冷軋基料“色差”分析與改進

趙旭朝

德龍鋼鐵有限公司 河北 邢臺 054009

正文：

1 引言

“色差”為近年來冷軋經常反饋的問題，冷軋基料在冷軋過程中，一般在邊部出現一條2-3cm寬度的亮帶線，與板面其他部位形成鮮明的色差，觸摸期間無明顯手感，與常規起鼓缺陷類似，色差嚴重期間形成冷軋起鼓起筋，退火時起鼓部位就會發生粘連，開卷時出現褶皺，并且對其后續鍍錫、彩涂工序的產品質量造成影響，冷軋卷出現色差現象常伴隨小批量出現，形成質量異議，給熱軋及冷軋造成損失，本文通過對色差現象進行研究分析，確認了冷軋基料板凸度與色差的關聯，通過調整冷軋基料板凸度解決了冷軋色差缺陷。

2 色差原因

通過調查冷軋客戶反饋的色差質量異議卷生產信息，發現色差卷在熱軋板厚度方面存在規律性不均的體現，與造成起鼓的原因較為相似，但對板凸度及整個冷軋基料橫截面厚度的要求更為嚴格，色差部位實測熱軋厚度偏厚0.02-0.06mm左右，經冷軋軋制后，隨著鋼卷直徑測增加，厚度不均部位被軋平，超厚部位會導致起伏越來越大，當起伏量較大時便形成冷軋起鼓，嚴重影響產品的實用性和外觀，造成產品降級或報廢，色差乃至起鼓卷引起的直接后果時使得帶材產生附加浪型，使板型和表面質量受到影響，造成產品降級。

2.1 厚度遺傳性

板坯斷面形狀具有遺傳性，會影響軋制后帶鋼的斷面形狀。形成色差的冷軋基料測量原始帶鋼厚度偏差較小，如果粗軋除鱗不均勻或軋輥冷卻水嘴的不均勻，中間坯縱向上將會有一條厚度增厚現象，經過精軋各架軋機軋制后，仍會出現縱向一條厚度增厚，增厚部位經冷軋后形成后續色差缺陷。

在加熱過程及除鱗等各工序的進行，冷軋基料橫向存在溫度不均現象，溫度不均部位經過精軋各架軋機軋制后，延伸異常同時造成橫向的厚度不均，尤其是軋輥冷卻水的不均勻或水嘴堵塞 將會導致某架軋輥局部磨損不均，嚴重時在軋輥末期出現明顯厚度不均，偏厚部位造成冷軋色差的出現。抽查軋輥冷卻水嘴異常期間的帶鋼橫向厚度情況如圖1、圖2所示：

圖1 軋輥冷卻水嘴

圖2 冷軋橫斷面厚度曲線

2.2 輥型不合理

色差與帶鋼板形關系密切，通常板形指帶鋼的平直度和橫斷面形狀，橫斷面形狀又稱板凸度，是指帶鋼沿寬度方向的厚度差，有效控制板凸度既可以當值楔形、局部高點的缺陷，而且能夠保證帶鋼平直度，造成色差鼓的因素主要為橫斷面形狀，橫斷面形狀不良的具體表現為：凸度異常或是楔形和局部高點數值較大。

通過對色差的研究分析以及結合我公司的現場實際情況，造成冷軋色差的因素主要為：一是局部存在高點，二是凸度過小。局部高點主要是由于使用CVC曲線軋輥，軋輥長期處于同一位置，導致軋輥不均勻磨損，從而導致帶鋼局部高點，在冷軋過程中不均勻延伸造成了色差現象。凸度過小主要是由于軋輥的原始凹度過小導致。軋輥凸度影響軋件在軋制時的穩定性，如果穩定性遭到破壞，軋件將偏離了軋制中心線，而隨著軋制時間的延長，這種偏離加重。由于冷軋料多為材質較軟、屈服強度較低的鋼種，因此變形抗力低，雖然在軋制3.0 mm 以下薄規格時軋制力增加，但軋輥熱凸度也隨之增加，因此，如果精軋支撐輥、工作輥原始輥形凸度過大，使軋件在軋制時穩定性、平衡性遭到破壞，軋件偏離中心線軋制必然導致楔形，楔形的出現就會使帶鋼的高點不再中間，后出現的局部高點導致了冷軋色差現象。經研究分析原始輥型凸度的異常導致了色差的頻繁發生

3 改進措施

3.1 水嘴檢查

建立軋輥冷卻水嘴檢查臺帳，各班組利用停車換輥期間對軋輥冷卻水嘴進行檢查維護，及時清理異常水嘴。梳理層流冷卻水嘴，制定層流冷卻水嘴檢查制度，保障層冷冷卻的均勻性。

3.2 新輥型設計

在冷軋料的軋制過程中，初始時的輥型是平直的，由于在軋制過程中軋輥出現熱膨脹，且輥身在軋制過程中出現不均勻受力，使得軋輥出現不均勻磨損，再加上由于軋輥出現的撓曲壓扁變形現象，使得軋制輥縫變得不再均勻，從而造成冷軋基料厚向的不均勻變形，因此，為了彌補軋制過程中輥縫不均勻而在初始的時候需要給軋輥磨削成具有一定凸度的輥形，彌補了輥縫由于熱膨脹、彈性壓扁、撓曲變形所引起的輥縫不平直現象，使輥縫保持平直。對德龍當前產生色差的熱軋過程數據進行分析，存在兩方面的問題，針對此問題對輥型重新設計，F1-F7均采用正弦曲線，包角90°，并同時增加原始凹度，輥型對比見表1，在生產過程中，軋輥每支軸向竄動一次，有效解決了不均勻磨損導致的局部高點問題。同時軋制過程中通過彎輥力的干預，將凸度控制在C40（距兩側40mm）=0.05±0.01mm之間。

表1 原、新輥型對比(*0.01mm)

新輥形的設計并投入使用后，冷軋基料板凸度控制符合要求，以C40控制0.05±0.01mm之間，對新輥型的使用進行固化，新輥型持續投入期間，無起鼓質量異議產生。

4 結束語：

消除冷軋基料橫向的溫度差，保證橫向溫度的均勻性，能夠有效解決橫向的厚度差，消除無規律性厚度因素造成的冷軋色差缺陷；

優化精軋工作輥輥型，控制冷軋基料板凸度C 4 0在0.05±0.01mm之間能夠有效解決邊部色差缺陷。