冷轧连退产品常见缺陷产生的原因分析与控制

冷轧连退产品常见缺陷产生的原因分析与控制

  • 2020年06月29日 09:47
  • 来源:中国铁合金网

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  • 关键字:冷轧连退产品
[导读]本文针对冷轧连退机组产品缺陷的实例进行研究与控制,分析冷轧连退机组产生质量缺陷的主要原因,提出防止质量缺陷出现的措施。
中国铁合金网讯:本文针对冷轧连退机组产品缺陷的实例进行研究与控制,分析冷轧连退机组产生质量缺陷的主要原因,提出防止质量缺陷出现的措施,以及在出现质量缺陷时的处理方法,从而提高连退产品的质量,降低机组产生缺陷的几率,减少降级品,提高成材率,保证合同按时交付,从而提高冷轧连退产品的市场竞争力。
 
1引言
 
近年来,随着冷轧产品用户对带钢板形及性能等要求的不断提高,提升冷轧退火产品表面质量和产品精度的重要性日益突出。某冷轧厂2150连退线和1630连退线于2016年投产运行,所生产的主要产品包括软钢、高强钢、超高强汽车板,最大宽度2150mm,最高强度1000MPa。虽然该厂对冷轧退火产品的尺寸精度、表面质量及产品档次均要求较高,但在生产过程中时有表面缺陷发生。最常见的缺陷大致有以下几种:硌印、平整边部褶皱、炉内擦伤、平整液残留。
 
2原因分析及排除方法
 
2.1硌印
 
硌印是指带钢表面沿轧制方向呈周期性循环出现的,在带钢表面呈点状、块状、条状凸起或凹陷进去的有间隔的缺陷。如果后续没有大的延伸,硌印出现的距离总是一致的。
 
平整机工作辊硌印与机组导辊及传动辊硌印的区分:平整机工作辊硌印无粗糙度且有金属光泽,而导辊和传动辊硌印发暗,有一定的粗糙度。
 
带钢表面产生硌印的主要原因有以下几点:异物掉落到辊子上,由于带钢的挤压,从而粘在辊子上,最终导致带钢表面出现硌印;原料表面存在夹杂缺陷,在生产过程中易脱落、粘附于辊面上,造成硌印缺陷;原料缺陷或异物掉落辊面导致辊表面破损,造成带钢表面硌印的形成。
 
若产生硌印,应从以下几个方面进行检查,排除故障:
 
1)发现硌印,通知主控及负责人,根据活套情况,机组进行降速检查确认;
 
2)出口段停机,在质检台,确认辊印周期、位置和形态,测量硌印之间的距离;
 
3)根据周期测量距离计算出辊子直径;
 
4)与总的辊子直径列表进行对比,确认是否为本机组辊子产生的硌印;
 
5)如果确认为本机组产生的硌印,应从后向前,分别在平整机出口、平整机入口、炉子出口、炉子入口、入口活套入口、清洗段入口进行逐一确认;
 
6)停止生产线,然后检查怀疑的辊子之后的带钢表面是否存在硌印,直到检查到硌印产生的位置;
 
7)确认硌印产生的位置后,投入刮刀(图1),消除硌印,或停机用砂轮打磨辊身表面缺陷处。
 
2.2平整边部褶皱
 
平整边部褶皱是在平整机处产生的,在带钢边部,上下表面均呈现连续条状纹理,纹理与轧制方向垂直,间距无规则,长度约5-300mm,具有明显的手感和凹度。
 
平整边部褶皱产生的主要原因包括:带钢边部的屈服平台未完全消除,在边部发生了局部屈服变形所致,而局部屈服变形产生的原因是带钢边部没有得到有效的平整,带钢边部褶皱缺陷也就是由于平整工序的轧制不到位,带钢表面产
 
生了屈服滑移线,从而在带钢边部上下表面出现了条状纹理的平整边部褶皱。
 
若产生平整边部褶皱,应从以下几个方面进行检查,排除故障。
 
1)如果是双边褶皱,在板形控制过程中,根据板形曲线,适当增加负弯辊力,确保对带钢的边部轧制。
 
2)如果是单边褶皱,在板形控制过程中,根据板形曲线,通过调整倾斜值进行控制,向有褶皱的一侧进行压下补偿,确保对带钢的边部轧制。
 
3)在保证延伸率不变的情况下,降低平整张力,达到增加轧制力的效果,若此时工作辊及中间辊弯辊力过大,要将弯辊力降低。通常在板形仪的画面显示边部呈蓝色时主控人员就要注意边部褶皱发生了。另外通过调节窜辊也能消除边部褶皱(CVC辊形时)。
 
4)在保证性能的前提下,延伸率按照上限控制,确保带钢边部屈服平台被消除,减少褶皱的产生。
 
5)操作人员应密切关注原料板形,根据实际情况,制定相应对策,确保产品质量。
 
2.3炉内擦伤
 
擦伤的产生是由于带钢受到硬物质刮伤,如滑过辊子表面或是刮到炉壁形成的。它们具有在带钢前行方向上直线延伸的特征,沿着带钢宽度方向平行以组分布,以非常规则、线性形状出现,有明显的金属光泽,因接触面的不同,有的间断性出现,有的连续出现,严重时擦伤呈凹陷状,另一面有鼓起。
 
炉内擦伤产生的主要原因是:辊子直径错误,辊子驱动有缺陷,辊子轴承过热或者损坏,导致带钢与辊子打滑引起的;快冷风机功率过大,导致带钢与风箱摩擦引起的;炉内墙壁材料松懈脱落,导致带钢和设备接触。
 
若产生炉内擦伤,应从以下几个方面进行检查,排除故障。
 
1)对比测量的辊径数据与二级辊径数据,调整辊子圆周速度,使其和带钢的速度相一致。
 
2)通过调整带钢表面的粗糙度,提高辊子和带钢之间的摩擦系数,从而降低打滑的发生。
 
3)在保证性能的前提下,降低喷气冷却能力,调整快冷段风箱距离至115mm并观察结果。
 
4)检查各个辊子的负载是否偏大。
 
5)检查原料板形,原料浪形严重会造成带钢之间、带钢和设备之间的接触从而导致擦伤的产生。
 
6)生产过程中若操作人员发现二级张力设定值与现场张力表有较大差别时要及时进行调整。如果张力正常,可以增加整体张力:对于普通低碳钢、IF钢、低合金高强钢、加磷高强钢、结构高强钢,厚度>0.7mm且宽度<1400mm的带钢,在生产过程中可增加二级张力设定值的5%-20%。对于DP类(不包含DP390)高强钢,在生产过程中由于快冷速率较高,可单独增加快冷段二级张力设定值的20%-50%。观察带钢表面状态,直至擦伤消除。
 
7)检查炉子入口密封辊、快冷段和终冷段导辊、挤干辊的状态,依次打开关闭,观察带钢表面擦伤的状态直至擦伤消失,确定擦伤产生的位置,制定相应对策。
 
8)通过炉内ITV监控以及带钢表面划伤的金相组织进行研究分析。
 
2.4平整液斑
 
平整液具有良好的润滑性,可有效降低摩擦力,减少轧辊磨损,降低辊耗,提供一定润滑性从而达到一定的压下率;好的润滑可降低厚度波动、有利于表面结构和板形控制;提高板面清洁度及改善板面质量,延长平整辊寿命。平整液有效的冷却有利于降低热划伤、有利于改善板面结构,可用于板形控制;工作辊、中间辊和支撑辊的冷却将带走大量的变形热,有利于板形控制和润滑条件的改善。对平整机辊面、导板和带钢表面进行清洗,降低平整区域粉尘。平整液提供短时间耐腐蚀性,具有短暂的防锈功能。但平整液残留在带钢表面会形成平整液斑呈水珠状或大片水印状,有时间断出现,有时连续出现,严重时占据整个板面。
 
平整液斑产生的主要原因包括:平整液喷射量过大,造成机架内平整液飞溅,滴落在带钢表面形成平整液斑;平整机吹扫不彻底,在轧制过程中,当平整机吹扫力度不够时,会造成大量平整液被带出机架,从而形成平整液斑;平整机出口热风烘干机温度较低,当热风烘干机温度低时,不能将带钢表面残留的平整液烘干,从而在带钢表面形成了点状或条状斑迹;平整机轧制力低时,在带钢表面也会残留平整液;平整机喷嘴堵塞、损坏,喷梁与喷嘴角度布置不合理,相邻喷嘴之间的吹扫会形成盲区,这时候也会在带钢表面形成平整液斑;防水挡板离带钢间距过远,或逆向吹扫压力过小无法满足吹扫要求。
 
若产生平整液斑,应从以下几个方面进行检查,排除故障。
 
1)大面积平整液残留时首先从轧制力入手,在合理的延伸率范围内降低工作辊弯辊力,如果调整弯辊力无法消除平整液残留,要确认工作侧和操作侧哪侧平整液残留严重,调整哪侧的倾斜值,最后按照二级下发的延伸率上限进行控制,降低张力、加大轧制力。
 
2)小面积平整液残留,调节平整液用量(降低),调节喷气宽度。
 
3)检查平整机出口热风烘干温度是否低于120℃。
 
4)检查平整机喷梁及喷嘴状况:平整机抽带后,平整机操作人员利用手电筒逐个检查喷梁(图2)和喷嘴(图3)(平整液喷射及吹扫喷嘴)状况,使用细铁丝或曲别针等逐个疏通检查,如有堵塞,将堵塞的喷嘴卸下清理,并及时更换损坏喷嘴,然后回装。通过调整平整液喷射压力观察各喷嘴平整液喷射的扇形状况来判断喷嘴的使用情况,如有异常及时处理。要将所有平整液喷嘴卸下,仔细检查喷嘴堵塞状况,将喷嘴清理干净后再进行回装和调整喷嘴角度等工作。
 
5)检查防水挡板和带钢的间距是否过大,如果间隙较大,将间隙调整为10mm。
 
3结语
 
冷轧退火产品表面质量的形成原因及故障排除并不复杂,操作人员要根据以上原因进行分析,对排除方法要认真思考,定时定期对轧辊及设备进行检查,以减少带钢表面质量缺陷的发生次数,排除缺陷时应力求减少降级品。增强操作人员质量意识,确保出现质量缺陷时能够分析准确、解决迅速。
 
本文摘选自世界金属导报2020年第21期B04部分内容
 
  • [责任编辑:kangmingfei]

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