連續(xù)臥式退火爐碳套輥結(jié)瘤的處理方法

王永

摘 要：在現(xiàn)有工藝條件下連續(xù)臥式退火爐爐輥結(jié)瘤只能控制，無(wú)法徹底杜絕。本文提出不更換碳套輥，利用磨輥去除結(jié)瘤點(diǎn)的具體方法，利用這些方法可有效降低爐輥結(jié)瘤危害，提高碳套使用壽命。

關(guān)鍵詞：磨輥；結(jié)瘤；碳套輥；無(wú)取向電工鋼

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.11.032

1 概述

連續(xù)退火是冷軋電工鋼生產(chǎn)過(guò)程中，決定磁性能及力學(xué)性能的最終工藝環(huán)節(jié)。為了充分利用微張力退火提高終產(chǎn)品的磁性能，冷軋電工鋼退火一般選用的臥式爐。臥式退火爐爐輥呈水平、平行布置，生產(chǎn)時(shí)爐內(nèi)鋼帶在爐輥上運(yùn)行，為了防止擦傷鋼帶，電工鋼退火爐爐輥一般采用石墨碳套輥。石墨材質(zhì)較軟，與鋼帶間的摩擦系數(shù)?。▋H為0.2～0.3），既耐磨，又兼具自潤(rùn)滑性，退火過(guò)程中輥面即便與鋼帶發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，也不會(huì)擦傷、劃傷鋼帶[1-4]。實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，碳套表面出現(xiàn)結(jié)瘤硬點(diǎn)時(shí)，在退火爐的高溫條件下就會(huì)在鋼帶上壓出凹坑。如爐輥結(jié)瘤一出現(xiàn)就立即停爐批量更換，不但增加了備件費(fèi)用，而且嚴(yán)重影響產(chǎn)量。因此本文探索了不更換碳套輥，通過(guò)磨輥去除結(jié)瘤點(diǎn)的方法。

2 爐輥結(jié)瘤頻率高的原因

電工鋼退火爐爐輥容易結(jié)瘤有幾方面的原因：其一，電工鋼為了降低鐵損值，成分中硅含量較高，冷軋軋制時(shí)冷硬卷表面鐵粉、硅泥殘留量較高。此類(lèi)殘留物在退火清洗時(shí)不易清洗干凈，進(jìn)入退火爐易粘結(jié)在爐輥表面形成結(jié)瘤點(diǎn)；其二，冷軋電工鋼為了降低鐵損值，抑制磁時(shí)效，要求成品碳含量不高于30ppm，而實(shí)際原料卷常常大于30ppm，高出的碳就需要在退火過(guò)程中加濕脫去。加濕脫碳過(guò)程中鋼帶表面形成的氧化物經(jīng)爐內(nèi)氫氣還原后極易粘結(jié)在爐輥表面形成結(jié)瘤點(diǎn)；其三，生產(chǎn)時(shí)鋼帶在爐輥上無(wú)包角，如爐輥轉(zhuǎn)動(dòng)精度調(diào)整不好，爐輥與鋼帶就存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，摩擦產(chǎn)生的鐵粉易凝結(jié)在爐輥表面形成結(jié)瘤點(diǎn)。

3 爐輥結(jié)瘤造成的后果

冷軋電工鋼常用厚度規(guī)格為0.35、0.5mm，而退火溫度一般高達(dá)800℃以上，因此鋼帶對(duì)結(jié)瘤點(diǎn)的敏感性特別強(qiáng)。其次，退火爐輥多達(dá)一百多根，任何一根出現(xiàn)結(jié)瘤，生產(chǎn)出的鋼帶下表面就會(huì)出現(xiàn)凹坑，輕則降級(jí)，重則報(bào)廢。生產(chǎn)過(guò)程中鋼帶出現(xiàn)爐輥結(jié)瘤類(lèi)凹坑，無(wú)法確定具體結(jié)瘤爐輥定位困難，不得不進(jìn)行批量更換。

4 通過(guò)磨輥去除爐輥結(jié)瘤的可行性

爐輥結(jié)瘤物是以鐵元素為主的硬質(zhì)點(diǎn)，鑲嵌在軟滑的石墨基體上。鐵質(zhì)點(diǎn)與鋼帶間的摩擦系數(shù)在0.5以上，如結(jié)瘤碳套輥與運(yùn)行鋼帶發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，結(jié)瘤物就有可能在鋼帶摩擦力的作用下在石墨基體上滾動(dòng)，進(jìn)而脫落。因此原理上通過(guò)磨輥去除結(jié)瘤是可行的。當(dāng)鋼帶出現(xiàn)凹坑時(shí)，首先需要確定是否為爐輥結(jié)瘤造成。這可以根據(jù)鋼帶上凹坑周期一般等于結(jié)瘤輥周長(zhǎng)的方法，確定結(jié)瘤輥類(lèi)型，再根據(jù)凹坑的方向確認(rèn)結(jié)瘤輥是跟下表面接觸的輥?zhàn)舆€是和上表面接觸的輥?zhàn)?。一般爐輥碳套輥直徑與其它接觸鋼帶的工作輥輥徑不同，且鋼帶在碳套輥上面運(yùn)行的，只能形成下表面凹坑，結(jié)合這兩點(diǎn)就很容易確定是否碳套是否結(jié)瘤。當(dāng)確認(rèn)爐輥出現(xiàn)結(jié)瘤后，就可以根據(jù)爐輥結(jié)瘤程度采用以下模式磨爐輥。

5 磨輥的實(shí)施過(guò)程

5.1 磨輥方案的制定

（1）板面凹坑輕微不影響判級(jí)時(shí)啟動(dòng)在線磨爐輥模式。采用此模式時(shí)其它生產(chǎn)工藝參數(shù)不變，從易結(jié)瘤區(qū)域開(kāi)始一次設(shè)定4-16根爐輥加速或降速轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)核算時(shí)間和速度，當(dāng)經(jīng)過(guò)磨爐輥區(qū)域的鋼帶到達(dá)出口質(zhì)量檢查臺(tái)時(shí)，出口停線進(jìn)行檢測(cè)。如發(fā)現(xiàn)凹坑變長(zhǎng)，周期發(fā)生變化，說(shuō)明結(jié)瘤點(diǎn)在變速磨削的爐輥上。這樣就可以依次減少磨輥數(shù)定位結(jié)瘤爐輥。如凹坑未變化，則停止已磨削爐輥，開(kāi)始磨削其它區(qū)域的爐輥，直至定位結(jié)瘤爐輥。

（2）當(dāng)凹坑將要達(dá)到降級(jí)程度時(shí)啟用停線磨爐輥模式。此時(shí)上厚度為0.7-0.9mm的厚帶停在爐內(nèi)，低速轉(zhuǎn)動(dòng)爐輥，對(duì)所有爐輥進(jìn)行整體磨削。磨削時(shí)間根據(jù)凹坑嚴(yán)重程度在30-120min之間。

（3）當(dāng)停線磨爐輥重新起線后，發(fā)現(xiàn)還有頑固的結(jié)瘤點(diǎn)未磨掉時(shí)啟動(dòng)連續(xù)磨爐輥模式。此時(shí)需要不間斷的減速磨削結(jié)瘤輥，延緩結(jié)瘤點(diǎn)長(zhǎng)大，直至檢修換輥。

5.2 準(zhǔn)確定位結(jié)瘤爐輥

通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間觀察，我們發(fā)現(xiàn)碳套輥結(jié)瘤后，與鋼帶無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)凹坑呈點(diǎn)狀，發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)凹坑延軋制方向呈條狀，且相對(duì)運(yùn)行速度越大，凹坑越長(zhǎng)。碳套輥運(yùn)行線速度大于鋼帶運(yùn)行速度時(shí)，凹坑周期小于碳套輥周長(zhǎng)，碳套輥運(yùn)行線速度小于鋼帶運(yùn)行速度時(shí)，凹坑周期大于碳套輥周長(zhǎng)。利用此原理，通過(guò)加速或減速轉(zhuǎn)動(dòng)各區(qū)域爐輥就可以確定結(jié)瘤爐輥的具體位置。

5.3 提高磨輥效果的措施

在線磨輥過(guò)程中要盡量生產(chǎn)爐溫要求低的牌號(hào)，爐溫降低結(jié)瘤體體積收縮量大于石墨基體，結(jié)瘤點(diǎn)與石墨基體間易出現(xiàn)間隙，更易于掉落。磨爐輥時(shí)使用厚帶，爐輥受到的摩擦力更大，更有利于提高磨輥效果。磨輥過(guò)程中爐輥先以高于鋼帶的速度轉(zhuǎn)動(dòng)3～5min，然后再以低于鋼帶的速度轉(zhuǎn)動(dòng)3～5min，依次交替，結(jié)瘤點(diǎn)先受到逆鋼帶運(yùn)行方向的摩擦力，然后受到順?shù)搸Х较虻哪Σ亮ΓY(jié)瘤點(diǎn)前后滾動(dòng)在碳套上磨出一個(gè)凹槽，當(dāng)其滾至凹槽較寬處時(shí)，結(jié)瘤點(diǎn)就容易脫落。為了降低磨爐輥時(shí)對(duì)爐內(nèi)張力影響，磨爐輥時(shí)相鄰爐輥采用加、減速交替磨輥，相鄰爐輥對(duì)鋼帶的摩擦力方向相反，正好抵消，降低了對(duì)爐區(qū)張力的影響。

6 結(jié)束語(yǔ)

（1）利用磨輥準(zhǔn)確定位結(jié)瘤爐輥位置，去除爐輥結(jié)瘤從生產(chǎn)實(shí)踐角度看完全可行。

（2）利用加減速在線交替磨輥法、停線磨法結(jié)合連續(xù)磨輥法，可有效去除爐輥結(jié)瘤點(diǎn)，降低凹坑缺陷對(duì)無(wú)取向硅鋼產(chǎn)品質(zhì)量的影響。

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