水洗生產(chǎn)線產(chǎn)品質(zhì)量缺陷及控制要點(diǎn)

雷武軍

四川省龍威金屬制品有限公司，四川 成都 610100

通過四川省龍威金屬制品有限公司近3年的生產(chǎn)實(shí)踐、50000t的產(chǎn)品取樣分析，文章總結(jié)出了水洗生產(chǎn)線常見的產(chǎn)品質(zhì)量缺陷類型，并對塔型、邊裂、條紋等產(chǎn)品質(zhì)量缺陷進(jìn)行了總結(jié)和分析，提出控制要點(diǎn)。

1 水洗常見產(chǎn)品質(zhì)量缺陷

水洗常見產(chǎn)品質(zhì)量缺陷包括塔型、松卷、錯(cuò)邊等卷形質(zhì)量缺陷；邊浪、褶皺、邊裂等板型質(zhì)量缺陷；粗糙、劃傷、壓痕等表面質(zhì)量缺陷；縱向條紋、橫向色差、局部高亮等色差質(zhì)量缺陷。

（1）塔型質(zhì)量缺陷是板卷在卷取過程中出現(xiàn)層層錯(cuò)位，形成鋼卷芯部或鋼卷尾部高聳，外形似塔狀缺陷。塔形高度為10～200mm不等，嚴(yán)重的還會(huì)造成產(chǎn)品不能下線。塔型質(zhì)量缺陷主要是卷取機(jī)前側(cè)導(dǎo)板或自動(dòng)對邊（或?qū)χ校┏霈F(xiàn)故障引起的。若鋼卷本身板形不好，如板帶橫截面的幾何形狀和在自然狀態(tài)下的表觀不平坦，也會(huì)造成鋼卷塔形。

（2）松卷質(zhì)量缺陷是在卷取過程中或卸卷后鋼卷蓬松，造成不能穩(wěn)定生產(chǎn)或是下線后不能穩(wěn)定打捆，嚴(yán)重的還會(huì)造成不能鋼卷轉(zhuǎn)運(yùn)和進(jìn)入下工序使用。松卷質(zhì)量缺陷主要是鋼帶卷取過程中失張或是張力不夠引起的。

（3）錯(cuò)邊質(zhì)量缺陷是鋼卷出現(xiàn)周期或非周期的卷層錯(cuò)動(dòng)，一般頭尾出現(xiàn)錯(cuò)動(dòng)的比例較高，主要是升降速造成的聯(lián)動(dòng)波動(dòng)影響；開卷機(jī)上所輸出的鋼帶沒有進(jìn)行中心控制（CPC）、卷取機(jī)沒有有效控制帶鋼一側(cè)邊緣，也造成鋼卷錯(cuò)邊。

（4）邊浪質(zhì)量缺陷是鋼卷在運(yùn)行過程中出現(xiàn)單邊或雙邊周期起伏，狀似波浪，產(chǎn)生的原因主要是多輥矯直機(jī)壓下過大造成，矯直輥壓下過程中由于饒度或輥面磨損不均造成矯直輥軸線方向受力不均，進(jìn)而造成鋼帶變形不均，形成周期性變形差異。

（5）褶皺質(zhì)量缺陷是帶鋼沿寬度方向出現(xiàn)周期或非周期的折橫，該缺陷在后續(xù)延伸加工中會(huì)消失，對冷軋壓延加工沒有質(zhì)量影響，但若作為水洗板卷（酸洗板卷）成品使用，則會(huì)嚴(yán)重影響表面質(zhì)量。褶皺質(zhì)量缺陷主要是熱軋?jiān)蠙M向尺寸、金屬組織或橫向應(yīng)力造成的。

（6）粗糙質(zhì)量缺陷是指鋼帶經(jīng)過高壓射流裝置打擊后，鋼帶表面出現(xiàn)局部或縱向明顯均勻或不均勻的凹坑現(xiàn)象。鋼帶表面粗糙現(xiàn)象不利于冷軋壓延深加工，在后續(xù)軋機(jī)工序中，在第一或第二道次就容易斷帶，造成軋機(jī)事故。鋼卷表面局部粗糙主要是生產(chǎn)過程中速度不穩(wěn)定造成的，在高壓射流（噴砂）打擊強(qiáng)度一定的條件下，鋼帶速度降低造成局部除磷力度加大，形成局部粗糙度超標(biāo)。

（7）劃傷質(zhì)量缺陷是鋼帶上表面、下表面出現(xiàn)明顯不同深度的劃槽，劃槽內(nèi)呈明顯的光亮傷痕，劃槽長度、寬度不等，劃槽中部深、兩側(cè)淺。劃傷質(zhì)量缺陷造成后續(xù)冷軋壓延開裂或使用開裂。劃傷質(zhì)量缺陷主要是水洗箱噴射地板或噴嘴與鋼帶摩擦造成的。

（8）壓痕質(zhì)量缺陷是鋼卷熱軋過程中氧化鐵壓入，或是熱軋周期狀的輥印，在水洗后得以表現(xiàn)出來，該質(zhì)量缺陷對后續(xù)一般影響不大。

（9）縱向條紋質(zhì)量缺陷是由于水洗箱相應(yīng)的噴射水嘴堵塞，或是分砂器中相應(yīng)管道砂流不暢造成的。鋼帶上表面或下表面呈縱向規(guī)律條紋，條紋寬窄不一，但分布較為均勻。

（10）橫向色差、局部高亮質(zhì)量缺陷是指鋼帶表面出現(xiàn)明顯的肉眼可見的色差。

2 產(chǎn)品質(zhì)量缺陷控制要點(diǎn)

（1）塔形質(zhì)量缺陷控制要點(diǎn)。控制卷頭、卷中、壓尾三個(gè)運(yùn)營階段，首先保證鋼卷卷頭插入卷取機(jī)鉗口時(shí)是保持對中狀態(tài)，然后將運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的恒速控制在0.5%以下，并將恒張控制在1%以下，壓尾階段減速段的時(shí)間盡量短，避免壓尾較長。控制卷取機(jī)前側(cè)導(dǎo)板、壓輥、對中裝置的配合和參數(shù)，將卷取機(jī)前側(cè)導(dǎo)板的鋼帶厚度控制在10～30mm，如果板形較好且速度較低，可將其控制在10～15mm，如果來料較差且速度較高，可將其控制在20～30mm，實(shí)現(xiàn)卷取機(jī)前側(cè)導(dǎo)板對鋼帶的初步定位作用。對壓輥的控制有兩種方式，一是開口運(yùn)行，在穿帶和甩尾后快速抬起，避免影響鋼帶運(yùn)行過程；二是壓下運(yùn)行，在卷頭、卷中、壓尾對應(yīng)的穿帶、運(yùn)行和甩尾三個(gè)階段都采取壓下運(yùn)轉(zhuǎn)的方式，在檢修后的初期，設(shè)備及輥面狀態(tài)較好時(shí)，也可以采用壓下運(yùn)行的方式，而當(dāng)設(shè)備運(yùn)行后期出現(xiàn)輥面及設(shè)備磨損時(shí)，則需采用開口運(yùn)行的方式。采用開口運(yùn)行的方式既可有效控制塔型質(zhì)量缺陷，又可減少設(shè)備磨損。自動(dòng)對邊（或?qū)χ校┭b置檢測、反饋等有效閉環(huán)作業(yè)是鋼卷高效運(yùn)行穩(wěn)定的保障，一般是一體化自動(dòng)成套設(shè)備，保證其能夠有效運(yùn)行即可。

（2）松卷質(zhì)量缺陷控制要點(diǎn)。恒張力控制是松卷質(zhì)量控制的重要保障，只有鋼帶建張后不失張，鋼卷才不會(huì)松卷。為確保鋼卷不失去張力，可以采取停機(jī)時(shí)壓緊控制和運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)恒張自動(dòng)控制的方式，停機(jī)時(shí)分別卸卷小車上頂、壓輥下壓、轉(zhuǎn)向輥下壓、張力輥下壓等控制；建張后按設(shè)定合適的張力（20～50kN）穩(wěn)定運(yùn)行；運(yùn)行和停機(jī)轉(zhuǎn)化時(shí)要及時(shí)切換壓緊輥等機(jī)械壓緊和電機(jī)恒張的自動(dòng)拉緊控制。

（3）錯(cuò)邊質(zhì)量缺陷控制要點(diǎn)。保持自動(dòng)對邊（或?qū)χ校┭b置穩(wěn)定運(yùn)行，檢查檢測信號(hào)是否出現(xiàn)漂移和紊亂現(xiàn)象，特別是有源反饋方式的檢修和參數(shù)重置，一般情況下中部周期狀的錯(cuò)邊是自動(dòng)對邊（或?qū)χ校z測或響應(yīng)紊亂造成的，可通過零調(diào)或重啟解決；控制通板運(yùn)行時(shí)的加速度，延長鋼卷中段有效運(yùn)行時(shí)間；控制通板線數(shù)十組輥道、壓輥的橫向作用力。

（4）邊浪質(zhì)量缺陷控制要點(diǎn)。該缺陷主要是矯直機(jī)、拉矯機(jī)的負(fù)荷過大造成的，一般可通過矯直機(jī)壓下規(guī)程調(diào)整、矯直輥修復(fù)處理對其進(jìn)行控制。

（5）邊裂質(zhì)量缺陷控制要點(diǎn)。該缺陷主要是水洗生產(chǎn)線上多組側(cè)導(dǎo)板、側(cè)導(dǎo)輥因?yàn)閿D壓、卡阻造成的，調(diào)整或更換相應(yīng)位置的設(shè)施設(shè)備即可，控制開口度的參數(shù)，按20～50mm設(shè)置。

（6）粗糙質(zhì)量缺陷控制要點(diǎn)。保持帶鋼穩(wěn)定勻速運(yùn)行是帶鋼粗糙度均衡的保證。當(dāng)鋼帶在進(jìn)行尾部對接時(shí)，清洗箱沒有及時(shí)停機(jī)，造成局部定點(diǎn)噴砂打擊形成局部粗糙度倍增，此時(shí)只需要堅(jiān)持做到停砂→停機(jī)→倒車→開機(jī)→噴砂，就能有效避免局部過度打擊。

（7）劃傷質(zhì)量缺陷控制要點(diǎn)。劃傷是水洗、酸洗等通板式工藝不可回避的質(zhì)量缺陷，控制的方向是減少、減輕，通過調(diào)整鋼帶張力保持鋼帶穩(wěn)定運(yùn)行或調(diào)整入口出口輥面，消除肉眼可見的劃傷，徹底消除劃傷是不可能的，因?yàn)椴糠謩潅卿搸Ш凸に囃ǖ赖哪Σ羷澓邸?/p>

（8）縱向條紋質(zhì)量缺陷控制要點(diǎn)。保證相應(yīng)噴嘴噴射壓力、水砂比例、流量差異。嚴(yán)格來講，每一個(gè)高壓噴嘴中水砂比例是不可能實(shí)現(xiàn)完全一致的，因此條紋是不能消除的，條紋體現(xiàn)也是相對的，正常情況下，以肉眼不看見條紋為標(biāo)準(zhǔn)，一般條紋不影響后續(xù)使用，只有嚴(yán)重條紋質(zhì)量缺陷造成氧化鐵殘留影響使用。

（9）橫向色差、局部高亮質(zhì)量缺陷控制要點(diǎn)。控制鋼帶運(yùn)行過程中速度，高壓噴射水嘴壓力、水砂比例等，避免出現(xiàn)鋼帶降速、升速或暫停造成帶鋼橫向或局部打擊強(qiáng)度增加或減少，從而形成色差。橫向、局部色差對后續(xù)加工影響不大，但高亮部分可能造成壓延斷帶，穩(wěn)定順行是消除橫向、局部色差的前提。

（10）熱軋帶鋼帶來的中央浪、邊浪、鐮刀彎、壓痕、折褶質(zhì)量缺陷在水洗工序不能通過水洗工藝控制消除。

3 其他質(zhì)量現(xiàn)象及影響

水洗下線后的產(chǎn)品存在延伸率過低、屈服不達(dá)標(biāo)的質(zhì)量缺陷。水洗是用高壓水砂混合物沖擊鋼卷表面實(shí)現(xiàn)清洗功能，鋼卷的化學(xué)性能沒有改變。延伸率過低、屈服不達(dá)標(biāo)的原因有三種可能：第一種情況是表面劃傷、局部打擊超標(biāo)、粗糙超標(biāo)等現(xiàn)象造成的；第二種情況是基板的影響；第三情況是物檢試樣加工的影響。水洗產(chǎn)品延伸率過低、屈服不達(dá)標(biāo)一般不影響后工序使用。水洗生產(chǎn)線的產(chǎn)品主要有兩個(gè)用途，一是作為中間半成品供下游冷軋壓延加工使用，水洗對延伸率和屈服的影響力度相對于冷軋較大的變形率來講基本可以忽略；二是作為成品（水洗卷或酸洗卷）對外銷售，主要作為冷彎成型使用，其延伸率和屈服對加工的影響不大。

4 結(jié)束語

水洗（高壓射流）生產(chǎn)線生產(chǎn)的產(chǎn)品出現(xiàn)的塔型、劃傷等質(zhì)量缺陷和傳統(tǒng)酸洗（鹽酸浸泡）生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量缺陷一致，對于常見的產(chǎn)品質(zhì)量缺陷通過生產(chǎn)技術(shù)和工藝控制可以解決和消除。整體來說水洗生產(chǎn)線生產(chǎn)的產(chǎn)品和傳統(tǒng)酸洗生產(chǎn)的產(chǎn)品品質(zhì)相差不大，水洗生產(chǎn)線生產(chǎn)的水洗鋼卷、冷軋母材完全能滿足后續(xù)使用和再加工。文章通過分析生產(chǎn)技術(shù)和工藝控制解決和消除水洗產(chǎn)品的質(zhì)量缺陷，為水洗技術(shù)徹底解決酸霧、廢酸、廢水，進(jìn)而發(fā)揮綠色環(huán)保功效和進(jìn)一步擴(kuò)大應(yīng)用提供了參考，但要徹底解決相關(guān)質(zhì)量問題，就需要在水洗生產(chǎn)線強(qiáng)化質(zhì)量控制手段，進(jìn)一步增加設(shè)備技術(shù)投入，只有在工藝、設(shè)備配套的情況下水洗產(chǎn)品質(zhì)量才能得到進(jìn)一步提升。