带钢表面残留物及其影响因素

　　轧后带钢表面的残留物主要是轧制乳化液以及铁粉、碳粉末以及灰尘等其他杂质。通常将带钢表面残留物分成两部分,即轧制油和微小固体颗粒。据实际经验数据统计,带钢表面残留物通常在一200~800mg/㎡之间,固体颗粒所占的比例为一。其表面残留物收热轧来料、酸洗、乳化液等多方面因素影响一。

　　从工艺润滑角度来看,带钢清洁度是一个多元函数

　　清洁度=f(M,S，E,T，v，ε，C)

　　式中一M原料材质

　　一S原料板面状况

　　一E润滑状况

　　一T车制温度

　　一v轧制速度

　　一轧制变形量

　　一C乳化液清洁程度。

　　1)热轧来料的影响

　　热轧来料局部氧化铁皮过厚,或由于除鳞高压水喷嘴堵塞造成沿带钢纵向某一区域氧化铁皮过多,或带头带尾氧化铁皮过厚,或由于热轧卷曲温度过高而造成的过厚的氧化铁皮,这些氧化铁皮在正常的酸洗条件下,难以完全去除,冷轧后会出现氧化铁皮压入。这些残留的硬而脆的氧化铁皮随着轧制过程而留在带钢表面上,引起带钢表面粗糙

　　度的提高,从而引起轧辊和带钢磨损增加,一方面增加带钢表面吸附面积,导致轧后带钢表面吸附的轧制油增多另一方面这些氧化铁皮进入乳化液循环系统,污染乳化液,会使带钢表面残留增多,降低带钢表面的清洁度。

　　2)酸洗质量的影响

　　在酸洗浓度低、酸液温度低、酸洗速度过快和铁离子浓度过高的情况下极易发生欠酸洗.发生欠酸洗时,大量的氧化铁皮残留在带钢表面上,这些细碎的氧化铁皮一部分随轧制进入乳化液循环系统,另一部分残留在带钢表面上,在随后的全氢退火炉上,氧化铁皮会被这些氢气还原成铁粉,一方面会引起带钢的粘结,容易在平整时造成轧辊的污染,另一方面也会引起轧后带钢表面清洁度的下降。

　　3)乳化液的影响

　　在冷轧带钢生产中,乳化液既是冷却介质又是润滑介质,轧辊与轧件在和乳化液的固一液体界面上存在着相互作用,或是物理吸附,或是化学吸附,或是电子交换完成化学反应等作用,其结果会在固体表面形成一层硬脂酸“金属皂膜,,或金属盐膜,这就是轧制后带钢表面残留物形成的机理。

　　轧后带钢清洁度不佳,首先是由润滑不足造成的。变形区内高温、高压伴随带钢与轧辊间的摩擦和磨损,条件十分恶劣。若润滑不足则更导致带钢和轧辊的过度磨损,从而产生大量的铁粉,并吸附轧制油及其它形式的碳氢化合物,这样就造成了板面有大量的残油和残铁,清洁度差。润滑与油品自身的性能有关,主要由浓度、皂化值、稳定性等因素决定。

　　皂化值是指产品中可皂化油脂或酸以及在pH>10(水和有机醇溶剂中)时,可以与碱发生中和反应的所有有机酸及极性添加剂,主要反映乳化液的基本润滑能力。皂化值高,则乳化液中轧制油含量高,润滑性能好,轧后带钢表面清洁度高,若皂化值低,则乳化液中杂油含量高,润滑性能差,油粘度大,轧后带钢表面的残油多,会降低带钢表面的清洁度。

　　浓度是指乳化液中轧制油的含量,是润滑最重要的因素。在高温高压的变形区内,带钢与轧辊之间摩擦,条件十分恶劣,若浓度太低,带钢与轧辊之间处于干摩擦状态,会产生过量磨损,这会加大钢板表面的残铁量。一方面加大带钢表面的吸附面积,另一方面还会导致带钢表面热划伤。若浓度过高,不利于轧辊冷却并且轧后板带含油多,降低轧后带钢的表面清洁度,而且易出现轧辊打滑。

　　如若乳化液的PH值过高,乳化液的颗粒度太小,乳液太稳定,直接导致轧辊咬入区油的离水展着性较差,无法在轧辊和钢板之间的变形区形成连续润滑油膜,润滑较差,乳化液容易皂化并形成皂铁。PH值过低,颗粒度大具有较好的带油能力,离水展着性好,有较好的润滑性能,但稳定性差,轧制油容易析出,钢板表面容易腐蚀、生锈。

　　乳化液中的铁含量来源于轧辊与带钢的摩擦,乳化液中适当的铁含量对于乳化液的性能是很重要的。乳化液依赖铁来帮助大些的油滴实现润滑,阳离子乳化剂和缓释系统依靠铁来增大乳液中少量大油滴的颗粒度,并且帮助维持轧入时的带油量。在乳化液中的铁粉侵入较大油滴的核心,增大了油滴直径和它的润滑能力。乳化液中较小颗粒的油滴通常比铁粉小,铁粉不会成为核心,铁含量太高,铁粉形成了乳化液表面的含铁油层,轧机机架和带钢表面变脏,并且产生过多的游离油,使乳化液变得不稳定,导致轧后带钢表面清洁度下降。

　　另外,乳化液的自身清洁性也会对轧后带钢的清洁度造成一定影响。乳化液系统长期循环使用,一般更换周期为一到两年,乳化液在使用过程中会受到轧机高压油泄露,轴承润滑油泄露,酸洗带来的氯离子和灰分、轧制过程中产生的铁粉、检修时低温产生的细菌等方面的污染,这些污染物造成乳化液的清洁性下降,使用过程中会污染带钢表面,杂油、细菌和氯离子还会影响乳化液颗粒度的稳定,从而导致润滑性能下降,杂油本身粘度大,在全氢罩式炉退火时不易发生分解挥发,影响带钢表面清洁度。

　　4)氯离子含量的影响

　　如若氯离子含量过高,带钢表面不清洁,易生锈,产生黄斑。氯离子主要来源于漂洗阶段,当漂洗阶段的挤干辊出现问题时,漂洗段中的酸度会增加。这种高度氯化的漂洗水将氯离子沉淀在带钢表面上,并将氯离子带入轧制液中。

　　5)轧制工艺参数的影响

　　轧制速度越高,其表面生成的油膜厚度越厚,润滑性能越好。轧制速度的加快会提高带钢表面的温度,油的粘度会减小,不容易粘附再带钢表面,容易被出口吹扫装置吹走,乳化液的挥发也会加快,从而提高轧后带钢表面的清洁度。

　　轧辊表面粗糙度高,摩擦力大,在轧制过程中易产生铁粉,增大了带钢表面的吸附面积,则带钢表面吸附的油多,降低了带钢表面的清洁度。光辊轧制比毛化辊轧制后带钢表面的清洁度要高。光辊的粗糙度是在磨削过程形成的,毛化辊的尖峰比光辊的多的多。由摩擦原理可知,越是孤立的尖峰越容易磨损,孤立的尖峰越多,磨损也多,因此毛化辊磨损比光辊的多。降低“机架的工作辊粗糙度,能提高带钢表面的清洁度。但工作辊表面粗糙度过低容易导致轧辊打滑。

　　6)出口吹扫装置及其它因素的影响

　　轧机出口吹扫装置的压力、吹扫喷嘴的角度、压缩空气的清洁性以及轧机出口管道的布置方式都对带钢表面清洁度有重要的影响。出口吹扫装置的压力必须保持恒定,吹扫喷嘴必须定期清理,压缩空气必须保持清洁,轧机出口板带上方管道尽量少,以减少因乳化液蒸汽在出口管道的凝结而掉到板带表面的油滴,最大限度的减小对轧后带钢表面清洁度的影响。