寶鋼1580 mm熱軋自1996年投產(chǎn)以來，隨著薄規(guī)格（厚度2.01 mm及以下）鍍錫板等產(chǎn)品生產(chǎn)比例的提高，異物壓入類缺陷逐漸升高，下游工序冷軋發(fā)生孔洞缺陷及返修率同步上升，隨著冷軋孔洞儀、酸洗表面缺陷儀和熱軋表面檢測等在線檢測手段的不斷完善，發(fā)現(xiàn)熱軋卷異物壓入缺陷是導(dǎo)致冷軋孔洞的原因之一[1-3]。因此在熱軋生產(chǎn)過程中必須控制異物壓入缺陷的發(fā)生，這對熱軋生產(chǎn)提出更高的質(zhì)量控制要求[4-5]。

1.   異物壓入缺陷

1.1   異物壓入缺陷典型形貌

1580熱軋異物壓入缺陷典型形貌主要有如圖1所示的四種。前三種缺陷如程度較重，則后續(xù)工序產(chǎn)生孔洞缺陷的風(fēng)險較大。圖1(a)所示缺陷為帶鋼局部凹陷但幾乎沒有延伸，凹陷中可以看到黑褐狀的異物。該典型異物壓入主要是F6~F7之間的機架上落下的異物（氧化鐵皮或鐵粉的塊狀物）在軋鋼過程咬入造成的。圖1(b)所示缺陷為異物附著，但因熱卷沒有凹陷，又幾乎未被壓下，后續(xù)工序發(fā)生孔洞的風(fēng)險較低。該典型異物壓入主要是在精軋后的HRT(熱輸出輥道)和卷取PR(夾送輥)周圍因異物落下壓入造成的。圖1(c)所示缺陷為鐵屑壓入，熱軋卷取SG（側(cè)導(dǎo)板）周邊發(fā)生頻率較高。該典型異物壓入主要是熱卷從卷取SG槽逸出時邊部遭切割但又未被卷取而殘留在周邊的切削屑，如被卷取的話，就會發(fā)生異物壓入缺陷。圖1(d)所示缺陷在熱卷上面積較小，深度較淺，主要是在精軋后機架和卷取附近較小的腐蝕物落下后壓入造成的。

1.2   異物壓入缺陷分布

據(jù)統(tǒng)計，熱軋帶鋼頭、尾部的異物壓入概率占壓倒性的多數(shù)，異物壓入缺陷不僅僅主要發(fā)生在熱軋卷的上表面，而且在下表面同樣存在較多的分布。

2.   異物壓入的成因分析

2.1   手清坯遺留的生根毛刺引起的帶鋼兩側(cè)掉落和軋入

部分板坯為防止軋制時產(chǎn)生裂紋，故需要手工清理并倒角，理論上，手工清理熱軋坯（簡稱手清坯）的表面質(zhì)量不會像未清理坯的表面一樣光滑，板坯檢查能夠消除一些大的可見缺陷，如大面積的生根毛刺拔除，但仍有部分缺陷遺留，熱軋加熱過程不能完全燒除，在軋制過程掉落在鋼卷表面兩側(cè)且還有很多小的鐵屑由于目前檢測能力不足從而形成異物壓入、掉肉等缺陷，此類熱卷帶缺陷冷軋軋制產(chǎn)生孔洞缺陷風(fēng)險較高。

2.2   咬鋼和甩尾時的振動引起的銹蝕和異物的掉落和卷入

帶鋼軋制時在軋機咬鋼或甩尾時的沖擊引起的振動，造成軋機上部結(jié)構(gòu)（配管、軟管、橫梁等）掉落異物（氧化鐵皮、鐵粉的塊狀物）后軋入形成異物壓入缺陷；卷取的PR也有可能發(fā)生同樣的情況。

2.3   帶鋼頭部的翹起或反面的擠壓造成的卷入

在帶鋼表面的異物可能會被卷入到后續(xù)板中；未掉落在板上的異物殘留在活套或側(cè)導(dǎo)底板等軋制線附近時，被后續(xù)的通板材頭部翹起卷入或擠壓在通板材反面形成異物壓入缺陷。

2.4   帶鋼與側(cè)導(dǎo)板的接觸形成的鐵屑卷入

帶鋼在與軋機或卷取PR前的側(cè)導(dǎo)板接觸時，帶鋼邊部被切削的碎片作為異物掉在板上或黏附在側(cè)導(dǎo)板上的異物脫落掉到板上形成異物壓入缺陷。尤其是卷取PR前的側(cè)導(dǎo)板如壓得過緊，側(cè)導(dǎo)板磨損過深形成磨損鐵屑，一旦脫離深溝，形狀像切削屑的異物就很容易掉落板上并被壓入。

2.5   WR(工作輥)冷卻水造成的異物卷入

WR冷卻水混雜異物或冷卻水一邊卷入周圍殘存的異物，一邊壓入帶鋼表面形成異物壓入缺陷。這也是帶鋼上下表面均出現(xiàn)異物壓入的原因之一。

3.   改進措施及實施效果

通過以上的分析，確定帶鋼異物壓入缺陷主要由以上五方面原因?qū)е拢槍@些原因制定了相應(yīng)的控制措施。

3.1   減少手清坯生產(chǎn)量，加大不清坯替代量

降低因板坯手清質(zhì)量不良導(dǎo)致的熱軋異物壓入、鐵屑壓入等缺陷造成的孔洞缺陷，對T5料（鍍錫板）采用不清坯替代手清坯。

3.2   按工序開展設(shè)備點檢

當(dāng)有異物壓入缺陷情況發(fā)生或冷軋廠傳來信息證明其有上升趨勢時，按工序開展設(shè)備點檢，如表1。

3.3   按工序開展設(shè)備日常清洗點檢

關(guān)于清洗與點檢相同也沒有制定標(biāo)準(zhǔn)，但隨著異物壓入缺陷有增加傾向而制定的清掃計劃中，應(yīng)采用高壓清洗機進行大規(guī)模的清掃，按工序開展設(shè)備日常清洗點檢時機見表2。

按工序?qū)嵤┲攸c清洗區(qū)域：粗軋、精軋區(qū)域見表3；精軋后儀表區(qū)域見表4；HRT冷卻水箱及卷取機見表5。

3.4   措施及效果

（1）采用熱送熱裝不清坯替代手清坯后，熱軋異物/鐵屑壓入等缺陷呈顯著降低趨勢。

（2）表6為粗軋、精軋、卷取清洗前后的對比，清洗、點檢盡管不能將異物壓入缺陷徹底消除，但相對清洗、點檢不足而言，清洗、點檢后在生產(chǎn)過程中能夠?qū)⒌袈湓趲т撋系漠愇锖丸F皮灰及時吹掃掉，減少了異物壓入帶鋼表面的可能。

（3）在管理上，增加異物壓入評判標(biāo)準(zhǔn)；在設(shè)備改造上，卷取機前增加頭部頂吹水，以減少異物壓入帶鋼表面的可能。

4.   結(jié)束語

1580熱軋異物壓入主要成因是手清坯遺留的生根毛刺引起的帶鋼兩側(cè)掉落和軋入、咬鋼和甩尾時的振動引起的銹蝕和異物的掉落和卷入、帶鋼頭部的翹起或反面的擠壓造成的卷入、帶鋼與側(cè)導(dǎo)板的接觸形成的鐵屑卷入、WR冷卻水造成的異物卷入五方面。針對性地制定了鋼種替代、設(shè)備點檢、清潔生產(chǎn)等措施，降低了異物壓入缺陷發(fā)生率和冷軋孔洞發(fā)生率，提高了帶鋼表面質(zhì)量。

參考文獻

[1]曾松盛, 彭明耀, 王仕華, 等. 熱軋基板板面凹坑和孔洞缺陷成因分析. 物理測試, 2012,30(1):45

[2]聶玉珠. 熱軋帶鋼常見質(zhì)量缺陷分析. 金屬世界, 2011(1):63doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2011.01.018

[3]谷國剛. 熱軋板掉塊缺陷原因分析. 中國重型裝備, 2011(2):38doi: 10.3969/j.issn.1674-0963.2011.02.015

[4]崔二寶, 楊要兵, 尹玉京, 等. 熱軋帶鋼表面氧化鐵皮壓入缺陷預(yù)防與控制. 軋鋼, 2015,32(3):73

[5]馮愛民, 朱立光, 張彩軍. 熱軋帶鋼表面缺陷成因. 河北理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版), 2011,33(2):61

文章來源——金屬世界