軋材質(zhì)量控制與深加工論文

1、北京科技大學材料科學與工程學院軋材質(zhì)量控制與深加工課程論文中厚鋼板軋制過程中的表面質(zhì)量問題與技術控制李昂 徐偉作 者：_ 李昂 徐偉作 者：_李昂 徐偉作 者：_導 師：_專 業(yè)：_ 2015年1月6日1. 概述1.1 中厚板的定義與分類在我國，習慣上把厚度小于4mm鋼板的稱為薄板，厚度在4mm到25 mm之間的鋼板稱為中板，25 mm到60 mm之間的鋼板稱為厚板，大于60 mm的鋼板稱為特厚板，特厚板也歸于厚板類，中板和厚板統(tǒng)稱為中厚板。 中厚板是鋼鐵工業(yè)的重要產(chǎn)品之一，在我國國民經(jīng)濟中占有重要地位，是國民經(jīng)濟發(fā)展所依賴的重要鋼鐵材料。中厚板的生產(chǎn)水平也是反映一個國家鋼鐵工業(yè)水平的重要標志

2、。中厚板品種繁多，用途廣泛，總體可以分為結(jié)構(gòu)、包容以及特殊三大類。 （1）結(jié)構(gòu)類：包括船艦、建筑、工程機械、橋梁及采油平臺等； （2）包容類：包括鍋爐、容器、管道及罐等； （3）特殊用途類：包括坦克用板、防彈板、復合板、不銹板及工具模具板等。1.2 我國中厚板的應用領域與生產(chǎn)現(xiàn)狀 中厚板主要用于船艦、橋梁、鍋爐、容器、石油化工、工程機械及國防建設等方而，其品種繁多，使用溫度區(qū)域較廣(-200-600)，使用環(huán)境復雜(耐侯性、耐蝕性等)，使用要求高(強韌性、焊接性等)。因此，中厚鋼板是國民經(jīng)濟發(fā)展不可缺少的鋼材品種。 中厚板軋機的裝備水平及擁有量是一個國家鋼鐵工業(yè)發(fā)展水平的重要標志之一。但近十多

3、年來由于世界經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的一些變化，國外工業(yè)發(fā)達國家很少建新的中厚板軋機?？紤]到節(jié)約能源、資源和降低成本，近年來國外不少4000 m，以下中厚板軋機相繼停產(chǎn)、淘汰，甚至作為二手設備出售給發(fā)展中國家。 包括在建的生產(chǎn)線，我國中厚板生產(chǎn)線約有37套，年生產(chǎn)能力約為2500多萬噸。輥身長度2300 mm-2800 mm的有19套，占總量的半數(shù)以上(規(guī)格低于3000 mm的軋機生產(chǎn)線在工業(yè)發(fā)達國家早在20年前己基本淘汰)。規(guī)格3000 m的生產(chǎn)線共有18套，其中3000mm-3800mm的13套，占總量的35%；4200mm-4300mm的有3套，占總量的8%；5100 mm的2套，占總量的5%，是目前國

4、內(nèi)生產(chǎn)線中輥身最長的，分屬與寶鋼厚板廠和沙鋼厚板廠。中厚板軋機有二輥式、三輥式、四輥式三種型式。目前世界上普遍采用四輥式，三輥式早己淘汰，二輥式軋機已不再建設。近年來，隨著國內(nèi)軋機新設備的不斷上馬和對原有舊設備的升級改造，中厚板產(chǎn)量不斷提高，生產(chǎn)技術也有長足的進步，成材率穩(wěn)步提升，但是與國外相比還有很大的差距，如：多數(shù)中厚板廠的主導產(chǎn)品仍為普碳鋼板，其比例在70%以上，而專用中厚板的產(chǎn)量較低，遠遠滿足不了需要。另外還存在鋼質(zhì)不純凈、偏析嚴重、板形較差、尺寸偏差大、表面質(zhì)量不好、機械性能不穩(wěn)定等問題?？傊泻癜逍袠I(yè)的總體技術裝備及管理水平比工業(yè)發(fā)達國家落后約為20到30年。1.3中厚板的軋制技

5、術1.3.1 高尺寸精度軋制技術針對厚板尺寸精度、板形、表面質(zhì)量、材質(zhì)性能提出了更高要求。如板厚公差要求為0.20.4mm，板寬公差要求為46mm，鋼板的旁彎要求全長小于5mm。從而推動了以厚度、寬度、板形控制為主的高尺寸精度軋制技術的進一步發(fā)展。1.3.1.1厚度控制在靠近軋機(距軋機中心線2.0-2.1m)處設置Y射線測厚儀，使監(jiān)控及反饋控制能快速應答從而提高鋼板全長厚度精度，即在原有AGC基礎上有效地利用FF-AGC和MON-AGC來保證厚度控制的高精度。1.3.1.2寬度控制日本住友鹿島廠、川崎水島廠、新日鐵大分廠等厚板軋機在投產(chǎn)多年后增設了立輥軋邊機。既用于平面形狀控制也設置液壓AW

6、C系統(tǒng)，具有ABS-AWC，F(xiàn)F-AWC，MON-AWC等功能，寬度控制精度已達5.7mm。1.3.1.3板形控制以往厚板軋制以輥型和彎輥裝置作為凸度和平坦度的基本控制方法；現(xiàn)在厚板軋機采用工作輥移動(WRS)+強力彎輥(WRB)、成對交叉輥軋機(PC)和連續(xù)可變凸度軋機(CVC)等方法，PC軋機對全寬度的板凸度控制值已達40m水平。1.3.2平面形狀控制技術由于厚鋼板在成形軋制和展寬軋制階段的不均勻變形，使軋制后的鋼板偏矩形因而增加切頭、切尾和切邊損失，此項金屬損失在以往的常規(guī)方法軋制中占5%以上。70年代末日本川崎水島廠開發(fā)了MAS平面形狀控制法，根據(jù)預測模型在成形和展寬軋制階段，對板坯厚

7、度斷面給予變化的壓下量進行形狀控制，使鋼板在軋制終了時的形狀接近矩形，自1978年此項技術應用以來，可比傳統(tǒng)方法提高成材率4.4%。1982年左右又開發(fā)了與MAS法大體相同的“狗骨軋制法”，即軋制開始時將板坯厚度斷面頭尾部分軋成斜楔形，然后展寬軋制和延伸軋制。不僅日本幾套主要的厚板軋機，如君津廠4724mm軋機，京濱廠5500mm軋機應用了類似于水島廠的MAS平面形狀控制方法，芬蘭、英國、瑞典的厚板軋機也采用了MAS技術。水島廠在開發(fā)MAS基礎上于1985年研制出TFP技術，軋制“免切邊鋼板”(用銑削床銑邊)。1.3.3控制軋制和控制冷卻技術（TMCP技術）厚鋼板控制軋制技術是在軋制過程中的不

8、同溫度段給予規(guī)定的壓下變形，以生產(chǎn)高強度、高低溫韌性并有良好焊接性能的技術。五六十年代即開始控制軋制工藝的研究，70年代初該技術已成熟地應用于厚鋼板生產(chǎn)，并在世界廣泛應用。采用控制軋制工藝的目的是通過細化晶粒來提高強度和韌性，而細化晶粒的關鍵是控制950-600時的變形量，同時增大道次壓下量的效果更佳，因而要求厚鋼板軋機的軋制力要很大，剛性要很強?？刂栖堉频难芯渴加谏a(chǎn)韌性和強度都好的造船鋼板，以后，發(fā)現(xiàn)在添加微量合金元素(Nb，V，Ti等)的鋼材軋制中更需采用控制軋制技術。因此從60年代末起，為生產(chǎn)用于寒冷地帶的油氣輸送管線用含微量Nb， V等合金元素的厚鋼板，采用控制軋制方法生產(chǎn)已成必須。

9、厚鋼板在控制軋制后進行快速噴水冷卻，可使低碳當量的鋼板強度和韌性都得到提高，并可獲得良好的焊接性能。低碳當量而強度和韌性都高的鋼材，對于具有廣泛用途的焊接結(jié)構(gòu)鋼非常重要。將鋼板的控制軋制和隨后的加速冷卻工藝過程統(tǒng)稱為TMCP工藝。應用TMCP工藝技術可以生產(chǎn)出綜合力學性能和焊接性能均優(yōu)良的高強度焊接結(jié)構(gòu)鋼板，因而該項工藝技術已成為近30年來厚鋼板生產(chǎn)領域最為發(fā)達的工藝技術。目前，采用TMCP技術生產(chǎn)的鋼板約占30-50， 生產(chǎn)鋼板的最大厚度已達120mm。1.3.4 軋制過程的三個階段中厚板的軋制有原料尺寸范圍小、產(chǎn)品尺寸范圍大的特點。通常情況下，軋制過程分為三個階段：成形軋制階段、展寬軋制階

10、段和精軋階段。（2）成形軋制階段成形軋制也稱作整形軋制，是在沿板料長度方向軋1一4道次。其目的是把板料表面軋平整，改善板面條件，為后續(xù)展寬做準備。（2）展寬軋制階段展寬軋制也叫橫軋，是在成形軋制后，將板料旋轉(zhuǎn)90度，沿成形軋制時的橫向方向進行的軋制，軋后使板料變寬，達到規(guī)定的軋制寬度。（3）精軋階段精軋階段是在展寬階段后，再將板料旋轉(zhuǎn)90度進行軋制，直到軋出規(guī)定的厚度。 首鋼中厚板廠的軋制過程中沒有明顯的成形軋制階段，而是將成形軋制階段合并于展寬軋制階段。展寬后經(jīng)過一段時間的空冷待溫，再進行精軋。精軋過程中如果軋件溫度過高，還要再進行軋機前的空冷待溫。1.4中厚鋼板生產(chǎn)特點與質(zhì)量要求1.4.1

11、中厚鋼板生產(chǎn)特點中厚鋼板外表面扁平、寬厚比大，單位體積的表面積也大。在生產(chǎn)上，主要有以下幾種特點：（1）用平輥軋出，因此改變產(chǎn)品規(guī)格較簡單容易，調(diào)整操作方便，易于實現(xiàn)全面計算機控制和生產(chǎn)自動化；（2）形狀簡單，且在國民經(jīng)濟中用量大；（3）由于寬厚比和表面積都很大，故在生產(chǎn)中軋制壓力很大，因而軋機設備復雜龐大，而且對產(chǎn)品厚、寬尺寸精度和板形以及表面質(zhì)量要求十分嚴格。1.4.2中厚鋼板軋制的技術要求對板帶材的技術要求具體體現(xiàn)為產(chǎn)品的標準。板帶材的產(chǎn)品標準一般包括有品種（規(guī)格）標準、技術要求、試驗標準一集交貨標準等。根據(jù)板帶材的用途不同，對其提出的技術要求也各不一樣，但基于其相似的外形特點和使用條件

12、，其技術要求任有共同的方面，歸納起來就是“尺寸精確版型好、表面光潔性能高”。這兩句話指出了板帶鋼主要技術要求的四個方面。（1）尺寸精度要求高 尺寸精度主要是厚度精度，因為它不僅影響到使用性能以及歷史連續(xù)自動自動沖壓后續(xù)工序，而且在生產(chǎn)中的控制難度大。此外厚度偏差對節(jié)約金屬影響也很大。板帶鋼由于B/H很大，厚度一般很小，厚度的微小變化勢必引起其使用性能和金屬消耗的巨大波動。故在板帶鋼生產(chǎn)中一般都力爭高精度軋制以及按負公差軋制。（2）板型要好板型要平坦，屋浪形瓢曲才好實用。例如，對普通中厚鋼板，其每米長度上的瓢曲度不得大于15mm，優(yōu)質(zhì)板不大于10mm，對普通薄板原則上不大于20mm。因此對板帶鋼

13、的板型要求比驕傲嚴的。但是由于板帶鋼既寬且薄，對不均勻變形的敏感性又特別大，所以要保持良好的板型就很不容易。板帶越薄，氣不均勻的敏感性就越大，保持良好的難度也就越大。顯然，板型的不良來源于變形的不均勻，而變形的不均勻又往往導致厚度的不均勻，因此板型的好壞往往與厚度精度也有著密切的關系。（3）表面質(zhì)量要好板帶鋼是單位體積的表面積最大的一種鋼材，又多用作外圍構(gòu)件，故必須保證表面的質(zhì)量。無論是厚板還是薄板，表面都不能有氣泡、結(jié)疤、拉裂、刮傷、折疊、裂縫、夾雜和壓入氧化鐵皮，因為這些缺陷不僅損害板制件的外觀，而且往往破壞性能后成為破壞的策源地，成為應力集中的薄弱環(huán)節(jié)。（4）性能要好板帶感的性能主要包括

14、機械性能、工藝性能和某些鋼板的特殊物理和化學性能，一般結(jié)構(gòu)鋼板只要求具備良好的工藝性能，對于重要的結(jié)構(gòu)鋼板，要求其具有良好的綜合性能。除了上述各種結(jié)構(gòu)鋼板以外，還有各種特殊用途的鋼板，如高溫合金板、不銹鋼板、硅鋼片、復合鋼板等，它們或要求特殊的高溫性能、低溫性能、耐酸耐堿耐腐蝕性能，或要求一定的物理性能等。1.5中厚鋼板軋機與生產(chǎn)工藝1.5.1中厚鋼板軋機組成及布置工藝1.5.1.1中厚鋼板軋機組成中厚鋼板軋機最重要的標志是軋機輥身長度，它可以體現(xiàn)一個國家制造船舶與油氣管線的能力。從軋機的結(jié)構(gòu)形式劃分，中厚鋼板軋機主要有以下四種：二輥可逆式軋機、三輥勞特式軋機、四滾可逆式軋機、萬能式軋機。在這

15、幾種軋機中，二輥可逆式軋機和三輥勞特式軋機基本被淘汰，但一些廠仍然把二輥可逆式軋機作為開坯機使用?，F(xiàn)在生產(chǎn)為了生產(chǎn)出質(zhì)量較好的中厚板，大多使用四滾可逆式軋機和萬能式軋機。1.5.1.2中厚板軋機的布置形式1）單機架式布置：在一個軋機上完成由原料到成品的整個軋制過程，由于這種生產(chǎn)方式不能滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)需求，故這種生產(chǎn)方式已經(jīng)逐漸不再使用。2）雙機架式布置：是在兩架軋機上完成由原料到成品的整個軋制過程，是現(xiàn)代中厚板的主要生產(chǎn)方式。這種生產(chǎn)方式的粗軋和精軋分別在兩架軋機上完成，故這種生產(chǎn)方式生產(chǎn)出的產(chǎn)品尺寸精度高、板形和表面質(zhì)量都要好，而且換輥時間少。1.5.2中厚鋼板的生產(chǎn)工藝中厚板軋制工藝流程一

16、般為：坯料加熱除鱗軋制冷卻矯直精整熱處理成品檢驗標記入庫交貨。對于中厚板軋制工藝來說，精整工序較為復雜。 厚板軋制坯料一般有二種，一種為連鑄坯，另一種是鑄錠。 加熱爐按其構(gòu)造可分為連續(xù)式加熱爐、室狀爐和均熱爐三種。均熱爐多用于鋼錠加熱；室狀爐則適用于特重、特輕、特厚及特短的板坯加熱，或多品種少批量及合金鋼種的坯或錠的加熱，生產(chǎn)比較靈活；而連續(xù)式加熱爐則適用于少品種、大批量的板坯加熱，它不便于對少數(shù)板坯作特殊加熱，因此，在多品種、大批量生產(chǎn)的中厚板廠，除連續(xù)式加熱爐以外，往往同時設有室狀爐和均熱爐。 除鱗是對加熱過程中坯料表面產(chǎn)生的氧化鐵皮通過高壓除鱗設備來去除。它的效果決定厚板的表面質(zhì)量的好壞

17、。 軋制采用的軋機最早是大輥徑二輥軋機，這是早期軋制厚板的方法。后來，發(fā)展為三輥勞特式軋機，這是一種專門用于軋制中厚板的古老軋機，比二輥可逆軋機優(yōu)越。而現(xiàn)代化的大型中厚板軋機多采用裝備了各種控制技術的四輥可逆式軋機。中厚板的軋制方案要考慮設備的條件和特點來擬定，正確的軋制方案不但能夠發(fā)揮軋機的最大潛能，而且可以提高鋼板的機械性能，同時也可以提高中厚板的成材率，達到節(jié)能降耗的顯著效果。軋機前輥道上設有轉(zhuǎn)向功能，可以使坯料在機前回轉(zhuǎn)90°，以實現(xiàn)坯料的縱軋橫軋。另外，現(xiàn)代化的四輥可逆式軋機上設有多種自動控制裝置，以實現(xiàn)中厚板的厚度、寬度、矩形、板形及溫度控制。 中厚板生產(chǎn)中，鋼板的熱矯直

18、是一道重要的工序，熱矯直是用輥式矯直機來矯直鋼板，熱矯鋼板的工藝制度主要根據(jù)矯直鋼板的鋼種、規(guī)格、性能以及鋼板外形質(zhì)量的要求確定的。 精整過程中，特別要注意防止鋼板混號。 熱處理有正火、調(diào)質(zhì)、回火和退火等處理，這是根據(jù)用戶的要求來處理的。1.6 中厚板的發(fā)展趨勢近年來，依靠科技進步，工程建筑、造船、節(jié)線、橋梁、汽車、鍋爐、容器等行業(yè)的發(fā)展是比較高速的，相比之下，為這些行業(yè)提供材料的中厚板釣業(yè)的發(fā)展要滯后的多。特別是，而對國內(nèi)市場需求結(jié)構(gòu)發(fā)生的重大變化，即對普通產(chǎn)品中厚板的需求已飽和，但對高品質(zhì)中厚板的需求日益擴大，不中厚板行業(yè)高技術含量品種的生產(chǎn)能力較低，專用品種的國內(nèi)市場相當大部分無形中被國

19、外透領，而技術含量低的品種出現(xiàn)供過于求，市場競爭激烈的局而，已經(jīng)嚴重影響了各生產(chǎn)廠家的利益，對我國中厚板行業(yè)的發(fā)展十分不利。因此，依靠科技進步，提高中厚板產(chǎn)品技術含量、優(yōu)化和調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，圍繞提高中厚板生產(chǎn)工藝技術進行技術改造，是中厚板行業(yè)自身發(fā)展以及適應中厚板使用行業(yè)需求的關鍵所在。要做到以下幾點：（1）提高中厚板前道生產(chǎn)工序產(chǎn)品質(zhì)量；（2）圍繞提高總體裝備水平進行技術改造：1.為提高鋼板性能、板型和尺寸精度，提高軋機剛度機剛度，剛度一般應不小于8000kN/mm，加大牌坊立柱截面和支承輥直徑及增大主電機功率等方面，盡量提高現(xiàn)有軋機的軋制力。2.為進一步提高技術經(jīng)濟指標，盡量增大軋機尺寸，以

20、適應生產(chǎn)寬度為2000 -2600mm的鋼板；3.提高鋼板生產(chǎn)的在線監(jiān)測、檢查裝備以及自動控制水平。4.圍繞不斷提高中厚板生產(chǎn)的經(jīng)濟技術指標和產(chǎn)品的質(zhì)量等級，采用少無切邊(TFP)、控軋控冷(TMCP)等新技術。（3）圍繞市場需求，不斷優(yōu)化品種結(jié)構(gòu)。2. 中厚板軋制過程中的表面質(zhì)量問題的定義與表現(xiàn)中厚板的表面質(zhì)量主要是指其表面的光潔程度、表面有無缺陷等，是中厚板的主要質(zhì)量指標之一。表面質(zhì)量問題不僅影響產(chǎn)品外觀，更重要的是表面缺陷的存在可能會降低鋼板的抗腐蝕性、耐磨性、疲勞極限等使用性能，因而受到生產(chǎn)廠和用戶的高度重視。2.1 表面微裂紋在生產(chǎn)實踐中發(fā)現(xiàn)，在鋼板表面的不同部位出現(xiàn)一些不易辨別的、

21、形狀不規(guī)則、縫隙細小、長度不連續(xù)、形態(tài)零亂的裂紋,這種裂紋有的分散,有的成簇分布,有時會布滿鋼板表面,有時沿鋼板橫向分布,有時與其他形態(tài)的裂紋或缺陷伴隨,其典型特征如圖4所示。如果鋼板表面存有未清理的微裂紋,在成型加工中很容易在工件的外側(cè)面出現(xiàn)顯著的裂紋甚至開裂。（a） (b)圖4 中厚板表面微裂紋單純的微裂紋,通常清理后深度小于鋼板厚度負偏差之半,對鋼板質(zhì)量性能影響較?。欢c其他形態(tài)的裂紋或缺陷伴隨出現(xiàn)的微裂紋對鋼板質(zhì)量性能的影響,多取決于缺陷的嚴重程度。2.1.1表面縱裂紋縱裂紋一般有2種形式:一是成片出現(xiàn)的沿軋制方向裂開的小裂口,如圖1a所示；二是有一定寬度的粗黑線狀裂紋，如圖1b所示。

22、縱裂紋主要出現(xiàn)在碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼板表面,有時也出現(xiàn)在低合金類鋼板表面,但量較少；一般鋼板越厚,越易出現(xiàn)。多發(fā)生在鋼板寬度方向上的1/2和1/4處?？v裂紋破壞了鋼板的橫向連續(xù)性,對鋼板危害很大,通常導致鋼板判廢的可能性很高。圖1中厚板表面縱裂紋影響鋼板表面縱裂紋的因素很多,其中鑄坯原始縱裂紋是導致鋼板縱裂的主要原因。鑄坯縱裂紋主要是因鑄坯在結(jié)晶器彎月面區(qū)初生坯殼厚度不均,在坯殼薄弱處產(chǎn)生應力集中,使其承受的力超過坯殼高溫強度而萌生微裂紋,出結(jié)晶器后在二冷區(qū)繼續(xù)擴展形成縱向裂紋。凡是影響初生坯殼凝固均勻性的因素對縱裂紋的產(chǎn)生都有影響,如碳含量、鋼液成分及夾雜含量、鋼液溫度控制、浸入式水口設計與插入深度

23、、結(jié)晶器保護渣性質(zhì)、結(jié)晶器導熱均勻性、結(jié)晶器液面波動等。在軋制過程中,若鑄坯縱裂紋未能焊合,則沿鋼板軋制方向進一步擴展成縱向開裂。其一般特征是裂紋周圍存在明顯脫碳層,圖2是圖1b所示裂紋處的顯微組織。由圖2可見,裂紋周圍脫碳明顯且密布著許多小顆粒,而這些小顆粒主要為氧化物,它們的存在加劇了裂紋的產(chǎn)生和擴展。此外,鋼中大量氣泡的存在或連鑄坯特定部位產(chǎn)生的線狀夾雜分布帶,在加熱及軋制過程圖2圖1b中裂紋處的顯微組織中,也可能形成沿受力方向延伸的小裂紋,并在進一步擴展后形成暴露于表面的縱向裂紋。圖2圖1b中裂紋處的顯微組織2.1.2表面橫裂紋中厚板表面橫裂紋的表現(xiàn)形態(tài)如圖3所示,橫裂紋基本與鋼板的軋

24、制方向呈30°90°夾角,分布的位置、數(shù)量、狀態(tài)、大小各異,具有一定深度和長度,多位于板面或棱邊處,橫裂紋破壞了鋼板縱向的連續(xù)性,嚴重的可導致鋼板報廢。圖3中厚板表面橫裂紋中厚板表面橫裂紋主要是由鑄坯表面橫裂紋在軋制中擴展而導致的開裂,或是不明顯的鑄坯縱向裂紋在鋼坯橫向軋制時擴展和開裂形成的。其多出現(xiàn)在鑄坯內(nèi)弧振痕的波谷處,振痕越深,橫裂紋越嚴重。在振痕底部,一般存在S、P等元素的正偏析,還常有保護渣,降低了鋼的高溫塑性;另外, AlN及微合金元素的碳、氮化合物等易在此處的奧氏體晶界上沉積而產(chǎn)生應力集中。因此,在振痕尤其是鉤狀振痕的底部很易產(chǎn)生橫向微裂紋。當鑄坯在運行中,受

25、外力(彎曲、鼓肚、輥子不對中及矯直等)作用,使剛好處于低溫脆性的鑄坯表面受拉伸應力時,會使振痕波谷處的微裂紋擴展成橫裂紋或產(chǎn)生新的橫裂紋。由此可見,影響其橫裂紋的主要因素如下:(1)鋼的化學成分。主要是指影響鋼材熱塑性的化學成分,如S、Al、Nb、V等,這些元素極易與鋼中的C、N等元素結(jié)合,然后在奧氏體晶界析出,阻礙奧氏體再結(jié)晶的進程并弱化晶界強度,從而降低了鋼的高溫塑性。(2)振痕。振痕越深越容易出現(xiàn)橫裂紋,有研究指出,當負滑脫時間在0·16s以上時,提高振動頻率、降低振幅可降低振痕的平均深度。當結(jié)晶器液面波動范圍大時,也易出現(xiàn)較深的振痕,所以應注意入水口的浸入位置、拉坯速度等,以

26、保持結(jié)晶器液面的穩(wěn)定。(3)矯直溫度。連鑄機矯直溫度對鑄坯表面橫向裂紋的影響至關重要。當鑄坯在700 900熱脆溫度區(qū)矯直時,鑄坯在低塑性狀態(tài)下,受矯直機機械力的作用,鑄坯表面容易在拉應力作用下產(chǎn)生橫裂紋。為避免其形成,可采用平穩(wěn)的弱冷卻,使矯直時鑄坯的表面溫度高于質(zhì)點沉淀溫度或高于/轉(zhuǎn)變溫度,避開低塑性區(qū)2.2 表面龜裂龜裂一般多產(chǎn)生在高碳鋼和合金鋼等大截面產(chǎn)品的表面,裂紋呈龜背狀,一般長度較短,多呈弧型、人字型,方向各異。龜裂常伴隨或衍生出其他形態(tài)的裂紋,其深度基本超過鋼板的厚度負偏差之半,嚴重時產(chǎn)品會在堆垛中被壓斷,因此報廢的可能性較高。形成龜裂的主要原因有:(1)鋼坯在加熱過程中若加熱

27、溫度或加熱速度控制不當時,會造成鋼坯局部過熱,過熱部分將出現(xiàn)一定深度的脫碳層,使鋼的塑性降低,在軋制中因表面延伸產(chǎn)生的張力作用而導致開裂。(2)含碳量高的坯料在較低溫度進行火焰清理時,表面溫度驟然升高引起熱應力或在清理后的冷卻過程中產(chǎn)生組織應力,從而使坯料表面炸裂。(3)含Cu鋼中的Cu易向表面擴散,在鋼表面及氧化鐵皮下富集一薄層熔點低于1100的富Cu合金,其在1100以上熔化并侵蝕鋼表面晶界,在軋制時鋼板表面會沿晶界發(fā)生熱脆開裂。(4)鑄坯表面原有的網(wǎng)狀裂紋或星形裂紋在軋制中進一步擴展而導致開裂。圖4 中厚板表面微裂紋單純的微裂紋,通常清理后深度小于鋼板厚度負偏差之半,對鋼板質(zhì)量性能影響較

28、小;而與其他形態(tài)的裂紋或缺陷伴隨出現(xiàn)的微裂紋對鋼板質(zhì)量性能的影響,多取決于缺陷的嚴重程度。2.4 麻點麻點是指在鋼板表面形成局部或連續(xù)的成片粗糙面, 分布著大小不一、形狀各異的鐵氧化物, 脫落后呈現(xiàn)出深淺不同、形狀各異的小凹坑或凹痕。成因: 由于鋼坯加熱后表面生成過厚的氧化鐵皮 (鋼坯加熱時有部分區(qū)域有過熱現(xiàn)象) 在軋制之前沒有得到清理或清理不徹底, 在軋制中氧化鐵皮呈片狀或塊狀等形態(tài)壓入鋼板本體, 軋后氧化鐵皮冷卻收縮, 受到震動時脫落, 在鋼板表面留下大小不一、形狀各異、深淺不同的小凹坑或凹痕。 此外, 煤氣中的焦油噴射或燃燒的氣體腐蝕,也會形成焦油麻點或氣體腐蝕麻點。影響: 對鋼板表面質(zhì)

29、量的影響程度取決于麻點在鋼板表面形成的凹坑或凹痕的深度及鋼板對表面質(zhì)量要求的嚴格程度。通常情況下, 經(jīng)過修磨清理后，其深度不超過相應標準規(guī)定者不影響使用。2.5 表面夾雜鋼板表面夾雜缺陷是影響鋼板一次合格率的重要缺陷。表面夾雜缺陷主要分布在鋼板表面，呈白色或灰白色，形狀不規(guī)則，面積大小及數(shù)量不確定，通常鑲嵌在鋼板表面向下1-3mm內(nèi)，缺陷形態(tài)見圖2.6 表面壓入在熱軋中厚板的生產(chǎn)過程中，影響成品鋼板表面質(zhì)量的因素較多，其中壓入缺陷是影響鋼板表面質(zhì)量的主要缺陷之一，表面的壓入缺陷如圖所示，其主要特征是：壓入缺陷的兩端成尖狀，在（柳葉）狀的缺陷中分布著深褐色的凹坑。表面氧化鐵皮壓入有兩個原因，一是

30、由于高壓水打擊力不足或其他因素，板坯表面的一次氧化鐵皮未得到有效清理，造成板坯在軋制過程部分較厚或附著力較強的氧化鐵皮呈片狀或塊狀壓入鋼板本體; 二是鋼板表面二次氧化鐵皮粘結(jié)或清除不干凈，在矯直時粘結(jié)并壓入鋼板表面。2.7 表面結(jié)疤中厚板表面結(jié)疤是指在鋼板表面呈現(xiàn)舌狀、塊狀、魚鱗狀壓入或翹起薄片的金屬片，結(jié)疤大小不一，深淺不等，結(jié)疤下常附著較多的氧化鐵皮或夾雜物。表面結(jié)疤主要是由于板坯在熱態(tài)下表面黏合有外來的金屬物，包括板坯熱切割渣鐵的黏結(jié)，在輥道上輸送時輥道表面黏合物( 金屬或金屬氧化物) 的壓入、加熱時移送裝置表面黏附物的壓入。2.8 表面網(wǎng)紋中厚板表面網(wǎng)紋是指在鋼板表面呈現(xiàn)龜背狀或其他形

31、態(tài)網(wǎng)狀的凸起紋絡。表面網(wǎng)紋是由于在軋制過程中工作輥冷卻水不合理、換輥周期較長、軋制時“卡鋼”造成“燒輥”等原因，在軋輥表面出現(xiàn)一條至多條連續(xù)或局部龜背狀以及其他形態(tài)網(wǎng)狀裂紋，有時表面裂紋可布滿整個輥面。這些裂紋在軋制中壓刻在鋼板表面，從而形成凸起的網(wǎng)紋。2.9 表面壓傷中厚板表面壓傷是指鋼板表面出現(xiàn)不同形狀和大小不一的凹痕或凹坑，有的較為集中，有的則較為分散。表面壓傷主要是由于軋機工作輥或矯直機矯直輥黏附較厚的氧化鐵皮或其他外來金屬附著物，在軋制或矯直時在鋼板表面壓出痕跡; 其次，鋼板精整堆垛時與硬物碰壓，也可能形成壓痕。2.10表面劃傷中厚板表面劃傷是指鋼板在軋制和輸送的過程中被設備、工具刮

32、出沿縱向或橫向分布的單條或多條溝痕狀表面缺陷。表面劃傷的成因: 軋輥、矯直輥磨損不均或損壞脫落，破壞鋼板表面質(zhì)量; 熱軋區(qū)域的設備有尖棱，軋件通過時被刮擦; 鋼板與軋輥或輥道運轉(zhuǎn)不同步產(chǎn)生的滑動刮擦; 鋼板在橫向移動或吊運過程中與其他物體之間的刮、擦、蹭、磨。3. 中厚板軋制過程中的表面質(zhì)量問題的危害中厚板的各種缺陷或多或少的影響到它的組織，特別是性能，因為每一種材料我們的最終目的是為了獲取良好的性能，像力學性能、工藝性能等。而中厚鋼板的各種表面質(zhì)量問題都將影響到它的性能。下面就上面提到的表面質(zhì)量問題的危害進行分析。麻點對中厚板的影響程度主要取決于麻點在鋼板表面形成的凹坑或凹坑的深淺。當鋼板表

33、面嚴重的麻點經(jīng)用砂輪修磨也不能達到表而質(zhì)量標準時，便造成整塊鋼板報廢，只能降價銷售。因麻點報廢的鋼板的售價比正品約減少200元/t，一塊鋼板以2.5t計算，便會減少銷售收入500元。連續(xù)大量地出現(xiàn)麻點造成鋼板報廢，將給企業(yè)造成較大的經(jīng)濟損失。因此，研究中厚鋼板表而麻點產(chǎn)生的原因，并對麻點進行預防，對于提高企業(yè)的經(jīng)濟效益具有重大意義。氧化鐵皮對鋼板的影響沒有像麻點那樣，主要取決于它被壓入的深度以及分布區(qū)域。非金屬夾雜有時易在中厚板表面形成面積較大的條形壓入，但是壓入的深度通常較淺，容易清理，基本不影響鋼板的使用?；旌蠆A雜對中厚板的影響較深，比較難于清理；而金屬夾雜在鋼板本體內(nèi)形成較深的塊狀壓入，

34、它與金屬基體在化學成分和變形條件方面存在明顯差別，所以軋制過程中常因不均勻變形引起的附加應力作用而伴生各種不同形態(tài)的裂紋，該裂紋對鋼板的影響取決于其分布位置和數(shù)量，一般情況下易造成鋼板的判廢。裂紋對中厚板的影響視裂紋的長度、深度、數(shù)量、分布情況而定。通常情況下導致鋼板成為廢料的可能性很高。但是有些微裂紋對鋼板的影響很小，只要不超過鋼板的復公差，其對鋼板的影響都是比較小的。氣泡對鋼板的影響比較嚴重，它在鋼板一處或多處出現(xiàn)，很容易導致鋼板的判廢。折疊對中厚板表面質(zhì)量的影響取決于其凹痕的深度，與軋制鋼板的深度有一定的關系，嚴重的會造成整張鋼板改尺或改判。軋制折疊較冶煉折疊容易脫落，冶煉折疊對鋼板的改

35、判的可能性較大。結(jié)疤在中厚板的分布較為分散，通常數(shù)量較少，而且面積有大有小，但修磨后凹痕的深度大都超過鋼板的負公差之半，對鋼板的判定有一定的影響。網(wǎng)紋對中厚鋼板的影響也是有較大影響的，它在鋼板上嚴重粗糙了鋼板的表面，大大影響了港版的加工和使用。通常網(wǎng)紋凸起的高度與輥面的龜裂程度有關系。劃傷或者劃痕對鋼板的影響主要取決于溝槽的深度、數(shù)量。它的分布并沒有一定的規(guī)律。 不管是什么類型的表面質(zhì)量問題，我們都不希望它出現(xiàn)或者盡量較小它對鋼板性能的影響，否則，我們在使用過程中可能會造成嚴重的事故，造成人員傷害和財產(chǎn)損失。4. 中厚板軋制過程中的表面質(zhì)量問題的成因分析在中厚板軋制生產(chǎn)中，各種表面缺陷的形成因

36、素既與軋制過程有關，也與鋼的冶煉方式有著密切的關系，缺陷的產(chǎn)生既有單一性也有復雜性。從整體上了解各種表面缺陷的形成原因，是中厚板表面質(zhì)量問題控制的關鍵4.1 表面微裂紋中厚板產(chǎn)生表面微裂紋的原因十分復雜,其中鋼種化學成分決定的高溫力學性能是裂紋產(chǎn)生的內(nèi)在因素,工藝條件和操作條件是裂紋產(chǎn)生的外在因素。表面微裂紋的產(chǎn)生主要是由于板坯表面的裂紋在入爐前清理不凈或漏清理，在軋制后殘留在鋼板上。鋼板表面裂紋主要為縱裂紋，沿軋制方向分布。此外在軋制過程中還會產(chǎn)生一部分橫裂紋，傾斜于軋向分布。微裂紋產(chǎn)生的原因是多方面的,中厚板表面微裂紋不是軋制時新產(chǎn)生的裂紋,而是由坯料原始裂紋擴展形成的；通常軋制過程中對原

37、始裂紋只有延伸作用而無其他影響；從裂紋內(nèi)、外形貌、氧化程度和裂紋中銅、砷、錫含量分析上判定,原始裂紋是沿晶界裂開的表面微裂紋。大多數(shù)與其他形態(tài)的裂紋或缺陷伴隨出現(xiàn),基本上是其他形態(tài)裂紋或缺陷的衍生形態(tài),其成因與相關聯(lián)的裂紋或缺陷相同，其單獨出現(xiàn)時,主要原因是:(1)連鑄機的一冷、二冷、拉速工藝制度不合理,或保護渣選用不合理、受潮,都會使鑄坯表面出現(xiàn)許多微裂紋,在軋制中進一步暴露和擴展,導致鋼板表面形成細小裂紋。(2)有些鋼種因加熱速度和加熱溫度不當,鋼坯表面會出現(xiàn)熱裂紋或少量脫碳,使塑性降低,在軋制過程中沿鋼板表面形成細小裂紋。(3)鋼坯中存在的皮下氣泡、皮下夾雜在軋制中暴露,形成微小裂紋。(

38、4)在藍脆區(qū)(250300)剪切鋼材時,由于鋼材塑性變差,因而當鋼板表面受拉應力作用時,也會產(chǎn)生微裂紋。2.1.1表面縱裂紋鋼板表面裂紋主要為縱裂紋，沿軋制方向分布。影響鋼板表面縱裂紋的因素很多,其中鑄坯原始縱裂紋是導致鋼板縱裂的主要原因。鑄坯縱裂紋主要是因鑄坯在結(jié)晶器彎月面區(qū)初生坯殼厚度不均,在坯殼薄弱處產(chǎn)生應力集中,使其承受的力超過坯殼高溫強度而萌生微裂紋,出結(jié)晶器后在二冷區(qū)繼續(xù)擴展形成縱向裂紋。凡是影響初生坯殼凝固均勻性的因素對縱裂紋的產(chǎn)生都有影響影響連鑄板坯表面縱裂的因素一般可以劃分為化學成分和工藝因素兩個方面。(1) 化學成分的影響 化學成分對連鑄坯縱裂的影響是通過影響其高溫力學性能

39、來實現(xiàn)的，一般改善鋼高溫力學性能(特別是第脆性區(qū)性能) 的元素對防止縱裂都有有益作用，而惡化鋼高溫力學性能的元素則促使板坯表面縱裂增加。 (2) 工藝因素的影響 除了中厚板連鑄坯鋼種自身的性能對板坯表面縱裂存在一定的影響外，不合理的連鑄工藝是造成鑄坯寬面縱裂的重要原因?？v裂在結(jié)晶器內(nèi)形成，其后不合理的二冷配置加重了縱裂的擴展，工藝因素對中碳亞包晶鋼縱裂影響是顯而易見的，同時也是現(xiàn)場在鋼種成分確定的情況下可進行調(diào)控的有效手段。此外,鋼中大量氣泡的存在或連鑄坯特定部位產(chǎn)生的線狀夾雜分布帶,在加熱及軋制過程中,也可能形成沿受力方向延伸的小裂紋,并在進一步擴展后形成暴露于表面的縱向裂紋。2.1.2表面

40、橫裂紋橫裂紋包括角部橫裂紋和表面橫裂紋，它們產(chǎn)生的機理相同，只是發(fā)生位置不同。中厚板表面橫裂紋主要是由鑄坯表面橫裂紋在軋制中擴展而導致的開裂,或是不明顯的鑄坯縱向裂紋在鋼坯橫向軋制時擴展和開裂形成的。其多出現(xiàn)在鑄坯內(nèi)弧振痕的波谷處,振痕越深,橫裂紋越嚴重。在振痕底部,一般存在S、P等元素的正偏析,還常有保護渣,降低了鋼的高溫塑性;另外, AlN及微合金元素的碳、氮化合物等易在此處的奧氏體晶界上沉積而產(chǎn)生應力集中。因此,在振痕尤其是鉤狀振痕的底部很易產(chǎn)生橫向微裂紋。當鑄坯在運行中,受外力(彎曲、鼓肚、輥子不對中及矯直等)作用,使剛好處于低溫脆性的鑄坯表面受拉伸應力時,會使振痕波谷處的微裂紋擴展成

41、橫裂紋或產(chǎn)生新的橫裂紋。由此可見,影響其橫裂紋的主要因素如下:(1)鋼的化學成分。主要是指影響鋼材熱塑性的化學成分,如S、Al、Nb、V等,這些元素極易與鋼中的C、N等元素結(jié)合,然后在奧氏體晶界析出,阻礙奧氏體再結(jié)晶的進程并弱化晶界強度,從而降低了鋼的高溫塑性。(2)振痕。振痕越深越容易出現(xiàn)橫裂紋,有研究指出,當負滑脫時間在0·16s以上時,提高振動頻率、降低振幅可降低振痕的平均深度。當結(jié)晶器液面波動范圍大時,也易出現(xiàn)較深的振痕,所以應注意入水口的浸入位置、拉坯速度等,以保持結(jié)晶器液面的穩(wěn)定。(3)矯直溫度。連鑄機矯直溫度對鑄坯表面橫向裂紋的影響至關重要。當鑄坯在700 900熱脆溫

42、度區(qū)矯直時,鑄坯在低塑性狀態(tài)下,受矯直機機械力的作用,鑄坯表面容易在拉應力作用下產(chǎn)生橫裂紋。為避免其形成,可采用平穩(wěn)的弱冷卻,使矯直時鑄坯的表面溫度高于質(zhì)點沉淀溫度或高于/轉(zhuǎn)變溫度,避開低塑性區(qū)2.1.3 表面龜裂形成龜裂的主要原因有:(1)鋼坯在加熱過程中若加熱溫度或加熱速度控制不當時,會造成鋼坯局部過熱,過熱部分將出現(xiàn)一定深度的脫碳層,使鋼的塑性降低,在軋制中因表面延伸產(chǎn)生的張力作用而導致開裂。(2)含碳量高的坯料在較低溫度進行火焰清理時,表面溫度驟然升高引起熱應力或在清理后的冷卻過程中產(chǎn)生組織應力,從而使坯料表面炸裂。(3)含Cu鋼中的Cu易向表面擴散,在鋼表面及氧化鐵皮下富集一薄層熔點

43、低于1100的富Cu合金,其在1100以上熔化并侵蝕鋼表面晶界,在軋制時鋼板表面會沿晶界發(fā)生熱脆開裂。(4)鑄坯表面原有的網(wǎng)狀裂紋或星形裂紋在軋制中進一步擴展而導致開裂。2.2 麻點鋼坯在加熱爐加熱過程中,鋼坯的上、下表面同爐氣中的氧氣、二氧化碳、水、二氧化硫發(fā)生氧化反應,生成氧化鐵皮。在鋼坯出爐及軋機軋制過程中，鋼坯上、下表面的氧化鐵皮粘在鋼坯、鋼板上，不能與鋼分離、脫落,氧化鐵皮冷卻后其硬度大于熱鋼的硬度，在軋制過程中，被軋入鋼板中，形成上、下表面黑面麻點。在軋制薄規(guī)格時，二次氧化鐵皮被壓入鋼板上、下表面形成輕微的上、下表面黑面麻點。被軋入鋼板上、下表面的氧化鐵皮在終軋最后幾道從鋼板上脫落

44、,露出光亮的凹坑,形成上、下表面光面麻點。麻點的形成一般是由于加熱方面和除磷方面的原因所造成的。（1）加熱時，由于鋼坯加熱后表面生成過厚的氧化鐵皮 (鋼坯加熱時有部分區(qū)域有過熱現(xiàn)象) 在軋制之前沒有得到清理或清理不徹底, 在軋制中氧化鐵皮呈片狀或塊狀等形態(tài)壓入鋼板本體, 軋后氧化鐵皮冷卻收縮, 受到震動時脫落, 在鋼板表面留下大小不一、形狀各異、深淺不同的小凹坑或凹痕；（2）在高壓水除磷時，高壓水水壓不足、高壓噴嘴能力小、高壓噴嘴有堵塞或者高壓水未能集中噴射到鋼坯表面上時，都會造成麻點的產(chǎn)生；（3）鋼坯加熱過程中,由于煤氣中的焦油噴射或燃燒的氣體腐蝕,會形成焦油麻點或氣體腐蝕麻點。2.3 表面

45、夾雜表面夾雜的產(chǎn)生主要是由于板坯皮下有非金屬夾雜物，在軋制過程中破裂而暴露于表面，或板坯原有表面有非金屬夾雜物，軋制后殘留在鋼板表面上。這些非金屬夾雜物主要是在冶煉、澆注過程中帶入，以及板坯在加熱爐中加熱時落在板坯表面上的耐火材料被軋制壓入板面等。根據(jù)生產(chǎn)實踐發(fā)現(xiàn)，表面夾雜與中間包第一爐開澆初期鋼水溫度保護渣化渣不良、結(jié)晶器流場不穩(wěn)定等關系密切。在開澆初期低拉速情況下，因浸入式水口插入深度、結(jié)晶器液面控制精度、操作工頻繁試探液面及坯殼運行情況等，引起結(jié)晶器內(nèi)鋼水流場不穩(wěn)定，導致熔化不充分的保護渣被卷入鋼水中，靠近結(jié)晶器彎月面處的鋼水凝固速度較快，被卷入的保護渣無法得到充分上浮便凝固在坯殼內(nèi)，形

46、成連鑄坯表面或皮下夾雜。2.4 表面壓入經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，無論是淺層壓入缺陷還是嵌入到鋼板內(nèi)部達幾百微米的深層壓入，都是由保護渣顆粒和氧化鐵皮構(gòu)成，由此推斷坯料出加熱爐，經(jīng)除鱗后坯料表面的保護渣顆粒并未完全除凈，而是有部分仍殘留在坯料表面，鋼板在高溫下形成的氧化鐵皮包覆著保護渣顆粒，經(jīng)過后續(xù)的軋制過程入到鋼板內(nèi)部形成壓入缺陷。加熱溫度過高，加熱時間過長，表面溫度越高，氧化越嚴重。在加熱過程中，若出現(xiàn)上述情況的一種，在出鋼軋制時，氧化鐵皮便會粘在鋼坯，不容易被清除掉，從而形成表面壓入缺陷，氧化鐵皮的去除難易與鋼種表面生成的氧化鐵皮的結(jié)構(gòu)有關，每一個鋼種均有一最佳的加熱制度。另外，高壓噴嘴堵塞會造成高壓

47、水打擊力不足和高壓水未能集中噴射到鋼坯表面上，造成鋼板表面除鱗不徹底，會在鋼板表面殘留未除盡的保護渣顆粒和氧化鐵皮。在后續(xù)的軋制過程中，殘留的保護渣和氧化鐵皮會壓入到鋼板表面形成壓入缺陷2.5 表面結(jié)疤表面結(jié)疤主要是由于板坯在熱態(tài)下表面黏合有外來的金屬物，包括板坯熱切割渣鐵的黏結(jié)，在輥道上輸送時輥道表面黏合物( 金屬或金屬氧化物) 的壓入、加熱時移送裝置表面黏附物的壓入。2.6 表面壓傷表面壓傷主要是由于軋機工作輥或矯直機矯直輥黏附較厚的氧化鐵皮或其他外來金屬附著物，在軋制或矯直時在鋼板表面壓出痕跡; 其次，鋼板精整堆垛時與硬物碰壓，也可能形成壓痕。2.7表面劃傷表面劃傷的成因: 軋輥、矯直輥

48、磨損不均或損壞脫落，破壞鋼板表面質(zhì)量; 熱軋區(qū)域的設備有尖棱，軋件通過時被刮擦; 鋼板與軋輥或輥道運轉(zhuǎn)不同步產(chǎn)生的滑動刮擦; 鋼板在橫向移動或吊運過程中與其他物體之間的刮、擦、蹭、磨。5. 中厚版軋制過程中的表面質(zhì)量問題的控制技術中厚鋼板的生產(chǎn)主要由加熱、軋制、冷卻、剪切、矯直、熱處理等工序組成。在整個生產(chǎn)線自動化方面，目前已經(jīng)發(fā)展到了大型傳動技術、過程控制技術、工藝控制技術和計算機管理技術為一體的綜合控制技術階段。在生產(chǎn)過程中，一方面要將影響中厚板質(zhì)量的關鍵工序點進行有效控制，即根據(jù)客戶對產(chǎn)品的交付標準下達生產(chǎn)控制指令，以便各主體設備的控制模型進行自動控制；另一方面，要將控制執(zhí)行和質(zhì)量檢測的

49、實際數(shù)據(jù)進行科學的采集、分類。鋼板在生產(chǎn)中質(zhì)量控制過程見圖。為了減少或防止表面缺陷的產(chǎn)生，還需對中厚板各生產(chǎn)工序過程進行工藝優(yōu)化。圖 中厚板生產(chǎn)過程中的質(zhì)量過程控制5.1在線板坯表面質(zhì)量檢測入爐前對板坯表面質(zhì)量缺陷部位進行清理，可以有效避免鋼板表面質(zhì)量問題。板坯表面缺陷的檢測分為人工檢測和自動檢測兩種方式。人工檢測存在勞動強度大、很難實現(xiàn)在線檢測、不能保證缺陷完全被檢測出等缺點。為了提高效率，保證板坯的缺陷檢測率，可以采用板坯表面缺陷自動檢測系統(tǒng)。板坯表面質(zhì)量檢測系統(tǒng)是一種基于機器視覺、采用模塊化設計的系統(tǒng)，在線表面質(zhì)量檢測系統(tǒng)示意如圖N所示。圖 N 為上表面檢測示意圖，下表面檢測與之相同。通過控制臺(即顯示終端)可以觀察到缺陷的在線檢測結(jié)果，并且可以調(diào)出缺陷的歷史數(shù)據(jù)進行分析。圖 N 在線表面質(zhì)量檢測系統(tǒng)示意5.2加熱爐加熱控制優(yōu)化板坯在加熱爐內(nèi)加熱時，影響板坯氧化的原因主要有加熱溫度、加熱時間、空燃比等。加熱溫度過高、時間過長、空燃比過大時，將會造成氧化鐵皮又厚又黏，難以清除，軋制時就會引起大塊狀的氧化鐵皮壓入。因此，在加熱工序中應對加熱溫度、加熱時間、空燃比等進行嚴格的控制。為達到精確控制爐溫的目的，燒嘴采用脈沖燃燒控制，即控制每個燒嘴的燃燒時間，使加熱爐的每個燒嘴都在其最佳工況下運行，從而保證爐內(nèi)溫度的均勻性，實現(xiàn)