冷轧黑斑工艺探讨

泰钢950HC轧机板面清洁度工艺探讨Yzs摘要：轧机通过控制乳化性能，提高良好的冷却、润滑性能，有效的系统拦截及吹扫保证了表面清洁度，减少黑斑的产生，辅以对其他工艺优化及设备的精心维护，使得机组的板面质量不断提高。关键词：乳化性能、工艺控制、黑斑1引言HC轧机轧辊冷却润滑系统主要有供给和排放设备组成，除油系统主要有两对除油辊和两道气道吹扫系统组成。工艺系统主要设备有净油箱（30M3）、污油箱（30M3）、系统供给泵、箱体加热器、管道加热器、冷却器、磁棒过滤器、空气搅拌器、平床过滤器，由于工艺系统的不完善部分指标控制难度大导致板面清洁度差，所以有效的控制好工艺系统的稳定性，才能保证带钢的板面清洁度。2提高冷轧板表面清洁度原则上有两种途径:2.1冷轧和退火工序之间增加清洗工序,可以是单独的电解脱脂线(ECL),也可以是与连续退火相结合的清洗段；2.2轧制清洁钢板,该方法经济可取但需要使用热挥发性能优良的轧制油.3影响冷轧板表面清洁度的因素清洁度分为:a、轧后表面清洁度b、退火后表面清洁度.其中退火后表面清洁度是指退火后板面:颜色是否一致、是否有黑斑/黑带/黑斑点、是否存在边缘碳(碳黑边/蛇形边)、反射率的高低。冷轧板表面清洁度是一个多因素的变量,长期的实践及实验表明:表面清洁度与轧制油的特性和工艺条件有关.4轧制油通常使用的轧制油由基础油(矿物油和油脂类)和各种添加剂(挤压剂、抗氧化剂、乳化剂等)组成.4.1润滑性能2%－4%的乳化液,其润滑机理尚不完全清楚,通常认为是在流体润滑、边界润滑、挤压润滑的混合状态下进行.4.2油膜强度不够.在轧制薄规格或变形量大的产品时,由于高压负荷会导致油膜破裂,使板面氧化变色且产生大量铁粉;4.3热稳定性低.油品在变形区高温下会发生裂解,污染轧制和退火后的板面.4.4化学稳定性差.会导致循环使用的乳化液快速变质最终导致乳化液与钢板表面发生化学反应,产生铁皂,使退火后板面清洁度恶化.4.5乳化液液滴适当的离心展着性(plate-out)和极性对润滑性能是必要的,但过高的离心展着性和极性会使钢卷带出油量大,板面退火清洁度下降.5热挥发性能轧制油在退火过程中的热挥发性能对退火后板面的清洁度是至关重要的。实验室通常用TGA分析测量冷轧油的热挥发性能。类型最大挥发量温度(℃)375℃时挥发量95%挥发量温度终止挥发温度(℃)500℃铁的氧化物,特别有非润滑失效产生的铁的氧化物会在退火条件下去除:FeO(s)+H2(g)=Fe(s)+H2O(g)未除去的部分主要是润滑失效产生的铁的氧化物,会在退火条件下转化成黑斑,黑斑表面的有机膜的形成可能与不饱和基础油和有机酸的存在相关;钢卷夹带乳化液进入退火炉可能会直接产生黑斑:在乳化液较多的相对隔离区域内,种种原因使水挥发受阻,导致局部露点过高,在高温条件下,水与板面发生反应生成黑斑:Fe(s)+H2O(g)=Fe3O4(s)+H2(g)有关资料介绍:有的冷轧油残留物,在退火加热挥发时,会在板面上留下棕色斑点,在某一规定的温度下,斑点的颜色随残留物链长增加而加深。c、边缘碳的组成及成因钢板表面边部或紧靠边部连续的窄条状黑色斑迹,和间断的月牙形黑色斑迹(蛇形边),用3M胶带可大部分贴除,其主要成分是积碳。有关资料介绍:边缘碳的形成是由于钢板表面脱碳,即钢板内部的碳化物(Fe3C)分解并扩散致表面所致。将带有边缘碳的带钢与无边缘碳的带钢进行金相分析,结果是:两者金相组织无明显差异,即:低碳钢在退火条件下表面无脱碳现象。由于边缘碳的产生与退火工况有关,因此对退火炉进行检查、维护、清理维护通风管道，并适当调整退火工艺(依据使用油品的TGA曲线增设退火平台)，均无根本改善,为此在退火过程分析的基础上,决定选用热挥发性能优良的轧制油,进行生产性实验,以消除边缘碳。板面残留物在退火炉内的挥发过程要比实验室内TGA油品挥发实验复杂的多,除油品外,还有水、铁粉、油品的氧化物(包括铁皂)及杂油等。全氢炉:氢气具有很高的热传导能力和钢卷板与板之间极强的渗透能力,很快的速度使板面上残留的不易挥发的成分氢化,降低其沸点,使之及时挥发,有效的防止和减少了残留物在退火条件下对钢板的腐蚀和积碳的生成。即使产生积碳,氢气也可渗入到钢卷内与积碳反应而除去。C+2H2(g)=CH4(g)极低的露点(在保温段后期)可加速上述反应。贫氢炉:氮气的热传导能力差,只有氢气的1/7,而且渗透能力也远远低于氢气,致使在加热过程中出现局部过热现象,另外,由于氢气的含量较低,不足以有效帮助沸点高的残留物及时挥发和将生成的积碳去除。实践证明:使用挥发性能差的轧制油,未及时挥发的残留物就会在钢卷边部高温热聚缩碳化,积聚在板面的边缘产生边缘碳,最终形成碳黑边或蛇形边,在一定程度上与退火炉内的气流状况相关。8结论:影响冷轧板表面清洁度的主要原因冷轧的工艺条件和轧制油本身的特性,而主要体现的产品缺陷是黑斑/黑带和边缘碳,在乳化液系统受控,乳化液拦截有