摘要:冷轧钢板酸洗的目的是为了去除带钢在生产过程中表面产生的氧化铁皮。防止在后续加工工艺中氧化铁皮对轧件造成的损坏。如果未将氧化铁皮清洗干净,则会造成一系列的工艺段表面缺陷,本文简要介绍了酸洗板产生的表面缺陷产生的原因以及如何纠正预防缺陷的发生。
关键词:酸洗线;酸洗;缺陷
引言
目前,为了提高国内钢材生产企业的生产能力,国内生产基地都采用酸洗-冷轧联合机组的设计,联合机组的采用能使工厂年产量达到百万吨以上。其中酸洗阶段的主要任务是洗掉带钢表面的氧化铁,为冷轧工艺阶段提供合适的加工材料。所以,维护好酸洗工艺段的设备对于整个加工过程都有重要意义。
1.酸洗工艺质量缺陷
酸洗工艺缺陷主要包括:(1)工艺控制不当造成的缺陷:欠酸洗、过酸洗、停车斑;(2)机械作用造成的缺陷:擦划伤、边丝和毛边、卷边、折皱、缝合;(3)其它水印、边锈、漏涂等。
2.工艺控制不当造成的缺陷及预防纠正措施
2.1欠酸洗
欠酸洗是带钢表面氧化铁皮与盐酸反应不充分仍残留在带钢表面,其主要成分是Fe304,Fe0。缺陷特征及判定方法:带钢表面有条纹状或鳞片状黑印.用纸巾擦拭有粘附现象。多出现于带钢的边部和头尾部,严重时遍布整个带钢表面。
造成的主要原因:酸液的浓度、温度低,酸洗速度过快,或Fe2+浓度过高;另外原料板形、热轧卷取温度等因素也可产生欠酸洗。边部欠酸洗的产生原因有两方面:1.热轧时带钢边部冷却较快达到570℃以下:Fe0-4Fe304 +Fe并能长时间保持在400-500℃,形成致密的Fe304保护层,给酸洗造成了较大的困难。2.板形不好导致峰部与酸接触时间短,出现欠酸洗。头尾部欠酸洗是因为带刚尾部在酸槽垂度太小,酸洗时间不够。
纠正预防措施:首先降低运行速度,到出口活套坑处跟踪观察质量;其次适当将6#槽酸液温度升高1-2℃;进一步查看各酸槽自由酸浓度和Fe2+浓度,如有必要,修改注酸系数,增加注酸量。另外操作工要及时按产品的不同规格控制酸洗时间。
2.2过酸洗
过酸洗是带钢表面与盐酸直接接触时间太长,带钢基体被腐蚀。缺陷特征及判定方法:带钢表面变得粗糙、麻面,并呈土褐色、发暗,且有条状色差,用纸巾擦拭无粘附现象。多出现于带钢的头部,严重时遍布整个带钢表面。
造成的主要原因:因故障停车导致酸洗时间过长;缓蚀剂加人量不够;自由酸浓度高。带头出现过酸洗,是因为带钢的穿带速度通常比运行速度低,可通过在烘干机前,观察带钢表面,确定缓蚀剂加人量。
纠正预防措施:降低6#槽酸液温度2-3℃;提高带钢运行速度;进一步查看各酸槽自由酸浓度和Fe2+浓度,如有必要,修改注酸系数,减少注酸量;增加缓蚀剂的量。
2.3停车斑
停车斑是指带钢在漂洗段停车时间超过2分钟后,带钢表面发生水解反应形成的一种色斑。缺陷特征及判定方法:肉眼可见带钢表面有大片土黄色水锈。
造成的主要原因:故障停车,多是因为圆盘剪堆钢。带钢表面发生水解反应:
2Fe+3H20+O2=2Fe0H+2H2
纠正预防措施:邯钢采用了气囊快速注水淹没系统,防止停车斑。也可操作工手动倒带退至6#槽内,将水解部分重新酸洗,消除停车斑。
3.机械作用造成的缺陷及预防纠正措施
3.1擦划伤
擦划伤包括:周期性划伤、通带连续性划伤和散乱划伤。
(1)周期性划伤又称作压印或压痕,通常是在带钢的表面相隔一定距离就出现一个亮斑或条状斑,用手触摸有凹坑、凸面。
造成的主要原因:回转体表面有异物粘附或辊面磨损。通过这些年来在酸洗线的观察,这种缺陷常在以下几个位置形成:1)矫直机辊辊面粘附氧化铁皮;2)挤干辊辊上压人了比较硬的东西,如钢渣、大理石。3)带钢切边时,磨边辊上粘附铁屑或边丝。另外也可能出现在张力辊和夹送辊粘附硬物导致。
纠正预防措施:停车检查各辊表面,清除杂物,必要时更换辊。为避免这种缺陷应该每班清扫人口段氧化铁皮,定期清理工艺段过滤器和检查挤干辊、磨边辊、夹送辊等辊面。
(2)通带连续性划伤是在带刚表面出现纵向连续性划伤,肉眼观察是一道一道亮斑,用手触摸有手感。
造成的主要原因:与带钢接触点、面有高点、突起,如尼龙板、各种导板、传输台面有铁屑插人;固定螺栓松动突起,挤干辊与大理石间、漂洗段挤干辊与横梁之间夹有碎石等异物,这些都可能造成连续性划伤。
纠正预防措施:跟踪、查找划伤部位,确定原因,清除杂物。
(3)散乱划伤是在带钢表面出现时有时无、散乱无序的划痕,肉眼易观察,触摸有凹凸感。
造成的主要原因:1)底注酸管路堵塞或阀门损坏,带钢与槽底摩擦产生。2)传输台面上有硬物掉落,如螺丝帽、铁屑等硬物。3)槽内大理石移位,铸石脱落或碎断,耐酸砖翘起。4)循环酸液较脏,有脱落的鳞片、不挤于酸的细小物质粘附在带钢或挤干辊上。5)带钢板形不好,运行速度过快,带钢振动振幅增大,与槽底或挤干辊前后大理石、耐酸砖碰擦形成划伤
纠正预防措施:开车前严格检查,排除可能导致划伤的因素;使用平整卷,严把原料质量,在生产中遇到板形不好的降速生产,同时加大缓蚀剂注入量:定期检查槽内衬,排除碎石、掉块,加固大理石和耐酸砖。
3.2边丝和毛边
边丝和毛边是由于切边质量不好造成的边部不整齐,甚至拉丝。
造成的主要原因:1)圆盘剪刃上有缺口或磨损严重。2)碎边剪刃上有缺口或磨损太严重。3)圆盘剪、碎边剪上下剪刃间隙(gap ,lap)不准确。
纠正预防措施:派专人看圆盘剪,防止堆钢事故,生产完每一卷后都检查圆盘剪刃,如有缺口立即更换;要经常检查碎边情况,如常有切不断的,及时检查更换碎边剪刃。如果生产过程中单边剪刃损坏,可通过调整圆盘剪中线,进行单边重切。
3.3卷边
卷边是带钢边部卷曲,一般为单边,通常出现在带尾。
造成的主要原因:1)带钢跑偏;2)带钢对中装置设定不当;3)原料板形不好,特别是镰刀弯。
纠正预防措施:上卷时确保钢卷中线与生产线一致;检查对中装置;使用缝合机。
3.4折皱
缺陷特征及判定方法:带钢沿宽度方向有横折印,有手感。
造成的主要原因:生产故障出现堆钢造成的。
纠正预防措施:使用平整卷,提高原料板形质量;及时更换挤干辊,提高穿带成功率。
3.5缝合
缝合缺陷是指钢卷内带有缝合缝。
造成的原因:带钢缝合时,没打下检测孔,或者是传感器故障没检测不到缝合缝。
纠正预防措施:检查缝合机,擦拭干净传感器和反光板。
4.其它缺陷及预防纠正措施
4.1水印、边锈是指带钢表面出现水印、浅黄色或浅黄揭色印记,该缺陷多出现在带钢边部
造成的原因:漂洗水太脏;挤干辊破损;边部吹干机故障;烘干机故障或热风温度低。
纠正预防措施:更换漂洗水,使第五级漂洗水电导率<70N.,s/cm;检查挤干辊,特别是15#挤干辊;确保热风干系统正常
3.2漏涂
酸洗线上采用的是高压静电涂油机,通常漏涂部位表面呈银白色,多出现在带钢边部。
造成漏涂的原因:1)设定涂油量小,如边部漏涂,因为涂油量小,油流不到边部就已用完。2)带钢头、尾部运行速度较慢,油的流量小。3)涂油机刀唇堵塞。
纠正预防措施:加强涂油机管理,定期清理刀唇和滤清器;使用高质量的防锈油;适当增大涂油量;带钢头、尾部用手动涂油。
结语
通过对酸洗工艺段中各个流程可能发生的缺陷进行原因分析,并根据缺陷产生原因,及时有效的纠正措施,可以避免生产过程中由于表面缺陷而出现较多的残次品,能得到较高的产品合格率。
参考文献
[1] 池丹丹,陈会莲,刘宝勇.浅谈唐钢冷轧薄板厂酸洗生产线PLC控制系统[J].甘肃冶金,2009,(5).
[2] 李进,谢磊,张斌.冷轧厂酸洗工艺段常见表面缺陷及预防[J].金属世界,2013,(2).