爐輥結瘤成因分析:
爐輥結瘤機理1.1
爐輥結瘤主要有兩種機制:一種是爐輥振動和爐輥傳動控制誤差導致帶鋼與爐輥之間滑動(帶鋼與爐輥之間有足夠的垂直壓力和切向剪應力),發(fā)生機械摩擦。在高溫下,帶鋼表面的氧化物和鐵屑在輥表面得到恢復和粘結,帶鋼與爐輥之間的滑動粘結磨損和振動磨損導致帶鋼表面金屬脫落,形成爐輥表面結瘤;另一種機制是由于輥本身的磨損和氧化,輥表面的氧化物附著在[1~2]上。
1.2輥面結瘤的原因。
1.2.1連退機組清洗質量對結瘤的影響分析。
連續(xù)退火機組入口清洗段的主要功能是清洗冷軋過程中帶鋼表面殘留的乳化液或污垢。清潔不僅對成品的表面質量具有重要意義,而且對連續(xù)退火爐的氣氛清潔也具有重要意義。
在實際生產中,帶鋼在清洗段的清洗質量也對爐輥腫 瘤的程度有一定的影響。清洗質量差主要體現(xiàn)在兩個方面:1)軋制帶鋼表面殘留的鐵粉清洗不干凈;2)清洗帶鋼表面殘留的清洗劑未清洗。其主要化學成分如圖1所示:
分析爐輥及爐襯表面殘留物的成分。
從圖中可以看出,na離子和k離子含量較高,含k和na的化合物主要來自清洗段的清洗劑。這說明在實際生產過程中,用于清洗帶鋼的清洗劑在清洗后沒有完全清洗干凈,這些殘留物會隨著時間的推移帶入退火爐,沉積在爐輥和爐襯表面,久而久之形成腫 瘤。
1.2.2帶鋼表面退火過程中產生的沉淀物分析。
對1#、2#機組帶鋼表面退火過程中產生的沉淀物(以錳為例)進行實驗,結果分析如圖2所示。
(a)1#機組析出物(b)2#機組析出物。
圖2帶鋼表面析出物。
通過對1#和2#機組帶鋼在退火過程中沉淀的錳的富集試驗,發(fā)現(xiàn)帶鋼表面有錳的富集。當帶鋼與輥面相對滑動時,這些富集的合金元素也容易積聚在爐輥表面,從而促 進爐輥結瘤。
通過以上分析,爐輥腫 瘤的主要因素是:氧化鐵皮或堿液等殘留物因清洗不徹 底而被帶入爐內;帶鋼表面退火過程中產生的沉淀物(mn、si等。)也可能導致腫 瘤,但這種現(xiàn)象目前還沒有明確的改進方向,因為帶鋼的化學成分在實際生產中主要由用戶的性能要求和一貫的制造工藝要求決定。
爐輥結瘤的預防和控制措施。
2.1爐輥結瘤預防措施。
根據(jù)上述影響爐輥結瘤的原因分析,結合目前各連退機組的控制實踐,預防爐輥結瘤的主要措施如下。
(1)嚴格控制清洗段的工藝流程,確保軋制帶鋼殘留的乳化液和污垢清洗干凈,確保清洗過程中殘留的清洗劑清洗干凈,確保爐入口帶鋼表面的清潔,減少帶鋼表面的鐵粉、灰塵和氧化物。
(2)嚴格執(zhí)行爐內加熱系統(tǒng)。在輻射管加熱段,點火燒嘴點火時,爐內氧氣含量控制在≤百分之0.2,主燒嘴點火時,爐內氧氣含量盡量低(一般控制在≤百分之0.1),以減少爐內帶鋼表面氧化鐵皮的產生(由于氧化鐵皮熱膨脹系數(shù)低,在帶鋼通過爐輥輸送過程中,很容易從帶鋼表面剝落并粘結到爐輥表面,從而促 進輥面腫 瘤的產生)。
(3)調整爐輥轉速和帶鋼速度,使其同步,避免帶鋼表面殘留的鐵粉或氧化物因速差過大而被帶到爐輥上,然后在高溫下粘結到帶鋼上。
2.2爐輥結瘤的控制措施。
當爐輥結瘤引起的麻點缺 陷嚴重影響機組生產和產品質量時,處理過程非常麻煩,處理效果較差。因此,爐輥結瘤的控制重 點是加強預防。
一旦出現(xiàn)這種缺 陷,在長期的生產實踐中,現(xiàn)場操作和維護人員也形成了許多寶貴的處理經(jīng)驗,具體如下。
(1)重新安排生產計劃,安排過渡材料,對爐輥進行研磨,打磨爐輥上結瘤的異物。
(2)發(fā)現(xiàn)嚴重麻點問題時,及時切換對麻點不敏 感的用戶產品,或切換生產不易產生麻點的薄料。通過這些產品與爐輥表面的作用,可以減少或消 除麻點的影響。
(3)出現(xiàn)嚴重麻點缺 陷且無法生產時,果斷停機,更換爐輥。
3結束語
本文通過各連退機組的實驗數(shù)據(jù),分析了爐輥結瘤的原因,終得出爐輥結瘤的主要因素是:由于帶鋼表面清洗不徹 底,氧化鐵皮或堿液等殘留物進入爐內;由于鐵粉粘結性好,高溫高壓段容易結瘤;爐輥材料的不同也對結瘤的發(fā)生起著重要作用;2#、3#連退機組高溫段爐輥負載高,負載波動大,負載分配不均勻,冷 卻段爐輥室加熱 能力不足,導致帶鋼在輥室和輥面之間打滑,也是爐輥結瘤的主要因素。此外,帶鋼表面退火過程中產生的沉淀物(mn、si等)也是結瘤的可能原因。同時,通過各連退機組的生產實踐經(jīng)驗,總結出一些有 效的預防和控制爐輥結瘤的措施。