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冷轧带钢粘结缺陷分类控制

互联网 2012-09-13 15:00:37

[导读] 摘要:结合冷轧带钢5种粘结缺陷的表现形式,分析了各自的形貌特征和产生原因。据此,生产中可判断出现异常的工序和环节,并及时采取相应的控制措施。

    冷连轧后的带钢在罩式炉退火过程中,相邻带钢层间易产生粘结。在平整开卷时,带钢粘结严重处因受力不均,会使带钢产生局部线条状屈服,在表面形成粘结条纹。进而,造成粘结条纹处带钢的性能、厚度发生变化,导致通条带钢性能、厚度不均,严重影响其进一步加工的能力。

  目前对带钢粘结产生的机理、相关工艺参数对粘结的影响及控制措施已多有论述[1],但均未结合粘结缺陷的特征进行分析,而在实际生产中,粘结缺陷有不同的表现形式,其产生的主要原因各异,所以应根据不同的缺陷特征制订相应的对策。

  1边部放射状粘结

  1.1表现特征

  此类粘结缺陷只出现在带钢的边部,呈放射状,如图1所示。该缺陷有以下特征:

  (1)在带钢长度方向的同一位置上,只出现在单侧,不可能两侧同时存在。

  (2)在带钢长度方向上,短程连续存在,长程间隙出现。

  (3)在短程连续存在区域内,其间隔距离具有一定的规律性。

  1.2产生原因

  冷轧后带有溢边的钢卷直接送人罩式炉退火,因在罩式炉内钢卷以堆垛方式进行退火,钢卷之间用对流板相隔,溢出部分受对流板的挤压产生折扣,在高温时会发生严重粘结。在平整开卷时,相应位置就会出现放射状的粘结条纹。

  1.3控制措施

  改善冷连轧机组出口钢卷的卷取质量。对存在溢边缺陷的钢卷,不允许直接进入罩式炉退火,必须经其他机组进行重卷后再退火。

  2边部横向粘结

  2.1表现特征

  此类粘结缺陷只出现在带钢的边部,与带钢宽度方向基本平行,如图2所示。该缺陷具有以下特征:

  (1)在带钢长度方向的同一位置上,可能出现在带钢的单侧或两侧。

  (2)粘结条纹的长度及间距变化较大。

  (3)条纹之间的角度关系较零乱。

  2.2产生原因

  产生此类缺陷的主要原因有:

  (1)如果带钢的卷取质量不好,相邻多层带钢同时溢出,且溢出量相等,形成局部凸台,则在罩式炉以堆垛方式进行退火时,会使凸台处受到集中的压应力。

  (2)如果带钢板形不良,存在较大边浪,则在罩式炉以堆垛方式进行退火时,会使钢卷端部的载荷分配不均,局部压应力过大。由上述原因造成的边部横向粘结,在带钢长度方向上的分布方式有所不同。因卷取不良而产生的粘结,在带钢长度方向上集中于溢出边处;因板形不良而产生的粘结,在带钢长度方向上随机分布。

  2.3控制措施

  冷轧钢卷,如存在卷取不良问题,必须通过其他机组进行重卷;如存在较大边浪,则在罩式炉退火时必须放置在其他钢卷之上,或通过其他机组降低张力进行重卷后再退火。

3近边部团状粘结

  3.1表现特征

  此类粘结缺陷出现在靠近带钢边部的位置,粘结条纹呈团状,如图3所示。该缺陷具有以下特征:

  (1) 粘结条纹以团形状出现,其区域内各粘结条纹的长度不等,前后短、中间长。

  (2)团形区域内,粘结条纹之间的间距较小。

  (3)团形区域在带钢长度方向上的分布没有明显的规律性。

  (4)靠近带钢边部一侧的粘结条纹较整齐,而另一侧较零乱。

  3.2产生原因

  产生此类缺陷的主要原因有:

  (1)带钢在卷取时,异物被卷入或带钢头部折叠,都会造成该区域压应力集中,在随后的罩式炉退火过程中该区域极易粘结

  (2)热轧进行调宽轧制时压下量过大,接近边部厚度增加过多,在后续轧制过程中其温度比相邻区域偏高,力学性能出现较大差异,形成“应力沟”。该区域因屈服强度低,在轧制过程中产生靠近边部的封闭形边浪,成卷后钢卷层间应力增加,在罩式炉退火过程中产生较严重的粘结。在平整开卷时,该区域的张应力分配较少,容易产生粘结条纹。

  由上述原因造成的边部团状粘结,在长度方向上的分布方式不同。卷取时有异物或带钢头部折叠产生的团状粘结区域,相对于轧后卷的位置每圈一处,其间距较长;热轧工艺不当产生的团状粘结区域在带钢长度方向上随机分布,且分布较密集。

  3.3控制措施

  要确保冷连轧机组出口带钢卷取时没有异物卷入,且带钢头部没有折叠;要减少热轧调宽轧制时的压下量,因产品规格限制则需降低轧制节奏,避免产生“应力沟”。

  4窄条状粘结

  4.1表现特征

  此类粘结缺陷区域在带钢纵向成条状,可能出现在带钢宽度方向上的任何位置,但不与带钢边部相连,如图4所示。该窄条状粘结缺陷具有以下特征:

  (1)粘结条纹呈弧形,每条粘结条纹有个极点,所有极点处于一条纵线上。

  (2)粘结区域较窄,宽度范围为20—一40mm。

  (3)条状区域可能是多个。区域内粘结条纹形状与区域所处带钢宽度方向的位置有关,越靠近中部对称性越强,靠近边部一侧的条纹比另一侧整齐。

  (4)出现此类粘结缺陷时,常常能在相应的位置发现凸包现象。

  4.2产生原因

  由于带钢横断面形状控制不当,产生了局部高点。带钢卷取时,局部高点的累加效应使该位置的压应力剧增,在随后的罩式炉退火过程中极易产生严重粘结[2]。

  对此类粘结缺陷进行跟踪,测量其带钢横向断面形状,发现部分存在很好的对应关系。图5所示为在局部高点位置出现了严重粘结

  4.3控制措施

  在轧制过程中,要控制好带钢的横断面形状,消除局部高点。如果在冷连轧机组出口发现有凸包的钢卷,必须在其他机组降低张力进行重卷。另外,在罩式炉退火过程中要合理控制升温和降温速度。

  5中部长条状粘结

  5.1表现特征

  此类粘结缺陷出现在带钢中部,如果带钢不平度的控制较差,会略向单侧偏移,如图6所示。该缺陷具有以下特征:

  (1)粘结条纹很长,略呈弧形。

  (2)粘结条纹之间的距离因粘结程度的不同而有所差异。

  (3)粘结条纹端点分布无规律,偶有分叉现象。

5.2产生原因

  产生此类粘结缺陷的原因很多,主要有:

  (1)带钢的板凸度控制不当。

  (2)带钢表面的粗糙度过小。

  (3)冷连轧机组出口带钢卷取张力过大。

  (4)罩式炉退火时保温温度、升温速度、冷却速度控制不当。

  5.3控制措施

  (1)降低带钢的板凸度,既利于对粘结缺陷的控制,又利于提高板形质量。

  (2)根据冷轧机组出口带钢粗糙度的变化规律,制订相应的技术规程进行控制[3]。

  (3)优化冷连轧机组出口带钢的卷取张力。

  (4)优化罩式炉退火工艺,关键是合理控制高温段的冷却速度[4.5]。

  6 结论

  (1)影响冷轧带钢粘结缺陷的因素和环节很多,从热轧对板凸度控制,到冷轧罩式炉的退火工艺等等。

  (2)带钢的粘结缺陷有多种表现形式,可根据对其特征的分析得出其主要的影响因素。

  (3)产生中部长条状粘结的原因最复杂,难以通过缺陷外观特征直接确认带钢产生粘结的主要原因,必须通过对带钢横断面的检测、工艺参数的调查综合分析,才能找出异常因素。

  [参考文献]

  [1]罗裕厚.冷轧钢卷产生粘结的机理及控制措施[J].钢铁钒铁。2002,23(2):29—33.

  [2]白振华,刘献东,李兴东,等.冷轧钢卷起筋量的测量及其影响因素的研究[J].钢铁,2004。39(12):47—50.

  [3]黄皆捷。吴彬.宝钢冷轧板粘结成因分析及消除对策探讨[J].轧钢.1999,16(3):13--16.

  [4]陈建民.全氢罩式炉退火带钢粘结原因分析[J].冶金设备,2005。(5)164—65.

  [5]谢建强。张杰,王聪,等.冷轧带钢粘结原因分析与解决[J].冶金设备,2006。(2):75—76,

[整理编辑:CK365测控网]
标签:  冷轧带钢[2]    粘结[58]    卷取质量[2]    控制措施[7]
 
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