徐建生,矫东利,王毅明

(新疆八一钢铁股份有限公司轧钢厂)

前言

随时我国环保法规的不断健全、完善与快速推进,在冷轧商品卷在后续处理技术也在逐渐改进、优化,由前期的磷化前处理工艺逐步转化为锆化前处理工艺,以减少磷对环境污染,工件在锆化前必须进行除油脂、锈蚀物、氧化皮以及表面调整等预处理。 特别是涂漆前打底用锆化还要求作表面调整,使金属表面具备一定的“活性”,形成一层纳米级的无机薄膜,达到提高漆膜附着力和耐腐蚀性的要求。 这就要求冷轧商品卷具有更高的清洁度。反射率作为带钢表面清洁度表征数据,成品卷反射率须达到80%以上方可达到客户使用要求,而八钢公司冷轧卷在罩式炉退火前,无脱脂工艺处理,因此退火后带钢表面炭黑残留量较大,冷轧商品卷反射率相对较低,清洁度无法满足客户的需求,本文从冷轧生产的各环节系统性分析影响带钢表面清洁度的原因,并制定了一系列措施,带钢表面清洁度得到大幅提升。

1 八钢公司冷轧工艺流程

八钢公司冷轧卷工艺流程如下:热轧卷(原料)—酸洗—冷轧—退火—平整—重卷剪切涂油—成品交货。 八钢公司冷轧卷在罩式炉退火前,未进行脱脂工艺处理直接进行光亮退火。 其中轧机为5连轧机组,乳化液A 系统为1#～4#轧机提供乳化液,B 系统为5#轧机提供乳化液。

2 影响带钢表面清洁度原因分析

2.1 轧机机组的影响

轧机轧制出来的冷硬卷反射率是影响商品卷反射率的主要因素,而影响冷硬卷反射率的主要因素为乳化液的各性能指标,吹扫装置的吹扫效果,带钢出口板形与卷取张力的控制。

2.2 罩退机组的影响

罩退机组作为关键性机组,主要发挥着光亮退火关键性任务,退火工艺不完善,退火操作过程的控制,炉台、内罩、对流板沾附的炭黑清洁不及时都会影响带钢表面的清洁度。

2.3 平整机组的影响

经退火后,大量细小的铁粉、残碳等污物残留在钢板表面。 在平整过程中,通过平整液的冲洗,钢板表面的残留物被平整液清洗,使钢板表面的铁粉、残碳等残留物去除,从而使带钢表面清洁度的提高。 影响带钢板面清洁度主要因素有平整液喷嘴、平整液流量、平整液浓度、吹扫装置的压缩空气的打理、吹扫装置的角度及吹扫装置本体的吹扫效果。

2.4 重卷机组的影响

影响带钢表面清洁度的主要要从辊系的周期性清洁、保养为出发点,防止辊系沾附的异物复制至带钢表面,从而影响带钢表面清洁度。

3 提高带钢表面清洁度的措施

3.1 酸洗及乳化操作控制

酸联轧机组除了常规参数控制,主要控制带钢表面乳化液的残留,同时为罩式炉机组退火做充分准备。

(1)生产前一个班对轧机的乳化液各项指标落实,乳化液A 系统:浓度目标2%(范围1. 8% ～2.2%),皂化值140～160 mg(KOH)/g,杂油含量≤20%,铁粉含量≤200×10-6,乳化液温度要求:50 ～60℃,PH 值要求:6.0～6.5,电导率＜300us/cm;乳化液B 系统:乳化液浓度目标1. 2% (范围1% ～1.5%),皂化值140～160 mg(KOH)/g,杂油含量≤15%,铁粉含量≤150×10-6。

(2)对酸洗工序酸液温度、浓度及挤干辊状态进行严格管控,并提高酸洗后带钢的漂洗效果,防止酸洗的氯离子流入至乳化液系统,乳化液B 系统氯离子不得高于20×10-6,否则进行底排处理。

(3)生产前确保末架轧机吹扫装置正常,带钢表面不允许存在乳化液残留,轧机出口吹扫压力>0.6MPa。 喷嘴不允许缺失堵塞,轧机出口牌坊冷凝水不得滴落至带钢板面上。

(4)卷取张力不得大于32kN,确保卷芯能的乳化液够得到充分挥发。

(5)板形按照微双边浪控制,严禁存在中浪,板形仪控制设定A2 为+5～+15(宽度930～1250mm)。

(6)每次更换支撑辊时,对乳化液喷嘴进行检查确认,确保乳化液喷嘴无堵塞,喷嘴角度符合工艺要求。

(7)注意控制酸洗机组活套量,具备5#轧机速度保持在500～800m/min,杜绝停车斑缺陷,且钢卷温度控制在70～90℃,使乳化液得到初步挥发。

(8)轧机机组反射率须达到60%以上,低于60%须查找原因,磁棒过滤器开启时间及频次由乳化液铁粉含量决定。

3.2 罩退工艺控制

八钢公司冷轧分厂罩退前不采用脱脂工艺,主要是利用氢气的强还原性和密度小、导热率高等优点,与高速旋转的炉台循环风机相配合,对冷轧带钢进行退火,得到表面清洁光亮,力学性能优良、均匀的钢卷。 为避免污染钢带表面,应进行如下操作:

(1)生产前对炉台的积灰(炭黑)清洗至本色,内罩内壁积灰每年清洗至少2 次。

(2)装炉按照轧机生产时间顺序进行装炉,钢种在轧机轧出后滞留时间不得超过16h。

(3)第2、3 段吹量氢量控制在25 ～30m3/h,如在400 ～550℃发生报警时,需根据报警时间的长短增加第2 或3 段吹氢时间,确保乳化液残液得到充分挥发。

(4)钢卷加热时,选用状态良好的加热罩,以避免或减少炉台报警次数。

(5)对加热罩问题点全面梳理、解决,确保煤气电动调节阀运行正常无卡阻。 烧嘴运行数量达到6个以上,确保加热曲线与设定曲线相吻合。

(6)采用双平台进行退火,增设430℃保温平台2～3h,确保乳化液能够彻底挥发。

3.3 平整工序技术要求

平整机组的作用为使带钢获得必要的性能和表面质量,满足后工序加工的要求。

(1)平整机组每次更换支撑辊辊系时,对平整牌坊进行彻底性清洁、清扫。

(2)生产前对平整液喷嘴进行检查,带钢中部的乳化液喷嘴不得存在堵塞现象,其中生产宽度小于1000mm 的钢卷时,可将上辊边部2 个喷嘴做堵塞以防止平整液从带钢边部的辊缝处窜出而溅落至带钢板面上。

(3)控制平整液浓度平整液浓度提升至3%～5%,同时平整液中部2 个喷嘴喷射孔孔径由Φ 1.5mm 更换为Φ2.0mm,以加大平整液喷射流量。

(4)吹扫喷气压力>0.47MPa,吹扫角度控制值45°～60°(生产特殊钢种时,为了进一步提高吹扫压力,可以与轧机进行错峰生产,利用生产酸洗商品卷或酸联轧停车时进行生产,吹扫压力可以提升至0.46～0.61MPa)。

(5)平整液须喷射至上下工作辊辊缝处,生产特殊钢卷前,提前3 ～5 卷对平整液喷嘴进行调整,确保平整液喷射的均匀性。

(6)生产速度不得小于500m/min,以提高带钢板面清洁度。

(7)平整后的钢卷板面反射率不合格时,在确保厚度精度的情况下,按照1.0%的延伸率再次平整一次,确保带钢表面能够清洗干净。

(8)生产该钢种时,准备间进一步降低平整机组工作辊粗糙度,将粗糙度由3. 0μm 降低至0.7μm,即光辊轧制。

3.4 重卷工序要求

(1)每周三对重卷拉矫机辊系、涂油机涂油室进行清洗,特殊钢种生产前擦洗各转动辊系,尤其是拉矫机辊系、去毛刺辊辊面。

(2)清洗后须至少生产6 卷宽度1250mm 以上的普通钢卷做过度(Q235 钢种做过度卷最佳)。

(3)生产前须对各张力辊、转向辊、去毛刺辊进行检查、清洗确认,不得将油污粘附在带钢表面上。

(4)如来料外圈板面存在平整液残留或油污,须在入口将外圈切除干净,防止缺陷粘附在转动的辊系后再次粘附在带钢表面上。

(5)重卷机组生产时按照合同要求控制涂油量,涂油量控制在0. 60 ～0. 70g/m2,生产前检查确认涂油机涂油效果,发现涂油不均及时停车冲洗刀梁,必要时将刀梁拉出后用塞片进行清洗。

4 改进效果

八钢冷轧厂采用上述措施后,冷轧商品卷反射率从2019 年不足的65%提升至现在的80%以上,目前该钢种一次通过率由前期的50%,提升至95.5%,客户满意度由前期的70%提升至100%。

5 结束语

平整机组轧制清洗两次只是做补救性措施,在正常生产过程中,要提升带钢板面清洁度,需要从轧机、罩退、平整、重卷各工序的关键过程点进行系统性控制。 要提升板面清洁度,轧机冷硬卷的清洁度至关重要,也是主要影响因素。