薄規(guī)格鋼卷的重退技術(shù)
1）問(wèn)題的提出
在連退機(jī)組生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)由于平整機(jī)故障未平整、規(guī)格過(guò)渡性能不合格或爐內(nèi)銹蝕等原因，從生產(chǎn)線下線的產(chǎn)品必須進(jìn)行重新退火才可放行，否則由于表面質(zhì)量或性能不符合要求而改判。
但是，不是所有規(guī)格的產(chǎn)品都能夠重新退火的，由于薄規(guī)格鋼卷退火難度大，基本不能進(jìn)行重新退火處理。連退機(jī)組能夠進(jìn)行重退火鋼卷的規(guī)格，根據(jù)鋼種的不同，允許的范圍也不同。在原有技術(shù)條件下，某機(jī)組就規(guī)定對(duì)于CQ料而言，將厚度小于0.5mm或厚度為0.5mm而寬度大于1120mm的帶鋼列為重退的“禁區(qū)”。但在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中卻往往有為數(shù)可觀的在“禁區(qū)”范圍內(nèi)需要重退的不良產(chǎn)品出現(xiàn)，因此研究波規(guī)格產(chǎn)品的重退技術(shù)很有必要。
薄規(guī)格的涂油板難以穿帶、易于出現(xiàn)瓢曲缺陷、易于出現(xiàn)機(jī)械性能不合格等原因
2）穿帶困難問(wèn)題的對(duì)策
厚度小于0.5mm或厚度0.5mm、寬度大于1120mm的薄（寬）規(guī)格的下線鋼卷，由于帶鋼表面涂有防銹油加上材質(zhì)變軟，在重退上卷時(shí)會(huì)出現(xiàn)打滑、穿行困難等問(wèn)題。為了解決這一問(wèn)題，車間規(guī)定有可能要重新退火的鋼卷，在下線前帶頭尾100米以內(nèi)不涂油，以方便重新退火時(shí)穿帶作業(yè)。
3）重退時(shí)帶鋼溫度的確定
對(duì)于厚度小于0.5mm或厚度0.5mm、寬度大于1120mm的薄（寬）規(guī)格的下線鋼卷，進(jìn)行重新退火時(shí)，根據(jù)不同的情況設(shè)定不同的退火溫度。a）對(duì)于未平整的鋼卷，如果第一次退火的溫度已經(jīng)達(dá)到或超過(guò)了生產(chǎn)計(jì)劃單中規(guī)定的工藝要求時(shí)，重新退火溫度應(yīng)該小于等于生產(chǎn)計(jì)劃單中的工藝溫度；如果第一次退火的溫度低于生產(chǎn)計(jì)劃單中工藝要求的下限時(shí)，重新退火溫度應(yīng)該按照生產(chǎn)計(jì)劃單中的工藝溫度執(zhí)行。b）對(duì)于因爐內(nèi)氧化重退的鋼卷，重退是為了將帶鋼表面的銹蝕還原，如果重退溫度偏高，必將造成晶粒的異常長(zhǎng)大，帶鋼屈服強(qiáng)度的降低，性能不符合用戶要求。為此，對(duì)典型牌號(hào)0.5*1268BLC-JD3的下線卷進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下。表7-2-1 帶鋼經(jīng)過(guò)不同重退溫度下的屈服強(qiáng)度
此牌號(hào)的屈服強(qiáng)度要求為200~260Mpa，從表1數(shù)據(jù)可以看出，隨著重新退火溫度的提高，帶鋼的屈服強(qiáng)度逐漸下降。當(dāng)重退溫度為665℃時(shí)，屈服強(qiáng)度接近標(biāo)準(zhǔn)要求的下限；當(dāng)超過(guò)690℃時(shí)，帶鋼的屈服強(qiáng)度僅為196Mpa，不符合標(biāo)準(zhǔn)要求。因此，對(duì)于因爐內(nèi)氧化重退的鋼卷的退火溫度規(guī)定小于等于670℃。
4）重退時(shí)速度的確定
由于薄板易于在爐內(nèi)出現(xiàn)熱瓢曲，一旦出現(xiàn)熱瓢曲問(wèn)題，影響很大，因此選擇速度時(shí)必須首先保障不出現(xiàn)熱瓢曲，再此前提下，考慮其他因素。生產(chǎn)線速度決定了帶鋼在爐時(shí)間，而時(shí)間與溫度是互補(bǔ)的，可根據(jù)需要靈活掌握。a）對(duì)于機(jī)械性能偏低的重退卷，重點(diǎn)考慮機(jī)械性能問(wèn)題。在一般采取與一次退火差不多的速度和溫度；b）對(duì)于因爐內(nèi)氧化重退的鋼卷，重點(diǎn)考慮還原問(wèn)題，必須保證足夠的還原時(shí)間，必要時(shí)采取低溫度、慢速度來(lái)達(dá)到充分還原的效果；c）對(duì)于未平整的重退卷，重點(diǎn)是考慮平整問(wèn)題，為了防止意外發(fā)生，一般采用較低的溫度，適當(dāng)快的速度。
5）重退時(shí)張力的確定
給帶鋼施加張力的目的是為了防止帶鋼走偏，張力帶來(lái)的最大影響是產(chǎn)生熱瓢曲問(wèn)題。對(duì)于重退卷而言，由于經(jīng)過(guò)了第一次退火，屈服強(qiáng)度很低，產(chǎn)生熱瓢曲的危險(xiǎn)性加大，不過(guò)屈服強(qiáng)度低也會(huì)改善帶鋼與輥?zhàn)咏佑|的均勻性，加上板形比軋硬板好多了，走偏的危險(xiǎn)減小。所以，可以采取比第一次退火更小的張力，一般為第一次退火時(shí)規(guī)定的80%~90%。
高強(qiáng)鋼卷的重退技術(shù)
1）問(wèn)題的提出
在連退線生產(chǎn)高強(qiáng)鋼時(shí)，經(jīng)常在生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)帶鋼在爐內(nèi)氧化或平整機(jī)故障未平整等問(wèn)題，必須進(jìn)行重退才可以放行。由于高強(qiáng)鋼的材質(zhì)特性以及高的性能要求，對(duì)機(jī)組工藝參數(shù)控制要求較高，而重退技術(shù)更是難上加難，必須解決一系列技術(shù)難題。
2）氧化色重卷退技術(shù)
a）重退的原因與難題
高強(qiáng)鋼退火板主要用于車體內(nèi)側(cè)板，厚度范圍通常為0.5-1.6mm，通常在低碳鋼中添加了P、Mn等元素形成強(qiáng)化機(jī)制，而P、Mn等元素屬于易氧化元素，和氧的結(jié)合力很強(qiáng)，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中容易產(chǎn)生氧化色，必須經(jīng)過(guò)重退消除氧化色后才可以放行。高強(qiáng)鋼重退必須解決焊接工藝、爐內(nèi)氣氛的控制和重退速度選擇等難題。
b）焊接工藝的調(diào)整
帶鋼焊接必須要求帶鋼表面沒有氧化，才能保證焊接牢固，但因氧化重退的帶鋼表面不可避免地存在氧化物，因此焊接很為困難，必須通過(guò)工藝參數(shù)的調(diào)整了解決這一難題。經(jīng)過(guò)大量試驗(yàn)結(jié)果表明，采取適當(dāng)增加焊接電流，可以增加焊縫的強(qiáng)度，減少焊接缺陷。同時(shí)，為了防止虛焊，還必須加強(qiáng)焊縫質(zhì)量的檢查。為了防止氧化物黏附在焊輪上影響焊縫質(zhì)量，每次焊接完后必須進(jìn)行焊輪修磨。
c）爐內(nèi)氣氛的控制
為了保證高強(qiáng)鋼的氧化色在重退時(shí)得以還原，必須先控制好爐內(nèi)氣氛，保證爐氣的還原性，氫氣含量和爐壓保持上限，氧氣含量和露點(diǎn)保持下限。
d）生產(chǎn)線速度的控制
氧化色重退時(shí)生產(chǎn)線速度必須合理選擇。若速度過(guò)快，可能會(huì)因?yàn)閹т撛跔t內(nèi)時(shí)間太短，表面氧化色得不到還原；若速度過(guò)低，則帶鋼組織發(fā)生變化，高強(qiáng)鋼性能達(dá)不到應(yīng)有的要求。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)表明，生產(chǎn)線速度控制在正常工藝速度的90%為宜。
3）未平整重退技術(shù)
a）帶鋼經(jīng)水冷輥冷卻后的板形特點(diǎn)
該連退線退火爐的快冷段采用了水冷輥技術(shù)，由于帶鋼在寬度方向上與水冷輥接觸的緊密度是不一樣的，所以冷卻以后的溫度也不一樣，根據(jù)多次觀察測(cè)量曲線發(fā)現(xiàn)，帶鋼溫度曲線呈“W”形，兩邊和中心部位溫度高，兩端1/4處溫度最低。因此，帶鋼在邊部有明顯的邊浪。
b）未平整卷重退的難題
正常生產(chǎn)時(shí)，帶鋼經(jīng)過(guò)平整作用，可以消除邊浪，但是未平整的帶鋼就仍然有邊浪問(wèn)題。這樣，在重新退火時(shí)，由于水冷輥?zhàn)饔迷斐傻倪吚藛?wèn)題就是兩次疊加，板形更差，邊浪更加嚴(yán)重，在過(guò)時(shí)效段極易走偏，這是一大難題。
c）重退時(shí)影響帶鋼邊浪的因素
為了尋找解決問(wèn)題的原因，進(jìn)行了退火溫度、張力和速度對(duì)邊浪影響的試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這三個(gè)因素對(duì)邊浪都有顯著的影響，特別是張力。
d）重退時(shí)生產(chǎn)工藝的調(diào)整
由于退火溫度和生產(chǎn)線速度時(shí)根據(jù)產(chǎn)品的性能決定的，因此對(duì)帶鋼在快冷段的張力進(jìn)行了調(diào)整，適當(dāng)降低了張力設(shè)定值。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行，基本滿足了產(chǎn)品質(zhì)量的需要。
薄板在緩冷段穩(wěn)定運(yùn)行技術(shù)
1）問(wèn)題的提出
某連退線緩冷段如圖所示，有兩個(gè)行程，上行段有2組風(fēng)箱、1對(duì)穩(wěn)定輥，下行段有3組風(fēng)箱、2對(duì)穩(wěn)定輥。在生產(chǎn)薄板時(shí)，發(fā)現(xiàn)緩冷段運(yùn)行很不穩(wěn)定，經(jīng)常出現(xiàn)帶鋼冷瓢曲斷帶、帶鋼刮風(fēng)箱斷帶，以及穩(wěn)定輥壓印等問(wèn)題。
2）冷瓢曲問(wèn)題的預(yù)防
a）發(fā)生原因分析
經(jīng)過(guò)事故報(bào)告統(tǒng)計(jì)分析，冷瓢曲主要出現(xiàn)在緩冷上轉(zhuǎn)向輥上，發(fā)生的原因主要是因?yàn)闋t輥溫度低，而帶鋼溫度高，兩者溫度差較大，爐輥在長(zhǎng)度方向上中部與兩端溫差也較大，形成的熱凸度較大，帶鋼受到的對(duì)中力較大，而帶鋼較薄，對(duì)中應(yīng)力較大，超過(guò)其屈服強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生冷瓢曲。
b）采取措施分析
要解決冷瓢曲問(wèn)題，在退火爐設(shè)計(jì)時(shí)可以采取很多措施，但在已經(jīng)建成的生產(chǎn)線，只能從操作方面著手。一方面可以增加帶鋼的屈服強(qiáng)度，另一方面可以減小爐輥凸度。但是，必須科學(xué)合理才能達(dá)到最佳效果，如果簡(jiǎn)單地增加帶鋼的屈服強(qiáng)度，即降低帶鋼溫度，就必須增加風(fēng)機(jī)的流量，特別是2號(hào)風(fēng)機(jī)的流量增加了，就會(huì)造成大量的冷氣進(jìn)入轉(zhuǎn)向輥爐室，增加爐輥凸度，形成兩者的矛盾。因此，必須統(tǒng)籌兼顧。
c）解決問(wèn)題的最佳方案
其實(shí)，對(duì)于薄板而言，緩冷能力是有些多余的。因此，最佳方案是，將1號(hào)、3號(hào)、4號(hào)、5號(hào)風(fēng)箱開到最大，而盡量減小2號(hào)風(fēng)機(jī)的負(fù)荷，2號(hào)風(fēng)機(jī)盡量不開或小功率運(yùn)轉(zhuǎn)，這樣就可以減輕緩冷爐室內(nèi)冷爐氣對(duì)爐輥室的影響，減小熱凸度，從而解決冷瓢曲問(wèn)題。
a）發(fā)生原因分析
經(jīng)過(guò)對(duì)幾起斷帶事故的帶鋼斷口進(jìn)行仔細(xì)分析，都是帶鋼在邊部刮到風(fēng)箱，撕開的。帶鋼為什么會(huì)擦到風(fēng)箱呢？于是薄板生產(chǎn)時(shí)到窺視孔蹲守觀察，發(fā)現(xiàn)帶鋼的狀態(tài)很差，既有C形彎曲嚴(yán)重。可以想象，正是這種板形，造成了帶鋼接觸到風(fēng)箱，并且造成刮傷斷帶。
b）通過(guò)張力調(diào)整減小C形彎曲
解決C形彎曲問(wèn)題主要通過(guò)調(diào)整張力來(lái)解決，帶鋼張力與帶鋼與風(fēng)箱接觸問(wèn)題有兩種傾向。張力過(guò)小時(shí)，帶鋼在風(fēng)箱吹動(dòng)下，產(chǎn)生飄動(dòng)，極易刮到風(fēng)箱；張力過(guò)大時(shí)，帶鋼產(chǎn)生C形彎曲，邊部位置偏移中心線，也會(huì)刮到風(fēng)箱。因此，張力必須大小合適。本案例在設(shè)計(jì)張力時(shí)，是根據(jù)單位張力計(jì)算的，薄板是不是采取相同的單位張力，等比例地減小張力，還是要根據(jù)具體情況。從本案例的情況來(lái)看，是張力偏大，可以適當(dāng)降低。
c）通過(guò)擋板調(diào)整減小C形彎曲
帶鋼冷卻時(shí)的邊緣效應(yīng)也會(huì)增加C形彎曲，由于帶鋼在寬度方向上邊部散熱快、中間散熱慢，所以帶有一定的中浪，也會(huì)導(dǎo)致C形彎曲。在這方面主要通過(guò)調(diào)整風(fēng)箱擋板，增大風(fēng)機(jī)風(fēng)管中間的風(fēng)量，減小邊部的風(fēng)量，來(lái)減小帶鋼中部和邊部溫度差，就能到達(dá)減小帶鋼C翹的目的。
d）問(wèn)題的解決
于是，調(diào)板張力表，減小整薄在緩冷段的張力，并且增加冷卻風(fēng)箱中部的開口度、減小邊部的開口度，在窺視孔觀察帶鋼的板形大幅度改善，再也沒有出現(xiàn)因此而斷帶的事故。
本文內(nèi)容來(lái)源于知鋼合作伙伴鍍鋅人之家，其團(tuán)隊(duì)中的兩位冷軋涂鍍板卷專家（許秀飛、張雨泉）已入住知鋼專家平臺(tái)。
兩位專家的詳細(xì)介紹如下：
專 家 介 紹
許秀飛，教授級(jí)高級(jí)工程師，九三學(xué)社社員、重慶市涪陵區(qū)政協(xié)四屆常委，獲得全國(guó)鋼鐵工業(yè)勞動(dòng)模范、重慶市有突出貢獻(xiàn)的中青年專家、重慶市工業(yè)先進(jìn)個(gè)人等榮譽(yù)稱號(hào)，享受國(guó)務(wù)院特殊津貼，現(xiàn)任中冶賽迪高級(jí)咨詢師，建有重慶市組織部認(rèn)定的專家工作室。
多次去POSCO研修汽車板生產(chǎn)技術(shù)，在長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，出版了《鋼帶熱鍍鋅技術(shù)問(wèn)答》、《鋼帶連續(xù)涂鍍和退火疑難對(duì)策》、《高檔鋼板生產(chǎn)技術(shù)與控制》和《汽車板生產(chǎn)工藝與管理》四本專業(yè)著作。
主持起草國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)7項(xiàng)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)10項(xiàng)。主持完成的多項(xiàng)成果，分獲省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)2項(xiàng)、二等獎(jiǎng)3項(xiàng)、三等獎(jiǎng)2項(xiàng)。
張雨泉（ZhangYu Quan），男，1959年2月出生，教授級(jí)高級(jí)工程師，全國(guó)冷軋技術(shù)專家。
曾任武鋼股份有限公司冷軋總廠廠長(zhǎng)，寶武集團(tuán)鄂鋼強(qiáng)盛薄板公司總經(jīng)理，現(xiàn)任中國(guó)金屬學(xué)會(huì)冷軋板帶學(xué)術(shù)委員會(huì)（全國(guó)冷軋協(xié)會(huì)）副主任，寶鋼冷軋技術(shù)委員會(huì)常務(wù)委員。
從事冷軋技術(shù)、管理工作三十余年，赴蒂森克虜伯、奧鋼聯(lián)林茨鋼廠、新日鐵、英國(guó)塔塔等公司學(xué)習(xí)汽車板一貫制生產(chǎn)技術(shù)，自主開發(fā)冷軋轎車板年產(chǎn)量達(dá)300多萬(wàn)噸，面板產(chǎn)量達(dá)40多萬(wàn)噸，榮獲全國(guó)五一勞動(dòng)獎(jiǎng)?wù)隆Ｖ鳌?/span>汽車板生產(chǎn)技術(shù)與管理》。
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