于平整液的流量过小、对轧辊和带钢表面 清洗能力不够，以致过多的铁粉粘附到轧辊上造 成的；而带钢表面有划伤和轧辊的磨损较快是由 于平整液浓度过低，润滑性能不佳造成的。采取如 下措施。 ３．３．１加大平整液流量
我们尝试将平整液流量加大，但平整液的供
液系统控制方式为压力环闭环控制，如提高流量， 相应的工作压力也需要提高，但是实际情况是，压 力提高过多，平整液的流量虽然增加了，但压力大 造成平整液飞溅，使得出口压缩空气吹扫不净，带 钢表面斑迹较多。于是，我们又开始研究平整液喷 嘴，因供货方只提供Ｌｅｃｈｌｅｒ ６６０．３６３．１７一种型号 的小流量喷嘴，经查实，我们确定再试验Ｌｅｃｈｌｅｒ ６６０．４０３．１７型号的大流量喷嘴。并对两种喷嘴作了 流量与压力对应关系图，见图２。
（３）增加原吹扫系统面板风管直径，增加了风 压、风量。
（４）与动力厂协商，提高了整个系统压力，且保 证干燥器正常投入。
（５）利用检修时间，对整个吹扫系统主、分管路 进行了彻底吹扫，将管路内杂质、污物吹扫干净， 避免了吹扫过程中的二次污染。 ３．１．２．２对乳化系统加强了管理，具体采取以下措施
（１）撇油器，将撇油带的从动辊由原来的平辊 改为表面加胶的凸度辊，有效地防止跑偏。通过改 善，皮带达到了很好的运行，充分发挥了作用，撇 走了乳化液中的杂油，防止杂油污染钢带表面影 响质量。