热轧酸洗板氧化铁皮缺陷原因分析及控制措施

针对热轧表检仪不能有效识别的片状、条状、山水画状、边部粗糙酸洗氧化铁皮缺陷,介绍了其形貌特征,对热轧工艺中的影响因素进行了分析和排查,得到了缺陷的形成原因。回炉板坯重复入炉加热,氧化铁皮的生成量将会增加,容易造成酸洗后片状氧化铁皮缺陷。除鳞水压力、喷射角度、喷射面重叠量及除鳞道次对二次氧化铁皮破除能力不足时,容易产生酸洗后条状、山水画状氧化铁皮缺陷。同时,粗轧工作辊轧制公里数较长、中间坯温度过高也会对山水画状氧化铁皮缺陷有一定的影响。热轧带钢终轧或卷取温度较高,薄规格带钢板形较差时,会造成酸洗后带钢边部粗糙氧化铁皮缺陷。为此,对板坯加热工艺、粗轧及除鳞工艺、精轧及层冷工艺进行了优化,大大降低了酸洗板氧化铁皮缺陷的发生率,提高了产品表面质量。     

热轧带钢酸洗山水纹缺陷的形成机理

分析了热轧带钢酸洗山水纹缺陷的形成机理,即粗轧时板坯表面新生成的或者残留的氧化铁皮在辊缝中开裂,在轧制力作用下,硬度比氧化铁皮低的基体金属被挤压入裂缝形成粗轧条纹。现场调查显示,精轧除鳞后粗轧条纹上残留大量黑色Fe3O4,这些残留的氧化铁皮颗粒在精轧时被压入带钢基体并与带钢同步纵向延展,导致酸洗后带钢表面相应区域与周边正常区域出现轻微的粗糙度差异和明显的色差,形成山水纹色差缺陷。     

连铸连轧短流程低碳钢表面氧化铁皮缺陷控制研究

热轧工序中钢材氧化铁皮的形成受轧制工艺参数、钢种、设备等因素的影响,容易导致带钢表面质量不合格,并造成产线正常生产秩序被打乱。针对连铸连轧短流程产线低碳钢因氧化铁皮缺陷降级率高的问题,结合产线特点和轧制工艺,对氧化铁皮缺陷形成原因和控制措施进行了研究。结果表明：短流程工艺成品带钢氧化铁皮缺陷主要分为板道系﹑温度系﹑除鳞系3类。板道系氧化铁皮缺陷主要是产线辊道工况异常形成的柳叶状或纺锤状氧化铁皮压入,温度系氧化铁皮缺陷主要受轧制工艺制度的影响,除鳞系氧化铁皮缺陷主要由除鳞设备能力不足造成。通过对轧前工况设备的确认﹑使用合理的轧制温度和卷取温度,以及改造升级除鳞集管设备,将成品带钢氧化铁皮缺陷降级率由之前的10%以上降至0。     

低碳低硅钢氧化铁皮缺陷分析研究

针对河北钢铁股份有限公司唐山分公司1 700 mm生产线生产热轧酸洗带钢时氧化铁皮压入缺陷严重的问题,分析了缺陷产生的根本原因是带钢化学成分中Si含量较低,精轧时产生的三次氧化铁皮压入带钢表面而致。同时,试验分析了Si含量对氧化铁皮起泡行为的影响。结果表明：低硅钢（w(Si)＜0.03%）在900~1 100 ℃范围内氧化铁皮生长迅速,极易起泡、破裂,易产生月牙形氧化铁皮压入缺陷;此外,氧化铁皮过厚、破裂易导致工作辊氧化膜剥落,粗糙辊面易造成氧化铁皮、氧化膜压入缺陷。为此,提出了采用“低温快轧”的措施,可避免该缺陷的产生。     

镀锡基板表面线状缺陷及其工艺控制策略

采用SEM观察了镀锡基板表面线状缺陷的微观特征并分析了其成因,针对缺陷成因提出了相应的工艺控制策略。研究表明：热轧带钢表面存在氧化铁皮压入导致的麻点是此类线状缺陷的根本成因。采用降低精轧入口温度,提高工作辊冷却水压,增开机架间冷却水等工艺措施,基本消除了热轧带钢表面氧化铁皮压入状麻点,有效控制了镀锡基板表面此类线状缺陷的发生。     

热轧带钢表面氧化铁皮压入缺陷预防与控制

针对首钢迁钢2 160 mm生产线轧制冷轧基料时带钢表面氧化铁皮压入缺陷问题,对生产工艺设备进行了系统分析与研究。结果表明：该缺陷的产生与板坯出炉温度、轧辊氧化膜剥落、高压水除鳞、轧机共振、机架间冷却、辊缝水等众多因素相关。为此,通过采用降低板坯出炉温度、后移RT2高温计、优化精轧机负荷分配、抑制轧机共振、优化使用机架间冷却水与辊缝水、优化轧辊冷却水及高压水喷嘴布置等多项措施,有效减少了带钢表面氧化铁皮压入缺陷,提高了带钢表面质量。     

冷轧双相钢镀锌条带状色差缺陷产生原因及机理研究

针对冷轧DP590带钢镀锌后表面条带状色差缺陷问题,对其产生原因及机理进行了研究。采用场发射SEM和EPMA研究了色差缺陷的形貌特点,通过产线排查,分析了条带状色差缺陷产生的间距特点。应用差热分析仪对DP590实验钢的氧化特性进行了分析,发现氧化增重速率变化与Al元素界面富集以及FeO-SiO₂-Al₂O₃的熔化有关。研究结果表明DP590镀锌带钢表面条带色差缺陷的形成机理是：精轧除鳞过程中带钢表面高压水重叠区域局部过冷,同时由于热轧过程其他冷却系统(机架冷却水、抑尘水、辊缝冷却水等)的作用,使该区域与其他区域温差可达近100℃;此外,由于钢中添加Si、Al元素,其在界面形成的复合橄榄石相将会降低热传导,氧化铁皮在过冷区域由于Si、Al复合橄榄石相的影响无法完全恢复,在热轧过程中变形能力低,随着轧制的进行,过冷区域氧化铁皮轧制开裂破碎风险加大,在精轧过程中形成条带状氧化铁皮压入缺陷而导致成品条带状色差缺陷。为此,提出板坯出炉温度、除鳞压力、集管高度的控制措施,取得了较好效果。     

轧制温度及二次除鳞对船板表面质量的影响

根据首秦公司船板现场生产实践,设计并进行了轧制温度及二次除鳞的工业实验.对比了不同精轧开轧温度与终轧温度对船板表面氧化铁皮成分及结构的影响.按照不同板料厚度对二次除鳞的除鳞道次与除鳞方式进行了实验与分析.结果表明,较高的精轧开轧温度与终轧温度,可以有效地控制船板表面氧化铁皮的成分,减少Fe2O3含量,获得致密性好、连续性好的氧化铁皮.对于薄规格船板,宜采用多道次除鳞,可以有效地避免氧化铁皮压入;对于厚规格船板,应避免采用第一道次除鳞,可以有效地提高船板表面氧化铁皮均匀性与致密性.     

深冲钢热轧猫耳形板廓缺陷成因分析与控制

针对某产线深冲钢热轧出现大量猫耳形板廓缺陷的问题，对精轧机组工作辊磨损及其热凸度、比例凸度分配、带钢横向温度分布、轧制过程相变等板形影响因素进行了测试分析。结果表明：各机架比例凸度设定不合理，带钢横向温度分布不均匀，精轧下游末机架带钢发生相变等因素的共同作用，是造成深冲钢热轧猫耳形板廓缺陷的主要原因。通过将系统中精轧入口设定凸度调整为厚度的1.5%,将出口目标凸度设置为40～120μm,并采用保证加热炉板坯保温时间，开启辊道保温罩，超宽带钢采用边部加热器，改善机架间冷却及将终轧温度提高10℃的措施，基本消除了深冲钢热轧猫耳形板廓缺陷。     

热轧带钢局部高点产生机理及控制研究

针对迁钢2250mm生产线热轧卷出现局部高点的问题,分析了轧辊辊间接触压力、轧制计划编排、工作辊热凸度等因素对产生带钢局部高点的影响规律,提出了优化末机架工作辊辊型、合理编排轧制计划、严格冷却水喷嘴管理制度、控制轧辊热凸度、调整精轧轧制工艺等措施,改善了轧辊的不均匀磨损程度,使带钢局部高点控制在10μm以下。     

连退板表面白线缺陷成因和控制措施

针对首钢连退板表面白线缺陷问题,能谱分析发现白线缺陷内为海绵铁颗粒,且截面观察发现缺陷存在一定的压入深度,得出该缺陷是热轧卷表面的氧化铁皮压入所致。通过应用在线表检系统对问题卷表面进行反查,发现白线缺陷的热轧卷表面主要有3种类型氧化铁皮缺陷形貌,即条带状铁皮缺陷、西瓜皮状铁皮形貌、热轧机架共振造成轧辊氧化膜脱落形成的麻点形貌。针对此情况,对热轧工艺、轧辊氧化膜控制方法及热轧除鳞系统提出了优化措施,降低了连退板白线缺陷的产生。     

热轧带钢冷轧基料表面氧化铁皮的成因与控制措施

分析了热轧带钢表面氧化铁皮的成因、特点及结构组成,通过合理安排生产计划、控制工作辊辊面质量、优化终轧和卷取温度、提高钢卷冷却速率等措施,使冷轧基料产品的酸洗速度由原来约30-40m／min提高至60-70m／min,酸洗时间缩短了40％～50％。     

冲压用结构钢热轧酸洗板生产工艺研究

针对低碳结构钢热轧酸洗板表面氧化铁皮缺陷问题,从加热工艺、精轧轧制润滑以及工作辊冷却等方面分析了不同生产工艺参数对板坯表面质量的影响;研究了钢卷下线入库不同的存放方式对钢卷表面氧化铁皮结构的影响。通过对板坯加热时间、出炉温度的控制,精轧轧制润滑给油量的优化,以及更换精轧工作辊水嘴型号从而增大工作辊冷却水量以保证轧辊表面质量,钢卷入库后采用风机快冷等措施,可以减少热轧酸洗板表面氧化铁皮,有效提高产品表面质量。     

1780mm热轧F_1～F_4机架入出口导卫间介质系统综合改造

针对某1780mm热轧带钢生产线F_1～F_4精轧机存在工作辊辊面氧化膜异常脱落,工作辊防剥落水及轧制润滑效果不佳的问题,对F_1～F_4机架入出口导卫间介质系统进行了改造,通过调整F_1～F_4机架入出口除鳞集管布置、入出口工作辊冷却水量的重新分配,以及轧制润滑的改善,使轧辊建立了稳定的氧化膜,减少了辊耗,提高了产品表面质量。     

含Si低合金热轧带钢除鳞温度的模拟与控制

板坯除鳞残留的氧化铁皮严重影响热轧后带钢的表面质量,而合理的除鳞温度可以有效清除氧化铁皮。以510L板坯为研究对象,建立了三维有限元模型,模拟了有氧化铁皮和无氧化铁皮条件下板坯出炉至除鳞过程的温降,分析了不同出炉温度对除鳞效果的影响,通过调整板坯出炉温度,实现了对除鳞温度的控制。结果表明：板坯在1 180℃和1 220℃下出炉后的整体冷却趋势相似,在无氧化铁皮条件下,出炉后0～10 s冷却速率约为1℃/s,出炉后10～90 s冷却速率约为0.4℃/s;在有氧化铁皮条件下,出炉后0～10 s冷却速率约为0.2℃/s,出炉后10～90 s冷却速率约为0.08℃/s;由于一定厚度的氧化铁皮有利于保持板坯表面温度,因而只要在无氧化皮条件下达到所需除鳞温度(Fe₂SiO₄熔点以上),即可保证整个板坯满足最佳除鳞条件。结合实际生产,考虑除鳞水作用下的瞬时温降影响和板坯输送过程短时间耽搁的情况,得到板坯出炉温度在1 210℃时,可保证板坯除鳞温度约为1 190℃,高于Fe₂SiO₄的熔点温度1 173℃,有效避免...     

轧制过程表面氧化层控制技术的研发应用

基于对热轧氧化铁皮生成机理及缺陷产生机理的基础研究,对影响氧化铁皮生成不同结构和厚度的相关因素进行了详尽分析,得出形成以α-Fe+Fe3O4、FeO以及致密Fe3O4/Fe2O3为主的三大类氧化层结构以及厚度的控制方法,同时对精轧轧辊粗糙度对板带板面质量以及后续涂装质量的影响进行了深入研究。将研究结果应用于实际生产,形成表面免处理化钢、易酸洗钢和直接还原镀锌产品。免处理化产品包括免酸洗和免喷砂钢,用于制造重载汽车的大梁以及集装箱的面板;易酸洗钢可显著降低冷轧的酸液消耗,提高生产效率和酸洗质量;直接还原镀锌工艺采用连退镀锌生产线氢气还原的方法制造合格的镀锌产品,免除酸洗工序。以上技术和产品体现了柔性化制造的工艺思想,减少了对环境的污染,降低了制造成本,形成了氧化层控制及应用的技术路线。     

层流冷却水Cl-浓度和pH值对热轧带钢表面质量的影响

层流冷却水直接喷射到热轧带钢表面,对带钢的表面质量有较大影响。通过对标,武钢某热轧厂层流冷却水Cl-浓度、pH值均偏高。本文实验研究了层流冷却水Cl-浓度、pH值等对热轧带钢表面质量、氧化铁皮结构和厚度以及室温存放的影响。提出了冷却水Cl-浓度应控制在100 mg/L之内、pH值应控制为7.0～8.0,这样能够有效地降低带钢表面的腐蚀速率,减少带钢表面缺陷。