胡 克，孔龍華，宗震宇，馮長寶

（寶鋼股份湛江鋼鐵煉鋼廠，廣東 湛江 524000）

湛江鋼鐵熱軋卷鋼質(zhì)類缺陷主要有夾渣、面翹皮、邊部翹皮三類，其中夾渣占比在80%以上，面翹皮、邊部翹皮分別由板坯縱裂、角裂造成。自2020年1月開始出現(xiàn)了大量下表頭部的白條紋狀翹皮，主要是超低碳高硅含量的軟鋼，缺陷位置在熱軋卷的下表距頭部0～170m，寬度在5～20mm，長度在2m左右不等。翹皮流入冷軋軋制后仍表現(xiàn)為翹皮，一個(gè)澆次的發(fā)生率通常高達(dá)60%～70%。典型熱卷下表頭部白條狀翹皮缺陷形貌如圖1所示。

圖1 典型熱卷下表頭部白條狀翹皮缺陷形貌

1 缺陷調(diào)查

由于缺陷主要發(fā)生在熱卷下表頭部，零星在下表其他位置，有明顯規(guī)律性，通過取樣分析排除熱軋工序因素后判斷是在板坯切割區(qū)域產(chǎn)生。對切割區(qū)域的割槍、輥道、去毛刺機(jī)等設(shè)備逐一進(jìn)行排查，最終確定缺陷產(chǎn)生的源頭是切下輥。

1.1 熱卷取樣

對熱卷缺陷部位取樣做能譜分析，結(jié)果如圖2所示。結(jié)果表明缺陷處存在被壓平的翹皮，翹皮上方未發(fā)現(xiàn)夾渣、夾雜等鋼質(zhì)成分，而基體處有大量Si、Mn元素的二次氧化顆粒，深度約70μm，排除保護(hù)渣和熱軋因素，推測為板坯表面缺陷導(dǎo)致。

圖2 熱卷取樣分析結(jié)果

1.2 板坯下表毛刺壓痕

反查板坯的熱檢畫面，發(fā)現(xiàn)部分板坯下表頭部存在毛刺壓痕。由于板坯較軟，毛刺（割縫處的熔鋼）不容易完全脫落，往往脫只落半截隨板坯行走。毛刺一旦卷入板坯和輥?zhàn)又g會在下表頭部產(chǎn)生一條壓痕，如圖3所示。

圖3 板坯下表頭部毛刺壓痕

為避免毛刺壓入板坯，專門安排人員在毛刺剛脫落一半時(shí)就用鉤子鉤掉。在確保所有送出的板坯無毛刺壓痕后，翹皮缺陷仍然不見好轉(zhuǎn)。統(tǒng)計(jì)2020年1月251塊有毛刺壓痕的板坯軋制結(jié)果，出現(xiàn)翹皮的有6塊，翹皮率僅2.39%，并且毛刺壓痕最遠(yuǎn)距頭部0.7m，折算成熱卷長度為60m，與翹皮位置沒有對應(yīng)關(guān)系，因此可以排除毛刺壓痕的因素。

1.3 返回坯檢查

對發(fā)生批量翹皮爐次的剩余板坯返回?zé)掍摍z查，發(fā)現(xiàn)部分板坯下表存在縱向間隔880m的小凹坑，深度約10mm，直徑約15mm。第一個(gè)凹坑距板坯頭部約700mm，最多連續(xù)2～3個(gè)，并非板坯全長。小凹坑形貌如圖4所示。

圖4 返回坯下表凹坑

對切割輥道設(shè)備情況進(jìn)行對照發(fā)現(xiàn)，切下輥的周長為880mm，因此初步判斷凹坑是切下輥輥面存在突出物造成的壓傷。返回坯未發(fā)現(xiàn)加熱爐造成的其他缺陷。

1.4 切下輥狀態(tài)檢查

切下輥是板坯切斷位置范圍的輥道，共10根。對1號連鑄機(jī)兩個(gè)流的切下輥輥面狀態(tài)進(jìn)行檢查，除7#、8#輥表面較為粗糙，個(gè)別輥?zhàn)颖砻嬗休p微割傷外，未見其他異常，沒有發(fā)現(xiàn)異物堆積。

切下輥的冷卻靠外置的噴淋水，相鄰兩個(gè)切下輥之間有兩個(gè)噴嘴，分別噴淋兩個(gè)切下輥。部分噴嘴有堵塞不噴水的情況，或水量很小，未打到輥?zhàn)由稀Χ氯膰娮爝M(jìn)行更換，噴嘴角度重新調(diào)整后，噴淋效果恢復(fù)正常，如圖5所示。個(gè)別切下輥高速旋轉(zhuǎn)限位故障，不能自動(dòng)高速自轉(zhuǎn)（8.5m/s），對限位進(jìn)行修復(fù)后高速旋轉(zhuǎn)恢復(fù)正常。

圖5 改進(jìn)后切下輥冷卻水噴淋狀態(tài)

3月初2號連鑄機(jī)發(fā)生了一次大批量的下表頭部白條紋狀翹皮，并且兩個(gè)流之間發(fā)生率差異很大。利用停機(jī)時(shí)間對切下輥?zhàn)屑?xì)檢查發(fā)現(xiàn)3流7#輥表面嚴(yán)重不平整，有大量割傷、結(jié)渣、熔鋼，如圖6所示。根據(jù)2號機(jī)拉速計(jì)算，板坯切割所在位置通常位于7#輥附近，進(jìn)一步說明切下輥表面狀態(tài)是造成翹皮缺陷的根源。

圖6 3流7#切下輥輥面狀況不佳

1.5 板坯打孔軋制實(shí)驗(yàn)

選取一塊在板坯下表頭部打一排孔，分為5個(gè)等級，直徑固定為8mm，深度分別為2mm、3mm、5mm、7mm、9mm。軋制結(jié)果如表1所示。

表1 不同孔深條件下軋制缺陷情況

由表1可知，在一定軋制工藝條件下，板坯上的凹坑可能在熱卷產(chǎn)生條狀翹皮缺陷，并且隨孔洞深寬比的增大，缺陷嚴(yán)重程度增大。

2 翹皮原因分析

切下輥具有擺動(dòng)功能，當(dāng)火焰割槍即將走到某根切下輥上方時(shí)，該切下輥?zhàn)詣?dòng)下擺離開板坯以防止火焰割傷輥面，并且在下擺過程中高速旋轉(zhuǎn)以甩掉滴落在輥面上的熔鋼。當(dāng)割槍駛離后，該切下輥?zhàn)詣?dòng)上擺直至接觸板坯。

經(jīng)過長期跟蹤發(fā)現(xiàn)，當(dāng)切下輥噴淋水不能持續(xù)噴到輥面上或輥?zhàn)硬荒芨咚傩D(zhuǎn)時(shí)，切割產(chǎn)生的熔鋼飛濺到輥面上就不容易脫落。這與輥面溫度和輥面粗糙度有關(guān)。輥面溫度高，熔鋼凝固慢容易粘在輥面上，輥?zhàn)愚D(zhuǎn)速慢熔鋼不易甩掉。一旦輥面粘有熔鋼，輥?zhàn)咏佑|板坯后就可能壓傷板坯，超低碳高硅含量的軟鋼尤為明顯。由于切下輥上擺后首先接觸的是板坯的頭部，因此壓傷總是在頭部高發(fā)，壓傷1～2次次后，熔鋼會脫落，如此反復(fù)。輥面長期冷卻不良會加速輥面的磨損，光潔度進(jìn)一步惡化。國內(nèi)某鋼廠生產(chǎn)不銹鋼也存在因切割熔鋼粘在輥?zhàn)由蠅簜迮鞯那闆r，并且壓痕總是規(guī)律性地出現(xiàn)在距離頭部1.22m的位置。

由于輥面冷卻水原先使用的是旋流池內(nèi)的水，因此噴嘴容易堵。通過將鑄機(jī)內(nèi)二冷水引出一路用于輥面冷卻，改善了水質(zhì)，噴嘴可保持長期通暢。對部分噴嘴角度重新調(diào)整，使冷卻水可以打到輥面上，確保冷卻效果。對切下輥噴淋水以及輥?zhàn)有D(zhuǎn)功能重新維護(hù)后下表頭部白條狀翹皮缺陷大幅減少，發(fā)生率由60%～70%下降到1%以下。

3 結(jié)論

（1）熱卷下表白條紋狀翹皮產(chǎn)生的原因是連鑄切下輥輥面粘冷鋼，對板坯下表造成壓傷。

（2）切下輥的日常維護(hù)：一是要保證輥面足夠的光潔度；二是要保證輥面噴淋冷卻水能夠打到輥面上，并且能夠覆蓋輥?zhàn)尤L；三是切下輥在下擺過程中可高速自轉(zhuǎn)。