线材表面缺陷原因分析及对策

线材表面缺陷原因分析及对策

张永飞

河钢集团宣钢公司 河北宣化 075100

摘要：从设备管理的角度，分析设备问题影响材线表面的各种原因，针对设备存在的问题提出改进措施，表面缺陷得到有效控制。

关键词： 线材;表面质量;设备

前言

线材表面质量是用户对公司实物的第一认知，直接影响到用户对公司产品的满意度。线材在轧制过程中，设备与线材接触面状况对成品材表面影响极大。

1　影响线材表面质量的因素

1.1 钢坯表面氧化铁皮影响线材表面质量的原因分析

炉温控制不合理，导致钢坯在高温段的停留时间长，钢坯表面氧化严重，经各架轧机轧制后，表面氧化铁皮不能及时脱落，最终嵌入线材表面，形成次材。空燃配比控制不合理，炉膛为氧化气氛，钢坯表面氧化严重，最终导致线材表面产生缺陷。高压水除鳞压力不足或是喷嘴安装不正确，不能将钢坯表面的氧化铁皮彻底清除，最终引起成品表面形成麻点、铁皮等缺陷，进而造成次品。

1.2 导卫影响线材表面质量的原因分析

由于导卫装配原因，导卫导辊转动不灵活或是导辊对轧件不能起到有效的支撑作用，最终导致轧件表面有划伤、折叠等缺陷。由于油气润滑以及冷却水系统故障，造成导辊碎裂、粘钢、烧轴承等现象发生，进而导致轧件表面出现划伤。由于导辊材质原因，在生产过程中有“掉肉”现象发生，进而导致线材表面出现划痕、结疤等缺陷。由于导卫上线安装原因，导致轧件导入下游轧机时，不能对中相应轧机的孔型，进而导致线材表面出现耳子等缺陷。

1.3 轧辊、辊环影响线材表面质量的原因分析

由于轧辊、辊环的质量问题，导致轧辊、辊环在生产过程中有“掉肉”现象发生，进而导致线材表面出现划伤、结疤等缺陷。由于轧辊、辊环的上线装配原因，各架料型控制不合适，最终导致线材表面出现折叠、耳子等缺陷。

1.4　活套轮影响线材表面质量的原因分析

活套轮直接与线材表面接触，每条线装机量29个，其运行状态与红钢接触面光洁度对成品线材表面影响非常大。活套轮高度参数不正确或设定变化范围大，活套轮安装偏离轧制中心线过多，造成辊轮表面磨损不光滑，造成线材表面出现划痕、划伤等问题。活套辊结构设计不合理，使用寿命短，在坏损造成事故前，出现不合格线材；起套臂与作用轴安装结构设计不合理，造成作用轴与轴瓦、轴瓦与瓦座、起套臂与作用轴间隙超限，影响起套高度确定。润滑方式及润滑系统风路、油路设计不正确，造成辊轮轴承损坏，线材表面出现划伤。辊轮在使用过程中工况恶劣，同时受摩擦力、冲击力和温度1000--30摄氏度变化作用，造成辊轮磨损过快，更换不及时易造成表面划伤。

1.5斯太尔摩风冷线影响线材表面质量的原因分析

斯太尔摩风冷线俗称风冷辊道，是线材初步降温冷却和输送设备，其影响线材表面质量也较大。辊子受高温发生爆裂、表面不规则局部脱落，造成线材表面出现凹坑、划伤等现象。辊子轴承座、链条损坏，造成辊子不转，使线材表面形成揦伤、划痕、乱卷等现象。

1.6 集卷站影响线材表面质量的原因分析

集卷站影响线材表面质量设备主要是双芯棒和集卷小车，其影响线材表面质量的方面也不容忽视。双芯棒表面不光滑，在线圈下落时划伤、乱卷。小车压板位置不正确、动作不灵活，造成线材表面出现压痕、划伤。

1.7打包机对线材表面质量的影响

打包压力设定不正确，使成品线材出现压痕。衬板表面光滑度不够，使成品线材出现划伤、成品卷两端大小不一样。

1.8卸卷站影响线材表面质量的因素

卸卷小车升起高度不够，卸卷时与卸卷平台刮蹭造成划伤。卸卷平台承卷口不圆滑，天车吊卷时形成磕痕。

2通过技术改进达到工艺生产成品要求

2.1 加热控制技术改进

2.1.1 由于加热温度越高（尤其是在900℃以上），时间越长，钢坯表面的氧化就越强烈，生成氧化铁皮就越多。为此将加热炉的加热二段的温度控制于800-920℃左右，缩短钢坯在高温段的停留时间，进而降低氧化烧损。

2.1.2 我厂一高线采用高、焦炉混合煤气，二高线采用纯高炉煤气，所以结合一、二高线各自的燃料热值特点制定合理的空燃比系数，保证炉膛不出现氧化气氛，进而降低氧化烧损。具体空燃配比参数见下表：

一高线空燃配比参数:

规 格 入炉温度 高、焦煤气配比 空燃比

Φ5.5、Φ6.5 热坯 6：4 1.8

Φ5.5、Φ6.5 冷坯 5：5 2.0

Φ7.0-Φ12.0 热坯 5：5 2.0

Φ7.0-Φ12.0 冷坯 4：6 2.3

注：特殊情况，使用纯焦炉煤气，空然比一般控制在4.0。

二高线由于采用纯高炉煤气，空燃配比一般控制为0.85。

2.1.3 扩大高压水除鳞泵的容量，同时调整高压水除鳞喷嘴的方向，确保喷嘴方向与钢坯的出炉方向存在一定的夹角，保证高压水逆向喷于钢坯表面，进而有效的除掉钢坯表面的氧化铁皮。

2.2 导卫系统装配要求及技术改进

每次导卫装配完成后,使用对准仪校验上下导辊中心线是否与插件中心线相一致，同时通过使用样棒调整导辊的开口度以及导辊的运转情况，确保导辊运转灵活正常。扩大导卫导辊轴上供油孔的直径，进而改善导卫轴承的润滑情况，降低导卫轴承烧损，破裂等现象的发生。同时经常检查更换导卫系统的供油管和冷却水管，确保油管畅通无堵塞、无泄露现象发生。提高职工的操作水平，确保导卫在上线安装过程中，导辊孔型中心线与轧辊孔型中心线以及轧制中心线的统一，避免由于导卫安装偏离轧制中心线而造成线材出现单边耳子等表面质量缺陷。

2.3 轧辊、辊环的装配要求

如果线材表面出现有规律的连续性的表面缺陷，往往就是由于轧辊或辊环的表面质量而造成的。所以根据线材表面缺陷的间隔距离，可具体判断轧线哪一架次的轧辊或辊环有质量问题，并且及时停车更换。轧辊、辊环上线安装后，必须保证两辊的孔型对中统一，避免轧辊由于“错辊”而使线材表面出现折叠等缺陷。

2.4活套系统技术改造

修订活套起套高度、辊轮安装位置等技术参数。对辊轮结构、起套臂与作用轴安装方式等进行改进。改造辊轮、作用轴润滑方式和系统风路、油路，保证辊轮运转灵活；辊轮材质要求很高，经联合专业厂家反复实践，最终确定材质成分、热处理工艺和加工工艺。

2.5斯太尔摩风冷线所进行的技术改造与完善

变更辊子材质，辊道部分辊子采用专业厂家的合金辊子。对轴承座进行改造，同时把轴承润滑由开式润滑改为闭式润滑；改造链轮的同时重新选用新型号链条。

2.6集卷站设备技术改进与完善

选用耐磨材质双芯棒衬板，对原设计易挂卷部位加装防护罩。对集卷小车压板及传动装置进行系统改造，同时调整小车升降高度。

2.7打包机技术改进与完善

针对线材的不同品种、不同规格设定相应打包压力，指导并要求操作人员严格执行。

重新选用衬板材质和专业厂家，使衬板在提高耐磨性的同时降低硬度。

2.8卸卷站技术改造内容

改造卸卷小车升降传动机构；在小车承卷平台上加装耐磨板。卸卷站承卷口改为辊子组形式，消除天车吊卷时对线卷的磕伤。

3　改造前后线材表面质量效果对比分析

通过改造线材表面质量缺陷得到有效解决。

3.1表面划伤：通过以上系列改造，由设备不能满足生产工艺条件而产生的线材表面划伤问题得到彻底解决。

3.2表面凹坑：成品线卷表面光滑无凹坑。

3.3表面折叠、耳子：通过严格控制各架料型及导卫、轧辊、辊环的装配质量，有效的降低了线材表面出现折叠与耳子等缺陷的发生率。

3.4线卷形状：成品线卷匀称整洁。

4　结束语

高速线材生产中出现表面质量多种多样，对不同的产品缺陷的产生机理进行深入分析和研究，并采取相应的控制手段，可以减少各种缺陷的产生，提高产品表面质量，减少废品，在提高金属收得率的同时，可提升企业形象，增强企事业市场竞争力。

参考文献：

[1]李慧峰高速线材冷镦钢产品顶锻开裂机理及控制措施的研究