平整机电火花毛化工作辊辊印成因分析及控制措施

平整机电火花毛化工作辊辊印成因分析及控制措施

凌应勇傅家彬黄福德

广西柳州柳钢集团有限公司冷轧板带厂广西柳州545002

摘要：本文就柳钢冷轧板带厂平整机组使用电火花毛化工作辊生产过程中，遇到的辊印问题进行分析，并提出控制措施，避免辊印问题的发生，提高冷轧带钢质量品质。

关键词：电火花毛化辊；辊印；平整机

1前言

柳钢冷轧板带厂生产的带钢表面结构主要分为麻面和光面，单机架四辊平整机组主要作用之一是调整带钢表面粗糙度，以满足客户需求。带钢表面的毛化形貌质量好坏直接影响到后道工序的冲压、涂漆及最终产品的质量。麻面板的表面形貌是通过轧辊辊面毛化后并在轧制过程复制到带钢表面得到的。传统的轧辊毛化工艺采用抛丸法获得，但抛丸毛化工艺难以获得较大且均匀的表面粗糙度和峰值数，在轧制过程中，粗糙度复印率差。应用电火花毛化技术能有效弥补抛丸毛化的不足，因此该厂开展平整机电火花毛化工作辊的开发应用。

2平整电火花毛化工作辊辊印分析

2.1平整电火花毛化工作辊辊印在带钢表面产生特点

平整机电火花毛化工作辊辊印在生产带钢穿带环节及低速度段生产容易出现，辊印无规则相对集中分部在距离带钢两边部，距带钢边缘约100—250mm区域内，以凹坑辊印居多，辊印形状无规则，辊印个数不确定，少时1—2个，多时成片5—8个同时出现。辊印多发生在带钢上表面，高速生产段一般无辊印生产。如图1，穿带过程（或低速段时）带钢表面辊印缺陷。

图1带钢表面边部辊印缺陷

图2轧辊表面附着的氧化铁皮等异物

2.2平整电火花毛化工作辊辊印产生时轧辊表面状况

经跟踪，当带钢表面出现辊印时，检查电火花毛化辊发现辊身表面附着有与带钢表面辊印形状相近的异物，带钢经过轧辊后，异物形状被复制到带钢表面形成辊印。一般发生在工作轧辊过钢量在0-40km内，上机轧辊表面粗糙度2.8-3.7μm，微观下轧辊表面凹坑较大，容易吸附异物导致辊印产生。对异物进行取样分析，主要成份是氧化铁皮、铁粉泥渣。如图2，轧辊表面穿带时附着的氧化铁皮、铁粉泥渣等异物。

3消除平整电火花毛化工作辊辊印措施

3.1调整平整液喷射角度，获得良好的辊面清洁效果

通过实验发现，改进工作辊辊面清洁方式可有效减少辊印发生。根据电火花辊辊面特点进行平整液喷射角度的调整，平整液喷射角度由原来的辊缝喷射点位置（喷射梁与水平面夹角约45°）改至平整液喷点为直射至工作辊辊面（喷射梁与水平面夹角约20°），保证从喷嘴射出的平整液能最大量的冲洗到辊面，进而冲洗掉辊面吸附的氧化铁皮等异物，结合优化后的平整液喷射压力使用，能保证有足量的平整液以清洁、润滑带钢表面的同时达到最佳喷射冲洗轧辊表面效果。如图3所示。

如图3平整液喷射角度调整前后对比示意图

3.2使用大流量平整液喷射，以保证轧辊和带钢清洁、润滑

将设计调压范围为1.0bar—5.0bar的平整液系统压力进行试验对比喷射观察清洗效果，得出将平整液喷射装置边部原有的四个LD6型号喷嘴全部改用为LD8喷嘴，在同等平整液系统压力下（生产时喷射压力范围1.5—2.5bar），以提高相邻喷嘴之间平整液喷射扇形面的覆盖面，提高边部平整液喷射量，确保平整液成扇形面喷射在辊面区域，杜绝漏点，有效冲刷残留于轧辊边部异物的同时，确保平整液在辊缝区域起润滑作用，同时达到适度压力下的流量，不产生平整液残留也不造成平整液的浪费。

下表1为不同型号平整喷嘴的对应参数。

表1

3.3保证轧辊表面质量应有的粗糙度（Ra）值及峰值数（RPc）

衡量电火花毛化轧辊表面质量的指标参数主要有粗糙度（Ra）、峰值数（RPc）及其均匀性等。通过试验发现，将平整用电火花毛化辊上机前的粗糙度、峰值数指标定为：Ra＝3.5±0.2μm；Rpc＝80—100个点/cm时，可获得良好的带钢表面形貌，同时，降低异物压入轧辊表面产生凹坑概率。

3.4通过特定的热辊方式消磨轧辊粗糙度尖峰或消磨辊面缺陷，有效的避免辊印的产生。规范并执行如下表2的热辊操作要求：

表2

3.5其他措施

1）规范上料要求。保持入口步进梁表面的卫生清洁，避免异物压入钢卷带入辊缝，对上到2#步进梁的钢卷进行预处理；钢卷端面尽量无翘边，清理干净钢卷内圈残渣；尽可能消除外部因素诱发辊印产生。

2）规范全甩轧制及尾部轧制。对于有内圈切割的钢卷、有卷芯损伤的钢卷杜绝全甩尾轧制操作。在轧制到带钢尾部部分，对于有边部粘接烂边问题的带钢，必须低速轧制，并停机处理粘结烂边后方能继续轧制。

3）严格执行机架内部卫生清洁制度。定期对机架内附着的油泥、污垢进行铲除清洁，防止机架内部异物轧制过程振动掉落带钢上产生辊印。

4）定期对平整液喷射梁、喷嘴及空气吹扫进行专项检查、清洁疏通，保证平整液喷射角度正确、喷射孔无堵塞，空气吹扫正常等。

4结束语

1）通过以上攻关，平整机组电火花毛化工作辊表面异物压入问题得到有效控制，解决了生产过程的辊印质量问题，该厂实现了从抛丸毛化板面到100%电火花毛化板面的生产转变。

2）平整机组电火花毛化工作辊平均过钢量从攻关初期的60km左右非计划下机达到目前的200±20km计划下机，轧辊使用效率大幅提高，因辊印缺陷下机减少了60%，辊耗降下了53%，为该厂生产经营中降本创效做出极大贡献。

3）该厂平整机组电火花毛化工作辊的生产应用创效仍需持续攻关，通过不断改进轧制操作、改良轧辊换辊及维护方式、优化轧辊基辊磨削及毛化工艺参数、保持轧机内部卫生清洁等多举措并行，方能将平整电火花毛化工作辊的应用效益充分挖潜，创造更加优益的成果。

参考文献：

[1]张燕涛黄灏2009年汽车用钢生产及应用技术国际研讨会论文集—冷轧辊电火花毛化技术探讨[C]

[2]李克良于晓鸥冷轧钢辊电火花毛化技术的实验研究[C]

[3]张景进板带冷轧生产北京：冶金工业出版社[M]，2008（07）：253-261

作者：

凌应勇（1982.10-），大学本科，工程师轧钢技师/钳工技师

傅家彬（1992.07-），大学本科，助理工程师

黄福德（1983.01-），大学本科，高级工程师