張旭,楊小幺

(中國石化潤滑油研發(fā)(上海)中心,上海200080)

不銹鋼軋制過程板面缺陷分析及對策

張旭,楊小幺

(中國石化潤滑油研發(fā)(上海)中心,上海200080)

介紹了不銹鋼薄板軋制過程中設(shè)備狀態(tài)及軋制油對板面質(zhì)量可能產(chǎn)生的影響及相應(yīng)的解決辦法。分析了東北某精密不銹鋼公司軋制過程中板面產(chǎn)生缺陷的主要原因,提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。指出合理的軋制工藝、良好的設(shè)備狀態(tài)、性能優(yōu)異的軋制油相互配合才能生產(chǎn)出高質(zhì)量的產(chǎn)品。當(dāng)板面質(zhì)量出現(xiàn)問題時,應(yīng)當(dāng)從軋制工藝、設(shè)備狀態(tài)、軋制油幾個方面進(jìn)行分析,找出主要矛盾對癥下藥,才能制定出合理的改進(jìn)措施。

不銹鋼;軋制;軋制油;板面缺陷;改進(jìn)措施

Abstract:The potential i mpacts of equipm ent status and rolling o il on plate surface quality in rolling process of stainless steelplate and the corresponding so luti ons are described.The m ain causes of plate surface defects in a precious stainless steel company in Northeast China are analyzed and the corresponding i mprovem ent m easures are put forw ard.It is pointed out that the reasonable rolling process,steady device status and excellent rolling oils should comp lem ent each o therw ell to p roduce high-quality products.W hen the plate surface has som e defects,the principalcauses should be found out in order to deter m ine reasonable i mprovem ent m easures.

Key words:stainless steel;rolling;rolling oil;plate surface defect;i mprovem ent m easure

0 前言

軋制油是冷軋軋制過程的重要因素之一,軋制過程中如果沒有冷卻潤滑,冷軋是無法進(jìn)行的。軋制過程中,變形區(qū)由于壓力的作用,軋輥產(chǎn)生彈性變形,帶材產(chǎn)生塑性變形。軋制油通過帶材的楔入作用進(jìn)入變形區(qū),粘附在鋼板及軋輥上起潤滑作用。軋制油使用性能好壞,直接影響軋制過程的穩(wěn)定性和板面質(zhì)量。文章介紹軋制油性能對板面質(zhì)量的影響。

東北某精密不銹鋼公司是目前我國東北地區(qū)最大的精密冷軋不銹鋼薄帶生產(chǎn)基地。公司主要生產(chǎn)(0.03～1.0)mm×(40～600)mm的硬態(tài)、半硬態(tài)、軟態(tài)精密冷軋不銹鋼薄帶,表面質(zhì)量為2B、2D、BA的產(chǎn)品,鋼種包括300、400系列,代表鋼種為SUS304、SUS301、SUS430等。公司現(xiàn)有一臺14輥可逆式軋機用于生產(chǎn)。設(shè)備工藝參數(shù)如下:

軋機型號:BYJ-600B14;

軋機形式:可逆式14輥冷軋機;

工作輥:Φ42 mm×600 mm;

軋制速度:240 m/min;

軋制力:最大1250 kN;

生產(chǎn)鋼種:不銹鋼;

坯料規(guī)格:≤1.0×(250～500)mm;

成品規(guī)格:(0.05～0.3)mm×(250～500)mm。

該生產(chǎn)線2007年7月安裝調(diào)試完畢,使用某進(jìn)口品牌的不銹鋼軋制油,使用半年后發(fā)現(xiàn)如下問題:

(1)軋制油顏色變深較快,玻璃瓶中室溫下放置4個月呈深紅色,軋機系統(tǒng)使用中軋制油呈褐黑色。

(2)軋后板面有或明或暗的條狀色差。

(3)軋后板面有拖尾坑狀缺陷。

1 原因分析

不銹鋼精密薄板的軋制十分重視板面質(zhì)量,不但要求板形好,精度高,而且要求板面光亮,因而除要求使用一定粗糙度的軋輥外,對軋制油也有較高的要求。要求軋制油有適宜的粘度、良好的氧化安定性、優(yōu)異的潤滑和冷卻性能。設(shè)備狀態(tài)不良和不能滿足工藝要求的軋制油都可能造成軋制薄板板面缺陷,因此可以從設(shè)備狀態(tài)和軋制油兩個方面對該公司14輥軋機目前存在的問題進(jìn)行分析。

(1)設(shè)備狀態(tài)對板面質(zhì)量的影響因素分析

不銹鋼薄板生產(chǎn)過程中,設(shè)備狀態(tài)對板面質(zhì)量的影響可能有如下幾種,見表1。

表1 不銹鋼軋制過程中與軋機調(diào)整相關(guān)的常見問題分析及改進(jìn)措施

由表1分析可知生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的板面色差、坑狀拖尾缺陷都與輥系缺陷有關(guān),通過更換工作輥、支撐輥、擠干輥、張力輥,提高軋制由過濾精度防止大顆粒雜質(zhì)粘附在輥系上,可以解決上述缺陷。

(2)軋制油性能對板面的影響因素分析(見表2)。

表2 不銹鋼軋制過程中與軋制油相關(guān)的常見問題分析及改進(jìn)措施

為了進(jìn)一步分析軋制油性能對板面缺陷的影響,還對14輥軋機在用油及新油進(jìn)行了取樣分析,結(jié)果如表3所示。

表3 14輥軋機在用油及新油理化性能分析

從表3數(shù)據(jù)可知,軋制油運動粘度、酸值略有增加,氧化安定性、油膜強度明顯下降。新舊軋制油的粘度指數(shù)、皂化值變化不是很明顯,結(jié)合新舊油的紅外譜圖(見圖1、圖2)可知,軋制油的主體成分在使用過程中變化不是很大。

圖1 進(jìn)口新油紅外譜圖

圖2 進(jìn)口在用油紅外譜圖

根據(jù)該公司軋機特點及軋制產(chǎn)品規(guī)格要求應(yīng)該使用潤滑性更好的軋制油,即要求所用軋制油有更高的皂化值和油膜強度?，F(xiàn)用軋制油皂化值、油膜強度偏低說明軋制油潤滑性能不能滿足要求,可能導(dǎo)致板面擦傷、軋制力偏大,也會導(dǎo)致軋制油老化過快,這也是軋制油顏色很快變深的原因之一。另外現(xiàn)用軋制油玻璃瓶中室溫下放置4個月呈深紅色,說明軋制油本身的氧化安定性不好,也是軋制油顏色很快變深的主要原因。

從上述兩個方面的分析可知,目前生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題可能來自于設(shè)備狀態(tài)和軋制潤滑油兩個方面,因此需要針對這兩個方面存在的問題采取改進(jìn)措施。

2 改進(jìn)方案

中國石化潤滑油公司指派潤滑、軋鋼方面的專家到現(xiàn)場實地考察,對板面缺陷形狀、規(guī)律性進(jìn)行分析,檢查輥系缺陷。認(rèn)為軋后板面條狀色差和規(guī)律性出現(xiàn)的拖尾坑狀缺陷和軋機輥系表面缺陷有關(guān),建議對工作輥、支撐輥進(jìn)行更換。

軋制油方面,根據(jù)該公司軋機參數(shù)、工藝質(zhì)量要求及現(xiàn)用油狀況而專門開發(fā)了調(diào)整用添加劑T9102,主要性能見表4,添加比例為在用油質(zhì)量的25%,調(diào)整后油品粘度指數(shù)、皂化值、PB值、氧化安定性等指標(biāo)均有較大改善,調(diào)整后油品的綜合性能見表5?；靸斗绞綖閷④垯C系統(tǒng)中現(xiàn)用油總量的25%的T9102加入系統(tǒng)中,溫度維持在30～40℃,循環(huán)2 h左右,循環(huán)均勻后即可正常生產(chǎn)。

表4 T9102性能指標(biāo)

表5 調(diào)整后油品性能指標(biāo)

3 預(yù)計效果

通過采取對設(shè)備狀態(tài)存在問題的分析、調(diào)整,及補加添加劑提高軋制油的氧化安定性和潤滑性能兩項措施,預(yù)計可以解決目前生產(chǎn)過程中存在的問題,達(dá)到如下的效果:

(1)消除軋后板面缺陷,得到良好的板面質(zhì)量。

(2)維持軋制油較好的使用性能,延長軋制油使用壽命。

4 工業(yè)應(yīng)用

2008年5月將添加劑T9102加入到14輥軋機油槽中,使用后油品顏色有所好轉(zhuǎn),軋制油潤滑性能、冷卻性能有所提高。同時配合更換輥系、調(diào)整軋制工藝,使得先前的問題得到解決,生產(chǎn)進(jìn)入正常狀態(tài)。

5 結(jié)論

不銹鋼薄板軋制過程中要想生產(chǎn)出板面質(zhì)量符合要求的產(chǎn)品,除要求合理的軋制工藝外,各設(shè)備都要處于良好的工作狀態(tài),還要使用與軋機和所要求板面質(zhì)量相一致的軋制油。軋制工藝、設(shè)備、軋制油配合才能生產(chǎn)出高質(zhì)量的產(chǎn)品。當(dāng)板面質(zhì)量出現(xiàn)問題時,應(yīng)當(dāng)從軋制工藝、設(shè)備狀態(tài)、軋制油幾個方面進(jìn)行分析,對癥下藥,才能找到合理的改進(jìn)措施。

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Analysis and Improvement M easures of Plate Surface Defects in Rolling Process of Sta inless Steel Plate

ZHANG Xu,Y ANG Xiao-yao
(ShanghaiR&D Center of S I NO PEC Lubricant Company,Shanghai200080,China)

TE626.39

A

100223119(2010)0120027204

2009-03-17。

張旭(1968-),男,高級工程師,碩士,多年來一直從事金屬加工潤滑劑及添加劑的研制開發(fā)和推廣應(yīng)用工作。