平整分卷机组常见表面质量缺陷产生原因及控制措施

赵峰 付洪涛

摘要：随着钢市场的迅速下滑，用户对产品质量的要求越来越高，甚至更为严格。最明显的表现是质量质疑的数量和客户对热轧产品的浪形和划伤要求赔偿的金额呈上升趋势。因此，如何进一步提高热轧产品，特别薄规格产品的质量，质量事故成为大型钢铁企业最关心的研究方向。平整分卷机组是热轧工艺的最后阶段，也是保证热轧产品表面形状和质量的最重要环节。质量控制工艺研究对提高热轧工艺产品质量有积极影响。提出了平整分卷机组生产过程中钢表面缺陷类型的适当控制措施，以消除生产过程中钢表面质量问题。

关键词：平整机组；表面缺陷；划伤；压痕

引言

某有限责任公司的热轧生产量为每年100万吨，主要钢材类型有:碳素钢、优质碳素结构钢、汽车结构钢、热压容器钢、造船用钢、管线钢、焊接气瓶钢，高耐候结构钢和高强度钢。机组采用先进的实用技术和设备，对热轧碳钢和汽车建设钢材等钢卷进行平整，提高钢板表面的质量和形状，提高钢板的机械性能，也可作为钢卷的分切线。

1 划伤

1.1 外观特征

钢表面的划痕缺陷的特征是连续或间断分布在部分或整个钢板长度上的沟状或线条状。钢在高温地区刮伤，伤口呈褐色或蓝色；室温划伤，伤口呈金属或白色灰色。

1.2 原因

在平整生产过程中，辊表面状况不佳，粗糙度低或硬材料高，导致钢锈蚀。如果平整机前后段的应力不匹配，或者原料卷松卷，张力过大或太小，可能导致带钢在生产过程中张力损失，可能导致带钢表面擦伤。轧制一定数量的带钢后，当带钢宽度规范变化时，带钢边缘磨损区的相应位置容易拉伤。切割小体积后，有必要再用头用残馀物穿过钢此外，带钢孔沿带钢的宽度略微弯曲，因此需要重复压力头操作，这很容易导致表面出现划伤。带钢甩尾后尾处于下扣状态。对于高强度钢和厚带钢，很难用矫直辊尾压平，造成尾部下扣状态，造成表面划伤。

1.3 控制措施

确保设备工作正常。保证所有钢通道、矫直辊、夹送辊和助卷辊的正常运转，消除机械设备的锐角，避免与钢板接触。保证开卷与卷取张力符合技术要求，防止钢失张。内圈松卷钢轧辊需调整操作，低开卷张力应均匀起动，避免张力异常波动。长期轧制后变更钢的类型和规格时，尤其是宽度规格时，应注意监督带钢表面。切割小卷后，操作人员切分剪操作，正确地反转卷取机卷筒，然后使用出口穿带设备将卷取操作，一起前进到出口张力辊，出口穿带停止，继续卸卷，用张力辊压头，然后通常在压头后进行穿钳口操作，从而消除了退回压头操作。避免出现此类问题导致的工作辊划伤。对于开卷时钢卷尾下回路引起的表面摩擦，深弯曲卷的辅助压力尾可在开卷前设置到尾端，但工艺对深弯曲卷架及周边设备可能有一定的影响有必要结合相关专业分析操作风险因素和设备损坏情况，对深弯辊辅助压力队列操作进行风险评估和试验，不得盲目使用。

2 压痕

2.1 外观特征

钢表面被机器或硬物挤压，导致不完整或凹坑，出现周期性、稍有不同、缺陷颜色较浅较亮。

2.2 原因

接触辊表面(如辊、夹送辊和矫直辊等)出现缺陷，导致压痕。展平过程中，辊面可能因铁磨损、铁屑和油污而粘黏，从而导致钢表面出现压痕。

2.3 控制措施

在更换辊或批量生产之前仔细检查并记录辊面，确保辊面良好。对平面生产线容易生产的铁和油污损害进行治理，并有针对性地纠正。

3 挫伤

3.1 外观特征

轧辊表面以下纵向面的划沟，位于单个或间断钢板表面上，薄层氧化铁皮位于高温刮伤沟底，可见金属光泽冷态刮伤，灰白色沟底部。

3.2 原因

挫伤主要集中在板面的中心，上下表面，严重是中间，而且随着卷径的变化，发生变化的由缺陷周期，挫伤在几米到几百米之间，公司生产2250热轧平整生产线时存在挫伤缺陷。技术人员首先假定钢层中存在异物，但通过频繁摸索和阅读文献，发现带钢层之间存在硬物质，在层之间滑动时可能导致挫伤，而不是制造过程中出现挫伤的主要原因。挫伤过程中压力下降的主要原因是以下几个领域:（1）在受力状态下，带钢头部卷取机咬入后，轧机与卷取之间存在张力。如果张力过大，存在着钢头拉伸缩小的现象，但是张力较低的话，存在着钢卷松卷的现象，上一次操作恢复时出现了挫伤的现象。（2）材料热卷冷缩现象。由于热轧钢卷不同层的刚度和支承力不足，在冷却后或多次提升振动后，重力作用下发生滑动，造成钢卷层之间出现间隙，并产生松卷。⑶原料卷板形或卷形有缺陷。热轧薄带材往往存在浪形缺陷，在头尾无张力状态下板形缺陷更为明显，导致钢带内外有较大的内外圈间隙，层之间的断裂在开口时更为严重此外，由于温度和张力等技术问题，热轧产品可以钢卷扁卷。当钢卷重新打开时，由于无法贴实内部和开卷芯轴，也可能出现挫伤问题。（4）不应调整辊的张力和开启速度。由于热轧辊之间的间隙不能完全消除，因此平整后辊开张力过大或起动速度过快，可能导致辊层发生挫伤。

3.3 控制措施

一般情况下直观测量钢卷内圆间隙，可直接确定为挫伤类；在上卷前，大部分平整机组使用高温笔在原料线圈一侧绘制校准线，或直接观察侧喷号，以监测移置线圈并估计挫伤量。合理调整精轧机与卷取之间的张力，增加不易减小的头部拉窄的加大张力值；稍微增加可能存在收缩问题的钢的加大张力值；然后与平整过程沟通，优化连续卷张力。合理调整卷绕张力可保证钢卷内圈的松紧，通过现场监测和借鉴其他钢铁企业的经验，提出了以下控制措施:(1)观察和研究挫伤规律，可能会发生不同程度的反向转动。采用预反作用原理，在自动或手动上卷过程中，卷筒的膨胀和正转相配合，或者内圈可通过多次膨胀来实现内圈紧实。(2)对平整张力和速度进行最佳控制。其突然变化是令挫伤的主要原因之一。因此，较小的张力和稳定的速度是控制挫伤的更好方法，例如，根据实际情况尽量减小卷张力，减小加速度值，启动后恒速轧制，避免多次启动和停止，或频繁的速度和减速。（3）优化和改进设备功能。开卷张力越低，控制松散卷挫伤就越有效。例如，当低张力辊的开卷使钢远离平整入口段偏离轧制中心线时，可使用张力辊技术原理使矫直辊和深弯辊辅助平整入口段，从而实现减少张力目标。(4)巩固操作人员操作习惯。在实际生产中，在相同的外部条件下，如设备和技术条件下，不同的操作者之间存在控制差异。因此，在改进了工艺和设备措施之后，操作人员的工作习惯应固化。

4 结语

平整工艺在热轧产品全过程质量控制中的重要性，越来越多的钢铁企业认识到矫形工艺对热轧产品质量控制的重要性。它不仅可以控制热轧产品的形状，还可以检查和处理热轧产品冷面质量缺陷。这也是近年来钢铁企业广泛使用平整设备的原因。作为热轧质量控制的最后一步，平整机操作不仅要检查轧辊生产线质量缺陷，还要注意平整机在实际生产中的表面质量缺陷。

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