单机架可逆轧机斑迹产生原因及解决措施_鲁斌.pdf
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1、通信作者:鲁斌(),男,工程师;:;收稿日期:单机架可逆轧机斑迹产生原因及解决措施鲁斌(马鞍山钢铁股份有限公司,安徽 马鞍山 )摘要:通过某钢厂冷轧机组单机架轧机轧制硅钢现场实际生产过程,收集分析相关轧机乳化液斑迹形貌特征以及板面分布情况等信息,并结合相关理论分析和实际现场生产,最终确定单机架轧机乳化液斑迹产生的相关原因并提出对应解决措施,为其他冷轧产品轧制过程中防止乳化液斑迹产生提供有效参考。关键词:乳化液;斑迹;单机架轧机;硅钢中图分类号:文献标志码:文章编号:()(,):,:;随着硅钢市场产品竞争日趋激烈,客户对硅钢产品表面质量的要求也日益提升。而乳化液斑迹是影响冷轧硅钢板面质量的重要缺
2、陷之一。乳化液斑迹的控制是各冷轧机组长期且难以解决的难题。因此,对乳化液斑迹缺陷的研究很有必要。本文结合某钢厂冷轧机组单机架轧机乳化液斑迹实际攻关过程,分析该缺陷的产生原因,并提出相关解决措施,以供参考。乳化液斑迹产生的原因 乳化液在轧制过程中的作用乳化液作为润滑剂的一种,被广泛运用。它是在两种互不相溶的液相中,一种液相以细小液滴的形式,均匀分布于另一种液相中,所形成的两相平衡体系。在轧机轧制过程中,乳化液的主要作用为:()减小变形区接触弧表面上的摩擦系数和摩擦力,使轧制压力和能量消耗降低,可增大道次压下量和减少道次数,同时还可提高轧制速度;()可使轧机轧出更薄的带材;()可防止金属粘在轧辊上
3、;()有冷却剂的作用。因此,乳化液是轧机轧制过程中必不可少的关键物料之一。但在实际生产过程中,乳化液使用的同时会带来一些质量问题,主要表现为乳化液斑迹。乳化液斑迹症状单机架可逆轧机生产无取向硅钢时,带钢在轧制过程中来回往复运行。一般硅钢热卷(厚度 )经道次的轧制变形,至最终目标厚度()。为确保轧制过程的顺利,乳化液是必不可少的介质。图是国内某厂六辊可逆轧机带钢轧制过程示意图,轧辊两侧(出口和入口)均有乳化液喷射梁,在轧制过程中,随着轧制道次的更改,喷乳化液喷嘴随之开启和关闭,同时对轧辊的点对点冷却也是持续作用。鉴于单机架轧机的这种轧制模式,乳化液喷嘴启、停频次很高,容易带出一系列相关的问题。年
4、月第卷 第期电工钢 图单机架轧机轧制带钢示意图单机架轧机空气吹扫装置由乳化液管路空气吹扫和带钢表面吹扫组成。乳化液管路空气吹扫的主要作用,是在轧制过程中切换道次,出入口乳化液喷嘴开关状态切换时,清除与关闭状态的喷嘴相连的管道和喷射梁内部残留乳化液,防止在系统要求喷嘴停喷时,残留乳化液连续不断的滴落到带钢表面,被卷入带钢之中而形成乳化液斑迹。带钢表面空气吹扫装置,主要用于清除已经滴落到带钢表面的乳化液,由分布于轧机出入口两侧的气刀吹扫装置、边吹以及其他多点吹扫喷射梁构成。同时辅助装置了烟雾抽排系统,实现对轧机轧制过程中产生的乳化液烟雾及时排出和进行过滤后排放到外部,避免烟雾在轧机内部设备本体冷凝
5、后滴落到带钢表面。乳化液斑迹是指在板带轧制过程中,有多余的乳化液滴落或残留在板面上,轧制后形成或大或小的黑色斑迹。严重的乳化液斑迹不能通过退火工序的清洗机组和炉内高温消除,典型的乳化液斑迹如图所示。对生产过程中形成的乳化液斑迹进行扫描电镜分析,结果如图所示。能谱测试结果显示,斑迹的主要组成元素为 和 。说明斑迹主要为铁的氧化物,是带钢与空气和水接触发生化学反应产生的。乳化液与带钢接触是形成腐蚀条件的载体。图乳化液斑迹形貌图乳化液斑迹缺陷电镜扫描成分电工钢第卷 乳化液斑迹产生的机理乳化液斑迹的产生机理如图所示。在轧制过程中,乳化液喷嘴等位置残留的乳化液滴落在出口带钢上,无法经过辊缝清洗消除,乳化
6、液残留在带钢表面,卷入卷芯中。带钢下线后温度较高,随着时间的延长,乳化液与带钢中的 发生化学反应锈蚀,形成一种主要成分为碱式氧化铁的疏松的氧化铁层,也就是乳化液斑迹。阳极:阴极:()氢氧化铁和空气中的氧气反应生成氧化铁 ()()图乳化液斑迹产生机理 乳化液斑迹产生的原因由于单机架轧机轧制过程中可逆来回轧制的特点,出入口均存在乳化液喷嘴,以及乳化液对轧制的重要作用,轧制过程中乳化液喷嘴关闭及开启频次大,长期使用过程中,容易出现乳化液残留在喷嘴周围的情况,从而滴落到带钢表面,且相对出口侧喷嘴轧制时不经过辊缝,无法通过辊缝轧制带走表面乳化液,导致下线带钢表面极易存留乳化液。通过对某钢厂冷轧单机架轧机
7、机组的跟踪统计,大部分的钢卷乳化液斑迹均存在于带钢头部 以内,而带钢中部以及尾部基本没有乳化液斑迹,只有少数钢卷存在通卷乳化液斑迹以及极少数钢卷头部没有乳化液斑迹,中部和尾部有。由此推测,乳化液斑迹缺陷产生的主要原因为切换道次后,出口侧的乳化液喷淋系统内残留少量乳化液。经分析,在带钢起轧后约 左右,残留乳化液滴落干净。因此,最终表现为钢卷头部乳化液斑迹密集,而中部没有。同时结合该钢厂的乳化液斑迹防范措施,对斑迹存在的原因进行了归纳,具体分析数据见表。表影响硅钢斑迹因素统计表序号影响因素产生量占比带钢表面乳化液残留 轧机喷嘴滴漏 轧机油雾润滑抽排效果 除油辊 其他 合计 通过对某钢厂冷轧机组单机
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