不銹鋼1580mm熱軋帶鋼氧化鐵皮成因與控制措施

鄭巖巖，秦世寬，王文軍

（唐山不銹鋼有限責(zé)任公司，河北 唐山 063000）

出現(xiàn)氧化問題的熱軋帶鋼，在后續(xù)經(jīng)過多道工序進(jìn)行酸洗處理后，其表面有許多麻坑出現(xiàn)。以上問題的出現(xiàn)會影響產(chǎn)品的出品質(zhì)量。為此本文主要對唐鋼不銹鋼有限公司熱軋生產(chǎn)工藝技術(shù)進(jìn)行深入研究，對鐵皮出現(xiàn)的問題進(jìn)行分類，以及導(dǎo)致其出現(xiàn)的原因進(jìn)行分析，采取相關(guān)措施后熱軋帶鋼產(chǎn)生的表面氧化鐵皮缺陷問題有所改善。

圖1 唐鋼不銹鋼1580mm熱軋線設(shè)備布置圖

1 氧化鐵皮原理

不銹鋼1580mm熱軋生產(chǎn)中出現(xiàn)氧化鐵皮情況可以分為以下幾種，熱軋完成完全冷卻形成的三次氧化鐵皮、冶煉爐內(nèi)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的氧化鐵皮及精加工后形成的氧化鐵皮[1，2]。而在精加工前出現(xiàn)氧化鐵皮缺陷主要是因?yàn)槭艿礁邏撼姿挠绊?，不銹鋼產(chǎn)品出現(xiàn)缺陷大部分是在精軋生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的[3]。

2 表面氧化鐵皮產(chǎn)生原因及缺陷分類

熱軋帶鋼產(chǎn)生的表面氧化鐵皮缺陷通過表檢檢測發(fā)現(xiàn)該類缺陷主要出現(xiàn)在帶鋼上表面，下表面極少出現(xiàn)該缺陷。我公司采用熱卷箱與直通兩種模式并且正常生產(chǎn)時1580 mm生產(chǎn)線多采用熱卷箱模式，經(jīng)過對兩種模式的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)中間坯經(jīng)過熱卷箱是表面氧化鐵皮缺陷出現(xiàn)在帶鋼上表面，采用了直通模式后，氧化鐵皮壓入缺陷仍出現(xiàn)在帶鋼的上表面。因此可得出熱軋帶鋼表面氧化鐵皮缺陷是在卷箱區(qū)域至精軋區(qū)域產(chǎn)生的三次氧化鐵皮壓人而導(dǎo)致的。

熱軋帶鋼產(chǎn)生表面氧化鐵皮缺陷通過表檢檢測主要分為三種：高溫性氧化鐵皮（圖2）、除鱗性氧化鐵皮（圖3）、擦傷性氧化鐵皮（圖4）。

圖2 高溫性氧化鐵皮

圖3 除鱗性氧化鐵皮

圖4 擦傷性氧化鐵皮

2.1 熱軋帶鋼表面產(chǎn)生高溫性氧化鐵皮缺陷的原因

板坯在加熱爐中保溫時間過長，導(dǎo)致板坯表面氧化鐵皮生成較多后續(xù)除鱗工序不能清除干凈；冶煉爐內(nèi)送風(fēng)量控制不好；若出現(xiàn)爐內(nèi)負(fù)壓，有冷風(fēng)進(jìn)入冶煉爐，冶煉爐內(nèi)溫度低于規(guī)定溫度最低數(shù)值過多；熱軋?jiān)O(shè)備出現(xiàn)故障停機(jī)，工作人員沒有將設(shè)備出現(xiàn)狀況通知下去；生產(chǎn)設(shè)備維修后沒有提前通知加熱升溫。

2.2 熱軋帶鋼表面產(chǎn)生除鱗性氧化鐵皮缺陷的原因

1580 mm機(jī)組生產(chǎn)冷軋料時，采用3點(diǎn)除鱗方式，即爐后除鱗（HSB）、粗軋除鱗（RsB）和精軋除鱗（FsB），而爐后、租軋除鱗共用一個除鱗系統(tǒng)，在生產(chǎn)過程中由于軋制節(jié)奏等因素影響，易出現(xiàn)兩點(diǎn)以上（包括兩點(diǎn)）除鱗同時有軋件的現(xiàn)象而造成頭尾除鱗不凈；除鱗速度及除鱗道次不合適；除鱗集管高度不合適；除鱗噴嘴型號及清理周期不合適；卷箱定尾高度不合適；除鱗道次較少、除鱗速度過快、除鱗噴嘴堵塞及老化導(dǎo)致單位時間內(nèi)打擊水量較少造成帶鋼表面溫度較高，導(dǎo)致二次氧化鐵皮生成過厚清除不凈。

2.3 熱軋帶鋼表面產(chǎn)生擦傷性氧化鐵皮缺陷的原因

熱軋帶鋼在區(qū)域輥道上運(yùn)行過程中與輥系表面凸起后裂紋發(fā)生相對摩擦；精除鱗夾送輥壓力過大；精除鱗加送輥表面硬度低容易粘鋼造成擦傷；卷箱彎曲輥輥面脫層粘鋼造成擦傷；精軋機(jī)軋線標(biāo)高及側(cè)導(dǎo)板磨損嚴(yán)重；飛檢轉(zhuǎn)鼓標(biāo)高過高導(dǎo)致擦傷。

3 控制熱軋帶鋼表面氧化鐵皮缺陷的措施

3.1 優(yōu)化板坯加熱制度，制定合理的板坯待軋保溫制度

在保證熱軋帶鋼生產(chǎn)中的各工藝參數(shù)符合要求情況下，根據(jù)熱軋帶鋼表面氧化的形成原理，采取有效的冷卻或加熱方案，冷坯時間控制在2h～4h，均熱溫度控制在1200℃左右；熱坯在爐內(nèi)的時間控制在1h～3h，均熱溫度控制在1200℃左右，如果在板坯加熱過程中在一定時間范圍內(nèi)出現(xiàn)故障時，需要按照保溫制度控制降溫速度，直到具備繼續(xù)操作條件，提升加熱溫度，此時要注意控制爐溫，避免因爐內(nèi)溫度過高造成氧化層增厚，除磷效果不佳。

3.2 優(yōu)化除鱗工藝

對除鱗泵壓力進(jìn)行修改，由原來20MPa改為25MPa，以確保除鱗系統(tǒng)壓力能達(dá)到除凈效果；爐后、粗除鱗、精除鱗均可采用雙集管。目前爐后、粗軋前除鱗壓力均達(dá)23MPa～25MPa，精軋除鱗壓力達(dá)25MPa以上，精軋前除鱗系統(tǒng)均投入2臺泵，并要求控制軋制節(jié)奏，避免出現(xiàn)多點(diǎn)除鱗后系統(tǒng)壓力降低；除鱗同時有軋件的現(xiàn)象而造成的頭尾除鱗不凈問題；適當(dāng)降低爐后除鱗速度，由原來1.2m/s降到0.7m/s，增加單位面積打擊水量。

3.3 制定噴嘴拆洗制度，確保除鱗效果

利用長時間換輥及停車檢修時間對精除鱗進(jìn)行除鱗打試驗(yàn)，檢查打板試驗(yàn)效果（打擊面長度及重合度），以保證沿帶鋼寬度方向上的除鱗效果；制定精軋除鱗噴嘴拆除清理更換周期，對所有噴嘴每兩個月拆除清洗一次，點(diǎn)檢人員及技術(shù)人員利用換輥時間對除鱗噴嘴進(jìn)行檢查，利用精除鱗預(yù)沖水對噴嘴堵塞情況進(jìn)行驗(yàn)證，確保除鱗噴嘴無堵塞情況。采取專人負(fù)責(zé)精除鱗噴嘴的檢查制度。

3.4 制定合理精除鱗加送輥更換周期和檢驗(yàn)打磨制度

精除鱗加送輥老化，會使夾送輥表面硬度降低造成輥面粘鋼嚴(yán)重，進(jìn)而導(dǎo)致帶鋼表面氧化鐵皮缺陷的產(chǎn)生，因此制定了合理的精除鱗加送輥更換周期，精除鱗加送輥周期由原來的6個月變更為3個月。并對夾送輥表面情況進(jìn)行每班一次檢查，發(fā)現(xiàn)夾送輥表面粘鋼時及時打磨。同時制定新上線精除麟鱗夾送輥硬度標(biāo)準(zhǔn)HRC42～46。

4 結(jié)論

（1）熱軋帶鋼表面產(chǎn)生高溫性氧化鐵皮缺陷產(chǎn)生主要是板坯加熱溫度過高同時對除鱗集管的使用、除鱗速度及除鱗道次選用不當(dāng)導(dǎo)致。

（2）熱軋帶鋼表面產(chǎn)生除鱗性氧化鐵皮缺陷產(chǎn)生主要是除鱗噴嘴堵塞、老化導(dǎo)致除鱗效果差造成除鱗不凈。

（3）熱軋帶鋼表面產(chǎn)生擦傷性氧化鐵皮缺陷產(chǎn)生主要是精除鱗加送輥壓力過大及表面硬度過低、區(qū)域輥道表面凸起裂紋較多，導(dǎo)致的擦傷。

通過優(yōu)化板坯加熱制度、優(yōu)化除鱗工藝、制定噴嘴拆洗制度確保除鱗效果、制定合理精除鱗加送輥更換周期和檢驗(yàn)打磨制度熱軋帶鋼表面氧化鐵皮壓入缺陷得到了較大程度的改善。