热轧宽带钢质量缺陷的研究
2017-04-09于光远
于光远
(山东钢铁集团日照有限公司, 山东 日照 276800)
随着钢铁市场竞争日益激烈,在最短的时间内判断带钢质量缺陷,既可以提高产品质量,又可以降低待轧过程中能耗,还可以提高产线产量。通过多年宽带钢轧制实践积累,对宽带钢表面质量缺陷进行总结分析[1]。
1 浪型
1.1 缺陷特征
钢板沿长度或宽度方向呈高低起伏波浪形弯曲,失去钢板的平直性。根据出现波浪的部位不同,分单边浪、双波浪及中间浪。
1.2 产生原因
1.2.1 直接原因
不均匀变形造成局部延伸不均,延伸大的部位出现浪形;原始辊形匹配不好、轧辊冷却不均、热辊形不稳定;板坯料型及中间料型匹配不佳;粗轧及前三架精轧凸度、楔形调节功能,后四架精轧平直度保持、控制功能发挥不充分;单边调整、负荷分配不合理[2]。
1.2.2 间接原因
加热钢温不均,头尾温差大,异板温差大;切水板漏水等引发的温降不均;工艺通道设备冷却引发温降不均;弯串辊设备和板形仪工况异常、辊系工位异常;板形控制模型功能不足;层流冷却冷速太快、冷却不均。
2 辊印
2.1 缺陷特征
钢板表面有点状、片状或条状的周期性凸包或凹坑。辊印是板带材重要的表面质量缺陷,严重时导致产品报废。
2.2 产生原因
轧辊工作面出现裂纹、掉肉,继续轧钢会形成产品表面周期性凸条、凸块辊印;甩尾、烂尾、折迭、结疤等造成轧辊工作面伤痕、黏钢,形成凸、凹辊印;夹送辊、助卷辊工作面的不均匀磨损痕、伤痕、脱落及两侧压力差偏大,会形成尾部周期性凸条、凸块辊印;工艺通道检修废弃或振动脱落的螺栓、水嘴等异物带入辊缝,造成轧辊、夹送辊工作面伤痕;质量自检不及时、不用心,往往会批量发生,造成重大质量责任事故。
3 铬印
3.1 缺陷特征
钢板表面有点状、片状或条状的周期性或非周期性凹坑、空洞。铬印是板带材重要的表面质量缺陷之一,严重时导致产品报废。
3.2 产生原因
卷取收集区运卷小车、步进梁等承载面掉入螺栓等异物,造成钢卷外表面、外层铬印;钢卷取样时切割渣掉入卷层间,在后续运输过程中碰压形成压痕;轧制中板坯结疤、折迭脱落、异物掉落带入轧机等;质量自检不及时、不用心,往往会批量发生,造成重大质量责任事故[3]。
4 划伤
4.1 缺陷特征
钢板表面有低于轧制面的沟状或线状缺陷。在高温时划伤后,伤口迅速氧化,呈黑灰色,在常温时的划伤呈灰白色。
4.2 产生原因
轧机下卫板、导梳等高出轧件走行平面造成下表面划伤;精轧侧导板严重磨损落槽,造成带钢上下表面划伤;层冷辊道不转、合金层剥落、磨损或锈蚀严重,辊道表面粗糙硬点对轧件下表面形成划痕;卷取夹送辊、助卷辊老化或掉肉造成钢卷外几圈表面划伤。
5 氧化铁皮压入
5.1 缺陷特征
钢板表面黏附着一层氧化铁皮。一般呈鱼鳞状、条状、块状分布于板面全部或局部。颜色为红棕色或黑灰色。有的疏松而易脱落,有的压入板面不宜脱落。酸洗后则出现程度不同的麻坑。
5.2 产生原因
除鳞水压力、流量不足,除鳞水嘴堵塞、掉落或磨损严重,喷射距离、倾斜角、偏转角不合理等原因造成除鳞不净;加热温度过高,时间过长,炉内氧化气氛过浓,生成严重的氧化铁皮,轧制时易压入板面;轧制温度高,再生氧化铁皮压入板面;除鳞开关时序不准,造成头尾漏喷;板坯表面存在裂纹、夹渣等缺陷,除鳞困难[4]。
6 氧化红斑
6.1 缺陷特征
带钢上下表面出现断续红斑,呈层片状分布。
6.2 产生原因
终轧温度偏高;除鳞水压力低,除鳞不净;钢坯中Si含量过高,氧化铁皮附着性强,不易去除。
7 边裂
7.1 缺陷特征
钢板边缘沿长度方向一侧或两侧产生破裂。有明显的金属掉肉、裂口,严重者呈锯齿状。
7.2 产生原因
板坯存在皮下气泡、大颗粒夹杂,加热过程气泡暴露内壁被氧化,变形延伸成边裂;铸坯角部、边部存在横向微裂纹,加热过程中被氧化,变形时延伸扩展成边裂;加热温度过高或规定的温度范围停留时间过长,板坯发生过热或过烧;带钢边部急剧冷却;板坯上存在较多的气泡气囊类缺陷,经多道轧制没有焊合,残留在钢板上,内有气体。气泡轧破后会呈现不规则的细裂纹。
8 镰刀弯
8.1 缺陷特征
钢板的长度方向在水平面上向一边弯曲。存在镰刀弯的钢卷开平或酸洗时,带钢明显向一侧跑偏。严重时会造成酸洗折边撕裂,焊接件接缝开裂。存在镰刀弯的钢卷一般卷形较差。
8.2 产生原因
上游机架送料楔形大或下游机架辊缝调整不平行;板坯加热两侧温度不均或工艺通道温降不均;轧辊冷却水嘴堵塞、脱落,沿辊身长度产生单方向辊温梯度,造成锥形工作辊缝;轧辊加工质量差,原始辊形锥度大;精轧侧导板开度大,轧制过程水平游漂幅度大;牌坊间隙大,窜辊缸故障,轧制过程辊窜严重。
9 卷形不良
9.1 缺陷特征
9.1.1 塔形
钢卷侧面错层不整齐。钢卷一圈比一圈逐层凹进或凸出一般称塔形。钢圈侧边错进错出一般称错层,错层是塔形的一种特殊形式。根据塔形部位分为内塔、外塔、大塔形。严重的塔形冷却后会固化成镰刀弯,并导致钢卷降级、判废。
9.1.2 扁卷
钢卷侧面卷形明显椭圆称扁卷,扁卷内径长轴、短轴差距偏大。严重时客户无法装卷开平。
9.2 塔形、错层原因
助卷辊间隙调整不当;夹送辊两侧压力匹配不好,辊缝呈楔形;卷取侧导板开度过大、压力过小或运行不稳定,带钢进卷取机时对中不良;卷取张力设定不合适;成形导板的间隙调整不当;卷取侧导板动作时序不同步;卷取咬钢打滑、卷筒涨缩异常、热检信号检失、助卷辊提前打开等原因引起失张;卷筒传动端磨损严重。回转时有较大的离心差;带钢有较大的镰刀弯或板形不好;取样卷打包松,运输过程造成错层。
[1] 于政,高启刚.中厚板产品缺陷的理论研究[C]//2012年全国轧钢生产技术会论文集(下).北京:中国金属学会,2012.
[2] 魏天斌.热轧氧化铁皮的成因及去除方法[J].钢铁研究,2003(4):54-57.
[3] 胡贤磊,赵忠,刘相华,等.中厚钢板侧弯的形成原因分析[J].钢铁,2006(4):56-59.
[4] 张清东,黄纶伟,周晓敏.宽带钢轧机板形控制技术比较研究[J].北京科技大学学报,2000(2):177-180.
(编辑:王瑾)