謝義康，陳德春，施劉健

（馬鞍山鋼鐵股份有限公司冷軋總廠，安徽馬鞍山 243000）

引言

某鋼廠連續(xù)鍍鋅生產(chǎn)線可實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)40 萬(wàn)t熱鍍鋅產(chǎn)品，產(chǎn)品類型豐富多樣，廣泛應(yīng)用于汽車板、家電板、建筑板等行業(yè)。該機(jī)組工藝包括清洗、退火、鍍鋅、光整、拉矯、鈍化、切邊、涂油等工序。在汽車板用戶處發(fā)現(xiàn)存在打磨后可見(jiàn)的橫向條紋缺陷，影響產(chǎn)品后續(xù)使用，訂單兌現(xiàn)率僅70%左右，成為機(jī)組亟待解決的問(wèn)題。邵慧琪[1]等采用激光誘導(dǎo)擊穿光譜分析技術(shù)對(duì)熱鍍鋅板表面條形缺陷進(jìn)行元素分布分析，發(fā)現(xiàn)鍍鋅板表面的條形缺陷是由保護(hù)渣夾雜引起的，缺陷處C、Zn 含量低，Al、Fe、Ca、Mn 等含量高。白振華[2]等通過(guò)對(duì)首鋼連退機(jī)組曾產(chǎn)生的橫向條紋缺陷進(jìn)行研究，最終確定為爐輥振動(dòng)所致，通過(guò)張力優(yōu)化等措施解決問(wèn)題。王勁[3]等認(rèn)為，穩(wěn)定輥打滑為產(chǎn)生橫向條紋缺陷的主要原因，并且在一定范圍內(nèi)，鋅層厚度越厚、帶鋼規(guī)格越厚，橫向條紋越明顯。通過(guò)提高輥面粗糙度、采用空心輥等可以解決橫向條紋缺陷問(wèn)題。

1 橫向條紋缺陷形貌

該機(jī)組在水平質(zhì)量檢查臺(tái)對(duì)板面進(jìn)行打磨檢查和取樣板進(jìn)行離線打磨檢查，發(fā)現(xiàn)存在嚴(yán)重的、明暗相間的橫向條紋缺陷，垂直于帶鋼軋制方向，主要呈以下幾個(gè)特征：整板面存在、無(wú)明顯周期規(guī)律、上下表面基本對(duì)稱、橫向條紋中明暗條紋間距約為10 mm，如圖1所示。

圖1 光整機(jī)出口板面打磨可見(jiàn)橫向條紋

2 缺陷排查

根據(jù)缺陷形貌，對(duì)連續(xù)熱鍍鋅機(jī)組各工序帶鋼表面質(zhì)量進(jìn)行逐段檢查。帶鋼運(yùn)行狀態(tài)下，在鋅鍋工藝段用強(qiáng)光手電筒照射板面，能夠明顯看到類似打磨后橫向條紋缺陷的橫向密集紋路。利用檢修停機(jī)間隔時(shí)間，對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)下的帶鋼進(jìn)行橫向條紋缺陷全線排查，發(fā)現(xiàn)在光整機(jī)出口位置出現(xiàn)和水平檢查臺(tái)打磨出基本一致形貌的橫向條紋缺陷。

2.1 軋硬卷檢查

取軋硬卷原料樣板清洗后打磨，未發(fā)現(xiàn)對(duì)應(yīng)橫向條紋缺陷。同時(shí)，對(duì)鍍鋅板進(jìn)行酸洗并與原料基板比對(duì)，原料基板未發(fā)現(xiàn)對(duì)應(yīng)橫向條紋缺陷，酸洗后鍍鋅板打磨后可見(jiàn)橫向條紋缺陷。

2.2 運(yùn)行狀態(tài)檢查

帶鋼運(yùn)行狀態(tài)下，在鋅鍋工藝段，用強(qiáng)光手電筒照射板面，能夠明顯看到類似打磨后橫向條紋缺陷的橫向密集紋路。依次調(diào)整氣刀角度、氣刀距離、鋅鍋段張力、糾正輥位置，缺陷程度均未發(fā)生明顯變化。同時(shí)，也確認(rèn)鋅鍋沉沒(méi)輥、穩(wěn)定輥和糾正輥無(wú)明顯振動(dòng)。將糾正輥短暫脫開(kāi)，缺陷程度也無(wú)明顯變化。

2.3 停機(jī)狀態(tài)

（1）在爐子入口和清洗段漂洗槽位置可見(jiàn)帶鋼表面存在疑似橫向條紋缺陷，但經(jīng)油石打磨后橫向條紋缺陷不可見(jiàn)。

（2）在光整機(jī)前對(duì)帶鋼進(jìn)行打磨檢查，板面未見(jiàn)橫向條紋缺陷。

（3）在光整機(jī)后對(duì)帶鋼進(jìn)行打磨檢查，發(fā)現(xiàn)在光整機(jī)出口位置，即出現(xiàn)和水平檢查臺(tái)打磨出基本一致形貌的橫向條紋缺陷。

（4）跟蹤排查鋼種規(guī)格對(duì)缺陷程度的影響發(fā)現(xiàn)，IF 鋼相對(duì)其他鋼種系列產(chǎn)品缺陷程度表現(xiàn)略輕。

2.4 跟蹤排查

基于以上跟蹤排查的過(guò)程，基本確認(rèn)此橫向條紋缺陷主要來(lái)源于光整機(jī)區(qū)域。其原因如下。

（1）軋硬卷基板酸洗后無(wú)橫向條紋缺陷，故排除原料所致橫向條紋的可能。

（2）帶鋼在清洗段漂洗槽和爐子入口可發(fā)現(xiàn)疑似橫向條紋缺陷，進(jìn)一步分析，可能為帶鋼在低速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，板面殘留油泥經(jīng)輥系碾壓所致，故排除入口至退火爐段所致橫向條紋的可能。

（3）帶鋼運(yùn)行狀態(tài)下，針對(duì)在鋅鍋工藝段用強(qiáng)光手電筒照射可見(jiàn)的密集橫向紋路，經(jīng)分析應(yīng)為：帶鋼輕微晃動(dòng)產(chǎn)生的光波紋路，故排除退火爐和鋅鍋區(qū)域產(chǎn)生橫向條紋缺陷的可能。

3 缺陷產(chǎn)生原因分析與措施制定

3.1 原因分析

（1）為改善板形、力學(xué)性能、鍍層表面形貌等，在連續(xù)熱浸鍍生產(chǎn)線配置有光整機(jī)和拉矯機(jī)，光整、拉矯區(qū)域有三個(gè)特點(diǎn)。

（a）此區(qū)域?yàn)槿€張力最大位置；

（b）此區(qū)域大部分輥系輥徑相對(duì)較小，如光整機(jī)機(jī)架內(nèi)輔助輥系，輥徑僅400 mm；

（c）此區(qū)域內(nèi)輥系多與帶鋼產(chǎn)生較大的包角。

綜合以上特征因素，帶鋼張力越大、輥徑越小，帶鋼單位面積受力就越大，就越容易發(fā)生塑性變形，產(chǎn)生橫向條紋缺陷。

（2）光整拉矯區(qū)域因使用光整液、脫鹽水影響，會(huì)導(dǎo)致此區(qū)域油水混合物聚集，輥面清潔狀態(tài)欠佳，帶鋼經(jīng)過(guò)此輥系后被復(fù)制上不規(guī)律橫向條紋缺陷。

（3）基于以上兩方面因素影響，涂層材質(zhì)/圓度/跳動(dòng)等輥系精度不足會(huì)加劇橫向條紋缺陷的產(chǎn)生。

3.2 措施制定

（1）規(guī)范輥系驗(yàn)收，重新梳理制定光整機(jī)輔助輥系修復(fù)技術(shù)要求，完善相關(guān)輥系檢查、更換標(biāo)準(zhǔn)。主要技術(shù)要求如下。

（a）輥面硬度：HRC=50～55；

（b）硬度均勻性：整個(gè)輥面硬度差≤2HRC；

（c）輥身動(dòng)平衡：G6.3，不允許任何形式的配重；

（d）粗糙度均勻性：整個(gè)輥面粗糙度偏差Ra≤0.3 μm；

（e）電鍍鉻后消除端面棱角毛刺；

（f）電鍍不可改變輥身輥形；

（g）電鍍后的輥身表面無(wú)色差。

（2）優(yōu)化輥面涂層選型。關(guān)鍵易磨損輥系，對(duì)輥面采用耐磨涂層處理，提高輥面涂層使用壽命。

（3）優(yōu)化輥系使用周期。光整、拉矯區(qū)域輥系每年更換一次，部分小輥每3個(gè)月更換一次。

（4）對(duì)光整拉矯區(qū)域張力控制進(jìn)行優(yōu)化。在保證帶鋼不跑偏的前提下，適當(dāng)減小光整、拉矯前后張力。

3.3 改進(jìn)效果

通過(guò)改進(jìn)，橫向條紋缺陷得到明顯改善。缺陷 讓改率由30%降低到10%以內(nèi)，產(chǎn)品兌現(xiàn)率提升至90%以上。在保證產(chǎn)品兌現(xiàn)降低內(nèi)部質(zhì)量成本同時(shí)，橫向條紋缺陷的改善得到了汽車廠等主要產(chǎn)品用戶的一致好評(píng)和認(rèn)可。

4 結(jié)論

通過(guò)規(guī)范輥系驗(yàn)收、完善相關(guān)輥系檢查，更換標(biāo)準(zhǔn)、優(yōu)化輥系使用周期及光整拉矯區(qū)域張力優(yōu)化等方式，使得熱鍍鋅板面橫向條紋缺陷得到有效控制。在減少用戶抱怨的同時(shí)訂單兌現(xiàn)率已提升至90%以上。