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热轧酸洗缺陷原因分析

2021-04-13 09:44:59 佛山市昊顺商贸有限公司 阅读

1 点状锈蚀分析及控制措施

点状锈蚀有弥散状、周期性单点状、连续多点状等,如图1所示,从缺陷外观看,图1 (a)~图1(c)均为棕褐色,而图1(d)呈现亮红色、且缺陷处蓬松。图2为点锈区微观形貌, 其中图 2 (a) 对应图1(a)缺陷,图 2(b)对应图1(b缺陷。缺陷外观虽均呈点状, 但诱因不同, 图1(a)~ 图1(c) 点锈与酸洗板生产过程相关, 为酸洗板涂油前板面异物粘附导致,而图1(d)点锈诱因为仓储过程钢卷板面结露, 具体见表 1。

2 块状锈蚀分析及控制措施

块状锈蚀呈现不规则几何形状,可分为无规则条状、周期间距的圆形状等,具体见图 3,图3(a)缺陷呈现无规则斜条状,有明显的拖尾,缺陷颜色呈现棕褐色,使用纱布擦拭无变化,缺陷发生原因为板面未完全烘干,板面残水;图3(b)缺陷外观呈黄色为主,夹杂黑色,常发生在钢卷外圈,周期与钢卷外径接近,缺陷发生原因为运输摩擦斑。

2.1 滴水斑缺陷原因及控制措施
滴水斑缺陷为漂洗后带钢表面残水未完全烘干导致,为控制带钢表面残水,酸洗机组漂洗槽出口配备有橡胶挤干辊与热风烘干系统, 挤干辊的挤干效果与热风烘干能力将直接影响到板面实物质量。
2.1.1挤干辊挤干效果管理
挤干辊挤干效果受带钢板形、挤干辊辊面磨损程度、挤干辊工作压力、挤干辊橡胶材质以及挤干辊的安装精度等影响,尤其挤干辊辊面状态对挤干效果起决定性作用。

挤干辊辊面在使用过程中受到带钢边部切割、温度梯度热应力和工作压力共同作用, 极易出现损坏,图4为挤干辊的常见破坏形式,为保证挤干辊使用效果, 必须建立关键位置挤干辊管理规范,见表2。

2.1.2热风烘干管理
烘干机工作原理为利用热风吹扫去除带钢残留水,烘干后带钢表面目视应无水迹。烘干系统由两部分构成:① 烘干机前压缩空气吹扫系统,主要利用高压力空气吹扫,去除带钢表面厚水膜;②热风干燥系统,利用热空气带走板面微水,烘干板面, 相关管理规范见表3。

2.2 摩擦斑缺陷原因及控制措施
对摩擦斑缺陷微观形貌观察及成分分析,如图5所示, 缺陷处可见明显的碾压痕迹, 碾压区域以Fe、O元素为主,未见其它异常元素。从缺陷发生频度看,缺陷发生与酸洗机组生产工艺及生产批次无显著相关性,但与运输批次强相关。
综合分析,此问题为摩擦斑缺陷,即钢卷运输过程中,钢卷外圈与其他钢卷或鞍座反复撞击, 导致外圈摩擦斑缺陷, 同时摩擦斑区域带钢表层被破坏, 防锈效果下降, 在存储过程中发生锈蚀行为。控制措施为增强运输过程中钢卷的固定,在钢卷间增加隔离橡胶垫等。

3 条状锈蚀分析及控制措施

图6(a)为典型的条状锈蚀,缺陷呈规则的长条状,目视黄棕色,钢卷外圈可见明显的浸水痕迹, 见图6(b),缺陷原因为钢卷在仓储、运输时被雨水浸入,因板面防锈油分布不均匀,油膜偏薄区域板面抗锈蚀能力不足,发生锈蚀。

为验证缺陷发生原因,进行了模拟试验,具体见表4,验证了条状锈蚀缺陷的发生过程,图7为模拟验证试验结果。

图8为不规则条状斑迹, 目视呈淡黄至灰褐色,分布在带钢肋部或近中部,上下表面对应发生, 缺陷处防锈油明显,无漏涂油问题;

对斑迹区域进行了微观形貌观察及成分分析,见图9,锈蚀区域未见明显异常,怀疑钢卷在高温、高湿存储条件下, 水汽浸入钢卷,沿钢卷层间缝隙扩散,因带钢存在凸度或浪形,水汽在层间间隙狭小处凝结,形成微水聚集,在防锈油的有效保护下,板面未发生明显的锈蚀,微水凝聚区域只形成淡黄至灰褐色斑迹,因水汽凝结随机性,斑迹分布也无固定形貌,受钢板凸度影响,钢卷层间间隙中部小于边部,因此,在宽度方向上,斑迹缺陷多发生中部区域。

综合所述,不规则条状斑迹(图 8)发生机理与图6的条状锈蚀相似, 虽钢卷端面无明显浸水痕迹,但亦属于仓储过程发生的缺陷。

4 结论

围绕热轧酸洗板板面锈蚀问题, 按缺陷形貌, 将锈蚀问题分为点状锈蚀、块状锈蚀、条状锈蚀三类,对每一类缺陷的发生原因及控制措施进行了介绍,具体如下:
1)点状锈蚀以有源锈蚀为主, 其产生原因主要为机组润滑油脂、框架锈蚀结露等,与机组厂房环境管理,通道线清洁生产相关性强,需建立有效的厂房门窗管理、通道线区域清洁、润滑油脂管理等管控制度。
2)块状锈蚀可分为块状残水锈蚀和运输过程摩擦斑,其中块状残水锈蚀与机组挤干及烘干过程相关, 需要建立挤干辊管理制度和烘干机管理制度,运输摩擦黑斑缺陷控制要关注运输过程中钢卷的固定,钢卷间增加隔离橡胶垫等。
3)条状锈蚀发生与板面涂油不均及钢卷仓储条件不佳有关,需对板面涂油均匀性及钢卷仓储环境进行管控,其中仓储环境的管理尤为重要。