冷轧断带原因分析
在钢铁市场整体低迷的情况下,下游用户为了控制生产成本,在增大冷轧压缩比的同时,采用不经中间退火直接大压下量轧至目标厚度的方式进行生产,压下率普遍达到 85% ~ 95% ,这对热轧卷板的冷加工性能提出了更高的要求。
冷轧基料用于制造加工易成型、强度要求不高的部件,市场需求量极大。随着生产量的增加,前道工序缺陷流至冷轧产线的风险也随之增大。原料存在缺陷易因受力不均导致裂纹产生,裂纹在轧制过程中扩展易造成轧机处断带,严重影响冷轧工序生产节奏。
且处理断带过程繁琐,给企业带来严重的经济损失。而对于热轧原料缺陷和受力的差异,对冷轧过程中因轧制边裂而导致断带的影响,很难被发觉,且在此之前,很少有相关文献资料。
将缺陷处样板用 99. 5% 无水乙醇清洗后,采用扫描电镜观察缺陷处形貌和成分,结果如图 2 所示 ( 缺陷编号与图 1 对应) 。可见缺陷( a) 处有明显颗粒状异物压入,缺陷( b) 处有大量嵌入基体杂质。
采用扫描电镜附带能谱仪( EDS) 对缺陷处非基体物质进行成分分析,结果见表 2( 成分编号与图 1 图 2 对应) 。可见缺陷( a) 处异物颗粒成分主要为铁和氧,认为缺陷处异物颗粒为热轧工序产生氧化铁压入; 缺陷( b) 处含大量钠、铝、硅、钙等杂质成分,认为缺陷处杂质为炼钢工序保护渣卷入。
图 3 为使用 Auto CAD 绘制的在冷轧轧制过程中,缺陷处裂纹形成示意图。本文取材所用的带钢,在轧制过程中轧制力和五个机架间带钢张力范围见表 3。
板坯进入加热炉后,钢坯表面会产生较厚的炉生氧化铁皮,随着铁皮厚度的增加,炉生氧化铁皮会包覆一些粒度较小、粘附在钢坯表面的保护渣。钢坯出加热炉后,由于粗除鳞水嘴堵塞、除鳞水嘴的角度和高度不当等原因使得除鳞水的打击力降低,导致除鳞后表面仍然有部分炉生氧化铁皮和保护渣颗粒没除掉。
保护渣是在连续铸钢过程中,在结晶器内的钢水液面上用以保温、防氧化和吸收非金属夹杂的物料,保护渣基本上以 SiO2 - CaO - Al2O3 三元系为主要材料。
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