劉 東
(河鋼股份有限公司唐山分公司,河北 唐山 063016)
在冷軋薄板的過程中,存在著很多的影響因素和細(xì)節(jié),這些影響因素和細(xì)節(jié)將會直接決定最后所生產(chǎn)的產(chǎn)品的質(zhì)量。在現(xiàn)階段,最看重的就是產(chǎn)品的質(zhì)量問題。如果產(chǎn)品的質(zhì)量存在著缺陷,將會導(dǎo)致客戶的流失,進(jìn)而導(dǎo)致企業(yè)利潤的下降。并且出現(xiàn)的殘次品也不能及時被處理,導(dǎo)致工藝生產(chǎn)的成本損耗。所以在當(dāng)下冷軋薄板的過程中,產(chǎn)品的質(zhì)量直接反映了加工工藝的水平高低。在當(dāng)今的市場形勢下,冷軋產(chǎn)品的競爭非常劇烈,想要從眾多的企業(yè)中脫穎而出,就必須要在產(chǎn)品的質(zhì)量上嚴(yán)格把關(guān),總結(jié)冷軋薄板在生產(chǎn)過程中板帶表面存在缺陷的原因,并分析相應(yīng)的對策,解決這些問題,彌補缺陷[1]。
平時企業(yè)一般采用厚度為1.5mm到6mm的普通薄鋼板作為冷軋薄板的坯料,所以在原料的選取上就必須要一絲不茍,來保證在冷軋薄板生產(chǎn)過程中可能會出現(xiàn)的質(zhì)量問題。選好原材料之后,就要進(jìn)行一系列的加工工序,主要存在的工序有酸洗、冷軋、脫脂、退火、平整和剪切,生產(chǎn)出來的成品一般要經(jīng)過以上幾個步驟,選好的普通鋼板在經(jīng)過酸洗的過程中,一般要用鹽酸洗去鋼板上的氧化鐵皮,來保證原材料的表面光潔,在冷軋的過程中,必須要注意冷軋到一定程度的時候,采用退火來使鋼板軟化。但是在退火之前,由于鋼板表面存在著一些油脂,所以要在退火之前將表面的油脂洗刷干凈,鋼板軟化后要進(jìn)行平整,在保證鋼板平整后,就可以對鋼板進(jìn)行剪切。
在冷軋鋼板的過程中,會進(jìn)行酸洗的這一個步驟,酸洗過程中遺留下來的廢棄鹽酸會進(jìn)入酸再生爐中進(jìn)行反應(yīng),在這個反應(yīng)的過程中,廢棄鹽酸會與空氣進(jìn)行反應(yīng),主要是與氧氣反應(yīng),在高溫的條件下,大約在600-700°C的范圍內(nèi),會與氧氣反應(yīng)生成三氧化二鐵與四氧化三鐵,主要的產(chǎn)物是三氧化二鐵,這是產(chǎn)生的一種副產(chǎn)品,用途和價值都極為廣泛,但是由于現(xiàn)階段下的技術(shù)不夠成熟,導(dǎo)致氧化鐵粉的質(zhì)量相對較低,不能夠達(dá)到要求,其中最為主要的影響因素就是酸再生爐中產(chǎn)生反應(yīng)時的各個參數(shù),研究好各個參數(shù)之間的關(guān)系,再根據(jù)這些關(guān)系采取措施。本文主要從酸再生爐里的反應(yīng)原理出發(fā),根據(jù)原理中不可避免的一些缺陷,進(jìn)行一定舉措,將氧化鐵粉的質(zhì)量提高到想要達(dá)到的結(jié)果。從而依靠這些改進(jìn)措施,重新編制原有的控制程序。
除此之外,在冷軋鋼板的任意一個環(huán)節(jié)都可以通過原理上的知識,提高生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量,保證生產(chǎn)出的產(chǎn)品能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),不能因為任何一個環(huán)節(jié)的問題導(dǎo)致經(jīng)過整個冷軋過程后的產(chǎn)品出現(xiàn)缺陷和質(zhì)量問題。
普通的鋼板在進(jìn)行一系列的冷軋過程后,往往會出現(xiàn)以下兩個缺陷,第一個是因為氣泡、裂紋、雜質(zhì)、缺口等原因所引起的表面缺陷,或者是在冷軋結(jié)束后因為某些原因所導(dǎo)致的劃痕、麻點等缺陷,還可能存在的原因就是過酸洗和欠酸洗的操作不當(dāng);第二個就是因為外力的原因,以及在分析計算過程中的錯誤導(dǎo)致的版型缺陷和尺寸缺陷[2]。
原料鋼板在煉鋼的過程中,澆注乳化液的時候不可避免地會產(chǎn)生氣泡、裂紋,更有可能出現(xiàn)雜質(zhì)混合的情況,從而導(dǎo)致生產(chǎn)的原材料本身就帶有一定的缺陷,那么經(jīng)過冷軋過后的鋼板就會產(chǎn)生氣泡等表面缺陷,這種情況的產(chǎn)生往往會導(dǎo)致整批產(chǎn)品的不合格,而造成這樣后果的主要原因就是在煉鋼過程中,所使用的乳化液本身就存在夾雜、氣泡等缺陷。
當(dāng)進(jìn)行用高壓水除鱗方面的工作時,往往會因為操作的不合理性,除鱗效果不好時,導(dǎo)致鋼板表面會有殘留的氧化鐵皮,進(jìn)而產(chǎn)生凹坑,從而形成殘次品的問題,并且在操作工的操作中,因為各個操作工的技術(shù)存在差異的問題,也會出現(xiàn)不同程度的鐮刀彎等問題,特別是會導(dǎo)致厚度不一致的問題產(chǎn)生,從而造成薄板的表面缺陷問題。
在酸洗的過程中,廢棄的鹽酸是主要的一個反應(yīng)物,但是如果當(dāng)廢棄的鹽酸的純度達(dá)不到要求時,也就不能夠保證氧化鐵粉的純度,在廢棄的鹽酸中通常會含有硅、鋁、錳等其它金屬元素,這些多余的金屬元素都是影響氧化鐵粉純度的一個重要因素,因為在再生爐中氧化反應(yīng)產(chǎn)生的過程中,會將硅和鋁錳等雜質(zhì)也進(jìn)行氧化,生成對應(yīng)的氧化物,從而產(chǎn)生其它的產(chǎn)物,降低氧化鐵粉的質(zhì)量。除此之外,當(dāng)廢棄的鹽酸中含有其它雜質(zhì)的時候,生成的二氧化硅和三氧化二鋁對再生爐中的反應(yīng)也會產(chǎn)生一定的影響,根據(jù)相關(guān)的知識,可以了解到,由于置換反應(yīng),會將鐵的含量降低,從而很大程度上影響氧化鐵粉的質(zhì)量,并且這些雜質(zhì)在一定程度上都是有害的。再生爐之前所進(jìn)行的是吸收塔的吸收工作,它主要是吸收產(chǎn)生的氯化氫氣體,這些氣體在吸收塔中經(jīng)過漂洗水的作用后會形成鹽酸,這些鹽酸都會再利用的,但是在有些生產(chǎn)廠里面生產(chǎn)的漂洗水往往會混有氯化鉀、氯化鈉、氯化鈣和氯化鎂等雜質(zhì),這些雜質(zhì)會導(dǎo)致漂洗水中的氯離子濃度升高,從而導(dǎo)致氯化氫氣體吸收得不及時,影響再生爐中主反應(yīng)的進(jìn)行,導(dǎo)致氧化鐵粉質(zhì)量的降低,進(jìn)而導(dǎo)致冷軋薄板表面存在雜質(zhì)的問題。
因為在冷軋卷酸洗的過程中,會出現(xiàn)酸洗設(shè)備陳舊的這一種情況,導(dǎo)致用酸洗鋼板的過程中,酸的使用不均勻,使得鋼板表面的氧化鐵皮出現(xiàn)欠酸洗的現(xiàn)象,就意味著鋼板表面還殘留有氧化鐵皮,而過酸洗則會造成原材料的損害,鋼板的主要成分是鐵,鐵與進(jìn)行酸洗的酸會產(chǎn)生反應(yīng),生成氯化亞鐵或者氯化鐵,覆蓋在鋼板的上面,造成鋼板的表面缺陷。
在軋制的過程中,當(dāng)原料的噸位過大時,會產(chǎn)生粘滯的現(xiàn)象,這一現(xiàn)象將會直接造成鋼板表面出現(xiàn)麻點,同時在軋制的過程中存在著操作不當(dāng)?shù)脑?,還可能造成產(chǎn)品出現(xiàn)邊浪和中間浪的現(xiàn)象。乳化液的使用不當(dāng)也會造成薄板的表面缺陷。
由于對氧化鐵粉質(zhì)量影響因素的分析,廢棄鹽酸反應(yīng)時并不能完全接觸,并且還會影響再生爐中的壓力大小,一般將鹽酸進(jìn)行濃縮,濃縮酸的密度控制在1.3~1.4克/立方厘米,再將鹽酸進(jìn)行霧化,霧化后可以采用噴灑的方式在再生爐中反應(yīng),但是需要注意的是將噴灑的壓力需要控制在一定的區(qū)間內(nèi),根據(jù)不同規(guī)格的再生爐,所需要的參數(shù)也不一樣。同時,廢棄鹽酸的噴灑量也會控制再生爐的爐溫,一般再生爐的溫度都有專門的控制設(shè)備來進(jìn)行控制,都會有一定的上限和下限,而想要達(dá)到最佳的反應(yīng)溫度,可以采取合理控制廢棄酸液的噴灑量,如果在噴灑的過程中,噴灑的廢棄鹽酸的量較少,那么噴灑的廢棄鹽酸遇到爐壁冷凝下來的冷凝酸也就越少,霧化的鹽酸不能有效的冷卻,將會直接導(dǎo)致反應(yīng)爐中的溫度增加,從而影響鋼板的酸洗質(zhì)量。
上述的影響因素中談到,廢棄的鹽酸中可能會含有少量的硅、鋁、錳等雜質(zhì)金屬,這些金屬元素在再生爐中通過與氧氣的作用,會生成其對應(yīng)的氧化物,摻雜在生成的氧化鐵粉中,使副產(chǎn)品氧化鐵粉中混有雜質(zhì),質(zhì)量降低,可以對廢棄的鹽酸進(jìn)行提純處理,可以將酸洗線產(chǎn)生的廢棄鹽酸導(dǎo)入接近80℃的貯存罐里面,可以事先在貯存罐里面加入一些鋼,這時鐵就會與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵,再將這些生成的氯化亞鐵溶液導(dǎo)入濃氨水,兩者反應(yīng)會生成氫氧化亞鐵這種淺綠色的沉淀,由于氫氧化亞鐵的吸附效果并不是特別突出,這時可以通入一定的壓縮空氣,將氫氧化亞鐵氧化為氫氧化鐵,將氫氧化鐵進(jìn)行生產(chǎn)使用,將氫氧化鐵加入再生爐中可以有效地提高氧化鐵粉的質(zhì)量。這樣對鹽酸進(jìn)行提純處理會使鹽酸對鋼板的酸洗時,反應(yīng)進(jìn)行的更加充分,更加徹底。
同時在酸洗的過程中如果出現(xiàn)欠酸洗的情況,可以適當(dāng)?shù)奶岣咚嵯磿r所用鹽酸的濃度,并且降低酸洗時的速度,讓鋼板能夠在酸中多反應(yīng)一段時間,保證鋼板表面的氧化鐵皮能夠充分完全去除。
根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式可以得到氧氣在反應(yīng)的過程中有著絕對性的作用,氧氣的含量將直接決定了氧化鐵粉的質(zhì)量問題,如果通入的空氣中的氧氣含量較低,將導(dǎo)致大量的四氧化三鐵不能夠直接轉(zhuǎn)化為三氧化二鐵,所以為了提高通入空氣中的氧氣含量,可以在輸入空氣的過程中,加入一些提高氧氣含量的設(shè)備,在進(jìn)行提升氧氣含量的過程中需要注意保留一定的水蒸氣,從而保證反應(yīng)的順利進(jìn)行,當(dāng)然這個過程必須要合理,必須要滿足企業(yè)的預(yù)算要求,在提高再生爐效率,制造更多的氧化鐵粉,來提高收益的同時,也需要考慮支出設(shè)備的預(yù)算合理性,不能為了提高通入空氣中的氧氣含量,而導(dǎo)致收益降低,一切都是為了從企業(yè)的利益出發(fā)考慮。
在用乳化液對原始鋼板材料進(jìn)行處理時,乳化液是隨機分布在鋼板表面的,并且分布不均勻、不規(guī)則,如果鋼板上多余的乳化液沒有被吹干凈,會導(dǎo)致鋼板表面發(fā)暗,并且表面上會粘有黑色的污漬,這是因為乳化液在退火的過程中沒有被完全地蒸發(fā),所以,技術(shù)相關(guān)人員可以相對地降低乳化液的濃度,將堵塞的乳化液噴口進(jìn)行疏通,保證乳化液能夠達(dá)到噴灑的效果。鋼板在剪切前需要進(jìn)行平整這一步驟,而平整的時候又需要平整液的作用,與乳化液的情況類似,如若平整液沒有被清理干凈,那么在鋼板的邊角部位就會有殘留的平整液,導(dǎo)致鋼板表面出現(xiàn)缺陷。為了避免這一缺陷,操作工和技術(shù)人員可以增加吹掃的壓力,將吹掃的角度調(diào)至只合適的角度,待鋼板完全平整后,就可以用烘干機對鋼板進(jìn)行烘干處理了,為了避免鋼板在烘干過程中會出現(xiàn)變形的現(xiàn)象,操作工和技術(shù)人員可以加大烘干的溫度,從而增強烘干的一個效果。
在冷軋薄板的生產(chǎn)過程中,工人們也會出現(xiàn)不小心的時候,造成薄板表面遭受到屋里擦傷和機械擦傷的情況,面對這種情況,可以采取以下幾種措施,首先操作工和技術(shù)人員們要及時地對產(chǎn)品進(jìn)行一定次數(shù)的檢查,同時也要檢查生產(chǎn)流程線上日否存在著異物,如果檢查過程中發(fā)現(xiàn)了異物,就需要及時得進(jìn)行清理,保證整條生產(chǎn)線的整潔,然后固定輔助設(shè)備與帶鋼應(yīng)該保持一定的間隔距離,防止因距離過近產(chǎn)生擦傷,并減小設(shè)備之間的運行速度差[3]。
冷軋過程中的產(chǎn)品產(chǎn)生表面缺陷是不可避免的,企業(yè)應(yīng)該需要做的就是在操
作的過程中減少缺陷,找到薄板表面缺陷的原因,針對性的提出解決措施,其中所包括的原因可能有:原材料煉鋼過程中不合格的原因,用高壓水進(jìn)行除鱗時的不合格,酸洗過程中的過酸洗和欠酸洗現(xiàn)象,以及酸洗所用酸存在雜質(zhì)的問題。面對這些情況,可以將用于酸洗的酸進(jìn)行一個提純處理,加大或減小酸的濃度,降低或提高酸洗的速度等。