銅線表面缺陷原因分析

SCR4500是一條引自美國(guó)南線公司設(shè)計(jì)研發(fā)的年產(chǎn)能可達(dá)22萬(wàn)噸銅桿連鑄連軋生產(chǎn)線；該條生產(chǎn)線以陰極銅為原料，經(jīng)熔化，澆鑄，軋制，清洗還原等工序，生產(chǎn)出具有高強(qiáng)度，高導(dǎo)電性能的光亮8mm銅線；多年來(lái)產(chǎn)品供應(yīng)各個(gè)下游廠家的生產(chǎn)要求，均得到不錯(cuò)的反饋，該條生產(chǎn)線是目前世界上最成熟最可靠的銅桿生產(chǎn)線之一。

本文通過結(jié)合SCR4500生產(chǎn)線生產(chǎn)過程以及對(duì)生產(chǎn)成品的探究，分析8mm銅桿表面質(zhì)量缺陷產(chǎn)生的原因。

1 SCR4500生產(chǎn)過程

SCR4500連鑄連軋生產(chǎn)線是一條集熔化、衡量、澆鑄、軋制、無(wú)酸清洗、卷曲收線等工序的連續(xù)作業(yè)過程；具有高度自動(dòng)化、高產(chǎn)能、高質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)。

生產(chǎn)過程是：通過上料車和卷?yè)P(yáng)機(jī)將陰極銅板加入豎爐內(nèi)，上料車設(shè)置高低限位，防止卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼絲繩由于過松或過緊導(dǎo)致意外事故發(fā)生；豎爐采用天然氣和空氣的混合氣體為原料，將原料迅速融化，熔化的銅水經(jīng)過上溜槽，過渣箱（過濾熔化銅水里的雜物）至保溫爐，由保溫爐經(jīng)下溜槽到中間包和鑄機(jī)，通過控制保溫爐的翻轉(zhuǎn)角度來(lái)確保中間包液位的恒定，來(lái)輔助配合銅水溫度的恒定；鑄機(jī)有一套銅水自動(dòng)澆鑄系統(tǒng)，可將銅水自動(dòng)注入鑄機(jī)，銅水在結(jié)晶輪內(nèi)部成型，形成鑄坯；鑄坯經(jīng)脫模后經(jīng)由夾送輥進(jìn)入一號(hào)剪切機(jī)，切去質(zhì)量不佳的鑄坯，留下的質(zhì)量符合要求的鑄坯經(jīng)由預(yù)整機(jī)矯直，通過刻輪刀，削邊刀將鑄坯邊緣雜質(zhì)、毛刺較多部分去除；矯直的鑄坯經(jīng)由粗軋機(jī)與精軋機(jī)十一架次軋機(jī)軋制，軋制出直徑為8mm的光亮銅線；粗軋機(jī)及精軋機(jī)均設(shè)計(jì)有高壓除磷裝置，除去鑄坯表面存在的雜質(zhì)，大量減少了銅桿中雜質(zhì)的含量；在鑄坯形成8mm銅線的過程中，乳化液將鑄坯溫度由850℃上下降至640℃上下；線桿出軋機(jī)后進(jìn)入一條清洗還原管道對(duì)銅桿進(jìn)行冷卻還原處理，經(jīng)風(fēng)干箱將銅桿吹干后，在經(jīng)過涂蠟，收線工序得到成品。

以市場(chǎng)價(jià)格隨機(jī)波動(dòng)為前提，模擬市場(chǎng)需求擴(kuò)大或縮小兩種情形，分別探討在不同契約參數(shù)下，供應(yīng)鏈最優(yōu)策略和最優(yōu)收益的變化情況.

2 銅桿表面缺陷分析

（1）軋輥的裂紋一般產(chǎn)生于軋輥表面的淺層部分，由于多次在使用過程中溫度（冷熱假體）循環(huán)產(chǎn)生的熱應(yīng)力造成的逐漸破裂，這種裂紋是熱循環(huán)應(yīng)力，拉應(yīng)力，塑性變形等多種因素綜合形成，塑性變形使其出現(xiàn)，拉應(yīng)力使其擴(kuò)張。

（2）軋輥的掉坑產(chǎn)生原因一般有三種：一是軋輥淺層裂紋引起的軋輥掉坑，在軋制過程中由于熱沖擊在軋輥表面形成裂紋并延伸，局部應(yīng)力過于集中造成超過了材料疲勞強(qiáng)度引起掉坑，此類軋輥車修使用后掉坑頻率相對(duì)增加；二是軋輥?zhàn)陨聿馁|(zhì)問題；三是銅坯中含有雜質(zhì)過多，雜質(zhì)溫度相對(duì)較低，質(zhì)硬，軋輥軋制過程中掉坑幾率增加；

在SCR4500生產(chǎn)的成品銅桿中，最常見的缺陷是由軋輥產(chǎn)生裂紋，掉坑引起的；由這類問題引起的現(xiàn)象，大部分表現(xiàn)為銅桿表面產(chǎn)生規(guī)律性凸起的疙瘩，使得銅桿表面不光滑，會(huì)影響后期的拔絲質(zhì)量；這種現(xiàn)象的產(chǎn)生尤其在車修后軋輥?zhàn)顬槌Ｒ姟?/p>

方位意義是“東西”的初始意義，隨著時(shí)間的推移，整個(gè)語(yǔ)言系統(tǒng)的變化，“東西”也衍生出了其他的意義。“東西”可泛指各種具體的或者抽象的事物，也可指代人。我們常說“買東西”、“賣東西”，對(duì)于“東西”的“貨物”這一意義的起源，或源于東漢時(shí)期，初時(shí)只表示貨賣的物品。彼時(shí)洛陽(yáng)為“東京”，長(zhǎng)安為“西京”，到洛陽(yáng)購(gòu)貨為“買東”，到長(zhǎng)安購(gòu)貨為“買西”，在《木蘭詩(shī)》中亦有“東市買駿馬，西市買鞍韉”，于是“東西”逐漸用來(lái)指代貨物。再后來(lái)，其指代的范圍擴(kuò)大，不再局限于貨賣的物品，而是用來(lái)指代各種具體的和抽閑的事物。不過，“東西”用來(lái)指代各種具體或抽象的事物的現(xiàn)象，宋時(shí)始見，直到明清時(shí)期才尤為廣泛。

學(xué)習(xí)《我想和你們一起玩》時(shí)，教師設(shè)計(jì)了這樣一個(gè)趣味游戲：“將男女生各分為兩個(gè)小組，男生之間開展足球?qū)官悾g開展跳繩比賽。”教師制定好比賽規(guī)則、獎(jiǎng)懲措施。在比賽的過程中，發(fā)生了一些“小情況”，男生之間缺乏團(tuán)結(jié)意識(shí)，出現(xiàn)問題總是相互指責(zé)，甚至紅隊(duì)有兩名學(xué)生直接吵了起來(lái)。教師發(fā)現(xiàn)問題后，及時(shí)解決，將兩名學(xué)生全都替換下來(lái)，并讓這兩名學(xué)生觀察藍(lán)隊(duì)隊(duì)員的表現(xiàn)。在觀察中，紅隊(duì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)他們配合得很默契，而且一名學(xué)生出現(xiàn)失誤后，他的搭檔不僅沒有責(zé)備他，反而鼓勵(lì)他、安慰他。學(xué)生認(rèn)識(shí)到自身問題，握手言和，再次投入到比賽中。這一次，他們配合得很默契。

避免上述情況的發(fā)生，需保證軋輥間隙與軋輥速度匹配，每站軋機(jī)也應(yīng)保證間隙控制在合適尺寸，匹配，減少因速度和間隙不匹配造成的刮蹭現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致停機(jī)；每次停機(jī)時(shí)應(yīng)檢查軋機(jī)進(jìn)出口導(dǎo)位與軋機(jī)是否在同一中心線上，如發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)解決，避免生產(chǎn)后造成不必要的停機(jī)；應(yīng)定期檢查導(dǎo)位間隙，導(dǎo)輪軸承，使用導(dǎo)位專用工具調(diào)整導(dǎo)位，調(diào)整導(dǎo)位使其與軋機(jī)保持同一水平線，如果發(fā)現(xiàn)位置發(fā)生偏移，應(yīng)立即進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)也應(yīng)該檢查導(dǎo)論是否存在磨損情況，導(dǎo)輪轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活，有無(wú)左右晃動(dòng)，如果發(fā)現(xiàn)上述現(xiàn)象，應(yīng)分析這種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，判讀可能原因，例如導(dǎo)輪間隙是否過大、過小，導(dǎo)輪安裝是否正確，導(dǎo)輪軸承是否需要加油等等。找出問題后，應(yīng)想辦法解決此類問題，徹底杜絕類似事情的發(fā)生。

SCR4500清洗線長(zhǎng)度約33m,不等長(zhǎng)度分成9個(gè)水箱，2、3、5、6、7、8號(hào)水箱為了更好的給銅線進(jìn)行冷卻還原在導(dǎo)管處設(shè)計(jì)有一個(gè)水包，從無(wú)酸清洗每站主管道外接一水管，與水包進(jìn)水口同一中心線處設(shè)計(jì)有一水孔，目的是對(duì)銅桿進(jìn)行更好的冷卻還原，同時(shí)托起銅線，防止銅線在自身重力的作用下與清洗線導(dǎo)管下端摩擦刮蹭，致使產(chǎn)品表面存在缺陷；但是單一水孔的設(shè)計(jì)，使得銅線在無(wú)酸清洗線內(nèi)無(wú)法保持穩(wěn)定的狀態(tài)，與清洗線內(nèi)壁發(fā)生不規(guī)則的碰撞，與導(dǎo)管發(fā)生不同程度的摩擦；經(jīng)過長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象并不是偶然存在，而是普遍現(xiàn)象；在此基礎(chǔ)上，對(duì)無(wú)酸清洗導(dǎo)管進(jìn)行改造，在原單一水孔的設(shè)計(jì)前提下，每90°增加一個(gè)同等大小的水孔，目的是使銅線在無(wú)酸清洗導(dǎo)管內(nèi)呈90°分布的四個(gè)水孔噴出的水壓的作用下保持相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)，減少與導(dǎo)管的摩擦幾率，銅線與無(wú)酸清洗內(nèi)壁碰撞聲音減小，該改造在實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐中得到了良好的使用效果，導(dǎo)管磨損現(xiàn)象消除，同時(shí)因此現(xiàn)象引起的銅桿表面缺陷得到改善。

為避免上述現(xiàn)象的發(fā)生應(yīng)在平時(shí)生產(chǎn)中尤為注意一些問題，例如保持乳液壓力的平衡穩(wěn)定，保證在正常軋制過程中乳液的正常供給，不可以造成斷供，在設(shè)備正常剪切時(shí)，我們應(yīng)及時(shí)檢查軋輥使用狀態(tài)，并在每次剪切時(shí)記錄其使用狀態(tài)，并形成對(duì)比，通過多次對(duì)比，我們從中找出乳化液噴淋壓力最適合的一個(gè)壓力值，以便對(duì)軋輥進(jìn)行更好的冷卻，減少因乳化液噴淋壓力過高或者過低造成軋輥冷熱不均或者噴淋不到位現(xiàn)象的產(chǎn)生。在正常更換系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)及時(shí)檢查乳液噴嘴有無(wú)堵塞，噴嘴有無(wú)磨損，如有發(fā)現(xiàn)應(yīng)及時(shí)處理；在剪切后開機(jī)時(shí)，為提高銅線過線成功幾率，會(huì)關(guān)閉精軋乳化液泵，成功后應(yīng)加大乳液泵壓力，至銅桿表面光滑后在降至使用壓力。同時(shí)我們應(yīng)該嚴(yán)格記錄每站軋輥的使用時(shí)間，避免因?yàn)檐堓伿褂脮r(shí)間過長(zhǎng)，造成軋輥疲勞層加深，使用時(shí)間過久的軋輥，在車修后生產(chǎn)使用時(shí)，其掉坑幾率相應(yīng)增加；如果發(fā)現(xiàn)車修后的軋輥在生產(chǎn)1～2時(shí)就出現(xiàn)軋輥掉坑的現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)替換為其他軋輥，剩余輥槽均應(yīng)不再使用，可能是因?yàn)榈谝淮问褂密堓伿褂脮r(shí)間過久導(dǎo)致，因此建議使用時(shí)間過久的軋輥可以車修更多的尺寸，以確保正常生產(chǎn)狀況下不會(huì)因軋輥掉坑造成停機(jī)，造成不必要的浪費(fèi)。合理的車修軋輥，避免因?yàn)檐囆迒栴}引起軋輥掉坑；同時(shí)注意配合，在鑄機(jī)因?yàn)樯a(chǎn)需要清理塞棒時(shí)，因塞棒上黏附有大量的除金屬外的其他金屬雜質(zhì)，其以鐵雜質(zhì)為主，鐵雜質(zhì)相較于銅而言，具有較低的溫度，相應(yīng)而言硬度較銅較高，所以應(yīng)關(guān)閉粗、精軋高壓除磷裝置，使銅坯中雜質(zhì)溫度提高，減少因?yàn)殡s質(zhì)溫度過低造成軋輥掉坑現(xiàn)象的發(fā)生，

在檢查軋機(jī)內(nèi)部發(fā)現(xiàn)無(wú)問題時(shí)，經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)在無(wú)酸清洗箱內(nèi)出現(xiàn)銅絲，而且無(wú)酸導(dǎo)管出口端存在不同程度的磨損現(xiàn)象，且在生產(chǎn)中無(wú)酸清洗線經(jīng)常會(huì)發(fā)出銅桿與管內(nèi)壁碰撞的聲音，會(huì)造成對(duì)銅桿的損傷；

SCR4500生產(chǎn)中銅線表面經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)拉絲拉槽的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象的產(chǎn)生一般可能由于軋輥速度與軋輥間隙不匹配；軋機(jī)進(jìn)出口導(dǎo)位偏移，不在同一條中心線上，造成刮蹭；進(jìn)口導(dǎo)位間隙過小，導(dǎo)輪齒輪軸承損壞；無(wú)酸清洗壓力不穩(wěn)定，并且原無(wú)酸清洗導(dǎo)管存在設(shè)計(jì)缺陷問題，導(dǎo)致銅桿在無(wú)酸清洗導(dǎo)管內(nèi)不穩(wěn)定，容易與導(dǎo)管產(chǎn)生刮蹭，從而造成拉絲拉槽現(xiàn)象的出現(xiàn)；

經(jīng)治療，觀察組總有效率(56.67%)高于對(duì)照組(36.67%)(Z=-2.546，P<0.05)，見表1。

銅線經(jīng)過清洗還原后進(jìn)入風(fēng)干箱，出風(fēng)干箱后的銅線經(jīng)由彎管輪送至夾送輥，在涂蠟筒中噴淋一層蠟液以預(yù)防長(zhǎng)時(shí)間存放銅桿氧化變黑，最后經(jīng)甩線筒形成成品，壓實(shí)打包。此過程中在彎管輪處有十余個(gè)導(dǎo)輪與銅桿緊密接觸，在生產(chǎn)時(shí)仔細(xì)觀察，如發(fā)現(xiàn)有導(dǎo)輪不轉(zhuǎn)或是轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活，在停機(jī)時(shí)應(yīng)立即更換軸承，同時(shí)應(yīng)檢查導(dǎo)輪有無(wú)磨損，掉坑等現(xiàn)象，若發(fā)現(xiàn)此類現(xiàn)象及時(shí)更換導(dǎo)輪；如發(fā)現(xiàn)導(dǎo)輪粘銅嚴(yán)重，也應(yīng)及時(shí)更換，并調(diào)整導(dǎo)輪高低至合適位置，減少粘銅情況，這樣可以消除在生產(chǎn)過程中對(duì)銅線表面缺陷的錯(cuò)誤判斷。

水蠟噴涂流量也應(yīng)調(diào)到適宜流量，以減少銅線與甩線筒的摩擦，造成銅線表面缺陷的產(chǎn)生。

3 結(jié)論

在軋機(jī)軋制過程中存在多種因素對(duì)銅線表面質(zhì)量產(chǎn)生影響，乳液壓力，軋機(jī)間隙，軋機(jī)速度，軋輥材質(zhì)，清洗線導(dǎo)管等等諸多因素，因此在日常生產(chǎn)中，應(yīng)保持?jǐn)?shù)據(jù)的相對(duì)穩(wěn)定，對(duì)異常現(xiàn)象早發(fā)現(xiàn)早處理，避免銅線表面缺陷的產(chǎn)生。

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