不銹鋼軋制過程板面缺陷分析及對策

張旭,楊小幺

(中國石化潤滑油研發(上海)中心,上海200080)

不銹鋼軋制過程板面缺陷分析及對策

張旭,楊小幺

(中國石化潤滑油研發(上海)中心,上海200080)

介紹了不銹鋼薄板軋制過程中設備狀態及軋制油對板面質量可能產生的影響及相應的解決辦法。分析了東北某精密不銹鋼公司軋制過程中板面產生缺陷的主要原因,提出相應的改進措施。指出合理的軋制工藝、良好的設備狀態、性能優異的軋制油相互配合才能生產出高質量的產品。當板面質量出現問題時,應當從軋制工藝、設備狀態、軋制油幾個方面進行分析,找出主要矛盾對癥下藥,才能制定出合理的改進措施。

不銹鋼;軋制;軋制油;板面缺陷;改進措施

Abstract:The potential i mpacts of equipm ent status and rolling o il on plate surface quality in rolling process of stainless steelplate and the corresponding so luti ons are described.The m ain causes of plate surface defects in a precious stainless steel company in Northeast China are analyzed and the corresponding i mprovem ent m easures are put forw ard.It is pointed out that the reasonable rolling process,steady device status and excellent rolling oils should comp lem ent each o therw ell to p roduce high-quality products.W hen the plate surface has som e defects,the principalcauses should be found out in order to deter m ine reasonable i mprovem ent m easures.

Key words:stainless steel;rolling;rolling oil;plate surface defect;i mprovem ent m easure

0 前言

軋制油是冷軋軋制過程的重要因素之一,軋制過程中如果沒有冷卻潤滑,冷軋是無法進行的。軋制過程中,變形區由于壓力的作用,軋輥產生彈性變形,帶材產生塑性變形。軋制油通過帶材的楔入作用進入變形區,粘附在鋼板及軋輥上起潤滑作用。軋制油使用性能好壞,直接影響軋制過程的穩定性和板面質量。文章介紹軋制油性能對板面質量的影響。

東北某精密不銹鋼公司是目前我國東北地區最大的精密冷軋不銹鋼薄帶生產基地。公司主要生產(0.03～1.0)mm×(40～600)mm的硬態、半硬態、軟態精密冷軋不銹鋼薄帶,表面質量為2B、2D、BA的產品,鋼種包括300、400系列,代表鋼種為SUS304、SUS301、SUS430等。公司現有一臺14輥可逆式軋機用于生產。設備工藝參數如下:

軋機型號:BYJ-600B14;

軋機形式:可逆式14輥冷軋機;

工作輥:Φ42 mm×600 mm;

軋制速度:240 m/min;

軋制力:最大1250 kN;

生產鋼種:不銹鋼;

坯料規格:≤1.0×(250～500)mm;

成品規格:(0.05～0.3)mm×(250～500)mm。

該生產線2007年7月安裝調試完畢,使用某進口品牌的不銹鋼軋制油,使用半年后發現如下問題:

(1)軋制油顏色變深較快,玻璃瓶中室溫下放置4個月呈深紅色,軋機系統使用中軋制油呈褐黑色。

(2)軋后板面有或明或暗的條狀色差。

(3)軋后板面有拖尾坑狀缺陷。

1 原因分析

不銹鋼精密薄板的軋制十分重視板面質量,不但要求板形好,精度高,而且要求板面光亮,因而除要求使用一定粗糙度的軋輥外,對軋制油也有較高的要求。要求軋制油有適宜的粘度、良好的氧化安定性、優異的潤滑和冷卻性能。設備狀態不良和不能滿足工藝要求的軋制油都可能造成軋制薄板板面缺陷,因此可以從設備狀態和軋制油兩個方面對該公司14輥軋機目前存在的問題進行分析。

(1)設備狀態對板面質量的影響因素分析

不銹鋼薄板生產過程中,設備狀態對板面質量的影響可能有如下幾種,見表1。

表1 不銹鋼軋制過程中與軋機調整相關的常見問題分析及改進措施

由表1分析可知生產過程中出現的板面色差、坑狀拖尾缺陷都與輥系缺陷有關,通過更換工作輥、支撐輥、擠干輥、張力輥,提高軋制由過濾精度防止大顆粒雜質粘附在輥系上,可以解決上述缺陷。

(2)軋制油性能對板面的影響因素分析(見表2)。

表2 不銹鋼軋制過程中與軋制油相關的常見問題分析及改進措施

為了進一步分析軋制油性能對板面缺陷的影響,還對14輥軋機在用油及新油進行了取樣分析,結果如表3所示。

表3 14輥軋機在用油及新油理化性能分析

從表3數據可知,軋制油運動粘度、酸值略有增加,氧化安定性、油膜強度明顯下降。新舊軋制油的粘度指數、皂化值變化不是很明顯,結合新舊油的紅外譜圖(見圖1、圖2)可知,軋制油的主體成分在使用過程中變化不是很大。

圖1 進口新油紅外譜圖

圖2 進口在用油紅外譜圖

根據該公司軋機特點及軋制產品規格要求應該使用潤滑性更好的軋制油,即要求所用軋制油有更高的皂化值和油膜強度?，F用軋制油皂化值、油膜強度偏低說明軋制油潤滑性能不能滿足要求,可能導致板面擦傷、軋制力偏大,也會導致軋制油老化過快,這也是軋制油顏色很快變深的原因之一。另外現用軋制油玻璃瓶中室溫下放置4個月呈深紅色,說明軋制油本身的氧化安定性不好,也是軋制油顏色很快變深的主要原因。

從上述兩個方面的分析可知,目前生產過程中出現的問題可能來自于設備狀態和軋制潤滑油兩個方面,因此需要針對這兩個方面存在的問題采取改進措施。

2 改進方案

中國石化潤滑油公司指派潤滑、軋鋼方面的專家到現場實地考察,對板面缺陷形狀、規律性進行分析,檢查輥系缺陷。認為軋后板面條狀色差和規律性出現的拖尾坑狀缺陷和軋機輥系表面缺陷有關,建議對工作輥、支撐輥進行更換。

軋制油方面,根據該公司軋機參數、工藝質量要求及現用油狀況而專門開發了調整用添加劑T9102,主要性能見表4,添加比例為在用油質量的25%,調整后油品粘度指數、皂化值、PB值、氧化安定性等指標均有較大改善,調整后油品的綜合性能見表5?；靸斗绞綖閷④垯C系統中現用油總量的25%的T9102加入系統中,溫度維持在30～40℃,循環2 h左右,循環均勻后即可正常生產。

表4 T9102性能指標

表5 調整后油品性能指標

3 預計效果

通過采取對設備狀態存在問題的分析、調整,及補加添加劑提高軋制油的氧化安定性和潤滑性能兩項措施,預計可以解決目前生產過程中存在的問題,達到如下的效果:

(1)消除軋后板面缺陷,得到良好的板面質量。

(2)維持軋制油較好的使用性能,延長軋制油使用壽命。

4 工業應用

2008年5月將添加劑T9102加入到14輥軋機油槽中,使用后油品顏色有所好轉,軋制油潤滑性能、冷卻性能有所提高。同時配合更換輥系、調整軋制工藝,使得先前的問題得到解決,生產進入正常狀態。

5 結論

不銹鋼薄板軋制過程中要想生產出板面質量符合要求的產品,除要求合理的軋制工藝外,各設備都要處于良好的工作狀態,還要使用與軋機和所要求板面質量相一致的軋制油。軋制工藝、設備、軋制油配合才能生產出高質量的產品。當板面質量出現問題時,應當從軋制工藝、設備狀態、軋制油幾個方面進行分析,對癥下藥,才能找到合理的改進措施。

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Analysis and Improvement M easures of Plate Surface Defects in Rolling Process of Sta inless Steel Plate

ZHANG Xu,Y ANG Xiao-yao
(ShanghaiR&D Center of S I NO PEC Lubricant Company,Shanghai200080,China)

TE626.39

A

100223119(2010)0120027204

2009-03-17。

張旭(1968-),男,高級工程師,碩士,多年來一直從事金屬加工潤滑劑及添加劑的研制開發和推廣應用工作。