供稿|王明順，艾厚波 / WANG Ming-shun, AI Hou-bo

作者單位：本鋼板材股份有限公司冷軋薄板廠，遼寧 本溪 117000

內(nèi)容導(dǎo)讀熱鍍鋅生產(chǎn)工藝復(fù)雜，工序眾多，產(chǎn)生缺陷的部位及類型也千差萬別，其中生產(chǎn)線的核心設(shè)備退火爐產(chǎn)生的缺陷在處理和解決過程中比較困難。分析其主要原因是作業(yè)環(huán)境相對惡劣，處理起來需要長時間停機。文章簡述了退火爐設(shè)備維護的重要性，列舉了因日常維護不到位導(dǎo)致的爐內(nèi)氣氛異常、爐內(nèi)設(shè)備損傷嚴(yán)重對產(chǎn)品質(zhì)量的影響的實例，分析了預(yù)防爐內(nèi)缺陷的產(chǎn)生原因及后續(xù)的解決方法，對熱鍍鋅生產(chǎn)具有良好的指導(dǎo)和借鑒作用。

在連續(xù)熱鍍鋅帶鋼生產(chǎn)中，退火爐作為整條機組產(chǎn)線的核心，該崗位的操作工常被定為“關(guān)鍵崗”，由此說明連續(xù)退火爐在鍍鋅機組中的地位是不可替代的。由于連續(xù)熱鍍鋅機組設(shè)備構(gòu)成復(fù)雜，產(chǎn)品缺陷也多種多樣，其中處理起來最為困難的當(dāng)屬發(fā)生在爐輥結(jié)瘤而產(chǎn)生的硌印或劃傷。由于作業(yè)環(huán)境惡劣，且不可直觀觀察，因而導(dǎo)致處理過程異常困難，對產(chǎn)品質(zhì)量及產(chǎn)線的連續(xù)性運行影響很大，所以工藝執(zhí)行及退火爐的日常維護就顯得尤為重要。本文著重介紹設(shè)備維護對設(shè)備壽命和產(chǎn)品質(zhì)量的影響。

爐輥結(jié)瘤的原因

爐輥結(jié)瘤一般發(fā)生在改良森吉米爾法的臥式爐中，主要是由于配置的連續(xù)鍍鋅機組清洗段的能力相對薄弱。退火爐內(nèi)具有NOF段明火段加熱，帶鋼表面的殘油等雜質(zhì)可以被火焰燒掉，但當(dāng)帶鋼表面含有殘油殘鐵混合物時，就會粘附在爐輥上導(dǎo)致結(jié)瘤。這種缺陷發(fā)生輕微時，可以根據(jù)爐輥轉(zhuǎn)速的不同進行在線摩擦處理，嚴(yán)重時需要停機換輥或打磨處理。目前，新建的連續(xù)熱鍍鋅機組一般采用美鋼聯(lián)法的立式爐，很少會發(fā)生爐輥結(jié)瘤的情況(圖1)，因為與之搭配的都有強大的預(yù)清洗工藝：堿浸、堿刷、電解、水刷、漂洗等，能夠保證進入爐內(nèi)帶鋼表面的清潔性。但立式爐由于設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，輥子數(shù)量多，對日常維護的精度和質(zhì)量提出了更高的要求。改良森吉米爾法與美鋼聯(lián)法生產(chǎn)線的主要區(qū)別見表1。

圖1 罕見的立式爐爐輥結(jié)瘤

爐體密封的影響

熱鍍鋅退火爐內(nèi)，一般通入氮氣和氫氣的混合氣體，俗稱保護氣體。爐內(nèi)處于還原性的氣氛中，在帶鋼進入爐內(nèi)退火的過程中，帶鋼表面的氧化鐵被還原成海綿狀純鐵，進入鋅鍋，完成鍍鋅的過程。而如果爐內(nèi)氣氛遭到破壞，除了保護氣體外，混入空氣，將導(dǎo)致爐內(nèi)的露點、氧含量等關(guān)鍵的工藝參數(shù)發(fā)生變化。一般是由爐蓋等的密封不良、爐鼻子軟連接法蘭、風(fēng)機與爐體銜接的法蘭以及爐輥軸承端蓋密封不良等原因引起(圖2)。

圖2 典型的立式退火爐爐體密封性檢測

表1 改良森吉米爾法與美鋼聯(lián)法生產(chǎn)線的主要區(qū)別

當(dāng)爐內(nèi)混入空氣時，帶鋼在高溫含氧的情況下容易發(fā)生氧化，產(chǎn)生氧化鐵皮。這種氧化鐵皮薄而輕，如果氧化嚴(yán)重或在一定的條件下從帶鋼表面剝離，容易掉落在輥子與帶鋼之間(圖3)，經(jīng)過碾壓粘附在輥面，或者隨著帶帶鋼入鋅鍋，對鋅鍋內(nèi)成分造成影響。

圖3 爐體密封性差開爐后爐內(nèi)有大量氧化鐵皮

爐區(qū)設(shè)備維護的影響

除了爐體密封部位以外，爐區(qū)周邊的設(shè)備維護也十分重要，尤其是與爐膛相連接的管道、軸承等設(shè)備部件，在發(fā)生故障或異常時會直接將爐外的空氣、油脂等物質(zhì)帶入到爐內(nèi)(圖4)。

通過排查分析，引起圖4潤滑油泄漏至爐內(nèi)的因素主要有：(1)密封圈老化，密封效果不良，日常點檢維護不到位；(2)注油過多且溢流孔用螺絲密封，使多出的潤滑油無法及時排出，受熱膨脹后從而泄露至爐內(nèi)(圖5)。

圖4 爐輥軸承密封損壞導(dǎo)致潤滑油泄露至爐內(nèi)

圖5 爐輥軸承注油孔故障而引起的潤滑油泄漏

對于連續(xù)熱鍍鋅機組，如果要處理退火爐設(shè)備故障，就需要長時間停機并開爐作業(yè)，因而對生產(chǎn)節(jié)奏和合同按期交付都存在很大的影響，對大型鋼廠來說，將會帶來巨大的經(jīng)濟損失。

爐輥結(jié)瘤的預(yù)防和處理

結(jié)瘤的影響

帶鋼在爐內(nèi)完成退火的過程中，需要與爐內(nèi)每一根輥子發(fā)生接觸，要求輥面粗糙度均勻性一致，且無明顯損傷。一旦爐輥輥面發(fā)生結(jié)瘤，意味著表面存在凹凸不平，輕微的會對帶鋼表面產(chǎn)生色差，嚴(yán)重的會對帶鋼產(chǎn)生硌印缺陷，經(jīng)過鍍鋅后不能完全遮蓋甚至經(jīng)過光整后缺陷仍清晰可見(圖6)。爐輥結(jié)瘤不但對產(chǎn)品質(zhì)量造成影響，在處理過程中也會對爐輥輥面造成損傷，同時停爐處理也會破壞生產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)奏。

圖6 產(chǎn)品表面缺陷

預(yù)防手段

(1)保證預(yù)清洗各工序的工藝穩(wěn)定性：保證刷輥有效投入、電導(dǎo)率穩(wěn)定、電機極性切換正常、磁過濾器正常投入等，最終達到出清洗段的帶鋼潔凈；

(2)日常對爐區(qū)點檢和維護標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)，停機檢修后進行必要的爐體側(cè)漏、氮氣吹掃等環(huán)節(jié)，保證爐內(nèi)無氧化環(huán)境；

(3)爐輥軸承注油按照標(biāo)準(zhǔn)進行，杜絕過多注油或日常維護不到位；

(4)按照檢修周期開爐檢查，對爐內(nèi)輥面及周邊設(shè)備進行排查，發(fā)現(xiàn)異常情況及時處理，避免問題惡化。

結(jié)束語

退火爐作為連續(xù)熱鍍鋅機組中的核心設(shè)備，是包含著機械、液壓、電氣、儀表、檢測等多專業(yè)設(shè)備的大型綜合系統(tǒng)，因此對退火爐的日常維護和檢修提出了更高的要求。退火爐的裝備水平和維護水平在一定程度決定了連續(xù)熱鍍鋅機組的產(chǎn)品定位和用戶群體，也決定了機組的未來走向。