馬鋼熱軋酸洗平整產品質量控制淺析

陳智康+楊少紅+于景輝

摘 要： 針對馬鋼熱軋酸洗產品質量提升過程中，平整機投入使用所引起的系列相關質量控制方面的問題，分析了產生的原因并提出改善措施，確保生產順利進行。

關鍵詞： 平整機；酸洗產品；質量；粗糙度

1 引言

熱軋酸洗板機組中，平整機是關鍵設備，主要功能就是改善酸洗產品板形及表面質量。馬鋼熱軋酸洗機組自立項及建成投產之初，因同類酸洗產品市場供小于求，同時也是考慮降低生產制造成本，按原機組設計的干式平整機自調試后一直沒有投入使用，但隨著酸洗產品市場競爭激烈程度的增加，酸洗產品質量提升對產品競爭力的作用凸顯，于是將熱軋酸洗產品機組的干式平整機投入使用，主要目的是改善酸洗產品板形和提高表面質量，可當干式平整機投入使用后，主要存在以下幾方面問題：操作人員操作技能不足；設備功能存在不足，酸洗產品表面出現劃傷等缺陷；平整機工作輥損耗較大；干式平整機粉塵收集系統收集效果不明顯，平整機區域粉塵污染較嚴重，無法保證酸洗產品表面的清潔度。

本文通過對干式平整機投入使用后主要出現的問題進行原因分析，并制定出相應的改進措施，經實踐表明，改進措施有效，明顯提高了馬鋼酸洗平整產品的表面質量。

2 熱軋酸洗機組簡介

2.1工藝流程

經空冷或水冷后的熱軋酸洗基料→步進梁運輸機→鋼卷拆捆帶→旋轉鞍座→#1、#2鋼卷小車→鋼卷測徑測寬→#1、#2開卷機→直頭機→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→ #3張緊輥→酸洗→漂洗→烘干 → #4糾偏輥→ #4張緊輥→平整機→#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→出口剪→卷取機→卸卷→步進梁運輸機→稱重→打捆→標示→入庫。

2.2平整機簡介

平整機主體由四輥組成，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。平整機最大軋制力1200噸，最大速度160mpm，具備軋輥平衡和彎曲系統，軋制線調節裝置，換輥裝置等功能。

平整機最大允許通過帶鋼強度及規格：

3 干式平整機主要存在問題及原因分析

干式平整機在熱軋酸洗機組設備調試期間，完成單體設備調試，區域設備聯動調試，但未進行較全面的冷、熱負荷調試，熱軋酸洗機組投產后，平整機設備處于閑置狀態，長期未投入使用，致使曾經參與平整機調試人員，因長時間沒有操作平整機，操作要領生疏，也未積累平整機使用經驗，加之調試人員崗位變動等其他因素，在將干式平整機投入使用后，主要出現以下幾方面問題，

1）操作人員對平整機HMI操作畫面各項功能鍵操作不熟悉，對平整機所具備的功能不能因帶鋼表面質量狀況快速做出手動調整，改變平整機工作模式或相對應工藝參數改善帶鋼表面質量。

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

3）干式平整機工作輥與帶鋼直接接觸，帶鋼表面經酸槽和干燥烘干機后，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，導致工作輥表面層局部受熱不均，經與帶鋼長期摩擦消耗，輥形及輥面粗糙度有一定影響，帶鋼出現縱向條紋缺陷。

4）帶鋼與平整機工作輥摩擦，產生的鐵粉殘留在工作輥表面，出現集聚現象，對后續帶鋼生產造成壓痕或輥印缺陷，同時對工作輥也會造成一定損傷。

5）干式平整機粉塵收集系統因帶鋼上表面鐵粉收集存在盲區，鐵粉漂浮范圍擴大，加上平整機開放式布置，鐵粉收集效果欠佳，導致平整機區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

針對干式平整機投入使用后主要出現的問題，冷軋分廠首先加強的平整機操作人員的技能培訓，熟悉平整機操作畫面，深入了解平整機工作原理，熟練掌握根據酸洗帶鋼表面質量作出的操作應變舉措，例如調整軋制壓力、平整延伸率等工藝參數以及工作輥快速更換等；另外，在設備方面，加強對平整機工作輥、支撐輥液壓缸行程速度及時間的精度再調試，做到了支撐輥響應時間和壓力一致，工作輥壓靠帶鋼時間一致，同時對干式平整機進行了濕式平整機改造，主要改造以下幾個方面：

1）在干式平整機基礎上去除部分粉塵收集系統，增加脫鹽水或平整液噴淋系統，即在平整機機腔內工作輥入口側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合處，進行潤滑和冷卻，降低工作輥磨損，對工作輥表面進行冷卻，保持工作輥輥形一致性。

2）增加壓縮空氣吹掃系統，在平整機出口側、機腔內布設兩組直管吹掃噴嘴，將潤滑和冷卻作用的脫鹽水或平整液控制在平整機工作輥附近區域，在張力計輥后布設兩組交角吹掃噴嘴，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、電氣元件及環境污染，保證環評達標，對機架進行封閉保護，對廢水進行收集外排至能介處理。

4）將濕式平整機延伸率控制在0.4～2%范圍，防止酸洗帶鋼出現加工硬化現象，潤滑介質根據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，主要根據客戶需求及生產計劃進行合理使用。

4.2 改善措施效果

1）平整機操作人員熟練掌握了平整機生產操作技能，提高了根據酸洗帶鋼質量變化應對措施的反應舉措，提高了平整產品合格率。

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

3）酸洗產品因平整機產生的主要缺陷，如壓痕、輥印、劃傷等呈明顯下降趨勢。

4）酸洗產品表面光潔度增加。

5）平整機區域環境得到改善，降低酸洗產品表面受污染風險。

5 酸洗非平整和平整產品改善效果對比

1）酸洗非平整和平整產品在生產過程進行對比發現，平整產品比非平整產品表面更加光亮，手感更加平滑，鋼卷卷形上表面更加平直。

2）濕式平整機使用光輥模式對產品表面質量粗糙度改善明顯，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品在某客戶使用同一零件沖壓過程進行對比發現，平整產品比非平整產品沖壓后表面更加光亮，產品性能更加穩定。

6 結論

1）馬鋼酸洗產品在平整機投入使用后，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對酸洗產品表面質量的不利影響后，提高了平整機使用效能，改善了馬鋼酸洗產品板形、清潔度、粗糙度等質量指標。

4）增加了滿足更多高端客戶需求的能力，為提升馬鋼酸洗產品品牌打下堅實的基礎，具有較明顯的經濟效益。