冷軋低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼表面起皮缺陷成因分析

對酒鋼csp冷連軋機組生產(chǎn)的低碳鋼薄板表面出現(xiàn)的長、短兩類"黑線"缺陷進行了光學顯微鏡(om)和掃描電鏡(sem)形貌觀察及能譜儀(eds)成分測定,并結(jié)合生產(chǎn)工藝分析確認,"長黑線"缺陷是連鑄環(huán)節(jié)產(chǎn)生的外來夾雜物在冷軋后暴露所造成的,"短黑線"缺陷是由于csp均熱爐爐輥輥環(huán)結(jié)瘤造成熱軋板下表面氧化鐵皮壓入產(chǎn)生的。據(jù)此,提出相應(yīng)的解決措施并優(yōu)化生產(chǎn)工藝。改進后冷軋板表面質(zhì)量合格率提高了6%。

為了對超低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼的生產(chǎn)工藝進行優(yōu)化研究,結(jié)合某鋼鐵廠的現(xiàn)有工藝裝備和條件,經(jīng)過大量試驗研究,確立了轉(zhuǎn)爐—lf—rh—連鑄機的工藝路線,并實施轉(zhuǎn)爐初煉鋼水質(zhì)量控制、鋼包頂渣改制及成分控制、rh工藝優(yōu)化及鈣處理等工藝優(yōu)化措施.工藝流程優(yōu)化后,控制轉(zhuǎn)爐初煉鋼水出鋼氧的質(zhì)量分數(shù)為0.04%～0.08%,終點碳0.03%～0.05%%,鋼包頂渣改制后feo+mno<3%,鈣處理鋼中ca的質(zhì)量分數(shù)達到0.002%～0.003%,解決了方坯連鑄中包水口絮流的技術(shù)難題,實現(xiàn)了超低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼方坯順利澆鑄,連澆爐數(shù)達到8爐以上,達到了成品碳含量[c]<50×10-6,全氧含量≤30×10-6的較好質(zhì)量水平.

將不同冷軋壓下率的低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼進行不同保溫溫度和時間的退火再結(jié)晶實驗研究,利用維氏硬度計、金相顯微鏡和x射線衍射儀研究了退火后試樣的硬度、金相顯微組織及織構(gòu)的變化情況。結(jié)果表明:在相同的退火工藝制度條件下,隨著冷軋壓下率的增加,再結(jié)晶開始和結(jié)束溫度降低,晶粒尺寸減小。當冷軋壓下率升高到68%后,冷軋壓下率的增加對再結(jié)晶晶粒細化的作用減弱,甚至沒有細化作用;680℃保溫退火時,一開始就發(fā)生了再結(jié)晶,基本不需要孕育期。隨著保溫時間的延長,晶粒均勻長大,晶粒餅形程度增加;退火溫度由660℃升高到720℃時,{111}面有利織構(gòu)增加,{100}面不利織構(gòu)減少,720℃退火溫度較為適宜。冷軋壓下率為58%的試樣在760℃退火時發(fā)生了二次再結(jié)晶對實驗鋼板的力學性能產(chǎn)生不利影響。

介紹了本鋼煉鋼廠lf爐精煉低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼時,為避免薄板坯連鑄機澆鑄過程中的水口絮流問題,進行了工藝優(yōu)化。通過工藝優(yōu)化,保證了鋼包頂渣的改質(zhì)效果,達到了最大程度去除夾雜物以及使殘余夾雜物充分變性處理的目的,從而提高了鋼水的潔凈度和可澆性,有效避免了在薄板鑄機澆鑄過程中的開口度上漲現(xiàn)象。

低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼(lcak)常用于生產(chǎn)冷軋板,要求鑄坯有高的潔凈度。但連鑄開澆階段由于澆鑄狀態(tài)的不穩(wěn)定,會嚴重惡化頭坯潔凈度。從鑄坯成分和非金屬夾雜物等方面系統(tǒng)研究了一定澆鑄條件下低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼頭坯潔凈度的變化,并討論了頭坯潔凈度的影響因素。結(jié)果表明,頭坯潔凈度在開澆準數(shù)達到0.17后趨于穩(wěn)定,這可為實際生產(chǎn)中鑄坯質(zhì)量評級提供幫助。研究發(fā)現(xiàn)惡化頭坯潔凈度的主要因素是中間包二次氧化,并且除了由空氣造成的中間包二次氧化外,更大程度上的二次氧化是由中間包耐火材料及覆蓋渣等因素造成的。還提出了幾點改善頭坯潔凈度的措施,為生產(chǎn)實踐提供一定的參考。

低碳低硅鋁鎮(zhèn)靜鋼生產(chǎn)實踐

利用掃描電鏡及能譜分析儀對縱向條紋缺陷進行了檢驗分析,結(jié)合生產(chǎn)工藝排查,認為縱向條紋是由于冷軋板表面粗糙度不均,造成乳化液輕度殘留引起的亮度差異。熱軋來料原始粗糙度、冷軋輥粗糙度、冷軋軋制速度是影響縱向條紋缺陷的主要原因。生產(chǎn)中根據(jù)不同鋼種、不同冷軋板表面狀態(tài)來設(shè)定平整工藝,對已形成的縱向條紋缺陷有一定的修復(fù)作用。

在寶鋼工業(yè)生產(chǎn)中,通過對薄規(guī)格酸洗低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼中添加(10～30)×10-4%硼合金的研究,分析了硼對鋼力學性能、金相組織及表面質(zhì)量的影響。結(jié)果表明,鋼中添加(10～30)×10-4%的硼合金可使鋼的屈服強度降低20mpa,延伸率提高1.5%,屈強比降低5.7%;回歸出屈服強度和延伸率與終軋溫度、c含量、mn含量、b含量的關(guān)系。添加適當硼合金有利于生產(chǎn)高表面質(zhì)量低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼酸洗板。

線狀缺陷是冷軋板常見的表面缺陷之一,嚴重影響冷軋板的質(zhì)量和性能。而"黑線"缺陷又是兩大線狀缺陷之一。通過對從武鋼現(xiàn)場采集的試樣進行模擬軋制試驗,對模擬軋制產(chǎn)生的"黑線"缺陷進行數(shù)碼拍照,觀察其形貌,并用能譜儀分析缺陷及四周的夾雜物的成分,然后與正常工藝下冷軋板上的"黑線"缺陷做比較,據(jù)此探討了"黑線"缺陷的形成機理,并提出了減少冷軋板"黑線"缺陷的控制措施。

轉(zhuǎn)爐-ANS-連鑄工藝生產(chǎn)低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼潔凈度研究

基于鋁鎮(zhèn)靜鋼脫硫的熱力學理論開發(fā)了一種無氟低熔點深脫硫渣系,其基礎(chǔ)渣系為cao-al2o3-sio2,成分為:w(cao)=57%～62%,w(sio2)=5%～10%,w(al2o3)=29%～36%。實際應(yīng)用時,基礎(chǔ)渣占總渣量的85%～95%,渣中w(mgo)和w(t.fe+mno)分別控制為10%和1.5%以下。將該渣系用于spa-h耐候鋼的精煉生產(chǎn)中,當鋼水的初始w(s)<160×10-6時,終點w(s)可控制在20×10-6左右,脫硫率達到75%以上,渣量從15kg/t降低到10kg/t,有效降低了鋼包精煉的脫硫成本。

針對乳化液潤滑冷軋鋁板表面出現(xiàn)的黑色條紋狀缺陷及腐蝕斑缺陷進行了研究,分別使用表面形貌儀、掃描電子顯微鏡對鋁板的表面形貌和表面微觀結(jié)構(gòu)進行了觀測.使用能量色散光譜和x射線光電子能譜對鋁板表面的化學成分進行了分析,并探討了表面缺陷產(chǎn)生的機理.結(jié)果表明:表面發(fā)黑缺陷是由于潤滑失效導(dǎo)致表面出現(xiàn)微裂紋造成的,而腐蝕缺陷是由于局部殘留水的作用在鋁板表面發(fā)生電化學反應(yīng)從而形成較厚的氧化層.

1235鋁合金冷軋板表面黑絲缺陷分析

采用宏、微觀檢驗、掃描電鏡觀察和能譜分析等方法對冷軋和鍍鋅鋼板表面缺陷進行分析。結(jié)果表明:夾層狀和短細線狀表面缺陷屬于夾雜類缺陷,長細線狀表面缺陷則源于板坯縱向裂紋。產(chǎn)生表面夾雜和裂紋缺陷的主要原因與鋼液質(zhì)量和連鑄坯質(zhì)量有關(guān)。

為了消除tisulcak(含ti超低碳鋁脫氧鎮(zhèn)靜鋼)鋼冷軋薄板上的鉛筆型氣泡,將鑄機從弧型改為立彎型是最有效的措施;為了進一步減少冷軋薄板上的條片,還需要采取與減少鉤形和裹渣等多方面的有關(guān)措施。

針對現(xiàn)有帶鋼表面質(zhì)量檢測技術(shù)的缺陷檢測精度與識別率不高的問題,以及冷軋帶鋼生產(chǎn)線的實際運行環(huán)境,設(shè)計了一套帶鋼表面缺陷實時檢測系統(tǒng),從系統(tǒng)整體設(shè)計、硬件結(jié)構(gòu)、軟件開發(fā)和檢測分類算法等方面進行了深入的分析與研究.采用模塊化軟件設(shè)計理念、基于譜殘差視覺顯著性缺陷快速檢測方法以及多分類器融合框架,實現(xiàn)了對帶鋼表面常見的孔洞、擦傷、氧化、邊裂等不同類型和不同等級的缺陷進行精確、實時的檢測與分類.實驗結(jié)果表明:該算法缺陷檢測率為94.68%,缺陷識別率達到了93.5%,單幅圖像缺陷檢測耗時僅為37.6ms,符合當下高速運動帶鋼快速檢測的需求.

針對冷軋酸洗鋼板黑斑缺陷問題,對q195、stl3鋼在不同試驗溫度下進行了氧化鐵皮的生成、冷卻、酸洗試驗,對試驗后的試樣和生產(chǎn)現(xiàn)場鋼板的表面進行了微觀分析。結(jié)果表明:冷軋酸洗鋼板黑斑實質(zhì)上是未完全酸洗掉而殘存的氧化鐵皮,是由熱軋工藝引起;冷軋酸洗鋼板黑斑主要由fe3o4和feo組成;溫度越高,表面氧化鐵皮越厚,fe3o4含量越高,冷軋酸洗鋼板越易產(chǎn)生黑斑。

冷軋酸洗特性的鋼板表層,很易凸顯黑斑。選出某規(guī)格下的鋼板,在擬定好的試驗溫度以下,預(yù)設(shè)了酸洗試驗。試驗得來的現(xiàn)場鋼板,解析了它的表層特性。試驗得來的結(jié)果表征著,冷軋酸洗制備出來的鋼板黑斑,是酸洗殘存下來的氧化鐵皮,密切關(guān)涉熱軋技術(shù)。冷軋酸洗特性的這種鋼板,黑斑主要涵蓋著氧化鐵。溫度遞增時,表層附帶著的鐵皮變厚,很易附著斑痕。

通過掃描電鏡對suh409l鐵素體不銹鋼冷軋板表面缺陷進行了分析,發(fā)現(xiàn)該缺陷是由cao·tio2-mgo·al2o3的復(fù)合夾雜物引起;對冶煉過程夾雜物的變化規(guī)律進行了分析,此類夾雜物主要是煉鋼過程的氧化產(chǎn)物。鋼液脫氧產(chǎn)物在水口內(nèi)壁上附著,在鋼水沖刷作用下進入結(jié)晶器中,被凝固坯殼捕捉。在軋制過程中,這些皮下夾雜在冷軋板表面形成缺陷。從夾雜物的產(chǎn)生機理看,可以通過控制鋼中的鋁含量來降低爐渣的氧化性避免鈦的氧化,從而減少鋼中cao·tio2-mgo·al2o3夾雜物的生成來改善冷板表面質(zhì)量。通過工藝優(yōu)化,冷軋板翹皮缺陷比例從1.294%降為0.259%。

針對柳鋼新150t轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)雙流板坯連鑄機單流起機鋼水黏事故進行分析,分析引起鋼水可澆性差的原因,介紹實施的加強爐后脫氧、優(yōu)化精煉渣系、減少鋁損、更改透氣磚結(jié)構(gòu)、提高中包烘烤效果等措施及其效果。

研究了初軋生產(chǎn)中常見的一種沿軋向分布于軋件表面且形若水絲裂紋的缺陷。發(fā)現(xiàn)這各缺陷實際并非表面開裂，而是由于變形不均勻造成的橫向擠壓皺折。

針對薄板坯連鑄低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼結(jié)晶器液位波動的問題,從現(xiàn)場操作、工藝優(yōu)化、設(shè)備維護等方面對造成液位波動的原因及影響因素進行了分析。在此基礎(chǔ)上采取了相應(yīng)的措施,使?jié)茶T過程中結(jié)晶器液位波動到了很好的控制,滿足了生產(chǎn)需求。