马钢热轧酸洗产品横折印缺陷生产控制浅析

发表时间:2020/10/28   来源:《科学与技术》2020年6月第18期   作者:陈智康
[导读] 本文针对酸洗产品横折印缺陷,主要从酸洗产品横折印缺陷产生现状、酸洗机组目前对横折印的控制措施、横折印缺陷涉及热轧母卷相关工艺参数控制追溯等方面进行分析并改进,有效遏制了横折印缺陷频发及缺陷占比较高的现状,生产控制改进取得一定成效。
        陈智康
        (马鞍山钢铁股份有限公司制造管理部 ,安徽 马鞍山 ,243000)

        摘 要:本文针对酸洗产品横折印缺陷,主要从酸洗产品横折印缺陷产生现状、酸洗机组目前对横折印的控制措施、横折印缺陷涉及热轧母卷相关工艺参数控制追溯等方面进行分析并改进,有效遏制了横折印缺陷频发及缺陷占比较高的现状,生产控制改进取得一定成效。
关键词:酸洗、横折印;控制;改进;质量
1 引言
        马钢酸洗机组自投入生产以来,软钢系列产品占品种结构比重较大、生产过程控制中产生缺陷种类较多,其中横折印是酸洗产品生产较高频次出现,并作为主要缺陷之一,严重影响了酸洗机组成材率、合格率等质量指标,增加了机组生产综合成本,鉴于横折印对生产带来较大影响,迫切需要对横折印产生的原因进行分析,力求制定有效措施预防或降低酸洗产品横折印缺陷的发生,提高酸洗产品合格率等关键指标,实现降本增效,适应市场严峻形势。
        本文主要从酸洗产品横折印缺陷产生现状、酸洗机组目前对横折印的控制措施、横折印缺陷涉及热轧母卷相关工艺参数控制追溯等方面进行分析并改进,有效遏制了横折印缺陷频发及缺陷占比较高的现状,生产控制改进取得一定成效。
2酸洗机组主要工艺流程
        经空冷或水冷后的热轧酸洗基料→步进梁运输机→钢卷拆捆带→旋转鞍座→#1、#2钢卷小车→钢卷测径测宽→#1、#2开卷机→直头机→切分剪→焊接及冲孔→1#张紧辊→#1、#2、#3纠偏辊 →入口活套→ #3纠偏辊→ #2张紧辊→拉矫破鳞机→ #3张紧辊→酸洗→漂洗→烘干 → #4纠偏辊→ #4张紧辊→湿式平整机→#5张紧辊→出口活套→检查台→#6张紧辊→挖边→切边(碎边)→#7张紧辊→涂油机→出口剪→卷取机→卸卷→步进梁运输机→称重→打捆→标示→入库。
        酸洗机组最大允许通过带钢强度及规格:

3 横折印缺陷生产控制主要存在问题
        从过去两年生产数据来看,酸洗机组日常生产不同规格的软钢及高强钢,横折印缺陷时常发生,所带来的问题主要体现在以下几个方面:
        1)每年横折印缺陷发生总数量约为1.3万吨左右,总数较大,月均值约1100吨左右,其中每年的6、7、8、9月份横折印数量较高,尤其6、7月份容易出现峰值,峰值最高可达2400吨左右,由此可见横折印缺陷的出现和环境温度有一定相关性。
        2)每年横折印缺陷涉及钢种16种左右,涉及钢种计划生产数量较大,横折印缺陷约占计划产量比1.94%,其中横折印数量较大的钢种主要为:SPHC-P 9418吨、SPHC-YS1 1016吨、DD11-P 839吨、SPHC-MZ1 761吨、SPHC-YS2 537吨、SPHD-YS1 460吨,通过以上数据发现,横折印发生钢种主要为软钢系列钢种中的SPHC钢种。
        3)通过连续两年跟踪横折印缺陷产品厚度规格发现,前一年横折印缺陷主要分布在厚度规格(2.0、3.0、2.5、3.5、2.3、4.0、5.0)mm上,去年横折印主要分布在厚度规格(2.0、3.0、2.5、3.5、2.3、4.0、1.8)mm上,从数据比较可以看出,两者横折印发生较多的前6种厚度规格排序是一样的,从控制横折印缺陷角度出发,前三种厚度规格(2.0、3.0、2.5)mm应作为主要预防发生横折印缺陷的厚度规格。
        4)酸洗基料由1580热轧和2250热轧供料,前一年上半年,横折印缺陷共计5962吨,其中1580热轧酸洗基料涉及1103个母卷(重量25087吨),出现横折印4073吨,占母卷重量比为16.24%;2250热轧酸洗基料涉及449个母卷(重量11815吨),出现横折印1889吨,占母卷重量比为15.99%。1580热轧基料出现横折印缺陷吨位比重比2250热轧高0.25%。对1580、2250所涉及的热轧母卷的终轧温度、卷取温度进行统计分析表明:1580横折印母卷的轧机出口平均温度的Cpk值为0.98(比“一般要求过程能力指数Cpk≧1”低),卷取平均温度的Cpk值为1.81;2250横折印母卷的轧机出口平均温度的Cpk值为1.12,卷取平均温度的Cpk值为2.27。
        5)酸洗机组在线湿式平整机对酸洗后的带钢进行平整,虽然改善了带钢表面光洁度、平整度等指标,有效改进了横折印的凸凹手感,但是肉眼还是明显可见横折印形貌,客户还是不接收该类横折印形貌产品。
4 原因分析、控制改进及效果
4.1 原因分析及控制改进
        针对酸洗机组横折印缺陷主要存在问题,通过试验进行原因分析及控制改进如下:
        1)鉴于横折印缺陷和一年中月度环境温度的相关性,对酸洗热轧基料的温度进行统计分析发现,在一年中的6、7、8、9月份,酸洗热轧基料热轧后,冷却速度较慢,通常需要8天以上常温风冷,钢卷表面温度才会降至45℃左右,如果让自然风冷8天内的钢卷进行酸洗机组生产,横折印出现卷数随着4天、5天、6天顺序明显递减,如果试验卷风冷至11天及以后天数上线生产,出现横折印缺陷几乎为偶尔发生,但鉴于市场订单交付的紧迫性,酸洗生产机组不太可能让大量酸洗基料冷却至11天以上再进行生产,这对及时交付销售订单会造成较大困难,但为了改进横折印缺陷,只能借鉴先进钢厂经验及做法,将酸洗基料风冷改为水冷方式,通过大量试验发现,下线温度600℃左右的热卷,经水冷浸泡2天8小时至2天21小时后,热卷表面温度降至29℃至38℃范围,完全满足了上酸洗机组生产条件。
        酸洗热轧基料自然风冷卷出现横折印缺陷对应天数:

                                           
        2)通过对酸洗软钢基料SPHC钢种的厚度规格(2.0、3.0、2.5)mm进行热轧后的预平整,同时对酸洗机组相关设备控制方式进行调整和改进:一个是对开卷机的抗折皱辊工作状态进行调整,主要从压力、角度方面进行了改进,即增加了压力参数和减小抗折皱角度,并将之前手动控制改为根据钢种强度及厚度进行自动调整的控制方式,增加了抗折皱辊投用的准确性;二个是对拉矫机插入深度和拉矫延伸率进行改进,最终得出两种控制方式的改进,对于酸洗基料厚度规格≤3.0mm的薄料,拉矫机采用 “-45mm,-45mm,-15mm,1.2%”参数进行控制;对于酸洗基料厚度规格>3.0mm的厚料,拉矫工艺参数采用“-36,-36,-15,1.0%”参数进行控制。
        3)通过对1580热轧和2250热轧终轧温度、卷取温度Cpk比较得出,前一年上半年内, 1580热轧终轧温度、卷取温度没有2250热轧控制好,对应的酸洗横折印缺陷卷相对较高,终轧温度、卷取温度的精确控制,对降低横折印产生有较明显的促进作用,两热轧机组后续在生产酸洗基料时,要求尽可能提高两温度的命中率。
4.2 改进效果
        通过提高热轧卷生产终轧温度、卷取温度命中率,增加热轧卷后平整工序,控制热轧酸洗基料上线温度,调整酸洗机组抗折皱辊、拉矫机工艺参数,今年1至8月横折印缺陷量月度均值控制在385吨左右,范围为154吨至579吨内,同比去年数据有明显降低,横折印控制取得明显进步。
        今年和去年1至8月横折印缺陷月度数据:

5 结束语
        1)通过热轧卷预平整,可有效改善酸洗软钢系列产品屈服平台,降低酸洗机组生产产生的横折印缺陷,但热轧卷经过平整机组生产,会增加挫伤、划伤类风险,增加工序成本,后续需要进一步进行平整工序研究和完善,同时考虑从成分控制方面着手研究,最终放弃平整工序,达到降本增效最优化目的。
        2)优化热轧终轧、卷取温度命中率,控制上料卷温度,强化抗折皱辊投用准确度及细化拉矫机工艺参数设定,对改善或降低横折印缺陷切实取得成效,取得生产控制阶段性成果,马钢酸洗板在主要缺陷控制方面取得突破。
参考文献:
[1]傅作宝.冷轧薄钢板生产[M].北京:冶金工业出版社.2005.6.
[2]朱涛,佘广夫,宋廷锋,等. 控制热轧板形治理横折却缺陷. 钢铁,2000,35(9):35
[3]曾燕屏,张麦仓,董建新,等. 宝钢SPHC出口钢卷腰折的消除.
钢铁,2002,37(4):46
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