冷轧厂酸洗工艺段常见表面缺陷及预防

供稿|李进, 谢磊, 张斌/LI Jin, XIE Lei, ZHANG Bin

内容导读

邯宝冷轧厂的未来产品面向的高档汽车板和家电板,邯宝冷轧厂的首道工序采用的酸轧联合机组,该机组采用的浅槽紊流酸洗工艺.为保证后续的连退和镀锌的产品质量,酸轧的酸洗质量尤为重要.本文介绍了酸洗工艺段的常见缺陷以及缺陷产生的主要原因和缺陷的消除对策,为生产合格的冷硬卷奠定了基础.

邯宝冷轧厂选择酸洗-冷连轧联合机组.酸轧联合机组采用世界上先进且成熟的技术.机组具有成材率高,机时产量高,劳动定员少,生产成本低等优点.其中酸洗工艺段采用浅槽紊流酸洗工艺及高张力拉矫机,缩短酸洗时间、提高酸洗效率;减少酸耗﹑能耗;改善板型;产品质量好.邯宝冷轧厂的产品面向家电板和汽车板,因此如何提高质量成为立足市场之本.

酸轧机组

酸轧联合机组是世界上最先进且成熟的技术.机组具有成材率高,机时产量高,劳动定员少,生产成本低等优点.

(1) 采用激光焊机,焊接质量好;减少带钢断带率,提高机组作业时间;适应钢种范围宽,适合高强钢产品生产及新产品开发.

(2) 采用浅槽紊流酸洗工艺及高张力拉伸破鳞机,缩短酸洗时间、提高酸洗效率;减少酸耗;改善板型;产品质量好.

(3) 采用 5 段串级漂洗工艺,能更好地保证带钢表面的清洁度.

(4) 活套车采用 SMS-DEMAG专利驱动系统 (两侧驱动) 和活套门"马耳他十字"设计,张力波动小,运行平稳.

(5) 采用高精度转台式切边剪,集成碎边剪,切边精度高,利于提高成材率.

(6) 冷连轧机.选用 ESS 五机架 6 辊串列冷连轧机.实行带辊形曲线的中间辊窜辊,使轧辊受力更加均匀.对本产品方案只采用一种辊形曲线即可.该 6 辊轧机具有工作辊正负弯辊,中间辊正负弯辊.

(7) 在第 5 机架设有板形闭环控制系统.采用弯辊,窜辊,轧辊分区多段冷却等手段,保证板形的平直度.板形控制分区冷却系统设有专门的空压站,控制的灵敏度高,精度高.

(8) 采用卡仑赛卷取机,设备结构及布置紧凑,便于薄规格带钢分卷后卷取稳定.

邯宝冷轧厂酸轧机组工艺流程:

原料→钢卷运输→预开卷、上卷→开卷→矫头尾→对中→切头尾→激光焊接→入口活套→破鳞→酸洗→漂洗→干燥→中间活套→切边→检查→出口活套→轧机→飞剪→卡伦赛卷取机→称重、打捆→中间库.

常见缺陷及预防措施

邯宝冷轧板带酸洗由酸洗段、漂洗段和烘干段组成,采用浅槽紊流酸洗技术.酸洗段分为 3 个酸槽,每个酸槽长 30 m.由于酸洗槽浅用酸量少(正常工作液位约 150 mm),大大缩短酸液灌注或排空的时间,可有效防止过酸洗.酸溶液在高速运行的带钢带动下,在酸洗槽内形成紊流通道加速向带钢氧化铁皮内部渗透,促进表面氧化铁皮的剥落,进而提高酸洗效率.酸洗之后进入漂洗段,及时将带钢表面的残留酸液清洗掉.漂洗段分 5 段冲洗,使用脱盐水,各段之间设有挤干辊.在漂洗段后有干燥系统,分为高压风机吹风段、热风干燥段、边部吹扫段 3 部分.在酸洗入口设置了 2 弯 1 矫的拉伸矫直机,使带钢在一定的延伸率下反复弯曲,致使带钢表面的氧化铁皮产生裂纹加快剥落.常见的缺陷包括欠酸洗、过酸洗、宽窄印以及停车斑等.

图 1 酸洗槽

图 2 常见的欠酸洗形貌

钢带表面残留着未酸洗掉的氧化铁皮,呈横向的黑色条纹 (类似"抬头纹"的横向黑色细纹),形成带状或片状分布在钢板表面上.用手摸,手上将粘有黑色的污物.热带的表面氧化铁皮经酸洗槽后,未清除干净,残留在带钢表面上.带钢表面的任意部位都可能出现,尤其是氧化铁皮既致密又厚的部位.本厂酸轧线在四分之一板带处出现次数较多.

◆ 欠酸洗的产生原因

拉矫机运行状态不良,使氧化铁皮未经充分疏松剥离;带钢表面的氧化铁皮薄膜未洗干净;酸洗工艺不适当,酸浓度偏低;温度低,酸液中亚铁成分高或速度太快所致;酸槽喷嘴堵塞.

◆ 欠酸洗的预防措施

按酸洗工艺规程控制好酸洗液的浓度、温度和运行速度;降低带钢张力;检查拉矫机,确保其运行状态良好,定时更换上新辊;检查酸洗段喷嘴.

热轧带钢基体与酸液发生反应.带钢表面比正常料粗糙,颜色不是银白色,而是暗黑色或棕黑色.沿带钢全长方向,整个表面均可能出现.

◆ 过酸洗产生的原因

酸洗机组工艺速度太低,带钢在酸洗工艺段停留时间过长;酸液温度过高;酸液浓度过高;设备故障,被迫停车.

◆ 过酸洗的预防措施

缩短设备故障排除时间;严格控制酸洗工艺,按酸洗技术规程要求控制好酸液浓度,温度和工艺段速度;出现大的设备事故时要将酸液放到罐内.

图 3 常见的过酸洗形貌

图 4 宽窄印

图 5 停车斑

轧制宽度规格变化较大时,拉矫机换辊不及时、轧机工作辊换辊不及时造成板带边部有一明显条痕.条痕距边部距离视上述两种情况而定.原因分析:1) 宽度规格变化时,拉矫机换辊不及时.2) 宽度规格变化时,轧机工作辊换辊不及时.缺陷在检查台开卷时明显目视可见.发现缺陷时可以到酸洗检查台检查,一般有明显的台阶手感.或检查换辊记录,是否及时换辊.

◆ 宽窄印的产生原因

宽度规格变化时,拉矫机换辊不及时;宽度规格变化时,轧机工作辊换辊不及时.

◆ 宽窄印的预防措施:

发现时及时停车;及时更换拉矫机辊或轧机工作辊.

停车斑是酸洗段停车时,化学物质粘在钢带表面形成大片斑迹.通常呈黄色,严重时呈黑色.带钢在酸槽中停留时间过长,酸液与带钢常时间接触,酸洗液化合物 (Fe2+) 在带钢表面沉积.

◆ 停车斑产生的原因

带钢在酸槽中停留时间过长,酸液与带钢常时间接触,酸洗液化合物 (Fe2+) 在带钢表面沉积.

◆ 停车斑消除对策

尽量减少因设备故障引起的酸洗工艺段停机.

结束语

本文列出了邯宝冷轧厂酸洗工艺段常见的缺陷,总结出了酸洗工艺段常见缺陷的预防措施.通过采取一系列的纠正预防措施,在提高带钢表面质量的同时,改善了带钢的板型,保持了带钢表面的清洁,减少了过酸洗以及欠酸洗缺陷的产生,为生产高档汽车板和家电板奠定了基础.

[1] 唐心辅. 钢铁酸洗新工艺与质量检测及缺陷分析控制. 北京: 冶金工业出版社,2007

[2] 唐永林. 现代汽车板工艺及成形理论及技术.北京: 冶金工业出版社, 2009