冷轧薄板生产过程中板带表面缺陷的成因与对策

刘 东

（河钢股份有限公司唐山分公司，河北 唐山 063016）

在冷轧薄板的过程中，存在着很多的影响因素和细节，这些影响因素和细节将会直接决定最后所生产的产品的质量。在现阶段，最看重的就是产品的质量问题。如果产品的质量存在着缺陷，将会导致客户的流失，进而导致企业利润的下降。并且出现的残次品也不能及时被处理，导致工艺生产的成本损耗。所以在当下冷轧薄板的过程中，产品的质量直接反映了加工工艺的水平高低。在当今的市场形势下，冷轧产品的竞争非常剧烈，想要从众多的企业中脱颖而出，就必须要在产品的质量上严格把关，总结冷轧薄板在生产过程中板带表面存在缺陷的原因，并分析相应的对策，解决这些问题，弥补缺陷[1]。

1 冷轧薄板生产原理

平时企业一般采用厚度为1.5mm到6mm的普通薄钢板作为冷轧薄板的坯料，所以在原料的选取上就必须要一丝不苟，来保证在冷轧薄板生产过程中可能会出现的质量问题。选好原材料之后，就要进行一系列的加工工序，主要存在的工序有酸洗、冷轧、脱脂、退火、平整和剪切，生产出来的成品一般要经过以上几个步骤，选好的普通钢板在经过酸洗的过程中，一般要用盐酸洗去钢板上的氧化铁皮，来保证原材料的表面光洁，在冷轧的过程中，必须要注意冷轧到一定程度的时候，采用退火来使钢板软化。但是在退火之前，由于钢板表面存在着一些油脂，所以要在退火之前将表面的油脂洗刷干净，钢板软化后要进行平整，在保证钢板平整后，就可以对钢板进行剪切。

在冷轧钢板的过程中，会进行酸洗的这一个步骤，酸洗过程中遗留下来的废弃盐酸会进入酸再生炉中进行反应，在这个反应的过程中，废弃盐酸会与空气进行反应，主要是与氧气反应，在高温的条件下，大约在600-700°C的范围内，会与氧气反应生成三氧化二铁与四氧化三铁，主要的产物是三氧化二铁，这是产生的一种副产品，用途和价值都极为广泛，但是由于现阶段下的技术不够成熟，导致氧化铁粉的质量相对较低，不能够达到要求，其中最为主要的影响因素就是酸再生炉中产生反应时的各个参数，研究好各个参数之间的关系，再根据这些关系采取措施。本文主要从酸再生炉里的反应原理出发，根据原理中不可避免的一些缺陷，进行一定举措，将氧化铁粉的质量提高到想要达到的结果。从而依靠这些改进措施，重新编制原有的控制程序。

除此之外，在冷轧钢板的任意一个环节都可以通过原理上的知识，提高生产产品的质量，保证生产出的产品能够达到标准，不能因为任何一个环节的问题导致经过整个冷轧过程后的产品出现缺陷和质量问题。

2 冷轧过程中造成表面缺陷的主要原因

普通的钢板在进行一系列的冷轧过程后，往往会出现以下两个缺陷，第一个是因为气泡、裂纹、杂质、缺口等原因所引起的表面缺陷，或者是在冷轧结束后因为某些原因所导致的划痕、麻点等缺陷，还可能存在的原因就是过酸洗和欠酸洗的操作不当；第二个就是因为外力的原因，以及在分析计算过程中的错误导致的版型缺陷和尺寸缺陷[2]。

2.1 原材料钢板生产层面

原料钢板在炼钢的过程中，浇注乳化液的时候不可避免地会产生气泡、裂纹，更有可能出现杂质混合的情况，从而导致生产的原材料本身就带有一定的缺陷，那么经过冷轧过后的钢板就会产生气泡等表面缺陷，这种情况的产生往往会导致整批产品的不合格，而造成这样后果的主要原因就是在炼钢过程中，所使用的乳化液本身就存在夹杂、气泡等缺陷。

2.2 高压水除鳞层面

当进行用高压水除鳞方面的工作时，往往会因为操作的不合理性，除鳞效果不好时，导致钢板表面会有残留的氧化铁皮，进而产生凹坑，从而形成残次品的问题，并且在操作工的操作中，因为各个操作工的技术存在差异的问题，也会出现不同程度的镰刀弯等问题，特别是会导致厚度不一致的问题产生，从而造成薄板的表面缺陷问题。

2.3 酸洗过程方面

在酸洗的过程中，废弃的盐酸是主要的一个反应物，但是如果当废弃的盐酸的纯度达不到要求时，也就不能够保证氧化铁粉的纯度，在废弃的盐酸中通常会含有硅、铝、锰等其它金属元素，这些多余的金属元素都是影响氧化铁粉纯度的一个重要因素，因为在再生炉中氧化反应产生的过程中，会将硅和铝锰等杂质也进行氧化，生成对应的氧化物，从而产生其它的产物，降低氧化铁粉的质量。除此之外，当废弃的盐酸中含有其它杂质的时候，生成的二氧化硅和三氧化二铝对再生炉中的反应也会产生一定的影响，根据相关的知识，可以了解到，由于置换反应，会将铁的含量降低，从而很大程度上影响氧化铁粉的质量，并且这些杂质在一定程度上都是有害的。再生炉之前所进行的是吸收塔的吸收工作，它主要是吸收产生的氯化氢气体，这些气体在吸收塔中经过漂洗水的作用后会形成盐酸，这些盐酸都会再利用的，但是在有些生产厂里面生产的漂洗水往往会混有氯化钾、氯化钠、氯化钙和氯化镁等杂质，这些杂质会导致漂洗水中的氯离子浓度升高，从而导致氯化氢气体吸收得不及时，影响再生炉中主反应的进行，导致氧化铁粉质量的降低，进而导致冷轧薄板表面存在杂质的问题。

2.4 欠酸洗和过酸洗导致的薄板表面缺陷

因为在冷轧卷酸洗的过程中，会出现酸洗设备陈旧的这一种情况，导致用酸洗钢板的过程中，酸的使用不均匀，使得钢板表面的氧化铁皮出现欠酸洗的现象，就意味着钢板表面还残留有氧化铁皮，而过酸洗则会造成原材料的损害，钢板的主要成分是铁，铁与进行酸洗的酸会产生反应，生成氯化亚铁或者氯化铁，覆盖在钢板的上面，造成钢板的表面缺陷。

在轧制的过程中，当原料的吨位过大时，会产生粘滞的现象，这一现象将会直接造成钢板表面出现麻点，同时在轧制的过程中存在着操作不当的话，还可能造成产品出现边浪和中间浪的现象。乳化液的使用不当也会造成薄板的表面缺陷。

3 解决冷轧薄板表面缺陷的办法措施

3.1 将盐酸雾化增加接触面积

由于对氧化铁粉质量影响因素的分析，废弃盐酸反应时并不能完全接触，并且还会影响再生炉中的压力大小，一般将盐酸进行浓缩，浓缩酸的密度控制在1.3～1.4克/立方厘米，再将盐酸进行雾化，雾化后可以采用喷洒的方式在再生炉中反应，但是需要注意的是将喷洒的压力需要控制在一定的区间内，根据不同规格的再生炉，所需要的参数也不一样。同时，废弃盐酸的喷洒量也会控制再生炉的炉温，一般再生炉的温度都有专门的控制设备来进行控制，都会有一定的上限和下限，而想要达到最佳的反应温度，可以采取合理控制废弃酸液的喷洒量，如果在喷洒的过程中，喷洒的废弃盐酸的量较少，那么喷洒的废弃盐酸遇到炉壁冷凝下来的冷凝酸也就越少，雾化的盐酸不能有效的冷却，将会直接导致反应炉中的温度增加，从而影响钢板的酸洗质量。

3.2 对废弃的盐酸进行提纯处理

上述的影响因素中谈到，废弃的盐酸中可能会含有少量的硅、铝、锰等杂质金属，这些金属元素在再生炉中通过与氧气的作用，会生成其对应的氧化物，掺杂在生成的氧化铁粉中，使副产品氧化铁粉中混有杂质，质量降低，可以对废弃的盐酸进行提纯处理，可以将酸洗线产生的废弃盐酸导入接近80℃的贮存罐里面，可以事先在贮存罐里面加入一些钢，这时铁就会与盐酸反应生成氯化亚铁，再将这些生成的氯化亚铁溶液导入浓氨水，两者反应会生成氢氧化亚铁这种浅绿色的沉淀，由于氢氧化亚铁的吸附效果并不是特别突出，这时可以通入一定的压缩空气，将氢氧化亚铁氧化为氢氧化铁，将氢氧化铁进行生产使用，将氢氧化铁加入再生炉中可以有效地提高氧化铁粉的质量。这样对盐酸进行提纯处理会使盐酸对钢板的酸洗时，反应进行的更加充分，更加彻底。

同时在酸洗的过程中如果出现欠酸洗的情况，可以适当的提高酸洗时所用盐酸的浓度，并且降低酸洗时的速度，让钢板能够在酸中多反应一段时间，保证钢板表面的氧化铁皮能够充分完全去除。

3.3 提高再生炉中空气的氧气含量

根据化学反应方程式可以得到氧气在反应的过程中有着绝对性的作用，氧气的含量将直接决定了氧化铁粉的质量问题，如果通入的空气中的氧气含量较低，将导致大量的四氧化三铁不能够直接转化为三氧化二铁，所以为了提高通入空气中的氧气含量，可以在输入空气的过程中，加入一些提高氧气含量的设备，在进行提升氧气含量的过程中需要注意保留一定的水蒸气，从而保证反应的顺利进行，当然这个过程必须要合理，必须要满足企业的预算要求，在提高再生炉效率，制造更多的氧化铁粉，来提高收益的同时，也需要考虑支出设备的预算合理性，不能为了提高通入空气中的氧气含量，而导致收益降低，一切都是为了从企业的利益出发考虑。

3.4 乳化液和平整液的斑迹和残留问题

在用乳化液对原始钢板材料进行处理时，乳化液是随机分布在钢板表面的，并且分布不均匀、不规则，如果钢板上多余的乳化液没有被吹干净，会导致钢板表面发暗，并且表面上会粘有黑色的污渍，这是因为乳化液在退火的过程中没有被完全地蒸发，所以，技术相关人员可以相对地降低乳化液的浓度，将堵塞的乳化液喷口进行疏通，保证乳化液能够达到喷洒的效果。钢板在剪切前需要进行平整这一步骤，而平整的时候又需要平整液的作用，与乳化液的情况类似，如若平整液没有被清理干净，那么在钢板的边角部位就会有残留的平整液，导致钢板表面出现缺陷。为了避免这一缺陷，操作工和技术人员可以增加吹扫的压力，将吹扫的角度调至只合适的角度，待钢板完全平整后，就可以用烘干机对钢板进行烘干处理了，为了避免钢板在烘干过程中会出现变形的现象，操作工和技术人员可以加大烘干的温度，从而增强烘干的一个效果。

3.5 划擦伤的解决办法

在冷轧薄板的生产过程中，工人们也会出现不小心的时候，造成薄板表面遭受到屋里擦伤和机械擦伤的情况，面对这种情况，可以采取以下几种措施，首先操作工和技术人员们要及时地对产品进行一定次数的检查，同时也要检查生产流程线上日否存在着异物，如果检查过程中发现了异物，就需要及时得进行清理，保证整条生产线的整洁，然后固定辅助设备与带钢应该保持一定的间隔距离，防止因距离过近产生擦伤，并减小设备之间的运行速度差[3]。

4 结束语

冷轧过程中的产品产生表面缺陷是不可避免的，企业应该需要做的就是在操

作的过程中减少缺陷，找到薄板表面缺陷的原因，针对性的提出解决措施，其中所包括的原因可能有：原材料炼钢过程中不合格的原因，用高压水进行除鳞时的不合格，酸洗过程中的过酸洗和欠酸洗现象，以及酸洗所用酸存在杂质的问题。面对这些情况，可以将用于酸洗的酸进行一个提纯处理，加大或减小酸的浓度，降低或提高酸洗的速度等。