论文部分内容阅读
摘 要：随着热轧轧制技术的发展，特别是较薄规格的热轧板卷生产质量瓶颈相继取得突破，利用热轧酸洗涂油板卷代替冷轧板卷，俗称“以热代冷”，在国内汽车、压缩机等行业得到了广泛应用。本文简述了马钢1680连续酸洗机组的布置以及设备特点，主要介绍此酸洗线平整机的设备构成、工艺控制模式以及其效果。
关键词：酸洗；平整机；以热代冷
1 前言
酸洗产品是介于冷轧和热轧之间的中间品，它在具有接近冷板表面质量的同时保持着热轧产品的力学性能。酸洗产品特别是作为冷轧机原料的酸洗板卷，受限于表面质量、力学性能和厚度精度问题，不能满足用户的订单需求。但随着热轧轧钢技术的不断进步，热轧板卷的表面质量和力学性能越来越稳定。出于成本和环保压力，国内终端板卷用户以热代冷的比例也日趋增加，酸洗涂油板卷就是其中典型范例。
2 产线简介
马钢1680mm热轧酸洗线于2012年7月份投产，设计年产量100万吨。其关键技术和设备引自德国MIEBACH等公司。主要工序有激光焊接、拉伸矫直、紊流酸洗、在线平整、切边涂油等。
该生产线是马钢新区结构调整重点新建产线之一，目的在于增加马钢酸洗板产品类型、提升产品档次、优化品种结构，更好地满足汽车、家电压缩机、热水器、五金机械等行业需求。机组可生产厚度1.0-6.0mm、宽度800-1650mm等多种规格的一般普碳、高强、超高强热轧酸洗板产品。机组采用超浅槽紊流酸洗工艺，配有焊机以实现连续生产，并有抗皱辊、拉矫机、平整机改善热轧带钢板形，出口段配有切边剪、涂油机及分卷剪等，可以根据用户需求进行生产。为对产品实现全长方向上下表面质量监控，确保“零缺陷”交货，产线出口配备了高清表面质量自动检测仪。
3 平整目的
酸洗平整机一般延伸率在2%以内，属于冷轧变形。在平整过程中压实带钢中的气孔和分散缩孔使其更加致密。由于变形量较低，冷轧过程中的加工硬化程度并不明显，反而带钢的力学性能得到提升。同时对于铝镇静钢可以消除其部分屈服平台，另外对于热轧板卷的板形和表面质量均有明显的改善作用。
4 平整机在连续酸洗机组中运用
马钢1680热轧酸洗线在国内连续式酸洗机组中属于为数不多的配备平整机的生产线。平整机设计为干平整，产线生产初期由于干平整易出现辊印等原因，对其进行适应性改造，增加湿平整系统。硬件方面增加原液罐、混合罐、原液泵、喷射泵、搅拌泵、喷嘴、空气吹扫等设备；电气控制及HMI画面等软件系马钢自主开发，使用SIEMENS的相关软件制作，画面简洁、操作方便，现场所有可操作的设备和监控点均在画面上显示。
4.1 平整机技术参数
类 型： 单机架4辊平整机
速 度： max. 160 mpm
轧 制 力： max. 12，000 kN
带钢延伸率： 0.4 ～ 2 % ，依材料而定
工作模式： 干、湿式平整
轧辊尺寸
- 支撑辊 1，100 / 980 mm * 1750 mm
- 工作辊 520 / 470 mm*1800 mm
平整机工作辊由AC电机通过齿轮减速分配箱、接轴传动，上工作辊通过离合器和齿轮分配箱相连。在平整机加速时离合器閉合，上下工作辊一起传动，平整机稳定运行期间，上工作辊离合器处于打开状态，仅下工作辊传动。
4.2 工艺控制参数
酸洗平整机投用后，根据用户需求可采用不同表面类型的轧辊进行生产，可接受光亮平整表面交货和麻面平整表面交货。下面就两种交货状态的工艺控制对平整机的实际应用情况进行介绍：
马钢酸洗机组于2016年7进行了一轮平整机毛化辊扩大规模生产，生产所使用的毛化辊粗糙度为3.0um。
1）生产物料：
生产牌号主要为SPHC-P、QsTE等，厚度范围2.0-6.0mm，宽度范围1250-1566mm。
2）生产模式：
延伸率模式。
具体设定参数与实绩见下表1：
3）平整后带钢粗糙度变化趋势
4）平整后效果
换辊生产后，前四个母卷维持70mpm左右的低速生产，后逐步增速到100mpm以上。整个生产过程基本稳定，具体如图1、2。
从生产过程来看，毛化辊平整后表面均匀，虽然对横折印、压氧等缺陷的掩盖能力不强，但外观并不亚于光面产品，而且看上去更加“均匀”，见图3、4。平整后板面仍然有轻微发亮，带有金属光泽，与未平整的酸洗板和光面卷区别较明显。
经过毛化辊平整后，板面的粗糙度相对光面增加明显，但相对未平整卷增加幅度不大。下线毛化辊表面粗糙度下降约0.8 um左右，可将该组工作辊保护好，并在下次毛化平整生产中继续使用。经过毛化辊平整后，边部色差得到有效改善，见图5、6。
5）磷化试验效果
对麻面平整卷SPHC-P取样进行涂装磷化试验，磷化膜完全覆盖钢板表面，磷化膜晶粒尺寸约为5μm，能够满足一般涂装性能的要求，见图7、8。
5 结论
根据市场调研部分滤清器用户、汽车部件用户结果来看，马钢1680连续酸洗机组的平整机投用后，客户对具有高光洁度、平直度好等优点的平整卷认可度较高，特别经电泳处理后材料表面质量提高更为明显，无论表面质量还是冲压性能都满足用户的要求。另外针对如支架等压缩机领域的小部件应用上，用户同样反馈使用良好。
投用平整机可以明显改善带钢表面质量，满足客户对热轧酸洗板表面质量的个性化需求，并得到了客户的一致认可。
关键词：酸洗；平整机；以热代冷
1 前言
酸洗产品是介于冷轧和热轧之间的中间品，它在具有接近冷板表面质量的同时保持着热轧产品的力学性能。酸洗产品特别是作为冷轧机原料的酸洗板卷，受限于表面质量、力学性能和厚度精度问题，不能满足用户的订单需求。但随着热轧轧钢技术的不断进步，热轧板卷的表面质量和力学性能越来越稳定。出于成本和环保压力，国内终端板卷用户以热代冷的比例也日趋增加，酸洗涂油板卷就是其中典型范例。
2 产线简介
马钢1680mm热轧酸洗线于2012年7月份投产，设计年产量100万吨。其关键技术和设备引自德国MIEBACH等公司。主要工序有激光焊接、拉伸矫直、紊流酸洗、在线平整、切边涂油等。
该生产线是马钢新区结构调整重点新建产线之一，目的在于增加马钢酸洗板产品类型、提升产品档次、优化品种结构，更好地满足汽车、家电压缩机、热水器、五金机械等行业需求。机组可生产厚度1.0-6.0mm、宽度800-1650mm等多种规格的一般普碳、高强、超高强热轧酸洗板产品。机组采用超浅槽紊流酸洗工艺，配有焊机以实现连续生产，并有抗皱辊、拉矫机、平整机改善热轧带钢板形，出口段配有切边剪、涂油机及分卷剪等，可以根据用户需求进行生产。为对产品实现全长方向上下表面质量监控，确保“零缺陷”交货，产线出口配备了高清表面质量自动检测仪。
3 平整目的
酸洗平整机一般延伸率在2%以内，属于冷轧变形。在平整过程中压实带钢中的气孔和分散缩孔使其更加致密。由于变形量较低，冷轧过程中的加工硬化程度并不明显，反而带钢的力学性能得到提升。同时对于铝镇静钢可以消除其部分屈服平台，另外对于热轧板卷的板形和表面质量均有明显的改善作用。
4 平整机在连续酸洗机组中运用
马钢1680热轧酸洗线在国内连续式酸洗机组中属于为数不多的配备平整机的生产线。平整机设计为干平整，产线生产初期由于干平整易出现辊印等原因，对其进行适应性改造，增加湿平整系统。硬件方面增加原液罐、混合罐、原液泵、喷射泵、搅拌泵、喷嘴、空气吹扫等设备；电气控制及HMI画面等软件系马钢自主开发，使用SIEMENS的相关软件制作，画面简洁、操作方便，现场所有可操作的设备和监控点均在画面上显示。
4.1 平整机技术参数
类 型： 单机架4辊平整机
速 度： max. 160 mpm
轧 制 力： max. 12，000 kN
带钢延伸率： 0.4 ～ 2 % ，依材料而定
工作模式： 干、湿式平整
轧辊尺寸
- 支撑辊 1，100 / 980 mm * 1750 mm
- 工作辊 520 / 470 mm*1800 mm
平整机工作辊由AC电机通过齿轮减速分配箱、接轴传动，上工作辊通过离合器和齿轮分配箱相连。在平整机加速时离合器閉合，上下工作辊一起传动，平整机稳定运行期间，上工作辊离合器处于打开状态，仅下工作辊传动。
4.2 工艺控制参数
酸洗平整机投用后，根据用户需求可采用不同表面类型的轧辊进行生产，可接受光亮平整表面交货和麻面平整表面交货。下面就两种交货状态的工艺控制对平整机的实际应用情况进行介绍：
马钢酸洗机组于2016年7进行了一轮平整机毛化辊扩大规模生产，生产所使用的毛化辊粗糙度为3.0um。
1）生产物料：
生产牌号主要为SPHC-P、QsTE等，厚度范围2.0-6.0mm，宽度范围1250-1566mm。
2）生产模式：
延伸率模式。
具体设定参数与实绩见下表1：
3）平整后带钢粗糙度变化趋势
4）平整后效果
换辊生产后，前四个母卷维持70mpm左右的低速生产，后逐步增速到100mpm以上。整个生产过程基本稳定，具体如图1、2。
从生产过程来看，毛化辊平整后表面均匀，虽然对横折印、压氧等缺陷的掩盖能力不强，但外观并不亚于光面产品，而且看上去更加“均匀”，见图3、4。平整后板面仍然有轻微发亮，带有金属光泽，与未平整的酸洗板和光面卷区别较明显。
经过毛化辊平整后，板面的粗糙度相对光面增加明显，但相对未平整卷增加幅度不大。下线毛化辊表面粗糙度下降约0.8 um左右，可将该组工作辊保护好，并在下次毛化平整生产中继续使用。经过毛化辊平整后，边部色差得到有效改善，见图5、6。
5）磷化试验效果
对麻面平整卷SPHC-P取样进行涂装磷化试验，磷化膜完全覆盖钢板表面，磷化膜晶粒尺寸约为5μm，能够满足一般涂装性能的要求，见图7、8。
5 结论
根据市场调研部分滤清器用户、汽车部件用户结果来看，马钢1680连续酸洗机组的平整机投用后，客户对具有高光洁度、平直度好等优点的平整卷认可度较高，特别经电泳处理后材料表面质量提高更为明显，无论表面质量还是冲压性能都满足用户的要求。另外针对如支架等压缩机领域的小部件应用上，用户同样反馈使用良好。
投用平整机可以明显改善带钢表面质量，满足客户对热轧酸洗板表面质量的个性化需求，并得到了客户的一致认可。