刘伟云 徐筱芗 戚新军 张圣东

(安阳钢铁股份有限公司)

冷轧基料山水画缺陷的分析与控制

刘伟云 徐筱芗 戚新军 张圣东

(安阳钢铁股份有限公司)

山水画缺陷是酸轧机组常见的一种表面缺陷。主要介绍了冷轧基料山水画现象的两种表现形态，针对这两种表现形态，分别分析了山水画缺陷的产生原因及预防措施。

冷轧基料 山水画 控制

0 前言

安钢冷轧酸轧机组建成投产后，随着品种结构的不断增加，对卷板的表面质量要求也越来越高。热轧酸洗板是对表面质量要求较高的产品之一。热轧酸洗板在酸洗过程中有时会出现山水画现象，造成卷板表面质量下降，影响了客户的使用。为了能够使热轧酸洗板表面质量满足客户的需求，对山水画缺陷进行了分析研究，并提出了一些改进措施。

山水画缺陷有两种表现形态，一种形态是酸洗漂洗后山水画缺陷颜色发暗、发黑，还有一种形态是酸洗漂洗后山水画缺陷颜色发黄，俗称“黄锈”，具体的照片如图1所示。

1 实验及原因分析

对产生不同形态山水画缺陷的两卷热轧酸洗板分别进行取样，所取两个试样(试样1为山水画缺陷试样，试样2为“黄锈”山水画缺陷试样)的化学成分见表1。

(a) 山水画

(b) “黄锈”山水画

牌号化学成分/%CSiMnSPAlAGCS0.04～0.06≤0.030.15～0.25≤0.020≤0.0150.020～0.045

所取山水画缺陷试样在扫描电镜下观察，试样1在扫描电镜下表面有氧化铁皮存在，试样2在扫描电镜下表面良好，具体的照片如图2所示。

(a) 试样1扫描电镜照片

(b) 试样2扫描电镜照片

酸洗的目的是去除卷板表面的氧化铁皮，预防氧化铁皮轧入带钢基体，影响冷轧板的表面质量及加工性能，同时损坏表面粗糙度很低，价格昂贵的冷轧辊。山水画现象的产生原因一种是卷板表面的三次氧化铁皮残留形成山水画黑色斑迹现象，在扫描电镜下观察卷板表面有氧化铁皮存在，如图2(a)所示；还有一种原因是酸洗后卷板表面残存的酸液没有被烘干，或者是由于设备故障或其它原因造成机组停车，酸槽内酸液排空后卷板表面残留 HCL 溶液， HCL 与铁基发生一系列的反应最终生成FeO(OH) ，即黄锈，造成卷板表面的山水画现象，此山水画缺陷在扫描电镜下观察表面良好，不存在氧化铁皮，如图2(b)所示。

2 预防措施及结果

2.1 氧化铁皮残留形成的山水画缺陷预防措施及结果

针对卷板表面三次氧化铁皮残留造成的的山水画缺陷，需要从热轧工序和冷轧工序同时改进，具体如下。

2.1.1 轧制计划的编排

轧辊表面越粗糙，带钢基体与表面氧化铁皮的界面越粗糙，带钢基体与表面氧化铁皮的粘附性越强，越容易形成微小氧化铁皮的的浅压入，造成带钢基体与氧化铁皮剥离困难，酸洗过程中不容易洗掉，表面出现山水画缺陷，影响带钢的酸洗效果，带钢表面发暗。实践证明，在使用粗糙的、受到损坏的轧辊时，往往会造成带钢酸洗时间的延长。因此热轧酸洗板轧制计划的编排及轧辊的更换频次对酸洗后的表面质量影响很大。轧制单元的后期轧辊的粗糙程度要比前期大，所以为了避免酸洗后卷板表面的山水画缺陷，热轧酸洗板在热轧过程中避免排在轧制单元的尾部[1]。

2.1.2 精轧温度及卷取张力的影响

从氧化铁皮的结构上看，终轧温度在700 ℃～900 ℃之间时，所形成的氧化铁皮含 80%～90% 的FeO，10%～20%的Fe3O4，当温度大于900 ℃，Fe2O3可以在高温下迅速生成，这时氧化铁皮除Fe3O4外，将不出现FeO ，并开始在氧化铁皮表面形成Fe2O3单独一层。FeO韧性好，易溶解于盐酸，而Fe3O4及Fe2O3是致密的，不易溶于盐酸。研究结果表明，获得符合最佳酸洗时间的氧化铁皮，终轧温度应该 850 ℃ 左右[1]，因此热轧酸洗板在轧制过程中终轧温度应尽量靠近这个温度。目前热轧酸洗板终轧温度为 870 ℃～910 ℃，因此热轧酸洗板在生产过程中，终轧温度应按下限控制。

在卷取过程中，适当提高卷取张力，提高钢卷各层之间的紧密度，防止空气进入钢卷内，带钢表面没有氧气，FeO不会增厚，有利于酸洗[2]。

2.1.3 辊面氧化膜的建立

为了消除精轧过程中产生的三次氧化铁皮，精轧工作辊辊面必须建立良好的辊面氧化膜。如果辊面的氧化膜太薄，虽不易脱落但不耐磨，如果太厚虽耐磨但易脱落，二者均会造成辊面粗糙。因此在轧制热轧酸洗板时，必须安排适量的烫辊材，保证精轧工作辊辊面氧化膜建立良好。

2.1.4 拉矫机的延伸率

拉矫机延伸率越大，对卷板表面氧化铁皮的破坏程度越大，酸洗效果会越好。但是拉矫机的延伸系数设定不能太大，如果延伸太大容易造成断带，影响生产的顺行。为了减小热轧酸洗板生产过程中山水画现象的出现，增加了拉矫机的延伸系数，延伸系数在原来的基础上增加了0.1左右，保证酸洗过程中酸液能够更好地渗透，酸洗效果更好。同时适当调整弯曲辊的插入深度，1#和2#弯曲辊的插入深度在原来的基础上分别增加2 mm～4 mm，使热轧酸洗板表面的氧化铁皮更容易酸洗。

2.2 “黄锈”山水画缺陷预防措施及结果

针对“黄锈”山水画缺陷，主要从冷轧工序加以改进，具体如下。

2.2.1 挤干辊的影响

挤干辊是酸轧机组保证酸洗效果的重要设备。为了提高酸洗后表面质量，酸洗段挤干辊(共5对)及漂洗段挤干辊(共7对)更换周期在原来的基础上减少了2万t左右，保证了带钢的酸洗效果。

2.2.2 漂洗水的影响

为了保证漂洗效果，酸轧机组漂洗段的补水方式由原来的定时补水改为了根据电导率的大小自动补水，5#漂洗槽的电导率高于50 μs/cm或者1#漂洗槽的电导率高于200 μs/cm后系统自动补水。漂洗段的温度控制是漂洗的关键，提高漂洗水的温度可以降低水的粘度，提高离子在水中的扩散能力，同时可以提高带钢自身的温度，便于带钢的烘干。漂洗水温度在原来的基础上增加10℃～20℃。

2.2.3 生产顺行的影响

对于机组停车造成的“黄锈”山水画，最好的消除办法是保证设备的正常运行及原料卷的质量，减少设备事故及工艺事故造成的停车。另外，机组停车后，可通过倒车回酸、擦拭辊面等措施来避免“黄锈”山水画出现[3]。

3 结论

1)三次氧化铁皮残留造成的山水画缺陷主要从轧制计划的编排、精轧及卷曲温度、辊面氧化膜、拉矫机延伸率四个方面加以控制；

2)“黄锈”山水画缺陷主要从挤干辊、漂洗水及减少机组停车三个方面加以控制；

3)通过一系列措施的有效实施，热轧酸洗板生产过程中表面山水画缺陷明显减少，既满足了客户的使用要求，又实现了较好的质量控制与经济效益。随着安钢冷轧连退与镀锌机组的相继投产，为下一步越来越多的品种钢的开发奠定了基础。

[1] 刘伟云，徐筱芗，厚健龙等.冷轧基料夹渣缺陷的分析与控制[J].河南冶金，2016，24(1)：9-10,42.

[2] 冷光荣，范红梅，王艳辉.热轧带钢表面氧化铁皮的成因与控制[J].江西冶金，2012，32(4)：1-3.

[3] 范光杰.酸洗板表面锈蚀的产生原因及预防对策[J].化学工程与设备，2012(7)112-114.

ANALYSIS AND CONTROL OF LANDSCAPE PAINTING DEFECT OF COLD-ROLLED BASE MATERIAL

Liu Weiyun Xu Xiaoxiang Qi Xinjun Zhang Shengdong

(Anyang Iron and Steel Stock Co.，Ltd)

Landscape painting defect is a common surface defects of the pickling tandem cold mill. The two forms of Landscape Painting Defect of cold -rolled base material were introduced. Based on the two forms of Landscape Painting Defect, the paper analyzed the causes and preventive measures.

cold-rolled base material landscape painting controlling

云，工程师，河南.安阳(45504)，安阳钢铁股份有限公司技术中心；

2016—5—21