冷轧连续退火带钢表面麻点缺陷形成机理分析

金大华 黄丽芳

摘  要：当冷轧连续退火带钢的表面出现麻点缺陷时，势必会对整个产品质量产生直接影响，因此，需要深入分析其形成机理，找出具体的解决办法。文章首先简要分析了连续退火麻点缺陷形成原因，指出了炉辊结瘤产生机理，并给出了具体的预防措施，望能为此领域研究有所借鉴。

关键词：连续退火带钢;表面麻点;机理

中图分类号：TG156.26      文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2019）22-0110-02

Abstract： When there are pitting defects on the surface of cold rolled continuous annealed strip， it is bound to have a direct impact on the quality of the whole product. Therefore， it is necessary to deeply analyze its formation mechanism and find out the specific solutions. First of all， this paper briefly analyzes the reasons for the formation of continuous annealing hemp point defects， points out the mechanism of furnace roll nodulation， and gives the specific preventive measures， which can be used for reference in this field.

Keywords： continuous annealed strip; pitting defects on the surface; mechanism

当冷轧连续退火板表面出现缺陷时，往往会对整个产品的质量造成直接影响，而对于麻点缺陷而言，其在整个表面缺陷当中最为常见，会对连续退火生产线高质量表面产品的实际生产造成直接较大影响，此外，还会对其产量造成影响。因此，怎样将冷轧板带连续退火时所易出现的表面麻点缺陷最大程度消除掉，制造出更加优质且实用的家电板、建筑板等，已经成为影响企业生存的重要指标，本文就此缺陷的形成机理及具体措施逐一探讨。

1 连续退火麻点缺陷原因

针对连续退火冷轧带钢表面所出现的麻点缺陷来讲，其于带钢表面通常会形成比较圆滑且凹陷的界面形貌，此外，其上边比较宽，而下边则较窄，宽度通常为21μm，与生产线的轧制方向相平行，而且还伴随带钢的生产方向，呈现为典型的彗星状。还需要指出的是，在带钢的上、下表面，都存在该类缺陷，尤其是边部，更为突出，中部则较弱，依据缺陷的具体形貌，可对麻点进行准确判断，即其因异物硌伤所致;还需要明确的是，带钢在还未进退火炉之前，无缺陷，从中可明确缺陷主要因炉辊硌伤所引起。在开炉之后，检查炉辊表面，从中得知，无论是快冷段炉辊，还是缓冷段、均热段，均有结瘤情况发生，并且均热段炉辊结瘤更为突出;于高温情况下，带钢容易被结瘤硌伤，最终形成不同程度的麻点缺陷。

2 炉辊结瘤跟踪试验

2.1 炉辊表面及炉辊结瘤成分

为了能够对麻点的具体位置加以明确，于停车前，选厚度为1.4mm的帶钢，强化张力（20%），并以一种快速停车方式，来进行相关操作;在冷炉之后，以终冷段为起始点，逐渐向前排查，自终冷段便可从中找出麻点，当持续检查至均热段的第2根炉辊时，麻点不见，因此，麻点开始产生的区域为均热段第1根炉辊，此外，无论是快冷段第1根炉辊，还是均热段第1根炉辊，都存在结瘤情况，而对于加热段第20、26根炉辊而言，均发现呈麻银色的粘结物，且较难清除，无手感，实为结瘤初期阶段所形成的产物。而针对结瘤物显微组织而言，围绕其各个位置，开展系统化的能谱成分分析;最终得知，诸如Cr、O、Si、Al等，均为结瘤的重要成分。而对于Si元素而言，其来源可能有两方面，其一为消泡剂，其二是清洗段的碱液;而对于Al元素来讲，其来源主要有耐材、带钢成分以及涂层成分;针对Fe元素而言，其主要来自于耐材、带钢;Mn多来自带钢成分;O多来自空气、氮气、氢气等。所以，要想将结瘤减少，需要从如下方面着手：强化炉子密封性，减少有氧化铁皮的钢卷，供应的涂层、氮气、氢气等。

2.2 炉辊粗糙度及涂层对结瘤所产生的影响

需要指出的是，针对冷硬卷而言，其在加热至退火温度之前，会有很高的强度，易与炉辊发生打滑，从而为结瘤提供条件，炉辊粗糙度与结瘤形成之间呈正相关，而粗糙度越小，那么其便更加容易打滑，炉辊边部为结瘤最严重处。所以，将炉辊边部相应粗糙度给予最大程度降低，改善炉辊粗糙度，以及增加辊型部位粗糙度，能够最大程度消除带钢与炉辊间的滑动。针对均热段炉辊辊面所对应的粗糙度而言，其需要借助原先全辊面的Ra=1.5～2μm，相辊型部位粗糙度进行变更。此外，还需要指出的是，把均热段炉辊涂层从原先的LCO17向LCO56转变（更具抗结瘤能力）。另外，还应对全部结瘤炉辊予以更换，并对炉膛进行清理。完成检修操作后，炉辊再次出现结瘤，将炉辊自身对结瘤所产生的影响予以排除。

2.3 炉内张力对炉辊结瘤的影响分析

针对连续退火生产线而言，炉辊与带钢之间的打滑，乃是导致炉辊磨损的典型诱因。在生产时，炉辊与带钢之间发生打滑情况，主要是由带钢于炉辊出口处与入口处之间所形成的张力差值发生变化所致。通过对比与分析既往试验，优化张力，得知，炉辊与带钢之间的打滑得到改善，炉辊结瘤得到明显减轻，另外，麻点也出现减轻，但未能根除。在炉区整体张力增大的同时，优化炉区各段的张力梯度，以此为各个段张力所对应的平滑过渡提供切实保障。

2.4 炉内气氛O2含量对炉辊结瘤所产生的影响

为了能够更加全面且深入的研究连续退火炉内气氛对整个炉辊结瘤所产生的影响，在某连续退火机组现场，围绕炉内气氛开展全面的控制试验。依据相关经验，通常情况下，需要将炉内的O2控制在0.003～0.005%之间，若炉内的O2含量长时间处于偏高状态，那么会氧化炉衬钢板及带钢等，而且在此过程中，还会出现掉皮情况，最终成为形成结瘤的主要原料。因此，需要尽可能避免管道、炉体泄露，并且还要对H2及N2当中的O2含量加以控制，使其小于0.002%。因此，针对炉体的各个部位来讲，还是其循环管道而言，均需要实施多次泄漏检测，且对大部分泄漏点进行处理，提高炉内气氛的整体质量。

3 炉辊结瘤产生机制分析

通过开展系统化的理论分析得知，针对连续退火机组炉辊结瘤来讲，其机制主要有两种，其一，高温状态下，辊子与带钢与相互滑动作用下，容易产生比较强烈的机械摩擦作用，而对于带钢表面的铁屑、氧化物等，于辊子表面，实现还原，并且还能还会粘结聚集;其二，因辊子自身存在一定程度的磨损氧化，因此，于辊子表面的氧化物，会附着聚集，最终形成。不管是何种结瘤机制，均需要经历两大过程，第一为形成瘤核，第二是聚集长大。而对于聚集长大而言，其实为一个不断积累的过程，所以，基于瘤状物形貌而言，便会产生能够进行层层剥离的状况。还需强调的是，如果所形成的瘤状物与辊面之间，出现比较轻微的扩散、熔融，或者是合金化情况，那么一些瘤状物会粘附在辊面，形成麻点或者划伤的危害物。另外，针对连续退火炉内带钢表面麻点而言，对其严重程度起到决定作用的是炉辊结瘤程度;而对于炉辊结瘤来分析，对其造成影响的因素有：基于环境或者带钢所带入到炉辊上的结瘤原料越多，那么此处便越发容易出现结瘤;此外，在炉内，其气氛有着越强的还原性，那么炉辊发生结瘤的几率越高;针对炉辊涂层来讲，其有着越差的抗结瘤性能，那么其炉辊便越容易引发结瘤。

4 炉辊结瘤综合治理

基于上述分析得知，为了能够更好的治理炉辊结瘤，需分别从机械、工艺、原料及电控等方面，提出具体的改进措施。不得上线带有氧化铁皮钢卷;强化对清洗段的综合化管理，促进带钢表面整体清洁度的提升;提高颅内的全面清洁度，在停炉前，需要对退火炉进行全面清理;提高颅内保护气体的整体清洁度。

严格且系统化管理辊面涂层及炉辊的粗糙度。在管理炉辊粗糙度之前，需要首先构建各根炉辊的粗糙度变化趋向曲线，并且定期进行检测;针对连续退火炉辊来讲，通常情况下，其寿命为2～3年，而在此之后，需要每6个月检测1次，如果在具体的粗糙度上，已经达到某一门槛值，那么便需要对炉辊进行更换。需要指出的是，针对连续退火炉辊所选用的涂层材料而言，其一般会具有比较典型的氧化物析出特性，如果析出过量，那么此時的涂层会有剥落情况发生，而且还会降低耐磨性，因此，需要对炉辊涂层的磨损情况、颜色等进行定期检查，并进行定期更换，避免影响到带钢表面质量。此外，在完成上述检查后，还需要检查炉辊的结瘤状态，且实施修磨。依据上述试验，需要对炉内O2的具体含量施加严格控制，并且还要检测与封堵所有的炉漏点。针对炉子的各个区段的露点，需要依据产品的原料状况、退火曲线、质量要求以及清洗质量等，精确控制炉子各段的露点。依据带钢品种、规格的差异，提供多条炉内张力曲线。其一，促进炉区所对应的整体张力的提升，其二，优化各段张力梯度，为各段张力平滑过渡提供切实保障。

5 结束语

综上，连续退火冷轧带钢表面之所以会出现麻点缺陷，通常是由炉辊结瘤物硌伤所引起，而对于炉辊结瘤而言，露点控制不当，以及退火炉内气氛等，乃是产生炉辊结瘤的典型原因;要想将冷轧带钢表面麻点缺陷最大程度消除掉，需要精确控制炉内气氛与露点，并且还要优化张力控制，并与来料清洁度控制等相结合，获得最佳的控制效果。

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