馬鋼熱軋酸洗平整產(chǎn)品質(zhì)量控制淺析

陳智康+楊少紅+于景輝

摘 要： 針對馬鋼熱軋酸洗產(chǎn)品質(zhì)量提升過程中，平整機(jī)投入使用所引起的系列相關(guān)質(zhì)量控制方面的問題，分析了產(chǎn)生的原因并提出改善措施，確保生產(chǎn)順利進(jìn)行。

關(guān)鍵詞： 平整機(jī)；酸洗產(chǎn)品；質(zhì)量；粗糙度

1 引言

熱軋酸洗板機(jī)組中，平整機(jī)是關(guān)鍵設(shè)備，主要功能就是改善酸洗產(chǎn)品板形及表面質(zhì)量。馬鋼熱軋酸洗機(jī)組自立項(xiàng)及建成投產(chǎn)之初，因同類酸洗產(chǎn)品市場供小于求，同時(shí)也是考慮降低生產(chǎn)制造成本，按原機(jī)組設(shè)計(jì)的干式平整機(jī)自調(diào)試后一直沒有投入使用，但隨著酸洗產(chǎn)品市場競爭激烈程度的增加，酸洗產(chǎn)品質(zhì)量提升對產(chǎn)品競爭力的作用凸顯，于是將熱軋酸洗產(chǎn)品機(jī)組的干式平整機(jī)投入使用，主要目的是改善酸洗產(chǎn)品板形和提高表面質(zhì)量，可當(dāng)干式平整機(jī)投入使用后，主要存在以下幾方面問題：操作人員操作技能不足；設(shè)備功能存在不足，酸洗產(chǎn)品表面出現(xiàn)劃傷等缺陷；平整機(jī)工作輥損耗較大；干式平整機(jī)粉塵收集系統(tǒng)收集效果不明顯，平整機(jī)區(qū)域粉塵污染較嚴(yán)重，無法保證酸洗產(chǎn)品表面的清潔度。

本文通過對干式平整機(jī)投入使用后主要出現(xiàn)的問題進(jìn)行原因分析，并制定出相應(yīng)的改進(jìn)措施，經(jīng)實(shí)踐表明，改進(jìn)措施有效，明顯提高了馬鋼酸洗平整產(chǎn)品的表面質(zhì)量。

2 熱軋酸洗機(jī)組簡介

2.1工藝流程

經(jīng)空冷或水冷后的熱軋酸洗基料→步進(jìn)梁運(yùn)輸機(jī)→鋼卷拆捆帶→旋轉(zhuǎn)鞍座→#1、#2鋼卷小車→鋼卷測徑測寬→#1、#2開卷機(jī)→直頭機(jī)→切分剪→焊接及沖孔→1#張緊輥→#1、#2、#3糾偏輥 →入口活套→ #3糾偏輥→ #2張緊輥→拉矯破鱗機(jī)→ #3張緊輥→酸洗→漂洗→烘干 → #4糾偏輥→ #4張緊輥→平整機(jī)→#5張緊輥→出口活套→檢查臺→#6張緊輥→挖邊→切邊（碎邊）→#7張緊輥→涂油機(jī)→出口剪→卷取機(jī)→卸卷→步進(jìn)梁運(yùn)輸機(jī)→稱重→打捆→標(biāo)示→入庫。

2.2平整機(jī)簡介

平整機(jī)主體由四輥組成，工作輥和支撐輥分別有上下各兩輥：工作輥輥徑470～520mm，輥身長度1800mm，工作輥表面粗糙度分光面和和麻面；支撐輥輥徑980～1100mm，輥身長度1750mm。平整機(jī)最大軋制力1200噸，最大速度160mpm，具備軋輥平衡和彎曲系統(tǒng)，軋制線調(diào)節(jié)裝置，換輥裝置等功能。

平整機(jī)最大允許通過帶鋼強(qiáng)度及規(guī)格：

3 干式平整機(jī)主要存在問題及原因分析

干式平整機(jī)在熱軋酸洗機(jī)組設(shè)備調(diào)試期間，完成單體設(shè)備調(diào)試，區(qū)域設(shè)備聯(lián)動調(diào)試，但未進(jìn)行較全面的冷、熱負(fù)荷調(diào)試，熱軋酸洗機(jī)組投產(chǎn)后，平整機(jī)設(shè)備處于閑置狀態(tài)，長期未投入使用，致使曾經(jīng)參與平整機(jī)調(diào)試人員，因長時(shí)間沒有操作平整機(jī)，操作要領(lǐng)生疏，也未積累平整機(jī)使用經(jīng)驗(yàn)，加之調(diào)試人員崗位變動等其他因素，在將干式平整機(jī)投入使用后，主要出現(xiàn)以下幾方面問題，

1）操作人員對平整機(jī)HMI操作畫面各項(xiàng)功能鍵操作不熟悉，對平整機(jī)所具備的功能不能因帶鋼表面質(zhì)量狀況快速做出手動調(diào)整，改變平整機(jī)工作模式或相對應(yīng)工藝參數(shù)改善帶鋼表面質(zhì)量。

2）平整機(jī)因長期未投入使用，傳動側(cè)和工作側(cè)工作輥、支撐輥液壓缸行程速度及時(shí)間出現(xiàn)偏差，兩側(cè)工作輥受力存在不均勻情況，導(dǎo)致工作輥對帶鋼的壓靠接觸時(shí)間不一致，造成帶鋼上、下表面存在不同程度劃傷缺陷，同時(shí)工作輥也會出現(xiàn)明顯劃傷痕跡。

3）干式平整機(jī)工作輥與帶鋼直接接觸，帶鋼表面經(jīng)酸槽和干燥烘干機(jī)后，有70℃左右的溫度，再加上工作輥與帶鋼的摩擦，熱量局部聚集，導(dǎo)致工作輥表面層局部受熱不均，經(jīng)與帶鋼長期摩擦消耗，輥形及輥面粗糙度有一定影響，帶鋼出現(xiàn)縱向條紋缺陷。

4）帶鋼與平整機(jī)工作輥摩擦，產(chǎn)生的鐵粉殘留在工作輥表面，出現(xiàn)集聚現(xiàn)象，對后續(xù)帶鋼生產(chǎn)造成壓痕或輥印缺陷，同時(shí)對工作輥也會造成一定損傷。

5）干式平整機(jī)粉塵收集系統(tǒng)因帶鋼上表面鐵粉收集存在盲區(qū)，鐵粉漂浮范圍擴(kuò)大，加上平整機(jī)開放式布置，鐵粉收集效果欠佳，導(dǎo)致平整機(jī)區(qū)域及帶鋼表面易受到鐵粉污染。

4 改善措施及效果

4.1 改善措施

針對干式平整機(jī)投入使用后主要出現(xiàn)的問題，冷軋分廠首先加強(qiáng)的平整機(jī)操作人員的技能培訓(xùn)，熟悉平整機(jī)操作畫面，深入了解平整機(jī)工作原理，熟練掌握根據(jù)酸洗帶鋼表面質(zhì)量作出的操作應(yīng)變舉措，例如調(diào)整軋制壓力、平整延伸率等工藝參數(shù)以及工作輥快速更換等；另外，在設(shè)備方面，加強(qiáng)對平整機(jī)工作輥、支撐輥液壓缸行程速度及時(shí)間的精度再調(diào)試，做到了支撐輥響應(yīng)時(shí)間和壓力一致，工作輥壓靠帶鋼時(shí)間一致，同時(shí)對干式平整機(jī)進(jìn)行了濕式平整機(jī)改造，主要改造以下幾個(gè)方面：

1）在干式平整機(jī)基礎(chǔ)上去除部分粉塵收集系統(tǒng)，增加脫鹽水或平整液噴淋系統(tǒng)，即在平整機(jī)機(jī)腔內(nèi)工作輥入口側(cè)上下表以及上支承輥各增加一組電控噴嘴，控制寬度800～1680mm，將脫鹽水或平整液噴到帶鋼和工作輥及工作輥和支撐輥結(jié)合處，進(jìn)行潤滑和冷卻，降低工作輥磨損，對工作輥表面進(jìn)行冷卻，保持工作輥輥形一致性。

2）增加壓縮空氣吹掃系統(tǒng)，在平整機(jī)出口側(cè)、機(jī)腔內(nèi)布設(shè)兩組直管吹掃噴嘴，將潤滑和冷卻作用的脫鹽水或平整液控制在平整機(jī)工作輥附近區(qū)域，在張力計(jì)輥后布設(shè)兩組交角吹掃噴嘴，將酸洗帶鋼表面的脫鹽水或平整液吹干，避免出現(xiàn)水跡、黃斑等缺陷。

3）為防止脫鹽水水霧損壞液壓、電氣元件及環(huán)境污染，保證環(huán)評達(dá)標(biāo)，對機(jī)架進(jìn)行封閉保護(hù)，對廢水進(jìn)行收集外排至能介處理。

4）將濕式平整機(jī)延伸率控制在0.4～2%范圍，防止酸洗帶鋼出現(xiàn)加工硬化現(xiàn)象，潤滑介質(zhì)根據(jù)客戶需求可選擇使用脫鹽水或平整液；軋輥表面同樣分為光面輥和毛化輥，將光面輥粗糙度控制在1μm左右、毛化輥粗糙度控制在3μm左右，主要根據(jù)客戶需求及生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行合理使用。

4.2 改善措施效果

1）平整機(jī)操作人員熟練掌握了平整機(jī)生產(chǎn)操作技能，提高了根據(jù)酸洗帶鋼質(zhì)量變化應(yīng)對措施的反應(yīng)舉措，提高了平整產(chǎn)品合格率。

2）增加了平整機(jī)有效使用能力，具體體現(xiàn)在濕式平整機(jī)比干式平整機(jī)換輥頻次下降，工作輥平均使用噸位增加等方面。

3）酸洗產(chǎn)品因平整機(jī)產(chǎn)生的主要缺陷，如壓痕、輥印、劃傷等呈明顯下降趨勢。

4）酸洗產(chǎn)品表面光潔度增加。

5）平整機(jī)區(qū)域環(huán)境得到改善，降低酸洗產(chǎn)品表面受污染風(fēng)險(xiǎn)。

5 酸洗非平整和平整產(chǎn)品改善效果對比

1）酸洗非平整和平整產(chǎn)品在生產(chǎn)過程進(jìn)行對比發(fā)現(xiàn)，平整產(chǎn)品比非平整產(chǎn)品表面更加光亮，手感更加平滑，鋼卷卷形上表面更加平直。

2）濕式平整機(jī)使用光輥模式對產(chǎn)品表面質(zhì)量粗糙度改善明顯，由原來的1.6μm左右降低至0.8μm以下水平。

3）平整機(jī)延伸率控制在0.4～2%范圍，軟鋼系列抗拉和延伸率變化不大。

4）酸洗非平整和平整產(chǎn)品在某客戶使用同一零件沖壓過程進(jìn)行對比發(fā)現(xiàn)，平整產(chǎn)品比非平整產(chǎn)品沖壓后表面更加光亮，產(chǎn)品性能更加穩(wěn)定。

6 結(jié)論

1）馬鋼酸洗產(chǎn)品在平整機(jī)投入使用后，不能消除熱軋酸洗基料原有的缺陷，比如夾雜、翹皮、來料輥印、來料劃傷、凹坑等缺陷。

2）在徹底地解決了干式平整機(jī)對酸洗產(chǎn)品表面質(zhì)量的不利影響后，提高了平整機(jī)使用效能，改善了馬鋼酸洗產(chǎn)品板形、清潔度、粗糙度等質(zhì)量指標(biāo)。

4）增加了滿足更多高端客戶需求的能力，為提升馬鋼酸洗產(chǎn)品品牌打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，具有較明顯的經(jīng)濟(jì)效益。