酸軋乳化液斑跡形成原因及改善

郭亞鑫

摘 要：乳化液斑跡是酸洗冷連軋機組常見缺陷之一，乳化液殘留在帶鋼表面，經罩式爐退火后無法完全消除，形成表面缺陷。本文乳化液斑跡常見原因進行系統性分析，明確生產過程中可優化項，提出改進建議。

關鍵詞：酸軋;乳化液斑跡;軋制過程;吹掃;防纏板

0 引言

酸洗冷連軋機組通常指采用脫鹽水和軋制油混合后持續攪拌形成的乳濁液。在軋制過程中起潤滑、冷卻作用。生產過程中，乳化液通常會被軋機出口的吹掃裝置吹干。如果乳化液未被吹干，會在帶鋼表面形成乳化液殘留，經退火機組脫脂、罩式處理后仍無法有效消除，乳化液殘留無法有效揮發，板面形成乳化液斑跡。影響帶鋼表面質量，嚴重會導致板面銹蝕。對退火產品而言，乳化液斑跡的研究已成為現場亟需解決的問題。

1 乳化液斑跡特征及其形成機理

（1）乳化液斑跡特征。乳化液斑跡酸軋產出后通常發黃，重時呈灰黑色，缺陷目視明顯，用布擦拭不掉。典型乳化液斑跡形貌見圖1-1。通常上下表面寬度方向相同位置均有缺陷存在。

（2）乳化液斑跡形成機理。帶鋼在軋制卷曲時，殘留的乳化液卷入帶鋼表面。導致帶鋼上下表面均有乳化液斑跡。

通過現場跟蹤，發現乳化液斑跡和庫區放冷時間關聯性強。軋后滯留時間越長，形成的乳化液斑越嚴重，乳化液斑的顏色越重。

由于帶鋼表面和殘留乳化液中鐵粉存在，隨著乳化液水份的蒸發，帶鋼表面乳化液中各種化學成分濃度增加。各種反應物與帶鋼表面殘鐵結合，沉積在帶鋼表面形成難以擦除的乳化液斑跡。

在退火過程中，乳化液殘留增多，油的蒸發時間增長，影響了退火過程中元素由鋼板內部向表面的擴散速度，油層阻止水蒸氣蒸發，殘油滯留在疏松的氧化鐵層，與氧化鐵一起形成帶鋼表面的斑跡。

2 乳化液斑跡主要影響因素

（1）乳化液參數對斑跡影響。乳化液通常為軋制油和脫鹽水混合而成，起冷卻和潤滑作用。

當乳化液中軋制油濃度過高或生產過程中有雜油混入，會延長油蒸發時間，增大斑跡發生概率。乳化液離水展著性差，殘油容易粘附在帶鋼表面形成難以去除的斑跡。

油分中鐵粉、灰分等雜質存在，與殘留乳化液反應，沉積在帶鋼表面形成難以擦除的乳化液斑跡。

乳化液氯離子含量偏高會加劇表面乳化液斑的形成，同時增加退火后表面銹蝕的出現幾率。

（2）乳化液吹掃控制對斑跡影響。帶鋼表面乳化液通過軋機出口吹掃裝置去除，采用壓縮空氣吹去帶鋼表面的乳化液，保持帶鋼表面的清潔。

以某酸軋機組為例，帶鋼吹掃的噴嘴主要安裝在防纏導板和防濺導板附近。

防纏導板上不同部位的噴嘴對不同位置進行吹掃，一部分吹去工作輥和中間輥上乳化液，一部分將工作輥和帶鋼表面的乳化液吹凈。吹掃后通過牌坊和軋輥軸頸間隙乳化液流回到收集槽。在吹掃裝置附近，安裝有抽風吸風口，將殘存在帶鋼表面的乳化液抽走。防纏導板上裝有導流槽，通過導流槽對乳化液導流，避免乳化液滲漏到帶鋼表面。如噴嘴間距、角度設置不合理，各噴嘴吹掃壓力不合理，抽吸風能力不足，導流板油污堆積，導流效果不好等因素均會導致乳化液斑跡產生。

帶鋼邊部配備有防濺板，根據帶鋼寬度自動調整與帶鋼邊緣位置，防止乳化液四處飛濺。在防濺板上設有邊吹，對帶鋼邊部部位進行重點吹掃。

3 乳化液斑跡主要改善措施

（1）乳化液參數改善。乳化液中很容易混入機架內雜油。雜油主要是由于機架內液壓元件泄露，潤滑油泄露引起。乳化液中主要污染物為鐵粉和灰分，鐵粉主要產生于帶鋼與軋輥表面磨損形成的，灰分主要由于空氣中粉塵、機架內油泥富集造成。機組日常生產過程中，需根據鐵粉、灰分、皂化值等參數調整過濾系統設置，增強系統過濾能力。或通過日常加油加水對原有灰分進行稀釋。

乳化液中氯離子主要由酸洗工藝帶入，生產過程中，需保證酸洗后漂洗及烘干效果，根據乳化液電導率和氯離子含量及時加油加水。

（2）吹掃改善。乳化液的吹掃效果與噴嘴角度和噴嘴形狀均有關系，對某酸軋機組防濺板邊吹噴嘴進行改造，增大邊吹噴嘴開口程度，調整噴嘴角度，由距水平線45°調整為60°后，斑跡程度大為改善。

通過調整乳化液吹掃壓力改善乳化液斑跡。

對某酸軋機組防纏板和軋輥位置進行標定，對比不同防纏板和軋輥位置乳化液斑跡情況。發現間隙小于3mm板面存在劃傷，間隙為3-8mm時，帶鋼無乳化液斑跡。間隙>8mm，防纏板氣封效果差，無法封住乳化液異常滴落。

在防纏板位置準確標定之后，機組制作機械零位刻線與指針，方便平時檢查與確認，并每半年對防纏板的位置重新標定。后續未發生乳化液斑跡缺陷。

實際生產過程中，出現因防纏板變形，位置裝反導致斑跡產生等異常等現象，機組通過更換防纏板，增強防纏板導水板密封效果的，調整導水板水平度等方式有效改善乳化液斑跡缺陷。

4 結語

（1）乳化液斑跡主要受乳化液參數和軋機出口吹掃能力影響。（2）日常生產中需對乳化液皂化值、鐵粉、灰分、電導率、氯離子等參數進行系統管控，通過撇油、加油、加水等手段及時調整乳化液參數。（3）日常生產中需對防纏板和防濺板及相應的噴嘴及導水板位置、安裝精度進行確認，保證軋機出口吹掃壓力正常。

參考文獻：

[1]帶鋼冷連軋工藝與自動控制[M].科學出版社，2016.

[2]高榮慶，陳學濤.冷軋軋硬卷表面乳化液斑的形成機理及改進措施[C].全國軋鋼生產技術會論文集，2008，131.