冷轧罩式炉氢气吹扫工艺及板面清洁度控制

   日期:2022-09-05     浏览:24    评论:0    
   后者的3倍以上。注渗碳化钨切分轮的抗磨性主要是靠弥散分布在钢基体内众多的细小WC颗粒来实现。基体的强度和硬度只是反映WC颗粒遭受摩擦时不致被磨损掉的支持能力。基体对WC颗粒支持能力越强, WC高抗磨能力发挥得越充分,宏观表现出来的结果则是耐磨性越高。
  ( 2)加工工艺性能好首钢原用W6Mo5Cr4V2制造的切分轮,在锻造、热处理及车、磨加工中都较困难。而注渗碳化钨切分轮基体采用合金结构钢制造,工艺性能优于高速钢。切分轮在注渗时,切刃面粗糙度不会增大,变形量易于控制。对于磨损*快的切分轮刃部,在离子注渗时,可多注些WC对其他部位,如两侧轴承颈可不注渗WC,以利于注渗后的磨削加工。所以注渗碳化钨切分轮的工艺性能优于原高速钢切分轮,加工成本低。
 
  ( 3)性能价格比高注渗碳化钨切分轮与高速钢切分轮的价格相当,但使用寿命高出3倍,而且可节省更换时间,提高设备作业率,减少维修强度和费用,给企业带来很大的经济效益。
 
  3结语利用高能离子注渗WC技术是近几年来轧钢耐磨件制造技术的重要突破,也是机械零部件表面改性工艺技术的重要突破。*近,该技术在轧钢导辊、导板上进行试验,也取得了理想效果。如果高能离子注渗WC技术在国内轧钢行业的切分轮、导辊、导板及其他耐磨零件中推广应用,其经济效益和社会效益将十分可观。
 
  冷轧罩式炉氢气吹扫工艺及板面清洁度控制蒋英箴(攀枝花钢铁(集团)公司冷轧厂,四川攀枝花617022)相结合,使氢气吹扫时间和吹扫量与轧制油的挥发速度相匹配,较好地控制了板面清洁度。
 
  1前言全氢退火的钢卷具有较好的塑性,抗拉强度和屈服强度虽略有下降,但性能更均匀同时带钢表面的杂质和碳沉积少,表面更洁净,并可增强表面涂层附着力,减少带钢表面腐蚀。
 
  全氢退火工艺中,氢气的作用有2方面:一是作为带钢加热冷却的介质二是吹扫带钢表面残留物。退火后的带钢表面质量(如残碳缺陷)与氢气吹扫工艺有密切的关系。
 
  冷轧带钢的轧后原板清洁度,不仅会导致热镀锌工序产生锌粒缺陷,对普碳带钢的表面质量也有影响。
 
  带钢板面残留物对平整粘辊、辊印有重要影响,严重时采用湿平整也不能较好消除。残留物在雨季湿气氛下,对冷轧带钢中间工序的锈蚀还会有/催化0作用,加剧锈蚀的形成和发展。
 
  2板面清洁度的影响因素板面残留物及其去除方法冷轧带钢板面残留物(金属碎屑机械夹杂物和油性沾污物)主要来自冷轧过程。在高温、高压的轧制变形区,带钢与轧辊磨损产生大量的直径小于1Lm的铁粉微粒,这些铁粉微粒的存在一方面增强了磨粒磨损,带来更多的铁粉另一方面增加了表面吸附面积,进而吸附大量轧制革新与交流油、杂油及其他形式的高分子聚合物,形成大量的表面残留物。其中碳氢化合物就是后工序残碳的来源,它可阻碍退火时铁粉的烧结而出现残铁。
 
  冷轧产品一般在冷轧后不进行脱脂处理就直接在罩式炉中进行光亮退火,为保证退火后带钢具有洁净的表面和良好的质量,防止后工序生产的压入杂质产生表面缺陷,就需在冷轧带钢进一步加工前去除带钢表面残留的乳化液。通常采用的办法是:连轧机末架采用清洁剂、离线或在线采用电解清洗、蒸发脱脂、化学清洗、在退火中烧去润滑剂残留物。攀枝花钢铁(集团)公司冷轧厂就是采用退火法去除乳化液。
 
  带钢退火后若其表面仍有乳化液残留铁粉和其他金属碎屑、液压油,则容易在带钢表面留有所谓的/碳黑0、/退火沾污边缘0等有害沉积物。当有害沉积物扩散到金属基体内,可能很难为油漆、涂层材料、液态金属所浸润。同时,退火期间带钢表面粘附的乳化液会引起含碳气体的催化分解,使保护性气氛中的CO/ CO比率失调,导致碳在某温度下沉积。
 
  板面清洁度的影响因素由于攀钢冷轧厂的产品规格为0125 0mm,跨2个工艺润滑区,而设计轧制油只有1种,全部靠改变轧制油浓度来适应润滑要求,因此对乳化液的润滑性要求高但冷轧厂无脱脂机组,残留在带钢表面的轧制油只能经过退火工序去除,这就要求乳化液需有良好的清洗性和可焚性,易于消除并且燃烧后不残留杂质和板面痕迹。对于乳化液中的润滑剂,要求有较强的洗涤能力和容纳机械夹杂和油性污物的能力,但也相应增加下工序(退火)的清除负担。为此,除提高乳化液的过滤精度外,必须降低活性油的含量,即轧制油的皂化值不能太高,而降低活性油的含量又降低了轧制油的润滑性,所以清洗性、可焚性、润滑性三者是矛盾的。
 
  冷轧汽车板时,若轧制液的皂化值偏高和含有的灰分较多,则轧制液的燃烧离性不良,常导致退火带钢表面沉积碳结焦,其形式为黑斑和乳化液粘砂。乳化液粘砂与轧后残留在带钢表面的乳化液剂量有关,为减少残留的乳化液剂量,其浓度应适当降低。此外,为降低水的硬度和改善乳化液的防腐性能,常在乳化液中添加碳酸钠,但其含量偏高会影响冷轧板面质量,比如产生黑斑,故通常控制为千分之几的浓度。
 
  从生产来看,乳化液的润滑能力和带钢表面质量是对立的。对于汽车板,除考虑乳化液的粘度、成分以外,还要求有良好的洗涤能力和较低的结焦率和灰分。乳化液粘度低,可使带钢表面较光亮,粘度高则使表面欠光泽。
 
  实际上,退火时能够完全燃烧、挥发,在带钢表面完全不残留焦渣的乳化液是不存在的,为此要在连轧机*后一架采取措施去除乳化液,如采用专用清洗剂等,攀钢目前采用压缩空气吹扫,但效果不理想。
 
  3吹氢工艺简介保护气体成分变化曲线典型的罩式炉退火过程中,保护气体成分随时间和温度变化的曲线见图1.
 
  1)氢气浓度 2)控制温度 3)卷心温度4)烟气浓度 5)甲烷浓度从图1可以看出:( 1)当加热到第3h,烟气浓度开始大幅度增加,钢卷温度为300 500 e时,乳化液分解后的烟气浓度达到顶峰,该温度段为乳化液蒸发阶段,可采用大流量氢气吹扫。
 
  钢卷温度为600 620 e时, (前后持续5 6h)为乳化液蒸发结束阶段。
 
  ( 2)炉内气氛中甲烷浓度2次达到*大值,第1个尖峰值在加热温度达到700 e左右出现,持续时间为5 6h中的C来源于轧制油,应该被吹掉第2个尖峰值出现在加热结束的保温段, CH中的C主要来源于钢中,为了不使钢脱碳,此时产生的甲烷不应被吹走。
 
  由于化学反应方程C 2H下反应停止,因此在冷却段CH含量大大降低,轧钢在CH达到第2个峰值后, H含量接近100.
 
  炉台露点的变化特点炉台空间完成预先吹扫后,测得露点通常为50 e ,在*终氮气吹扫后,露点通常可以达到。带卷加热过程中,水及油气被蒸发,退火气氛露点增加到 30 e左右,此时露点的具体值取决于带钢表面总的油含量、加热速度和氢气吹扫速度。由于使用不同的轧制油,冷轧的清洁方法各异,采用的带卷预先吹扫方式也不同,因此吹走的总的乳化液量和水量存在较大差别。
 
  在退火过程中,退火气氛的露点完全受上述因素控制。当卷心温度为600 620 e时,油气蒸发完毕,退火空间经过吹扫后,露点降低到大约50 e ,退火空间残留的微量油和水较少。
 
  如果轧机采用不同的轧制油,则其炉台的露点变化也不同。
 
  退火过程中和冷却开始时的脱碳机理是: C与H生成甲烷,从而将带钢表面的残碳去除。纯氢的脱碳能力较强,而露点对纯氢下的脱碳能力影响较小,对甲烷的形成没有影响。
 
  所以纯氢气可以使退火在低露点下进行,这就避免了合金元素如Al、Si、Cr、Ti的氧化烧损。
 
  因此,在使用低露点的全氢气作为保护气氛的罩式炉中退火能获得较高的表面清洁度,且可将合金元素氧化降低到*小。
 
  制定氢气吹扫工艺的原则带钢退火时,若氢气吹扫时间和吹扫量能和轧制油的油气挥发速度相匹配,则带钢表面清洁度*好,如果退火前表面沉积物不过量, Ford表面的碳含量可以低到1mg/ m所以应根据退火保护气氛中成分的变化,实行间隙式氢气吹扫,同时在不同的退火温度段选择不同的氢气吹扫流量和相应的时间,此外要考虑带钢厚薄(薄料的乳化液残余量多)、装炉量大小、退火工艺的温度变化、加热不正常时的温度变化等情况。这样不仅节约氢气消耗,而且可保证退火钢卷质量,尤其是表面质量。
 
  因此,合理的氢气吹扫工艺是:在加热的前3h采用小流量吹扫, 4 10h采用大流量吹扫,到第14h停止吹扫。而且应防止过早结束吹氢,使炉台法兰上残留少量的焦油和水分乳化液吹扫不干净,还将在炉台的相关排出管道或废氢/油烧嘴管路上有其分解物的沉积,长期积累将影响生产正常进行。
 
  4吹氢工艺的改进及效果改进前的吹氢工艺存在以下缺点:( 1)普碳钢和深冲钢的吹扫工艺几乎无差别,但退火工艺分别为双台阶退火和单台阶退火,因此乳化液蒸发、分解过程也就各不相同。
 
  ( 2)吹扫工艺和控制温度、带钢温度没有联系。
 
  ( 3)加热罩已运行6年,具体工况发生了很大变化。
 
  ( 4)只设定时间区间和流量,与带钢的退火温度无对应关系,故在加热罩加热能力不足或有故障不记时的情况下,氢气吹扫处于浪费或无效吹扫状态。
 
  为此,根据实际生产情况和设备条件,对吹氢工艺进行了改进,。
 
  按CQ级工艺处理了6917t钢卷,按DDQ级工艺处理了7018t钢卷,试验表明:其氧化、碳边、表面脱碳、表面残碳和外观均为正常,无质量问题炉台法兰处也无积焦现象新的CQ级工艺比原工艺节省氢气约22m 5结语通过工艺改进,取得了一定成果,氢气吹扫更合理,板面质量良好,较大幅度降低了氢气消耗,为进一步研究与雨季带钢锈蚀的关系打下基础。
 
  提高板面清洁度还应在以下几方面作进一步努力:( 1)提高乳化液的控制水平,即:理化指标监控,完善监测手段,确保良好的浓度、温度和机架流量。
 
  ( 2)优化轧辊的磨削工艺,采用低粗糙度的钢卷级别控制温度/ e带钢温度/ e时间设定/ h流量设定/ m轧辊,严格控制机架漏油,确保乳化液系统,特别是过滤除杂质的装置运行良好。
 
  ( 3)开展轧后带钢表面残留乳化液在高温下分解特点的工业研究。
 
  ( 4)配合采用平整机组的湿平整工艺,进一步去除带钢表面积累的杂质。
 
  ( 5)定期清洗炉台法兰和内罩内壁焦油。
 
  ( 6)提高轧机对带钢吹扫的效果,考虑设备改进。
 
  李虎兴1压力加工过程的摩擦与润滑[ M] 1北京:冶金工业出版社, 19931影响蓄热式加热炉使用效果的原因分析周宏成(南京钢铁集团有限公司棒材厂,江苏南京035)热式燃烧技术应用过程中,也应遵循传统的加热炉设计理论,并应对煤气进行更严格的脱水处理。
 
  收修改稿日期: 2002 11 05 1概述国内已经投入使用的蓄热式加热炉有3种形式:蓄热室与加热炉体一体化的内置通道式、蓄热室与加热炉体分开的外置通道式、蓄热式烧嘴加热炉。这3种形式的蓄热式加热炉在南京钢铁集团有限公司的3个轧钢厂都有应用。其中,第1种形式的加热炉平面布置较紧凑,占地面积小,投资省,适用于场地偏紧的生产线改造。但其结构复杂,技术含量高,施工难度大,烘炉工艺要求严格。南钢棒材厂使用的即是这种加热炉,该炉投入运行以来陆续暴露出一些问题,影响了使用效果,其中一些是影响蓄热式加热炉使用效果的共性问题。
 
  2基本情况南钢棒材厂蓄热式加热炉技术参数。
 
  加热炉炉体为整体浇注,加热段、均热段间用水梁隔开,两侧炉墙厚1000mm,内置空、煤气蓄热通道。蓄热室位于炉底基础下方,室底标16个蓄热室网箱,其中加热段两侧分别有6个,均热段分别有2个空、煤气网箱,每侧炉墙各设有31组喷嘴。加热炉设有2套换向系统,其有定时/定温2种模式,实际生产中以定时模式进行换向。加热段、均热段8个蓄热室的空、煤气轧钢
 
 
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