连退板点状缺陷原因分析及控制措施.pdf

总第 期 年 月 南 方 金 属 .收稿日期:修订日期:作者简介:李本祥()男 年西安建筑科技大学金属材料工程专业硕士研究生毕业工程师 文章编号:()连退板点状缺陷原因分析及控制措施李本祥(新余钢铁集团有限责任公司江西 新余)摘 要:通过采用宏观与微观分析方法分析了新钢连退板点状缺陷的形貌特征指出了残留氧化铁皮压入是造成连退点状缺陷的主要原因 通过降低轧制温度提高轧制速度加强除鳞设备维护增加精轧机架除鳞水优化拉矫参数等措施有效减少了氧化铁皮的产生关键词:点状缺陷 氧化铁皮 原因分析 控制措施中图分类号:.文献标志码:(.):.:随着社会水平的不断提高在钢铁产品的生产和销售中对连退板的表面质量要求越来越高 不合格产品表面质量不仅对企业的直接经济效益造成影响还会损害企业的整体形象和信誉 降低产品竞争力 本文依据新余钢铁集团有限责任公司(以下简称“新钢”)冷轧生产线的特点宏观与微观分析了点状缺陷形成的原因提出了相应的改进措施 形貌特征现场发现连退板点状缺陷宏观形貌呈白色点状常见无规律性零散分布在连退板上下表面形貌特征如图 所示 为了观察连退板表面点状缺陷微观形貌特征取缺陷处试样使用超声波清洗器对试样清洗电子扫描电镜对点状缺陷进行分析图 连退板点状缺陷宏观形貌 电镜下对应缺陷部位形貌见图 能谱分析显示缺陷处物质主要为质量分数为%的 元素 微观下点状缺陷部位含有破碎疏松多孔的图 点状缺陷微观形貌颗粒状物质该颗粒状物质与基体分离为此推断连退板退火前存在氧化铁皮压入缺陷因为氧化铁皮缺陷经过连续退火炉时炉内的氢气与氧化铁中的氧元素结合氧化铁皮失去氧元素后微观上形成了疏松多孔的颗粒状物质 通过在连退前加强对来料钢卷的检查发现连退板点状缺陷的出现通常与来料钢卷存在黑色点状、凹坑状缺陷有关缺陷如图 所示 对来料钢卷取样分析微观形貌特征如图 所示能谱成分分析结果显示黑色缺陷主要为 和 成分其中氧的质量分数在%以上与热轧后带钢表面氧化铁皮的含量基本相同 因此确定该缺陷为氧化铁皮压入缺陷通过以上分析可知连退板点状缺陷的产生是因为来料钢卷的残留氧化铁皮压入造成的图 连退来料钢卷缺陷宏观形貌图 来料钢卷缺陷微观形貌 控制措施控制连退板点状缺陷主要通过减少来料钢卷残留氧化铁皮 为此一是减少氧化铁皮的形成二是加强除鳞设备维护与管理防止除鳞不干净造成氧化铁皮压入三是优化矫直酸洗参数提高去除氧化铁皮的能力总第 期 李本祥:连退板点状缺陷原因分析及控制措施 .降低轧制温度提高轧制速度通过统计连退点状缺陷发现残留氧化铁皮缺陷钢卷%的钢卷粗轧出口温度在 现场跟踪发现粗轧到进精轧前板坯表面温降 因此粗轧温度控制大于 精轧带钢表面温度在 以上 研究表明精轧带钢表面温度在 以下氧化铁皮较难形成为此粗轧终轧温度控制要求在 同时为了减少氧化铁皮的形成时间通过降低板坯轧制时的停留时间降低氧化铁皮形成的厚度将粗轧和精轧轧制速度提高 /.投用精轧区机架间除鳞精轧间除鳞主要作用:一是去除机架间产生的氧化铁皮二是让带钢表面快速冷却控制带钢在精轧区的表面温度从而控制热轧带钢精轧段氧化铁皮的结构和厚度 因为板坯在 氧化铁皮生长较为迅速对于精轧入口温度为 的中间坯通过增设 机架除鳞冷却带钢表面温度可降低到 以下可以有效减少氧化铁皮的形成.加强除鳞设备的维护除鳞技术是保证热轧钢材成品表面质量的重要因素之一 良好的除鳞效果可去除板坯在轧制中形成的氧化铁皮 为了减少氧化铁皮的压入要求对除鳞系统定期检查主要包括:)每天一次检查喷嘴情况防止过度磨损、堵塞、脱落等情况出现)每班一次检查喷嘴有无泄漏致降低管道压力)每周一次检查过滤器如发现异常及时更换)加强除鳞水质的维护定期清理杂物和补充新水)每月利用检修期间进行除鳞效果检验)除鳞喷嘴每半年需更换)加强对热轧卷板的表面检查发现氧化铁皮压入及时停机检查.优化拉矫参数带钢经拉弯矫直机反复拉弯后发生变形并产生一定的延伸率 氧化铁皮因不能适应其塑性变形而发生断裂产生裂纹 一方面氧化铁皮中较疏松部分易脱落而不被带入酸槽可以大大减小带钢酸洗面积另一方面由于裂纹的存在酸液可以直接与铁基体反应产生的氢气泡对氧化铁皮具有机械剥离作用缩短酸洗时间新钢冷轧厂在实际拉矫参数设定过程中选择延伸率控制模式即保持拉矫机的延伸率恒定带钢延伸率的范围设计在%过大的延伸率造成张力增大影响设备工作稳定性增大辊子磨损造成频繁停机更换备件影响产能 弯曲辊插入深度不超过 拉矫机的张力会根据带钢的强度、厚度、宽度的不同而变化 对于部分软材质钢会出现增大插入深度造成拉矫机入口失张现象造成划伤等缺陷所以拉矫机参数的设定应根据实际生产情况根据大插入深度、小张力工艺制度原则对拉矫机的插入深度进行优化调整 改进效果为了评价改进后的缺陷变化情况对 年连退点状缺陷进行统计如表 所示自 年 月开始采取控制措施后缺陷率明显下降 在巩固相关措施后 年点状缺陷率平均为%与 年相比氧化铁皮压入缺陷率减少%表 年连退点状缺陷率%年 月 月 月 月 月 月 月 月 月 月 月 月平均非计划率.年 月 月 月 月 月 月 月 月 月 月 月 月平均非计划率.结论)新钢连退板点状缺陷主要是来料残留氧化铁皮压入造成的)通过降低轧制温度提高轧制速度加强除鳞设备维护增设精轧机架除鳞水优化拉矫参数等措施减少了连退板点状缺陷的产生参考文献 夏银锋周旬王晓东等.热轧板带氧化铁皮产生的原因和控制措施.轧钢():.赵兴佳.热轧带钢氧化铁皮的形成与改善.冶金标准化与质量():.(下转第 页)南 方 金 属 年第 期 足国家标准和技术协议的要求图 ()和 ()金相组织图 和 总脱碳层厚度.表面质量带钢表面光洁上、下表面和侧边无气泡、结疤、裂纹、折叠、夹杂、氧化铁皮压入、分层等缺陷.存在的问题和改进的措施在 热轧带钢生产的过程中曾出现头部穿带伤辊的情况同时带钢表面产生轻微凸起的辊印缺陷 分析认为带钢头部温度偏低强度大是造成伤辊和辊印产生的原因 因此在生产此钢种过程中一定要严格控制加热炉温度温度不能过低适当提高穿带速度精除鳞采取让头操作减少头部温降 此外精轧 工作辊硬度选用 提高轧辊硬度消除了头部伤辊现象 结论)在 热连轧带钢生产线中采用堆冷坯加热全连续轧制层流冷却卧式卷取堆冷工艺通过成分优选和控轧控冷工艺优化研究和生产出 普通强度等级和高强度等级系列产品)系列产品力学性能和总脱碳层深度符合技术标准成品尺寸、板形及表面质量良好满足用户的使用要求)产品研究成功大生产后提高了市场占有率为企业赢得了可观的经济效益和社会效益参考文献/优质碳素结构钢热轧钢带标准.翁宇庆.超细晶钢:钢的组织细化理论与控制.北京:冶金工业出版社:.刘晓凤孙 彬王建明.热轧时钢铁材料高温氧化铁皮的研究进展.热加工工艺():.刘振宇于洋郭晓波等.板带热连轧中氧化铁皮的控制技术.轧钢():.姜 丰王 维王金涛.热轧中高碳钢生产技术分类控制探讨.冶金自动化():.(上接第 页)孙 彬刘振宇王国栋等.热轧钢板典型压入式氧化铁皮的分类及其形成机理.东北大学学报():.刘振宇李志峰.新一代热轧板带材表面氧化铁皮控制技术的现状与进展.轧钢():.王 畅于 洋徐海卫等.连退板表面白线缺陷成因和控制措施.轧钢():.董欣欣唐 勤.热轧带钢氧化铁皮成因和控制措施.轧钢():.郁福卫王超海 王立群等.热轧带钢冷轧基料表面氧化铁皮的成因与控制措施.轧钢():.崔二宝杨要兵尹 玉等.热轧带钢表面氧化铁皮压入缺陷预防与控制.轧钢():.罗克力王学林李欣波等.梅钢 热轧辊系氧化铁皮的分析与控制.金属材料与冶金工程():.刘志卫李 杨李中华等.热轧酸洗板氧化铁皮缺陷原因分析及控制措施.轧钢:():.张 迪郭云侠于 帅等.中厚板精轧过程中除鳞工艺对氧化铁皮结构的影响.安徽工业大学学报():.陈永利查显文陈礼清.热轧中厚板氧化铁皮控制技术.东北大学学报():.周 旬王松涛王晓东等机架间除鳞对热轧带钢三次氧化铁皮的影响分析.轧钢():.总第 期 梁云科等:热轧带钢的研制与生产实践