不銹鋼冷連軋脫脂線攻關實踐

肖永剛，康 君，李金朋，司祥林，李春生，魯新鳳

(柳鋼中金頂鋒不銹鋼有限公司，廣西 梧州 543000)

自20世紀初不銹鋼問世以來，很多國家就對開發新的不銹鋼種展開研究[1]。冶煉技術的突破和下游工裝設備的更新換代，造就不銹鋼的消費快速發展，特別是中國和其他亞太地區國家經濟的快速發展，以及不銹鋼大量進入民用領域，帶動了世界不銹鋼產量的快速增長[2]。柳鋼中金頂鋒公司950 mm不銹鋼六連軋機組裝備，由內蒙古北方重型機械有限公司加工制造，電控系統由上海寶信軟件有限公司設計調試，配套在線脫脂段由廣州某公司設計制造。雖然設備整體加工精良符合相關標準，但在實際生產過程中，不同的產品規格還存在一些優化空間。本文就該機組于2018年7月連軋線負荷試車以來脫脂工藝段的運行情況進行了總結和分享。

1 脫脂段的現狀與存在的問題

該脫脂段長37 m，脫脂采用堿液噴淋及堿液刷洗三段兩級循環，脫脂后帶鋼清洗采用四級循環，清水補充第四級逐步向前溢流。系統采用鍋爐蒸汽加熱，脫脂段出口設有邊部氣吹和兩級烘干裝置。供水壓力0.2-0.3 MPa，烘干溫度120 ℃。初步運行速度在200 m/min拉速時，清洗效果可滿足下道工序要求。隨著后續冷軋產線提速增效，在300 m/min運行速度時清洗的問題逐漸顯現。

1.1 高速運行時板面清洗后存在條狀油泥

機組提速以后生產(600-650)mm×(0.60-0.88)mm規格時，板面產生條狀間斷性、無周期、有手感油泥印。經過漂洗后處理不干凈且有粘結，會造成下道退火工序質量缺陷，產生降級產品。

1.2 擠干輥易爆裂輥面及斷輥脖子

脫脂工藝段設10組擠干輥，分散布置在頭尾和堿液槽體間，對鋼帶進行隔離擠干并防止竄液，下輥統一由電機減速機經萬向聯軸器傳動。上輥由從動氣缸調節實現抬起、壓下，手動調節輥面高度，輥面襯耐堿橡膠。運行時在80 ℃高溫作用下，由于托輥設計由電機帶動傳動軸驅動，擠干輥為從動輥，導致上下輥轉速不同步；在高溫和速差的作用下輥面受力不均導致膠輥爆裂。由于上輥是從動輥，為使上輥轉速與線速度匹配，增加手動調節絲桿使輥面壓緊增大摩擦力，進而導致上擠干輥在輥徑處斷裂，反而增加備件的疲勞風險。

1.3 清槽頻率高影響作業率

軋線作業本應該高效連續運行，由于清洗的作業效果不佳而影響到軋機的有效作業時間。脫脂工藝段每次排槽清理需要的時間長且功耗高。每次排槽清理約停機3小時，槽體加熱水循環沖洗1次需消耗500 m3天然氣。不同廠家的脫脂劑性能，也是影響不銹鋼板面清潔度的因素之一。

1.4 電控柜設計缺陷

脫脂段變頻器集中安裝在一個電柜內，由26臺變頻器和 8個70歐姆、 18個100歐姆的剎車電阻組成，電柜發熱量大導致變頻器燒壞。

2 改進與優化

為了有效改善冷軋產線提速增效以來突顯的生產質量問題，根據現場實際提出以下改進措施：

(1)經過調整與跟進發現，油泥的產生是由于個別擠干輥的轉速與帶材的線速度不匹配產生打滑摩擦，從而造成堿液里油泥在輥面接觸部分的堆積并附著在帶鋼上，形成板面分散性、無周期、間斷性有手感的條狀粘結。針對此問題，進行了擠干輥傳動方式的改造，將原來的下輥傳動改造成為上下輥傳動。一臺電機減速機經兩條萬向軸拖動上下輥同步傳動，共改造十組減速機。

(2)生產運行時將擠干輥壓下工作時的傳動電機電流控制在40%-60%，降低因壓緊力過大造成的斷輥徑的風險。同時，有效控制輥面的過度摩擦，降低輥面不良磨損。在3#、5#、10#擠干輥與帶鋼邊部接觸部分設計氣吹噴嘴，去除因輥面邊部磨損產生的邊部帶水，延長了擠干輥使用壽命，防止前段箱體竄液的同時解決了脫脂出口帶鋼邊部的帶水問題。

(3)把耐堿橡膠材質擠干輥更換成氯磺化聚乙烯的擠干輥，此輥耐酸堿腐蝕性能好且滿足80 ℃以上高溫使用，有效杜絕了高溫下受力不均造成的輥面爆裂問題。

(4)將原有的尼龍刷輥更換為SIC耐磨刷輥，刷絲直徑從0.6 mm增加至1.0 mm使其強度提高，從而有效預防刷絲、斷絲、掉絲造成的過濾芯和噴嘴堵塞，減少了堿液噴射的阻擋問題。調整噴桿的角度使帶材表面沖洗面全覆蓋，提升了表面脫脂效果。

(5)針對脫脂劑進行多個廠家的產品試用，調整其含堿濃度和表面活性劑成分[3]。經過不斷的摸索改進，由最初的3-5天更換堿液箱，在保證板面質量的情況下優化至現在的16-20天排放清理箱體，大大提高了作業效率，降低了脫脂劑消耗和堿液廢水的產生量。優化后滿足質量要求且關閉了后續的兩級烘干環節，節省了鍋爐蒸汽的消耗。

(6)把電氣室內變頻器柜放熱量大的26只剎車電阻分出來單獨設置一個電柜，并加裝散熱器。將原有的26臺變頻器間距分散布置，并加裝散熱器和空調，解決了電控柜集中發熱的問題。

相關生產工藝參數改進前后脫脂劑消耗效果對比如表1所示。

表1 改進前后脫脂劑消耗效果對比

3 結語

經過脫脂段工藝優化的實施，杜絕了脫脂后帶鋼表面附著條狀油泥的發生，提升了連軋線作業效率，改善帶鋼的表面清潔性。有效預防光亮退火后的粘結碳化問題，同時大大降低了鍋爐蒸汽、脫脂劑、擠干輥和刷輥的消耗，降低了運維的人工成本，為落實公司節能降耗、提質增效做出貢獻。