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)線可實現(xiàn)年產(chǎn)40 萬t熱鍍鋅產(chǎn)品，產(chǎn)品類型豐富多樣，廣泛應用于汽車板、家電板、建筑板等行業(yè)。該機組工藝包括清洗、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，成為機組亟待解決的問題。邵慧琪[1]等采用激光誘導擊穿光譜分析技術對熱鍍鋅板表面條形缺陷進行元素分布分析，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]等通過對首鋼連退機組曾產(chǎn)生的橫向條紋缺陷進行研究，最終確定為爐輥振動所致，通過張力優(yōu)化等措施解決問題。王勁[3]等認為，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，鋅層厚度越厚、帶鋼規(guī)格越厚，橫向條紋越明顯。通過提高輥面粗糙度、采用空心輥等可以解決橫向條紋缺陷問題。

1 橫向條紋缺陷形貌

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

圖1 光整機出口板面打磨可見橫向條紋

2 缺陷排查

根據(jù)缺陷形貌，對連續(xù)熱鍍鋅機組各工序帶鋼表面質量進行逐段檢查。帶鋼運行狀態(tài)下，在鋅鍋工藝段用強光手電筒照射板面，能夠明顯看到類似打磨后橫向條紋缺陷的橫向密集紋路。利用檢修停機間隔時間，對靜止狀態(tài)下的帶鋼進行橫向條紋缺陷全線排查，發(fā)現(xiàn)在光整機出口位置出現(xiàn)和水平檢查臺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)對應橫向條紋缺陷。同時，對鍍鋅板進行酸洗并與原料基板比對，原料基板未發(fā)現(xiàn)對應橫向條紋缺陷，酸洗后鍍鋅板打磨后可見橫向條紋缺陷。

2.2 運行狀態(tài)檢查

帶鋼運行狀態(tài)下，在鋅鍋工藝段，用強光手電筒照射板面，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，也確認鋅鍋沉沒輥、穩(wěn)定輥和糾正輥無明顯振動。將糾正輥短暫脫開，缺陷程度也無明顯變化。

2.3 停機狀態(tài)

（1）在爐子入口和清洗段漂洗槽位置可見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。

（2）在光整機前對帶鋼進行打磨檢查，板面未見橫向條紋缺陷。

（3）在光整機后對帶鋼進行打磨檢查，發(fā)現(xiàn)在光整機出口位置，即出現(xiàn)和水平檢查臺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)格對缺陷程度的影響發(fā)現(xiàn)，IF 鋼相對其他鋼種系列產(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程，基本確認此橫向條紋缺陷主要來源于光整機區(qū)域。其原因如下。

（1）軋硬卷基板酸洗后無橫向條紋缺陷，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，進一步分析，可能為帶鋼在低速運轉狀態(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）帶鋼運行狀態(tài)下，針對在鋅鍋工藝段用強光手電筒照射可見的密集橫向紋路，經(jīng)分析應為：帶鋼輕微晃動產(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)線配置有光整機和拉矯機，光整、拉矯區(qū)域有三個特點。

（a）此區(qū)域為全線張力最大位置；

（b）此區(qū)域大部分輥系輥徑相對較小，如光整機機架內輔助輥系，輥徑僅400 mm；

（c）此區(qū)域內輥系多與帶鋼產(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，會導致此區(qū)域油水混合物聚集，輥面清潔狀態(tài)欠佳，帶鋼經(jīng)過此輥系后被復制上不規(guī)律橫向條紋缺陷。

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

3.2 措施制定

（1）規(guī)范輥系驗收，重新梳理制定光整機輔助輥系修復技術要求，完善相關輥系檢查、更換標準。主要技術要求如下。

（a）輥面硬度：HRC=50～55；

（b）硬度均勻性：整個輥面硬度差≤2HRC；

（c）輥身動平衡：G6.3，不允許任何形式的配重；

（d）粗糙度均勻性：整個輥面粗糙度偏差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色差。

（2）優(yōu)化輥面涂層選型。關鍵易磨損輥系，對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個月更換一次。

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

3.3 改進效果

通過改進，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，產(chǎn)品兌現(xiàn)率提升至90%以上。在保證產(chǎn)品兌現(xiàn)降低內部質量成本同時，橫向條紋缺陷的改善得到了汽車廠等主要產(chǎn)品用戶的一致好評和認可。

4 結論

通過規(guī)范輥系驗收、完善相關輥系檢查，更換標準、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訂單兌現(xiàn)率已提升至90%以上。