热轧带钢表面质量缺陷原因分析
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摘 要:热轧带钢作为钢铁行业的重要产品之一,其轧制过程一直聚集着不断完善的高新技术。努力提高生产效率的同时,保证热轧带钢的高品质,对推动我国钢铁行业做大做强的现代化进程有着举足轻重的作用。然而,在热轧带钢工艺流程和品质控制方面仍然存在技术问题。因此,本文对热轧带钢表面质量缺陷进行了探讨。
关键词:热轧带钢;质量缺陷;原因
1 前言
近年来,对热轧带钢、热轧薄板和热轧中厚板的生产工 艺技术上已取得了明显的进步,同时对其表面缺陷有了更精 确的划分和定义。 但是由于缺陷的在线检测和识别仍然不完善,因此,仍 然不能完全避免最终产品中表面缺陷的形成。因此有必要对 其主要缺陷进行统一的评判,如按深度、宽度、高度及频率 等指标来判定出现缺陷的产品是否报废,寻求解决的方法。
2 概述
随着我国轧钢技术及工艺的不断自主研发及应用,国内热轧生产工艺已取得突破性发展,热轧带钢质量缺陷的原因分析更加精确,相关措施也越来越完善。其中热轧带钢质量要求主要有:一般指标包括成品规格、平直度、凸度、尺寸等所允许的偏差,卷形缺陷指标包括镰刀弯、局部高点、塔型、楔型等偏差值,带钢表面及内部缺陷要求包括夹杂、擦划伤、表面洁净度、折叠、气泡、铁皮压入、带钢边缘折边破损及带钢表面辊印压痕等,还有带头带尾精度指标及几何尺寸要求。然而在实际生产过程中,成品质量还是不能完全达到理想標准。这就要求我们对常见的热轧带钢质量缺陷采取有效的控制措施,采用分类分析的方法,制定出系统的控制方案。对缺陷的分类差别,可实现缺陷的快速分析,及时更好地控制带钢质量。
3 热轧钢板常见表面缺陷分类
3.1 表面缺陷
对于热轧钢板表面缺陷分类已经有统一的国际评判标准,根据其产生的原因和形状等要素的不同,中厚板材表面的缺陷共分为33种。但是各种类之间有可能彼此是相互关联的,很多缺陷从外观上观察也非常相似,比较容易产生混淆。
3.2 板形缺陷
(1)中浪:沿纵向呈波浪式起伏,多出现在薄规格或低碳钢板;(2)边浪:多出现在薄规格、低碳钢产品,边部呈波浪式起伏;(3)花纹板基板不平:花纹的基板有明显的凸起与凹陷,呈鱼鳞状,沿纵向带状分布,有的沿板面分布。
3.3 整卷外观缺陷
(1)塔形:象塔一样的形状,多出现在轧制厚规格产品中;(2)松卷:卷板层与层之间出现较大缝隙,多出现在轧制厚规格产品当中;(3)错层:卷板层与层、或多层与多层之间参差不齐,多出现在轧制厚规格产品当中;(4)吊坏:卷板两端个别处出现破损;卷板层与层之间出现缝隙;(5)塌卷:钢卷外观呈椭圆或不规则圆形。
3.4 成分性能
(1)成分超标:某一成分或多项成分超出计划钢号所要求的范围;(2)抗拉强度超标:抗拉强度超出计划钢号所要求的范围;(3)伸长率超标:伸长率超出计划钢号所要求的范围。
4 热轧钢板常见表面缺陷分析
4.1 麻点
麻点是在钢材表面呈现凹凸不平的粗糙面,又称为麻面,一般是连续成片的,有的呈现局部或者周期性分布,产生的原因是轧辊的质量差,表面硬度不一,或者失去冷硬层,磨损不均,成品孔或者成品前孔轧槽磨损、锈蚀或粘上破碎的氧化铁,在加热过程中,板坯氧化严重,轧制时铁皮压入表面,脱落后形成细小的凹坑。
4.2 折叠、划伤
产生原因是导卫板加工不良或者严重磨损,边缘不圆滑,导卫装置安装、调整不当,对轧件压力过大引起刮伤,导卫板或者孔型黏附氧化铁皮引起划伤,热轧区的地板、辊道、冷床上移钢,翻钢设备有尖角,轧件通过时被划伤,或者大煤气中硫含量高,滑块易结瘤,造成板坯表面折叠、划伤。
4.3 夹杂
夹杂是指在钢材表面上有一定深度的非金属夹杂物,一般呈现点状、条状、或者块状分布,颜色有暗红、淡黄色等。产生原因主要有钢锭、坯表面原来带来的非金属夹杂物没有清理掉而被轧入钢材表面;在加热过程中炉顶或者炉端的耐火材料及煤灰、煤渣落到钢坯表面上,未清理掉而被轧入轧件表面;另外,轧机周围的环境不清洁,轧件表面粘上非金属夹杂物也可能产生夹杂。
4.4 结疤
结疤是钢材表面呈现疤状的金属薄片,呈不规则的分布,结疤的大小不同,深浅不等,结疤的下面常有夹杂物存在,结疤产生的原因是浇铸钢锭时操作不当,使散流或飞溅的钢水 粘于模壁,被氧化后贴在钢锭表面,轧后在表面形成结疤,或者由于在钢锭表面存在粘模、凸包、网纹、重皮或者翻皮等缺陷,在轧制时形成结疤,在轧制过程中,成品孔前某道次因刮伤形成表面飞翅附在轧件表面上,或者轧槽表面磨损严重,再轧制造成结疤,有些是因板坯“胡子”清理不净而造成。
4.5 裂纹
主要有纵向裂纹、横向裂纹和星状裂纹,从钢材横截面上看,裂纹有尖锐的根部,具有一定的深度并与表面垂直,其周边有严重的脱碳现象和非金属夹杂。产生的原因是由于初生坯壳厚度不均匀,在坯壳薄的地方应力集中,或者坯壳内外温差造成的热应力,钢水静压力反抗坯壳沿厚度方向的凝固收缩产生的应力等,当应力超过坯壳的抗拉强度时就产生裂纹。
5 防止热轧钢板表面缺陷产生的措施
5.1 麻点
(1)换辊时,要认真检查轧辊,不使用严重锈蚀的轧辊;(2)要及时更换磨损的轧辊或者孔形;(3)改进轧辊材质,提高耐磨性,保持轧槽冷却良好,采用热轧工艺润滑剂,减少磨损,提高轧槽的耐磨性;(4)控制材料的加热温度,使炉内保持正压并减少氧化性气体,对于某些易于氧化而氧化铁皮又不易脱落的合金钢,应在钢材表面加盖铁皮,保护加热;(5)采用高压水、压缩空气在轧前或者轧制过程中清除轧件表面上的氧化铁皮。
5.2 折叠、划伤
(1)加工的导卫板要符合要求,边缘圆滑;(2)正确调整导卫装置;(3)消除辊道、辊道上盖板、移钢和翻钢设备上的尖角;(4)需要检查运输辊道的运转情况,及时排除故障 。
5.3 结疤
(1)改善铸锭和整模操作或者连铸操作,提高钢锭质量;(2)加强钢锭、坯的质量检查,对有结疤缺陷的钢坯必须在清除后投产;(3)严格轧辊的刻痕操作,及时更换磨损严重的导卫板和轧槽,防止轧件刮伤。
5.4 裂纹
(1)提高炼钢和连铸的冶金质量,改善连铸坯的表面质量,严格检查,不合格的铸坯不投产;(2)严格控制加热的温度;(3)完善轧制制度,防止不均匀冷却,采用均匀压下量和合理的翻钢道次;(4)合理的轧后控制冷却,使轧件冷却均匀。
5.5 花纹板高度不够
严格花纹辊的刻制,增大轧制压力,及时换辊。热连轧钢、板带产品的生产过程比较复杂,在这个过程当中对产品缺陷的控制是有很大难度的,因此这还需要有更好的技术和更多的经验来逐渐进行完善。
6 结束语
总之,热连轧钢板、带产品是重要的钢材品种之一,随着热轧板材在各方面的应用和发展,用户对于产品的要求也是越来越严格。而用户在注重钢板质量的同时,对于产品的外观质量也更加看重和关注。很大程度上,外观质量是作为评价热轧钢板好坏的很重要的指标之一,如果产品的外观质量不符合要求,用户是不会认可和接受的,因此在生产过程中,既要保证产品的性能,同时也要注重产品的外观质量。
参考文献:
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