热轧板轧制质量.doc

-热轧板材质量缺陷分析 许国超 2007-7-5摘要：在热轧厂，对于企业板材的轧制板材质量直接关系到经济利益，同时也是轧钢的水平的体现，轧制板材质量在各钢厂故十分重视，对于热轧板材的质量成因分析便十分必要，在经验及理论总结上，做出适当的分析十分必要的，本文是提供参考。关键字：热轧板材 板材缺陷板材质量热轧板材质量影响主要有以下几种： 因近年来国家钢铁行业形势，热轧板材线也先后上了不少，预计未来的产能在板材中占有主导地位。特别是先进的轧线应用不但大大提高了钢铁行业的整体装配水平，也提升了技术水平，缩短了与国外先进技术的差距，但是也为热轧工作的工人素质提出了更高的要求，对于掌握并吸收先进技术的程度也有了更高的要求。对于轧制出的产品质量控制也有了更高的要求，热轧板材主要的质量问题有：卷形不良、氧化铁皮卷、折边、辊印、划伤、边裂、浪形、规格偏差、其他等。1.卷形不良1.1塔形卷 塔形卷是一种带钢边部卷绕不平齐，一处或多处呈螺旋状出边的不良卷形。主要分为头塔和尾塔两种。 头塔是由于带钢头部偏离轧制中心线或23圈后从轧制中心线偏离导致的。 尾塔是由于带钢尾部偏离轧制中心线或23圈后从轧制中心线偏离导致的。 1.2塔形卷形成原因(1) 带钢自身原因 来料镰刀弯、楔形、异常凸度以及波浪、气泡、头部温度低，材质硬度大等都容易产生头部塔形。对策是要求精轧调压下水平，卷取操作方面应尽早打开助卷辊，(2)操作上的原因导板夹力过大，带钢弓起，运行不平稳，以及带钢中心偏离导板中心进入卷取机，对策是采用适当的夹紧力、夹紧方法，以及适当的导板开口度。(3) 设备上的原因 侧导板的部分松动以及动作不一致，夹紧力不足、侧导板偏心、下夹送辊不水平、夹送辊左右辊缝不平衡。 由于带钢尾部从精轧抛出时，带钢张力比正常状态低，因此，平时因为高张力而未能表现出来的使带钢横向移动的力就变得明显，使带钢横向移动后卷取，有时可以通过改变减速点来达到控制尾部张力。1.3松卷 松卷是指钢卷没有卷紧，处于松散状况的缺陷卷 根据带钢的厚度、宽度、材质、卷取温度、卷取速度设定合适的张力。1.4锯齿卷 指整个钢卷的端面不规则大量出边2.氧化铁皮卷氧化铁皮是影响热轧带钢表面质量的重要因素之一，氧化铁皮压入的板材酸洗后，严重影响后工序冷轧板的表面质量，造成产品质量下降。2.1 一次氧化铁皮钢坯表面与高温炉气生成的炉生氧化铁皮称为一次氧化铁皮, 一次氧化铁皮压入缺陷呈小斑点、大块斑痕和带状条纹形式不规则地分布在带钢上，常伴有粗糙的麻点状表面.2.1.1一次氧化铁皮压入产生的原因(1)加热方面的原因:加热温度高加热时间长；炉内气氛不好，供入风量过大；炉内形成负压，吸入冷风；炉内加热温度低于规程规定的最低温度过多。在加热过程中，若出现上述情况的一种或数种，在出钢轧制时，氧化铁皮便会粘在钢坯、钢板上，不容易被清除掉，从而形成一次氧化铁皮压入缺陷。(2)除鳞设备方面原因高压水压不足；喷嘴磨损严重，能力小；高压水嘴堵塞；高压水未能集中喷射到钢坯表面上；除鳞喷嘴（喷嘴角度）装配不当；喷射距离不佳；除鳞时序不当；设备投入不足。(3)板坯化学成分的影响，如含硫、硅、铝过多这里主要是钢坯本身 性质决定的，应该加强上一工序精炼及连铸水平(4)生产指挥不当(5)轧制计划安排不合理2.2二次氧化铁皮在轧制过程中表面氧化铁皮脱落，热的金属表面与水和空气接触，会生成新的氧化铁皮，称为二次氧化铁皮二次氧化铁皮呈颗粒状压入，分布多象分散的盐. 2.2.1二次氧化铁皮压入产生的原因二次氧化铁皮产生的主要原因为开轧温度过高，除鳞时序不当，及精轧、粗轧除鳞设备（除鳞设备原因上同）原因。无法高速轧制，在精轧机内进行轧制时间长，加快氧化铁皮的增长2.3轧辊磨损氧化铁皮 在精轧机内由于轧辊的表面氧化形成的氧化铁皮称为轧辊磨损氧化铁皮。轧辊磨损氧化铁皮呈黑褐色，小舟状，相对密集、细小、散沙状、细摸有手感。2.3.1轧辊磨损氧化铁皮压入产生的原因轧机在轧制过程中，出现辊面氧化膜剥落被碾入带钢表面；剥落后的粗糙辊面对带钢表面产生类似犁沟作用，促进带钢自身表面氧化铁皮形成；精轧机组每架或部分轧机之间无清除氧化铁皮装置。（4）温度和机械疲劳造成工作辊表面微裂纹，会导致氧化铁皮的积累此外轧辊控制不当，比如轧辊落水、温度和机械疲劳造成工作辊表面微裂纹，会导致氧化铁皮的积累，这些氧化铁皮粘在轧辊上，然后传到并压在带钢表面上；有无使用轧制油轧制等等，都影响到氧化物的产生。3. 规格偏差3.1宽度超差宽度超过标准范围（0+20mm）从设备上看粗轧机组是决定宽度的基准，也是轧制中宽度变化最大的地方，在控制上良好一般超差不会在这里，粗轧机组各种工艺参数和设备参数的变动以及中间坯沿长度方向上尺寸、温度不同,都会引起带钢宽度的变化，立轧机是对宽度中的重要设备，现在一般是液压伺服控制，精度比较高，AWC控制技术也成熟。精轧机组各种工艺参数和设备参数的变动以及中间坯沿长度方向上尺寸、温度不同,都会引起带钢宽度的变化。精轧机组影响宽度变化的主要因素有:(1) 水平轧制矩形件引起的宽度增加。由中间坯轧制成成品带钢, 随着厚度的不断减小, 必然要伴随着一定量的自然宽展。(2) 精轧机架间张力引起的宽度减小。带钢因宽厚比值很大, 轧制时对拉应力极为敏感, 易被过渡拉伸而变窄。实践表明, 只要轧制时带钢的单位张力超过13 17M Pa, 带钢将出现明显的拉窄。在精轧机组中, 由于各种因素造成的轧机速度不平衡和活套套量变化, 机架间张力都要发生波动, 从而引起宽度变化。(3) 板凸度对宽度的影响。板凸度变化时要伴随着一定量金属横向流动, 尤其是薄板,宽度随板凸度变化更加明显。(4) 水印的影响。沿板坯长度方向水印处的温度低, 与板坯其它部位的温差可达50100。由于水印处变形抗力大且板宽方向温差大, 使它在精轧机组水平轧制过程中宽展量增加。(5) 当在精轧机组前设置小立辊时, 其宽度压下和随后的水平辊轧制将引起宽度变化。精轧宽度自动控制技术是最新的热连轧宽度控制技术, 它是整个热连轧宽度控制系统的补充和完善。在精轧宽度自动控制系统中, 机架间设置了测宽仪, 利用宽度变化预测模型估算机架出口宽度, 通过控制机架间的张力来调节各个机架的出口偏差。该技术的应用大大地改进了带钢宽度精度, 有效地利用金属资源, 提高经济效益。与防止边部减薄技术及轧连技术相结合, 可望实现生产无需切边的热轧带钢。因此, 精轧宽度自动控制技术具有广阔地应用前景。3.2厚度超差厚度超过标准范围（见标准）从设备上：AGC板厚自动控制是基于对板厚偏差大小和方向的估测，处理成消除厚度偏差所需要的校正信号，通过执行机构动作，达到所要求的厚度精度的过程。调节量可以是辊缝、张力和轧制速度。轧制过程中，影响板厚的主要因素有以下四大类：辊系因素。轧辊偏心、轧辊磨损、轧辊弯曲、轧辊热膨胀、油膜厚度变化等；来料因素，来料厚度、宽度、硬度变化、轧制区摩擦系数变化；轧制过程参数变化。轧制力、张力、轧制速度的变化；控制模型误差和检测仪表误差。针对以上因素，发展出了以下几种AGC控制方式：反馈式、厚度计式、前馈式、直接辊缝检测式、张力式和秒流量计式等厚度自动控制系统。可根据工艺需求选择或改进。3.3长度偏差 板坯尺寸误差、进入精轧机组前切头飞剪切头切尾过大，都会造成长度偏差。4、板形问题通常指板带的平直度（波浪形和瓢曲）和凸度（横向厚度）4.1波浪形浪形分为边浪、中间浪、特殊浪形主要由于轧辊的热膨胀及轧辊本身的弹性变形边浪：轧辊中间呈凹形，易产生带钢侧边浪形（单边浪、双边浪）中间浪：轧辊中间呈凸形，易产生中间浪4.2 瓢曲带钢不同截面一边凸一边凹的变形，主要是由于钢板两侧冷却不均加上最后机架压延量过小造成。4.3凸度指钢板中心轴线或者是凸峰处由于两侧的厚差。影响热凸度的主要原因：1）当轧机停轧一段时间又重新开动时，在极端情况下轧辊没有热凸度，实际产生中虽然通常通过烫辊等措施使轧辊有一定的热凸度，但仍较稳定值小得多。只有轧制数卷后，才形成热凸度。2）如果某机架工作辊损坏，必须更换新辊，在极端情况下也没有热凸度。3）不同产品常常要求由一种轧制规程变到另一种轧制规程，随之而来得是热凸度需要由一个稳定状态过渡到另一个稳定状态。其一 、张力改变对轧辊热凸度发生影响，特别是后张力影响更大，因而调整张力是控制板形的手段之一。其二、张力对轧制压力发生影响，根据轧制理论，由于张力变化，特别是后张力变化，对轧制压力有很大影响，而轧制压力变化必然导致轧辊弹性变形发生变化，所以必然对板形产生影响。其三、张力分布对金属横向流动发生影响。这个问题今年来已引起人们的广泛注意。研究表明，当张力沿横向分布不均时，会使金属发生明显的横向流动，即使对于板材轧制这种宏观看来近于平面变形的情况也是如此。在一定的高向板形下，横向流动的结果必然改变横向的延伸分布，因而必然改变板带的板形。与板形这一概念密切相关的另一个重要的概念是所谓的板凸度（Crown）。热轧及冷轧板带材往往具有共同的特点，除板带边部外，90的中间带材断面大致具有二次曲线的特征，而在接近边部处，厚度突然迅速减小，这种现象称为边部减薄（Edge dorp），其实质是钢板轧制时，宽度上的各处在厚度方向上不均匀压缩塑性变形，或由于带钢冷却不均而导致其在宽度方向上纤维产生不均匀延伸。由于各纤维内部相互制约，形成了轧件内部的拉压应力,因而造成带钢不平，出现质量问题。一般所指的板凸度，严格来说，是针对除去边部减薄区以外的部分。边部厚度是以接近边部但又在边部减薄区以外的一点的厚度来代表，板凸度即为板中心处的厚度与边部代表点处的厚度之差。5、辊印辊印主要是由于轧辊表面有缺陷而造成的。主要有沾肉和掉肉两种（网纹也归入其中）。辊印的判断主要是根据带钢表面的缺陷形状来进行的。如果是有规律的缺陷（这里一般是缺陷的间隔长度一定），那么一般都是轧辊上产生的，再可以根据间隔的长度来判断是什么样的轧辊产生的。工作辊、夹送辊、助卷辊、托辊。在周期性载荷作用下，材料会发生疲劳磨损。该过程包括在受压工具表面下剪切应力的产生。重复加载导致微裂纹产生，常常也是出现在表面以下，在随后的加载和卸载过程中，微裂纹会扩展。当裂纹达到一定的尺寸后，它会改变方向扩展到达材料的表面，从而出现扁平片状粒子的剥离(起层)，如果分离的粒子很大，则称为剥落(Spalling)。小规模的表面疲劳叫做微腐蚀(Micropitting)。在热轧中会出现被称为开裂或热裂的破坏性热疲劳，该过程会产生交错镶嵌的裂纹网，就是网纹。6、划伤划伤为带钢轧制过程中与硬物接触，带钢表面（下表较容易产生）产生一条或多条痕迹。产生的主要原因有：精轧最后一架轧机出口的大、小溜板损坏，沉头螺丝冒出，过渡板或间隙处有小废钢残片，活套辊表面转动不灵活或者有缺损，卷取热输出辊道有辊子不转，小导板高出辊面等等。7、边裂边裂主要是由于板坯在加热炉时间过长或温度过高，造成过热或过烧。以致于带钢在加工过程中，边部由于热脆性，所以产生裂纹。8、 钢坯表面质量板坯冶炼造成的缺陷移植到钢板表面和加工自身造成的缺陷两个方面板坯的缺陷归纳起来分为：气泡、分层、夹杂、结疤、裂纹加工造成的缺陷在轧钢之前，要将原料进行加热，共目的是提高钢的塑性，降低变形抗力及改善金属内部组织和性能，以便于轧制加工。这就是说，一般要将钢加热到奥氏体单相固溶体组织的温度范围内，并使有较高的温度和足够的时间以均化组织及溶解碳化物，从而得到塑性高、变形抗力低、加工性能好的金属组织。一般为了更好地降低变形抗力和提高塑性，加工温度应该尽量高一些好。但是，高温及不正确的加热制度可能引起钢的强烈氧化、脱碳、气沧暴露、过热、达烧等欧阳，败坏钥的质量，导致废品。因此，钢的加热温度主要应根据各种钢的特性和压力加工工艺要求，从保证钢材的质量及多快好省浅谈影响铸坯质量和钢板分层的主要因素摘要：从钢水清洁度、铸坯表面裂纹和铸坯内部缺陷等方面分析影响铸坯质量的主要因素和预防措施。从硫含量、中心疏松、夹杂物含量和冷却制度等方面分析钢板分层的特点、产生原因及预防措施。1 前言 酒钢中板工序生产钢板存在的表面质量缺陷可分为两大类：原料缺陷和轧制缺陷。原料缺陷又可分为铸坯表面质量缺陷和内部质量缺陷。因铸坯缺陷导致的钢板表面缺陷主要有：表面裂纹、分层、气泡和夹杂等。尤其是分层和表面裂纹是中厚板面临的最大表面质量问题。轧制缺陷主要有：氧化铁皮压入、瓢曲、凹坑、厚度不合、划伤、压痕和剪坏等。此类缺陷已经控制在很低的水平。2 影响铸坯质量的主要因素 根据钢板的质量缺陷分析。影响钢板质量的主要因素是铸坯质量缺陷，现从钢水清洁度、铸坯。表面裂纹和铸坯内部缺陷三个方面，分析影响铸坯质量的主要因素和预防措施：2.1 钢水清洁度 钢水清洁度主要以钢中TO含量、夹杂物数量、形状大小来评价。由于钢中的O主要以夹杂物形态存在。因此提高钢水清洁度，主要降低钢中夹杂物含量。2.1.1 夹杂物来源及对钢质的影响 钢中夹杂物按形状可分为微观夹杂(颗粒直径-50um)与大颗粒夹杂(颗粒直径50 um)，微观夹杂主要来源于出钢脱氧产物。在炉外精炼过程中大部分能上浮，一般对钢的危害不大。大颗粒夹杂主要来源于包衬、渣子、钢液二次氧化，这种夹杂物组成复杂，难于防范，在钢中呈偶然分布。对钢的危害大。如何减少钢中大颗粒夹杂是提高钢洁净度的主要手段。2.1.2 提高钢水洁净度的主要技术措施 钢水精炼(采用LF、RH、VD等精炼炉)是提高钢水洁净度的最主要的手段。对高附加值钢通过精炼要将钢中TO降至20ppm以下，提高精炼效果要解决以下几个问题： (1)减少转炉高氧化性渣的下渣量，要求下渣量20mm。 (2)控制钢包内渣子的氧化性，主要通过加石灰、萤石稀释，或加石灰、Al粉(或电石粉)对渣子进行还原处理。 (3)控制精炼渣成分，使精炼渣呈还原性。并具有吸附夹杂物的能力。2.1.3 连铸 要保证连铸坯的清洁度。在钢水浇注过程中应解决两大任务一是钢水不再受污染，二是减少钢中夹杂物含量。相应的技术措施如下： (1)保护浇注(大包一中包)(中包一结晶器)： 如果不采取保护浇注，在高速注流的作用下注流区形成负压区。使空气与钢水充分接触，造成钢水的二次氧化，空气氧化使钢中的夹杂物总量增加30。因此对高附加值钢来讲。必须采取癌霈保护。保护浇注的好坏，以吸氮量来衡量，世界水平为零吸氮，国内宝钢水平为3ppm。 (2)中包保护：中间包密封，并充氩气保护。 (3)中包向大容量发展，增加钢水在中包内的停留时间，使夹杂物有时间上浮。 (4)改变钢水流动轨迹，消除中间包死区，进一步促进夹杂物上浮(主要是指50um的夹杂)。措施是设置挡墙与挡坝、注流缓冲器。 (5)中间包过滤器，使夹杂物通过过滤器可吸收一部分，特别是对A1203夹杂效果较好。 (6)中包材质采用全碱性中包，减少包衬融损带来的夹杂。 (7)严格控制下渣量。2.2 裂纹 裂纹包括表面裂纹与内部裂纹。表面裂纹主要有：纵裂纹、横裂纹、星形裂纹，主要影响中厚板的表面质量。内部裂纹主要有：角裂纹、中心裂纹、中间裂纹。主要影响中厚板的内部质量。 总的来讲,铸坯表面裂纹主要来源于结晶器凝固过程(保护渣、振动、浸入式水口等因素影响)。内部裂纹主要来源于二冷区。铸坯在凝固过程中。一定受到外力的作用。这些外力主要有坯壳与结晶器的摩擦力、钢水静压力、弯曲矫直力、内应力等。当这些力超过钢的临界强度与临界变形量。铸坯产生裂纹。影响铸坯裂纹的主要因素有：钢的高温凝固特性、设备性能、工艺性能。2.2.1 钢的高温凝固性能 呈树枝晶凝固两相区强度与塑性非常小。钢的高温力学性能与铸坯裂纹有直接关系。钢的高温性能可分三个区。 (1)熔点脆化区(I区)。当钢液温度下降到液相线温度TL时。钢液开始结晶，温度下降到固相线温度Ts以上20一30(相当于凝固分率90)。树枝晶彼此连接开始传递微小的拉伸力，表现有微弱的强度(=1-3Nmm2)。把晶体强度等于零的温度叫零强度温度TF0(TF0=Ts+20-30)。 当温度继续下降，固体强度缓慢增加，但钢的塑性仍为零，凝固前沿处于极易脆断区只有当温度低于Ts以下3050时，固体延性开始上升，把延性等于零的温度叫零塑性温度TZ0(TZ0=Ts-3050)。TF0与TZ0是表征凝固界面抵抗裂纹的能力，Tr0与Tz0之间温度区间的大小是衡量凝固前沿内裂纹倾向的尺度。TF0与TZ0之间的温度区间随钢中含C量增加而增加，所以随着含量的增加，钢的内裂倾向增大。 (2)最大塑性区。当钢的温度处于13001000时。钢的高温强度塑性达到最大值，钢的轧制一般在这一区域。 (3)二次脆性区。当温度小于1000900(视钢种不同)，到700左右(视钢种不同)塑性最低，此区间是表面横裂纹产生的根源。同时如果钢中含有Nb、V、Al等元素，在晶界形成NbN、VN、A1N质点，在二次脆性区易产生裂纹。2.2.2 设备性能 板坯对中问题：弧度、开口度不好容易造成铸坯鼓肚，产生中间裂纹。辊子对中：如果辊子错位较大。造成铸坯变形量不均匀，超过钢的凝固变形量将会产生裂纹，所以应加强设备检修和维护。2.2.3 控制钢水过热度 采用液相线温度浇注等轴晶量最多柱状晶是裂纹优先发展的地方。在实际操作中采用低过热度是不现实的。为减低凝固过热度可采用在结晶器喂钢丝、喂碎铁，根据钢种确定合适的过热度。2.3 内部缺陷 铸坯的内部缺陷主要是成分偏析、中心疏松、皮下气孔等。解决铸坯内部缺陷的主要措施如下： (1)收缩辊缝(可分阶段调整)，对防止凝固末段溶质偏析有一定的作用。 (2)电磁搅拌：电磁搅拌一般有三种方式(结晶器、二冷、凝固末段)，对高质量的钢采用电磁搅拌对消除中心偏析、中心疏松有积极作用。 (3)轻压下：压下量1mmm，使残余液体分散到四周。可防止中心缩孔、中心偏析和中心疏松。 (4)凝固末段强冷：凝固末段一般是体积结晶，凝固潜热大量释放，坯壳上涨，采用强冷，可减轻铸坯鼓肚，组织凝固潜热的集体释放，提高铸坯质量。3 影响钢板分层的主要原因 酒钢钢板分层主要有两类形貌。对纯净度较高的低合金钢。分层实际是一种断口的分离裂纹，主要来源于板坯的中心裂纹和中心偏析，如S的偏聚等；对纯净度较差的碳素结构钢，分层主要集中在边部，产生的原因有皮下气泡、夹杂和角部裂纹等，其中不可忽视的是该类钢种的氧含量是很高的。3.1 存在分层缺陷钢板的特点： 1)S含量普遍偏高，且随S含量的升高分层废品率呈上升趋势。 2)分层均发生在变形量相对较小轧制厚板的过程中，轧制薄板时发生分层的机率相对较小且分层废品率随轧制厚度的增加呈上升趋势。 3)有分层缺陷的钢板所对应的铸坯大都在中包炉役后期浇注。且随连浇炉数的提高分层废品率呈上升趋势。 4)220坯经轧制成中厚板后出现的分层废品远远高于160mm坯。3.2 原因分析 1)S的偏析隔断了金属基体的连续性。其往往存在于铸坯中断断续续的中心疏松中在小变形量的轧制中钢板中心易出现不连贯的分层，含有严重S偏析的中心疏松在轧制过程中尤其在小变形量的轧制中极易出现纵贯钢板断面中心的分层。S含量升高，不仅增加了S产生偏析的可能性，而且还加剧了S偏析的程度。 2)中心疏松在轧制过程中可能发生的焊合因轧制变形量的不同而存在很大的差别。对于有较轻S偏析的中心疏松在大变形量的轧制过程中容易焊合，而小变形量的轧制过程不容易使中心疏松焊合而形成不连贯的分层。同样，对于有严重S偏析的中心疏松在大变形量的轧制过程中虽不能完全焊合。但仅形成不连贯的分层，程度相对较轻，而此类中心疏松在小变形量的轧制过程中完全不能焊合。且形成的分层横贯中心。分层程度严重。轧制中厚板时，由于变形量相对较小，分层产生的机率较大。反之，轧制薄板时因变形量相对较大，分层产生的机率较小甚至不产生。 3)严格控制钢水中氧含量，有效减少氧化物夹杂，降低氧化物夹杂的危害程度。内生夹杂对轧制过程中分层产生机率的影响较小。而在中包炉役后期进行浇注，钢水对中包耐材侵蚀加剧。必然产生较多的外生夹杂，此部分夹杂是导致分层的重要因素。中包耐材耐侵蚀能力不强。分层出现的机率增大。钢中夹杂物的存在，隔断了金属基体的连续性。且是应力集中的渊源，在轧制过程中在其周围极易形成微裂。严重时导致钢板中心出现分层。 4)二冷方式因钢种不同而不同。同种冷却方式因拉速不同冷却强度而不同拉速越高，冷却强度愈大。但对同类钢种不同厚度铸坯的冷却方式相同即220mm坯和160mm坯冷却方式相同。冷却水量大致相同，冷却强度也大致相同(如不考虑拉速的不同)，因此两种铸坯在结晶器内的坯壳厚度相同，同厚度的坯壳较160mm坯来讲适宜，但较220mm坯来讲则不见得合适，且漏钢的机率大些。 为了降低漏钢的可能性浇220mm坯时拉速控制的相对较慢，以保证有足够的时间生成足够厚度的坯壳来抵抗钢水的静压力。拉速的降低，使得液相穴在铸坯中保持的时间相对较长。富集溶质的液相穴发生流动，溶质元素更易发生偏析。因此，220mm坯较160坯来讲在其内部存在含有较多偏析元素的中心疏松，导致其在小变形量的轧制过程中因中心疏松无法焊合而产生分层。3.3 预防措施 1)严格控制成品S含量，降低S偏析的危害。 2)加强钢包吹氩精炼操作，保证大包钢水成份均匀。尤其供浇厚坯的大包要严格执行吹氩精炼制度。 3)浇厚坯时，通过调大二冷区水量分配系数增加二冷冷却强度。为提拉速奠定基础。实际生产中。提拉速有可能导致转炉钢水接济不上的矛盾。必须在强化生产组织上加以克服。 4)随着中包炉役的延长，中包料及耐材质量的好坏是控制外生夹杂的关键。因此，必须严格控制中包涂料及耐材质量。 5)控制终点C含量及减少倒炉次数是降低钢水含氧量从而减少内生夹杂的危害仍然是转炉冶炼中必须坚持的有效措施。4 结语 4.1 铸坯质量缺陷是影响钢板质量的主要原因，而钢水清洁度、铸坯表面裂纹和铸坯内部是影响铸坯质量的主要因素。 4.2 硫含量、中心疏松、夹杂物含量和冷却制度是影响钢板分层的主要因素。 4.3 钢水清洁度主要以钢中T0含量、夹杂物数量、形状大小来评价。钢中的O主要以夹杂物形态存在。因此提高钢水清洁度，主要降低钢中夹杂物含量。 4.4 铸坯表面裂纹主要来源于结晶器凝固过程，内部裂纹主要来源于二冷区。影响铸坯裂纹的主要因素有钢的高温凝固特性、设备性能和工艺性能。 4.5 收缩辊缝、电磁搅拌、轻压下和凝固末段强冷等是预防成分偏析、中心疏松和皮下气孔等铸坯内部缺陷的主要技术措施。 4.6 严格控制成品量、加强钢包吹氩精炼操作、增加二冷冷却强度、严格控制中包涂料及耐材质量和减少夹杂物含量是预防钢板分层缺陷的主要技术措施。具体情况具体分析 提高冷轧板表面质量 冷轧薄板表面缺陷分析与讨论 高文芳 随着科学技术的发展，汽车、家电等行业对冷轧薄板表面质量的要求愈来愈高。国内外的冶金同行为了进一步巩固和扩大高附加值、高品质产品的市场份额，在提高冷轧板表面质量方面做了大量研究工作。影响冷轧薄板表面质量的主要缺陷，大致可分为两大类，即：常规缺陷和非常规缺陷。常规缺陷主要有擦伤、划伤、锈蚀、粘结等；非常规缺陷的种类则很多，而且各厂家对缺陷的叫法也不尽相同。但最常见的是线、条、带、片状缺陷(sliverde fect)。本文参考国内外的相关文献，并结合武汉钢铁(集团)公司(以下简称武钢)近年来在冷轧板表面缺陷方面的研究结果，就冷轧板表面缺陷的分类、形貌、成因以及预防措施进行了综合分析与讨论。冷轧薄板表面主要缺陷冷轧薄板表面缺陷主要分为常规缺陷和非常规缺陷两大类。常规缺陷的产生与冷轧工艺质量密切相关，而非常规缺陷的形成机理则比较复杂，可能在炼钢工序形成也可能在轧钢工序形成，需具体情况具体分析。1常规缺陷在生产中多发的常规缺陷主要有擦伤、划伤、锈蚀、粘结等。其形成大多与轧钢过程中工艺质量有关，是冷轧板生产中的常见缺陷。一旦出现某种缺陷，有针对性地严格工艺操作即可消除或减轻。表1为冷轧薄板生产中，钢板表面比较容易发生的常规缺陷形貌、成因及其预防措施。表1常规缺陷形貌、成因以及预防措施2非常规缺陷冷轧板表面非常规缺陷的种类很多。最典型常见的是沿钢板轧向分布的细线状或条片状、带状缺陷。此类缺陷的形貌多样，影响因素和形成机理十分复杂。按缺陷的宏观形貌划分，冷轧板表面非常规缺陷大致可分为“黑线”和“亮线”兩大类。“黑线”缺陷是由铸坯中的夹杂物、裂纹及气泡等缺陷演变形成。“亮线”缺陷是钢坯或钢板在热轧状态下划伤所致。需要特别指出的是，“黑线”和“亮线”缺陷在检查灯下观察的颜色与在自然光下观察的颜色正好相反。因此世界各国对于此类缺陷的叫法不尽相同，有的甚至完全相反。即有钢板表面质量在线检测设备的厂家称之为黑(灰)线缺陷，在无钢板表面质量在线检测设备的厂家则称之为亮(白)线。反之亦然。我国大多数钢厂是在自然光下检查钢板表面质量的。因此文中以自然光下观察的缺陷形态来进行论述。1)黑线黑线在钢板表面分布无明显的规律性，可能在中部，也可能在边部发生，且呈黑(灰)色线、条、带状缺陷，简称为“黑线”。黑色线状缺陷大致可分为“夹杂物型”线状缺陷、“裂纹型”线状缺陷和“气泡、气孔型”线状缺陷3类。“黑线”缺陷的主要成因是铸坯上的夹杂物、表面裂纹、角部裂纹、皮下纵裂纹、气泡和气孔等缺陷在轧钢过程中加热氧化演变而成。(1)“夹杂物型”线状缺陷：聚集在连铸坯皮下25mm以内的夹杂物是形成钢板表面“夹杂物型”黑线缺陷的主要原因。研究认为：黑线缺陷中夹杂物的主要来源有脱氧产物(簇状的Al2O3和TiO2或TiN等)、结晶器保护渣或炉渣同钢水二次氧化物相互作用的产物及被卷入连铸坯的结晶器保护渣。这3种夹杂物的发生几率分别为19%、47%、34%。这些夹杂物经轧制后暴露于钢板表面，从而形成线状缺陷。采用合理的脱氧工艺、降低大包渣中的FeO含量、优化中间包和结晶器流场、采用结晶器液面控制和性能优良的保护渣是防止夹杂物型“黑线”缺陷的有效措施。1999年武钢彩管用框架钢WYK 1和磁屏蔽钢WCP钢板表面发生“起皮”缺陷就是“黑线”缺陷的1种。该缺陷在板面分布无规律，走向与板面长度方向平行，呈深灰色，表面不光滑，有起皮现象，所以称其为“起皮”缺陷。微观分析结果表明：缺陷处有裂纹，裂纹内有FeO，裂纹延伸处有很长的由致密的氧化圆点组成的氧化带，且有大量聚集分布的灰色颗粒状Al2O3非金属夹杂物。通过采取降低目标Al含量，减少点吹，改进脱氧加Al方式，优化中间包流场、稳定连铸操作工艺等改进措施，使框架钢和磁屏蔽钢质量有了明显提高，因Al2O3夹杂造成的“起皮”缺陷由6.9%降到0.5%以下，降低幅度达93%。(2)“裂纹型”线状缺陷：铸坯表面裂纹、角部裂纹、皮下纵裂纹等是形成“裂纹型”黑线缺陷的主要诱因。连铸坯裂纹在经过热轧加热炉高温氧化后，细小的浅裂纹在轧制过程中渐渐消失。而深裂纹则演变成钢板表面的黑线缺陷。而且钢板表面裂纹的延伸长度与压下量成正比，裂纹深度与压下量成反比。采用合适的中间包水口、合理的二次冷却制度、性能优良的结晶器保护渣以及对结晶器液面波动进行有效控制是减少“裂纹型”黑线缺陷的有效途径。1996年武钢SS400、XYB钢板表面中部约1/3处发生了宽度为0.52.5mm，深度为0.050.10mm，长度不一，有的贯穿于整卷带钢的黑色线状缺陷。其微观特征是：在缺陷周围有许多细小的氧化圆点和明显脱碳层，且晶粒尺寸比正常组织明显粗大，缺陷内有结构较为致密的FeO通过开展一系列的试验研究后认为：连铸坯表面的微裂纹，在加热炉内产生高温氧化，轧制过程中未能压合而形成黑线缺陷。导致连铸坯表面微裂纹产生的主要原因是连铸浸入式水口材质不好，连铸过程中发生水口穿底现象，破坏了结晶器内的流场所致。通过改进连铸浸入式水口质量优化连铸操作工艺后，消除了该缺陷(3)“气泡和气孔”型线状缺陷：连铸坯表面气泡、皮下气泡和气孔也会形成“黑线”缺陷。韩国有资料报道：在加热炉内，连铸坯皮下气孔内表面被氧化形成脱碳层，轧制后不能焊合从而形成线状缺陷。神户制钢在生产汽车面板时，连铸坯皮下气泡在轧制过程中，形成带状“起皮”缺陷，微观分析发现缺陷内有氧化物夹杂。采取强化脱氧、降低钢中氧含量、加强保护浇铸、合理控制中包塞棒和滑动水口吹氩流量、严格中间包烘烤制度以及把好合金材料和中间包、结晶器保护渣水分关等措施，对减少“气泡、气孔型”线状缺陷有明显效果。2)亮线此类缺陷大多分布在板材的边部，有较强的规律性。在自然光下观察时，呈白亮色，所以称其为“亮线”(在板面无规律分布发亮的线状缺陷是冷轧后工序形成的划伤缺陷，不属此类缺陷)。冷轧板表面“亮线”缺陷主要产生于热轧加热与粗轧工序之间，铸坯或钢板被划伤所致。铸坯在推料式加热炉内被轨道接头、滑轨或其他异物擦伤，或者被聚集的氧化铁皮、磨损的大立辊划伤均可导致此类缺陷的产生。因为此类缺陷是在热态下划伤，在后续轧制过程中，将氧化铁皮压入焊合，其显微切片显示有压入氧化铁皮，有时也有内部氧化发生，但是缺陷附近很少有脱碳组织。此类缺陷用肉眼观察时，其宏观形貌还极易同热、冷轧卷取划伤、酸洗划伤、平整、剪切划伤等异常工况引起的线状缺陷相混淆。还可能与轻微“黑线”混淆。但是二者的微观形貌却明显有别。研究时需仔细辨别。在热轧卷取以后产生的冷态划伤缺陷不会有内部氧化特征。而且卷取划伤缺陷处与周围材料的组织形态不同，有不规则的晶粒形态。酸洗划伤没有氧化铁皮夹杂，显微断面有撕裂现象。针对缺陷产生的具体原因，采取避免热态划伤钢坯的有关措施，即可有效预防“亮线”缺陷产生。2000年武钢框架钢表面发生了“亮线”缺陷。该缺陷主要分布在钢板边部50mm以内，长短不一，有的贯穿于整卷板长，其缺陷卷比例高达85%以上。该缺陷在自然光下观察时呈发亮状态，其主要微观特征是板面观察呈折叠状，有裸露的氧化铁(被还原)。磨制后，缺陷处有凹坑和碎块状氧化铁(见图35)。在个别试样中还观察到氧化物夹杂和少量氧化圆点。通过进行钢液洁净度、连铸坯质量、热轧粗轧板表面质量、热轧原板表面质量及氧化圆点形成机理等一系列试验研究后，得出如下结论：(1)框架钢冷轧板表面“亮线”缺陷与钢液洁净度水平和连铸坯表面质量无对应关系。个别试样中观察到氧化物夹杂与连铸过程中结晶器内的非正常操作有关。(2)框架钢冷轧板表面“亮线”缺陷的形成机理是钢坯在热轧粗轧工序划伤后，将氧化铁皮压入沟槽内，在后续的轧制过程中逐渐演变而成。(3)热轧粗轧机立辊设计不合理是造成高温钢坯在轧制过程中划伤的主要原因。(4)热轧粗轧四架之前形成的缺陷均具有形成氧化圆点的可能性。采取整改措施后，框架钢冷轧板表面“亮线”缺陷卷比例由85%大幅下降到7%以下，下降率为92%。汽车板、管线钢等其它高附加值产品的同类缺陷也得到有效控制。使板材产品的实物质量