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1、泰钢950HC轧机板面清洁度工艺探讨Yzs摘要：轧机通过控制乳化性能，提高良好的冷却、润滑性能，有效的系统拦截及吹扫保证了表面清洁度，减少黑斑的产生，辅以对其他工艺优化及设备的精心维护，使得机组的板面质量不断提高。关键词：乳化性能、工艺控制、黑斑1引言HC轧机轧辊冷却润滑系统主要有供给和排放设备组成，除油系统主要有两对除油辊和两道气道吹扫系统组成。工艺系统主要设备有净油箱（30M3）、污油箱（30M3）、系统供给泵、箱体加热器、管道加热器、冷却器、磁棒过滤器、空气搅拌器、平床过滤器，由于工艺系统的
2、不完善部分指标控制难度大导致板面清洁度差，所以有效的控制好工艺系统的稳定性，才能保证带钢的板面清洁度。2提高冷轧板表面清洁度原则上有两种途径:2.1冷轧和退火工序之间增加清洗工序,可以是单独的电解脱脂线(ECL),也可以是与连续退火相结合的清洗段；2.2轧制清洁钢板,该方法经济可取但需要使用热挥发性能优良的轧制油.3影响冷轧板表面清洁度的因素清洁度分为:a、轧后表面清洁度b、退火后表面清洁度.其中退火后表面清洁度是指退火后板面:颜色是否一致、是否有黑斑/黑带/黑斑点、是否存在边缘碳(碳黑边/蛇形边
3、)、反射率的高低。冷轧板表面清洁度是一个多因素的变量,长期的实践及实验表明:表面清洁度与轧制油的特性和工艺条件有关.4轧制油通常使用的轧制油由基础油(矿物油和油脂类)和各种添加剂(挤压剂、抗氧化剂、乳化剂等)组成.4.1润滑性能2%－4%的乳化液,其润滑机理尚不完全清楚,通常认为是在流体润滑、边界润滑、挤压润滑的混合状态下进行.4.2油膜强度不够.在轧制薄规格或变形量大的产品时,由于高压负荷会导致油膜破裂,使板面氧化变色且产生大量铁粉;4.3热稳定性低.油品在变形区高温下会发生裂解,污染轧制和退火
4、后的板面.4.4化学稳定性差.会导致循环使用的乳化液快速变质最终导致乳化液与钢板表面发生化学反应,产生铁皂,使退火后板面清洁度恶化.4.5乳化液液滴适当的离心展着性(plate-out)和极性对润滑性能是必要的,但过高的离心展着性和极性会使钢卷带出油量大,板面退火清洁度下降.5热挥发性能轧制油在退火过程中的热挥发性能对退火后板面的清洁度是至关重要的。实验室通常用TGA分析测量冷轧油的热挥发性能。类型最大挥发量温度(℃)375℃时挥发量(%)95%挥发量温度终止挥发温度(℃)500℃时残余量(%)Ⅰ
5、322754054500.42Ⅱ443264885000.53除油品残碳量和板面残留量外,优良的热挥发性能应该是:5.1最大挥发量时温度低;5.2375℃时挥发量大;5.395%的挥发量温度小于405℃;5.4终止挥发温度低;5.5500℃时残余量小。6工况条件冷轧油的专用性很强,即统一型号的冷轧油不同用户即使是同一类型的轧机,其冷轧板面表面清洁度也会有相当大差异。6.1乳化液系统a是否能保证乳化液的工艺温度和稳定性满足要求;b是否能将铁屑、非磁性颗粒和杂油及时去除;c乳化液的供给是否到位—喷嘴的
6、形式、布置,乳化液的流量、压力等;d轧机的出口、入口乳化液的拦截是否有效(气刀和除油辊);e补充水水质(PH、电导率、CL－)和酸洗后板面的清洁程度(H＋、CL－、Fe2＋)等是否受控;f乳化液的工艺参数是否得到有效的监视和测量。6.2轧制轧制工艺(轧制道次、道次压下量、轧制速度)的合理性及成品卷的卷温,轧辊的辊型、粗糙度(采用低粗糙度)和硬度。6.3退火退火类型(罩式/连退)和加热方式,退火工艺与油品的热挥发性能的适宜性,退火保护气体的种类(全氢/氨分解气)。7退火黑斑、黑带成分及成因退火黑斑/
7、黑带是指退火后钢卷(主要是薄规格≤0.5mm产品)上下面产生的无法擦除的黑斑。7.1定性分析将带有黑斑的钢板清洗干燥,进行水接触角测定(水接触角测定对判断固体表面性质---有机疏水/离子亲水是很灵敏的)。黑斑表面高的接触角说明它的表面有一层有机膜。用5%KOH溶液将黑斑钢板煮沸20分钟,在进行测定(黑斑未被除去)其接触角与无黑斑清洁表面相同。用xps(x光电子能谱分析)对带有退火黑斑钢板样与无黑斑清洁退火钢板样进行对照分析,结果表明:黑斑主要是铁的氧化物(Fe3O4),且被一层难除的有机膜覆盖。7
8、.2成原因分析a、轧制过程中,润滑失效是黑斑/黑带形成的主要原因。在水和氧气存在的条件下,润滑失效局部发生化学腐蚀,温度高会加速这种反应。在轧制过程中,通常这种化学腐蚀处于微观不可见状态,而一些润滑性能明显不足的轧制油,在第二道次、第三道次就会出现肉眼可见的斑迹(氧化变色)，这是由于润滑油膜破裂,基板新生表面暴露在空气中急剧氧化所致,而且这种氧化斑迹会在后续轧制过程中逐渐扩大、延伸、颜色也会加深,有的资料称之为“油烧”(oil-burn),氧化物是Fe3O4还是Fe2O3,很大程度
