马钢热轧酸洗平整产品质量控制浅析

陈智康+杨少红+于景辉

摘 要： 针对马钢热轧酸洗产品质量提升过程中，平整机投入使用所引起的系列相关质量控制方面的问题，分析了产生的原因并提出改善措施，确保生产顺利进行。

关键词： 平整机；酸洗产品；质量；粗糙度

1 引言

热轧酸洗板机组中，平整机是关键设备，主要功能就是改善酸洗产品板形及表面质量。马钢热轧酸洗机组自立项及建成投产之初，因同类酸洗产品市场供小于求，同时也是考虑降低生产制造成本，按原机组设计的干式平整机自调试后一直没有投入使用，但随着酸洗产品市场竞争激烈程度的增加，酸洗产品质量提升对产品竞争力的作用凸显，于是将热轧酸洗产品机组的干式平整机投入使用，主要目的是改善酸洗产品板形和提高表面质量，可当干式平整机投入使用后，主要存在以下几方面问题：操作人员操作技能不足；设备功能存在不足，酸洗产品表面出现划伤等缺陷；平整机工作辊损耗较大；干式平整机粉尘收集系统收集效果不明显，平整机区域粉尘污染较严重，无法保证酸洗产品表面的清洁度。

本文通过对干式平整机投入使用后主要出现的问题进行原因分析，并制定出相应的改进措施，经实践表明，改进措施有效，明显提高了马钢酸洗平整产品的表面质量。

2 热轧酸洗机组简介

2.1工艺流程

经空冷或水冷后的热轧酸洗基料→步进梁运输机→钢卷拆捆带→旋转鞍座→#1、#2钢卷小车→钢卷测径测宽→#1、#2开卷机→直头机→切分剪→焊接及冲孔→1#张紧辊→#1、#2、#3纠偏辊 →入口活套→ #3纠偏辊→ #2张紧辊→拉矫破鳞机→ #3张紧辊→酸洗→漂洗→烘干 → #4纠偏辊→ #4张紧辊→平整机→#5张紧辊→出口活套→检查台→#6张紧辊→挖边→切边（碎边）→#7张紧辊→涂油机→出口剪→卷取机→卸卷→步进梁运输机→称重→打捆→标示→入库。

2.2平整机简介

平整机主体由四辊组成，工作辊和支撑辊分别有上下各两辊：工作辊辊径470～520mm，辊身长度1800mm，工作辊表面粗糙度分光面和和麻面；支撑辊辊径980～1100mm，辊身长度1750mm。平整机最大轧制力1200吨，最大速度160mpm，具备轧辊平衡和弯曲系统，轧制线调节装置，换辊装置等功能。

平整机最大允许通过带钢强度及规格：

3 干式平整机主要存在问题及原因分析

干式平整机在热轧酸洗机组设备调试期间，完成单体设备调试，区域设备联动调试，但未进行较全面的冷、热负荷调试，热轧酸洗机组投产后，平整机设备处于闲置状态，长期未投入使用，致使曾经参与平整机调试人员，因长时间没有操作平整机，操作要领生疏，也未积累平整机使用经验，加之调试人员岗位变动等其他因素，在将干式平整机投入使用后，主要出现以下几方面问题，

1）操作人员对平整机HMI操作画面各项功能键操作不熟悉，对平整机所具备的功能不能因带钢表面质量状况快速做出手动调整，改变平整机工作模式或相对应工艺参数改善带钢表面质量。

2）平整机因长期未投入使用，传动侧和工作侧工作辊、支撑辊液压缸行程速度及时间出现偏差，两侧工作辊受力存在不均匀情况，导致工作辊对带钢的压靠接触时间不一致，造成带钢上、下表面存在不同程度划伤缺陷，同时工作辊也会出现明显划伤痕迹。

3）干式平整机工作辊与带钢直接接触，带钢表面经酸槽和干燥烘干机后，有70℃左右的温度，再加上工作辊与带钢的摩擦，热量局部聚集，导致工作辊表面层局部受热不均，经与带钢长期摩擦消耗，辊形及辊面粗糙度有一定影响，带钢出现纵向条纹缺陷。

4）带钢与平整机工作辊摩擦，产生的铁粉残留在工作辊表面，出现集聚现象，对后续带钢生产造成压痕或辊印缺陷，同时对工作辊也会造成一定损伤。

5）干式平整机粉尘收集系统因带钢上表面铁粉收集存在盲区，铁粉漂浮范围扩大，加上平整机开放式布置，铁粉收集效果欠佳，導致平整机区域及带钢表面易受到铁粉污染。

4 改善措施及效果

4.1 改善措施

针对干式平整机投入使用后主要出现的问题，冷轧分厂首先加强的平整机操作人员的技能培训，熟悉平整机操作画面，深入了解平整机工作原理，熟练掌握根据酸洗带钢表面质量作出的操作应变举措，例如调整轧制压力、平整延伸率等工艺参数以及工作辊快速更换等；另外，在设备方面，加强对平整机工作辊、支撑辊液压缸行程速度及时间的精度再调试，做到了支撑辊响应时间和压力一致，工作辊压靠带钢时间一致，同时对干式平整机进行了湿式平整机改造，主要改造以下几个方面：

1）在干式平整机基础上去除部分粉尘收集系统，增加脱盐水或平整液喷淋系统，即在平整机机腔内工作辊入口侧上下表以及上支承辊各增加一组电控喷嘴，控制宽度800～1680mm，将脱盐水或平整液喷到带钢和工作辊及工作辊和支撑辊结合处，进行润滑和冷却，降低工作辊磨损，对工作辊表面进行冷却，保持工作辊辊形一致性。

2）增加压缩空气吹扫系统，在平整机出口侧、机腔内布设两组直管吹扫喷嘴，将润滑和冷却作用的脱盐水或平整液控制在平整机工作辊附近区域，在张力计辊后布设两组交角吹扫喷嘴，将酸洗带钢表面的脱盐水或平整液吹干，避免出现水迹、黄斑等缺陷。

3）为防止脱盐水水雾损坏液压、电气元件及环境污染，保证环评达标，对机架进行封闭保护，对废水进行收集外排至能介处理。

4）将湿式平整机延伸率控制在0.4～2%范围，防止酸洗带钢出现加工硬化现象，润滑介质根据客户需求可选择使用脱盐水或平整液；轧辊表面同样分为光面辊和毛化辊，将光面辊粗糙度控制在1μm左右、毛化辊粗糙度控制在3μm左右，主要根据客户需求及生产计划进行合理使用。

4.2 改善措施效果

1）平整机操作人员熟练掌握了平整机生产操作技能，提高了根据酸洗带钢质量变化应对措施的反应举措，提高了平整产品合格率。

2）增加了平整机有效使用能力，具体体现在湿式平整机比干式平整机换辊频次下降，工作辊平均使用吨位增加等方面。

3）酸洗产品因平整机产生的主要缺陷，如压痕、辊印、划伤等呈明显下降趋势。

4）酸洗产品表面光洁度增加。

5）平整机区域环境得到改善，降低酸洗产品表面受污染风险。

5 酸洗非平整和平整产品改善效果对比

1）酸洗非平整和平整产品在生产过程进行对比发现，平整产品比非平整产品表面更加光亮，手感更加平滑，钢卷卷形上表面更加平直。

2）湿式平整机使用光辊模式对产品表面质量粗糙度改善明显，由原来的1.6μm左右降低至0.8μm以下水平。

3）平整机延伸率控制在0.4～2%范围，软钢系列抗拉和延伸率变化不大。

4）酸洗非平整和平整产品在某客户使用同一零件冲压过程进行对比发现，平整产品比非平整产品冲压后表面更加光亮，产品性能更加稳定。

6 结论

1）马钢酸洗产品在平整机投入使用后，不能消除热轧酸洗基料原有的缺陷，比如夹杂、翘皮、来料辊印、来料划伤、凹坑等缺陷。

2）在彻底地解决了干式平整机对酸洗产品表面质量的不利影响后，提高了平整机使用效能，改善了马钢酸洗产品板形、清洁度、粗糙度等质量指标。

4）增加了满足更多高端客户需求的能力，为提升马钢酸洗产品品牌打下坚实的基础，具有较明显的经济效益。