退火粘接分析

退火粘接分析罩式退火粘接分析及治理1、前言退火是冷軋鋼帶不行缺少的一個(gè)重要生產(chǎn)工序，其主要目的：消退鋼帶冷軋變形產(chǎn)生的加工硬化和內(nèi)應(yīng)力，使帶鋼具有客戶(hù)要求的金相組織、良好的機(jī)械性能和光亮的外表。退火爐有罩式退火和連續(xù)退火兩種形式，其中罩式退火以投資省、占地面積小、生產(chǎn)組織敏捷、適合品種鋼開(kāi)發(fā)等優(yōu)點(diǎn)在中小企業(yè)得到廣泛的應(yīng)用，但罩式退火的生產(chǎn)特點(diǎn)打算了在罩式退火過(guò)程中簡(jiǎn)潔消滅粘結(jié)缺陷，使得產(chǎn)品質(zhì)量降級(jí)甚至判廢。。萊蕪市泰山冷軋板950產(chǎn)線以SPCC為主，產(chǎn)品規(guī)格主要集中在0.15-0.5mm*712-830mm，退火承受的是罩式退火，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。但進(jìn)入2023年后粘接缺陷在冷軋內(nèi)部缺陷中始終處于首位，嚴(yán)峻影響了產(chǎn)品質(zhì)量的提升和企業(yè)的信譽(yù)和效益，因此有必要對(duì)造成粘接缺陷的因素進(jìn)展系統(tǒng)分析并徹底根治。2、粘接缺陷機(jī)理分析關(guān)于罩式爐中產(chǎn)品粘接的機(jī)理在國(guó)內(nèi)外眾多刊物上都有介紹和分析，究其根本緣由是：在退火過(guò)程中鋼卷內(nèi)部存在溫度梯度和壓應(yīng)力，高溫作用下局部壓應(yīng)力過(guò)大超過(guò)屈服極限而產(chǎn)生塑性變形，處于熱激活狀態(tài)的鐵原子發(fā)生跨金屬界面遷移在界面處形成共生晶粒而產(chǎn)生粘接。鋼卷內(nèi)部的壓應(yīng)力主要是由兩局部組成：一局部是退火溫度變化而帶來(lái)的熱應(yīng)力，主要取決于退火工藝制度；另外一局部則是鋼卷進(jìn)入退火爐之前的原始內(nèi)應(yīng)力，主要取決于軋機(jī)或脫脂機(jī)組卷取張力的設(shè)定。在加熱階段，鋼卷內(nèi)外層升溫速率大于芯部，造成外層與芯部間壓應(yīng)力減小，內(nèi)層與芯部間壓應(yīng)力增大，使得內(nèi)層與芯部之間的鋼帶存在粘接趨勢(shì)。在冷卻階段，內(nèi)外層降溫速率大于芯部．造成外層與芯部間因冷縮不均勻產(chǎn)生較大壓應(yīng)力。尤其在冷卻初始骱段，溫度梯度漸漸增大，壓應(yīng)力也隨之增大。當(dāng)卷芯溫度降至肯定溫度時(shí)，卷芯與外層溫度梯度最大，壓應(yīng)力也最大，使得外層與芯部之間的鋼帶存在粘接趨勢(shì)。在高溫作用下帶卷的屈服強(qiáng)度大幅降低，帶卷層與層之間在壓應(yīng)力作用下局部〔厚度不均、凸起部位〕會(huì)產(chǎn)生塑性變形，使層間接觸面積顯著增大，界面間鐵原于集中速度加快，當(dāng)集中層到達(dá)肯定深度，即形成粘結(jié)。3、影響粘接的因素分析通過(guò)對(duì)產(chǎn)生粘結(jié)的各種現(xiàn)象進(jìn)展了觀看、統(tǒng)計(jì)和試驗(yàn)爭(zhēng)論,覺(jué)察鋼卷發(fā)生粘結(jié)主要與以下因素有關(guān)：〔1〕產(chǎn)品規(guī)格；〔2〕鋼種〔化學(xué)成分〕；〔3〕帶鋼板形；〔4〕鋼卷卷取質(zhì)量；〔5〕卷取張力；〔6〕外表清潔度和粗糙度；〔7〕退火工藝；〔8〕對(duì)流盤(pán)變形；〔9〕平坦工藝等。產(chǎn)品規(guī)格。在同樣卷重的狀況下，帶寬越寬，鋼卷外徑越小，鋼卷在退火過(guò)程中的徑向溫度梯度就越小，粘結(jié)傾向就越弱。厚度越薄，鋼卷內(nèi)部原子濃度越大，鐵原子的集中流量越大，粘結(jié)傾向越嚴(yán)峻。碳含量。據(jù)試驗(yàn)室爭(zhēng)論分析，鐵原子集中主要通過(guò)空位機(jī)制實(shí)現(xiàn)的。碳含量越高．碳原子占據(jù)空位越多，從而鐵原子集中的空位濃度降低。此外，隨碳含量增加，帶鋼的高溫屈服極限增大，在冷卻初始階段帶卷層間塑性變形減小，使得粘結(jié)傾向減弱。板形。依據(jù)大量的粘結(jié)結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析，可以覺(jué)察產(chǎn)生粘結(jié)的部位主要集中在中部或靠近邊部20-40mm處。這是由于帶鋼存在邊鼓或中間浪所致。存在中間浪的鋼卷在張力卷取后，鋼卷層與層之間的貼合不完整，徑向壓應(yīng)力分布不均,較大徑向壓應(yīng)力促使了粘結(jié)的發(fā)生。存在邊鼓缺陷〔多因來(lái)料緣由造成，多發(fā)生在距邊部 20-40mm處〕的鋼卷，在張力卷取后在局部增厚處存在較大的徑向壓應(yīng)力,造成粘結(jié)缺陷的概率較高。卷取質(zhì)量：帶鋼在卷取機(jī)上卷取不良時(shí)會(huì)消滅溢出邊，存在溢出邊的鋼卷裝爐后，在重力壓擠作用下帶鋼的縱向邊部即會(huì)消滅折疊〔卷邊〕，折疊部位在高溫加熱后產(chǎn)生粘接。此外，在帶卷翻轉(zhuǎn)、倒運(yùn)、吊運(yùn)、裝爐過(guò)程中，假設(shè)吊具磕碰鋼卷端部或擠壓鋼卷內(nèi)外層，也會(huì)使層間局部接觸增大產(chǎn)生粘結(jié)。卷取張力。張力是引起鋼卷粘結(jié)的主要緣由之一，在冷軋或脫脂時(shí)卷取張力過(guò)大，會(huì)使鋼卷層與層之間接觸過(guò)緊，在退火時(shí)導(dǎo)致氣流循環(huán)效果不好而產(chǎn)生局部過(guò)熱、局部壓應(yīng)力過(guò)大．從而產(chǎn)生粘結(jié)。帶鋼外表清潔度和粗糙度。冷軋一般承受乳化液潤(rùn)滑軋制，假設(shè)乳化液的純度低、雜質(zhì)多，且在出口端又吹掃不凈或脫脂清洗不干凈時(shí)，雜質(zhì)會(huì)殘留于鋼板之間。在退火過(guò)程中這些殘雜物會(huì)發(fā)生一系列化學(xué)變化，假設(shè)吹掃時(shí)間、流量缺乏會(huì)導(dǎo)致沉積于帶鋼之問(wèn)的殘雜物很難排出，造成鋼板與殘雜物之間的粘接。此外，在冷軋中為滿(mǎn)足用戶(hù)使用和后工序生產(chǎn)需要，要保證帶鋼外表具有肯定的粗糙度，分析說(shuō)明帶鋼外表粗糙度對(duì)鋼卷粘接的總體影響趨勢(shì)為：愈光滑的帶鋼外表愈易于產(chǎn)生粘結(jié)。其緣由是：粗糙度高的帶卷,其卷層間接觸點(diǎn)的數(shù)量比粗糙度低的帶卷少,接觸點(diǎn)的大小也比小。在退火冷卻時(shí),就削減了集中壓力焊接點(diǎn)的形成,削減了粘接概率的發(fā)生。退火工藝。在退火爐內(nèi)有特地用于檢測(cè)爐氣溫度〔 RT〕和底部溫度(AT)的熱電偶，假設(shè)熱電偶老化或安裝位臵不正確會(huì)導(dǎo)致鋼卷超溫退火，退火溫度過(guò)高、時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)造成粘結(jié)缺陷。此外，當(dāng)煤氣熱值及壓力不穩(wěn)定時(shí)，會(huì)造成使退火溫度準(zhǔn)時(shí)間的波動(dòng)，也會(huì)增大粘結(jié)缺陷的發(fā)生。對(duì)流盤(pán)。為了使鋼卷盡可能平均受熱，要求對(duì)流板具有良好的平直度。否則，鋼卷在對(duì)流板上受力不均，整個(gè)鋼卷的重量只能由局部筋板承受，造成鋼卷局部嚴(yán)峻擠壓、過(guò)熱而粘接。此外，對(duì)流板的材質(zhì)應(yīng)具有肯定的硬度和足夠的抗熱變形力量。否則，外表會(huì)磨損成很多深淺不一的溝紋和嚴(yán)峻的麻面，使較薄的鋼卷兩端發(fā)生粘接。其次，假設(shè)對(duì)流盤(pán)棱角過(guò)于銳利沒(méi)有倒角，在嚴(yán)峻翹曲變形時(shí)棱角會(huì)如同利刃一般，扦入鋼卷邊緣，形成局部擠壓折邊而發(fā)生過(guò)熱粘結(jié)。平坦工藝。存在粘接趨勢(shì)的鋼卷在平坦開(kāi)卷過(guò)程中，受粘結(jié)力的影響產(chǎn)生很高的開(kāi)卷阻力，假設(shè)操作不當(dāng)會(huì)使得粘結(jié)處發(fā)生凸起變形或撕襲，形成粘結(jié)紋。4、預(yù)防粘接措施依據(jù)造成粘接緣由的分析，系統(tǒng)考慮、有的放矢實(shí)行措施是根本。優(yōu)化軋機(jī)及脫脂機(jī)組的卷取張力：就軋機(jī)來(lái)說(shuō)，在保證軋制穩(wěn)定、板形和不塌卷的前提下，盡量減小卷取張力，或者增加脫脂工序?qū)嵤┧蓮?，以削減帶鋼站街的傾向性。對(duì)脫脂機(jī)組為避開(kāi)扁卷發(fā)生，卷取張力承受三段掌握，頭部卷徑Ф950mm以?xún)?nèi)卷取張力按正常張力的 120%設(shè)定，中間局部卷徑Ф950-Ф1250mm之間卷取張力按正常張力的85%設(shè)定，尾部Ф1250mm以外卷取張力按正常張力的100%設(shè)定。利用換四輥間隙，檢查、清理乳化液噴咀；合理利用凸度軋輥、中間輥竄輥、工作輥正負(fù)彎輥和調(diào)偏量等手段掌握好板形，杜絕大邊浪、中間浪和肋浪，實(shí)行微雙邊浪軋制。存在缺陷卷在流程卡上認(rèn)真記錄并準(zhǔn)時(shí)向下工序反響。掌握好卷形，削減卷芯和卷尾溢出。掌握卷芯溢出關(guān)鍵是第一道次的對(duì)中穿帶。掌握卷尾溢出關(guān)鍵是甩尾張力掌握。調(diào)整乳化液指標(biāo)，增加其揮發(fā)性和清潔性。此外通過(guò)提高吹掃氣壓力、調(diào)整吹掃噴嘴角度、增加一道吹掃等措施改善吹掃效果，保證板面清潔度。承受毛輥軋制，提高工作輥的粗糙度〔掌握在 1.0μm左右〕，縮短換輥周期，保證板面粗糙度。優(yōu)化退火工藝，對(duì)于存在邊鼓缺陷和板形不好的鋼卷〔有軋機(jī)工序在流程卡上注明〕下調(diào)退火溫度10-20℃，同時(shí)延長(zhǎng)2H的保溫時(shí)間；對(duì)于厚度小于0.4mm的鋼卷在加熱保溫完畢后冷卻時(shí)掌握冷卻速度，先戴罩冷卻(俗稱(chēng)悶罩冷卻)，使卷芯溫度降至600℃以下后再水冷和風(fēng)冷；嚴(yán)格執(zhí)行退火操作規(guī)程，穩(wěn)定煤氣熱值和壓力，穩(wěn)定，杜絕超溫、超時(shí)。0.5mm的鋼卷,裝爐層數(shù)不多于3層;不同規(guī)格鋼卷配爐時(shí),薄鋼卷裝在上層；易產(chǎn)生粘連的鋼卷裝爐時(shí)盡量放臵在上層；避開(kāi)在吊運(yùn)過(guò)程中對(duì)鋼卷端面的磕碰傷；對(duì)于有溢出邊的鋼卷放臵在最上層；定期對(duì)對(duì)流盤(pán)檢查、整形與打磨。對(duì)于存在粘接趨勢(shì)的鋼卷在平坦開(kāi)卷時(shí)適當(dāng)提高開(kāi)卷速度，或在開(kāi)卷機(jī)和入口S輥之間靠近開(kāi)卷機(jī)位臵增加“防粘結(jié)輥”，減小粘接處的變形，平坦后可減輕或消退粘結(jié)印。5、結(jié)論罩式退火粘結(jié)是由于在退火過(guò)程中鋼卷內(nèi)部存在溫度梯