镀锌卷“起筋”缺陷的研究与控制

林红春 伍康勉 

（湖南华菱涟源钢铁有限公司技术中心）

摘要：针对涟钢镀锌卷存在的“起筋”缺陷进行了系统的分析研究，在生产实践过程中从控制热轧原料和镀层边部增厚出发，采取了一系列的措施，最终通过合理控制热轧板凸度和锲形、规范热轧轧制计划和换辊制度、加强热轧设备维护、增加冷轧压下率、合理控制原料边降区和镀层边部增厚等措施大大降低了镀层产品的起筋降等量，起筋降等量由2010年9月的3000吨降低到2011年3月的20吨。

关键词：起筋  镀锌卷  凸度 

1 引言

自2005年涟钢冷轧板厂投产后，镀锌卷的起筋缺陷一直很严重，只是由于以往客户对质量的要求没有现在高掩盖了问题的严重程度，随着客户对冷轧产品质量要求的提高与2250常规热连轧线的投产，该问题越来越严重。在2010年9月出现批量次起筋降等卷，造成1000吨降等成品及2000吨的退料卷，不仅无法完成镀锌卷的一等品率，而且订单的兑现率急剧下降，严重扰乱了镀锌线的正常生产。

2 国内外研究现状和涟钢镀锌卷起筋特点

“起筋”缺陷是指带材在卷取过程中由于局部高点等局部特性逐层累加而在钢卷表面形成的鼓包现象[1]。目前国内外对起筋缺陷的研究文献并不多，其中公开发表研究结果的主要有国外的W.F.Gilbertson[2,3]和国内的燕山大学轧机研究所白振华、戚向东和李俊洪[1,4,5]等人，但是他们的研究大多数是针对钢卷中部起筋缺陷，而涟钢的镀层产品起筋降等卷多数为边部起筋（距离边部50mm内），这与其他冷轧产品的起筋情况有些不一样，我们采用文献[1]的经验测量筋高（如图1），筋高为：D=b1δ/(b1+b2)。

3 起筋原因分析

涟钢镀锌卷的边部起筋有两种情况：（1）原料卷无边部起筋，但镀锌后出现边部起筋；（2）原料卷出现边部起筋，镀锌卷亦出现边部起筋。下面针对此2类不同起筋情况进行分析。

3.1 原料起筋，镀锌卷起筋

在研究阶段初期，由于热轧产品起筋卷较多，主要集中在此类起筋缺陷研究。在镀锌机组开卷机上能够看出原料卷明显起筋，经过镀锌后成品起筋情况加重。经过几个月的跟踪研究发现主要原因是热轧板边部存在局部高点，热轧凸度值偏低或者负凸度存在或者锲形绝对值和凸度值差不多甚至比凸度值大，这些都会使有限的局部高点放大。热轧在控制凸度和锲形时，必须凸度要比锲形大，否则边部一旦出现微小的局部高点就会容易发生起筋，锲形的控制对边部起筋有很大的影响，根据凸度和锲形的公式（图2），也可以分析出来。

凸度值为：           CR=hc-(hL+hR)/2

锲形值为：           CT= hR- hL

从上面凸度和锲形公式也可以看出：假设hL值为基准，如果锲形值偏大（说明hR值大），那么h=hc-hR就会很小甚至为负值(如图4)，如果h很小甚至为负值，那么出现起筋的概率是非常高的。

3.2 原料无起筋，镀锌卷发生起筋

在研究的后期，多次发现原料卷无起筋，但是成品卷出现边部起筋缺陷，经过跟踪、分析和研究，发现主要是由于原料卷的边降区域过于陡峭和边部镀层偏厚造成的，当镀锌卷的边部镀层偏厚时，将会在边降区域的陡峭处产生局部高点，特别是边降区和非边降区的交界处最容易产生局部高点（如图4），在镀锌卷卷取后产生边部起筋缺陷。 

4 改进措施

通过对镀锌卷的起筋缺陷分析，主要从2方面进行研究，一是原料卷的起筋缺陷，另外就是镀锌卷的边厚控制，主要措施有：

4.1 增加热轧板凸度，合理控制热轧板锲形

在2010年9月到12月的镀锌卷边部起筋降等卷中，经追查热轧原料卷信息发现凸度值普遍偏低，为了提高凸度的控制精度（特别是薄规格），CSP线修改了CVC曲线，而2250生产线修改了自学习系数。在精确控制板凸度之外，热轧生产线还合理控制热轧卷锲形，避免出现锲形过大。

4.2 规范热轧轧制计划和换辊制度

规范热轧轧制计划，不允许出现电工钢和镀锌基板交替轧制的情况，除了轧制烫辊材外，一律不允许出现宽度反跳现象，并且不允许存在轧辊出现氧化膜剥落的情况，一旦出现需要重点检查换辊前的钢卷。

图5为不规范轧制和宽度反跳轧制轧出的热轧板截面厚度曲线，从曲线也可以看出在带钢的边部位置出现了明显的局部高点，在镀锌成品卷可以发现在对应的位置出现起筋缺陷。

4.3 加强热轧设备维护

加强高压除磷水、轧辊冷却水、机架间冷却水喷嘴的使用与管理，及时更换堵塞与变形或损坏的喷嘴。每次工作辊换下后，仔细检查工作辊的表面状态，有发现氧化膜剥落带的，及时更换相应部位（应考虑串辊量）的全部入口与出口轧辊冷却水喷嘴，未更换不得继续生产。

4.4 增加冷轧压下率

由于规格不一样，凸度的控制难度不一样，规格越薄凸度控制精度越差，为了降低热轧凸度的控制难度，特增加热轧原料卷的厚度，增大酸轧压下量，特别是易起筋的1.8mm～2.0mm厚度的热轧原料，相应的提高到2.0mm以上厚度。

4.5合理控制原料边降区域和镀层边厚区域

在酸轧线通过修改中间辊的窜辊量来合理控制镀锌原料的边降区，当原料未出现起筋时，通过调节退火炉参数控制边浪、调节气刀参数、加大边部喷嘴压力和提高带钢运行速度等措施来消除镀层边厚。

5 结论

涟钢镀锌卷的“起筋”缺陷主要是热轧原料的局部高点和镀层边厚造成的，主要采取的措施有：增加热轧板凸度，合理控制热轧板锲形；规范热轧轧制计划和换辊制度；加强热轧设备维护；增加冷轧压下率；合理控制原料边降区域和镀层边厚区域。通过采取合理的措施后，镀锌卷的起筋量由2010年9月的3000吨（包括退料卷）降低到2011年3月的20吨。

参考文献：

[1]白振华,刘献东.冷轧钢卷“起筋”量的测量及影响因素研究.钢铁,2004,12

[2]G.R.Christoph and J.F.Griffin，Influence of Hot strip profile on subsequent Operations，Flat Rolled Products．Rolling and Treatment，Metallurgical Society of AIME Conferences，Vol，1，1959，P47-65 

[3]W.F.Gilbertson. Hot Rolled Strip Abnormalities Leading to Ridge in Cold Reduced Sheets and Tinplate[J]．Journal of the Iron and Steel Institute，June 1965，pp556-561．

[4]白振华,刘献东,李兴东,等.冷轧钢卷起筋机理及其影响因素的研究.钢铁,2004,39(12):47-50.

[5]李俊洪,戚向东,连家创.热轧带钢局部高点对冷轧带钢板形的影响.钢铁,2004,6