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连退机组炉辊表面结瘤原因分析

时间:2021-12-23 浏览:151

炉辊结瘤成因分析:

炉辊结瘤机理1.1

       炉辊结瘤主要有两种机制:一种是炉辊振动和炉辊传动控制误差导致带钢与炉辊之间滑动(带钢与炉辊之间有足够的垂直压力和切向剪应力),发生机械摩擦。在高温下,带钢表面的氧化物和铁屑在辊表面得到恢复和粘结,带钢与炉辊之间的滑动粘结磨损和振动磨损导致带钢表面金属脱落,形成炉辊表面结瘤;另一种机制是由于辊本身的磨损和氧化,辊表面的氧化物附着在[1~2]上。

1.2辊面结瘤的原因。

1.2.1连退机组清洗质量对结瘤的影响分析。

       连续退火机组入口清洗段的主要功能是清洗冷轧过程中带钢表面残留的乳化液或污垢。清洁不仅对成品的表面质量具有重要意义,而且对连续退火炉的气氛清洁也具有重要意义。

       在实际生产中,带钢在清洗段的清洗质量也对炉辊肿 瘤的程度有一定的影响。清洗质量差主要体现在两个方面:1)轧制带钢表面残留的铁粉清洗不干净;2)清洗带钢表面残留的清洗剂未清洗。其主要化学成分如图1所示:

分析炉辊及炉衬表面残留物的成分。

       从图中可以看出,na离子和k离子含量较高,含k和na的化合物主要来自清洗段的清洗剂。这说明在实际生产过程中,用于清洗带钢的清洗剂在清洗后没有完全清洗干净,这些残留物会随着时间的推移带入退火炉,沉积在炉辊和炉衬表面,久而久之形成肿 瘤。

1.2.2带钢表面退火过程中产生的沉淀物分析。

对1#、2#机组带钢表面退火过程中产生的沉淀物(以锰为例)进行实验,结果分析如图2所示。

(a)1#机组析出物(b)2#机组析出物。

图2带钢表面析出物。

      通过对1#和2#机组带钢在退火过程中沉淀的锰的富集试验,发现带钢表面有锰的富集。当带钢与辊面相对滑动时,这些富集的合金元素也容易积聚在炉辊表面,从而促 进炉辊结瘤。

      通过以上分析,炉辊肿 瘤的主要因素是:氧化铁皮或碱液等残留物因清洗不彻 底而被带入炉内;带钢表面退火过程中产生的沉淀物(mn、si等。)也可能导致肿 瘤,但这种现象目前还没有明确的改进方向,因为带钢的化学成分在实际生产中主要由用户的性能要求和一贯的制造工艺要求决定。

炉辊结瘤的预防和控制措施。

2.1炉辊结瘤预防措施。

根据上述影响炉辊结瘤的原因分析,结合目前各连退机组的控制实践,预防炉辊结瘤的主要措施如下。

(1)严格控制清洗段的工艺流程,确保轧制带钢残留的乳化液和污垢清洗干净,确保清洗过程中残留的清洗剂清洗干净,确保炉入口带钢表面的清洁,减少带钢表面的铁粉、灰尘和氧化物。

(2)严格执行炉内加热系统。在辐射管加热段,点火烧嘴点火时,炉内氧气含量控制在≤百分之0.2,主烧嘴点火时,炉内氧气含量尽量低(一般控制在≤百分之0.1),以减少炉内带钢表面氧化铁皮的产生(由于氧化铁皮热膨胀系数低,在带钢通过炉辊输送过程中,很容易从带钢表面剥落并粘结到炉辊表面,从而促 进辊面肿 瘤的产生)。

(3)调整炉辊转速和带钢速度,使其同步,避免带钢表面残留的铁粉或氧化物因速差过大而被带到炉辊上,然后在高温下粘结到带钢上。

2.2炉辊结瘤的控制措施。

       当炉辊结瘤引起的麻点缺 陷严重影响机组生产和产品质量时,处理过程非常麻烦,处理效果较差。因此,炉辊结瘤的控制重 点是加强预防。

一旦出现这种缺 陷,在长期的生产实践中,现场操作和维护人员也形成了许多宝贵的处理经验,具体如下。

(1)重新安排生产计划,安排过渡材料,对炉辊进行研磨,打磨炉辊上结瘤的异物。

(2)发现严重麻点问题时,及时切换对麻点不敏 感的用户产品,或切换生产不易产生麻点的薄料。通过这些产品与炉辊表面的作用,可以减少或消 除麻点的影响。

(3)出现严重麻点缺 陷且无法生产时,果断停机,更换炉辊。

3结束语

       本文通过各连退机组的实验数据,分析了炉辊结瘤的原因,终得出炉辊结瘤的主要因素是:由于带钢表面清洗不彻 底,氧化铁皮或碱液等残留物进入炉内;由于铁粉粘结性好,高温高压段容易结瘤;炉辊材料的不同也对结瘤的发生起着重要作用;2#、3#连退机组高温段炉辊负载高,负载波动大,负载分配不均匀,冷 却段炉辊室加热 能力不足,导致带钢在辊室和辊面之间打滑,也是炉辊结瘤的主要因素。此外,带钢表面退火过程中产生的沉淀物(mn、si等)也是结瘤的可能原因。同时,通过各连退机组的生产实践经验,总结出一些有 效的预防和控制炉辊结瘤的措施。