中厚板生产中的钢板缺陷及消除
中厚板产能提升分析及改进措施
中厚板产能提升分析目标：日轧制量达到5000t/日，月均日产稳定在4500t/日以上；月轧制量13.5万吨/月，月商品量大于12万吨。
一、生产能力1、产品结构2、加热轧制能力3、实际生产水平4、产能提升目标二、问题分析中厚板年修及工程技改技措项目投产后，通过中间冷却和轧线自动化系统优化，单块钢的轧制节奏由原来的19.3块/小时提升至23.8块/小时，达到国内平均水平22~24块/小时。
轧机能力略大于加热炉能力，已具备品种钢大于4500吨/天和日产5000吨能力。
影响日产量的因素：板坯单重、轧制节奏、作业率，主要是轧制节奏，关键是轧制计划的集批生产。
1、板坯单重：受坯型限制及品种钢占比增加，板坯单重减小。
1）普板单重较正常水平10.5t/块减小1吨，主要是中厚板产量大于4#铸机产能，普板改用1#和3#铸机补充250*1490坯型，2月份共轧制2万吨；2）风电钢机型增大，钢板厚度、宽度及单件重增加，受坯型限制，在组板设计时可增加的倍尺数量减少，2月份板坯单重小于8.5吨的品种钢共轧制1万吨。
2、轧制节奏：实际轧制节奏小于加热炉和轧机能力。
1）轧制计划未做到集批生产，三炉品种规格不匹配，块与块的间隙时间增加20~30秒，加热轧制节奏降低10%：炼钢未按炉按状态倒运，中厚板P01库堆放混乱，日计划审核把关不严，板坯质量缺陷及改判率；2）轧制模型及生产操作：轧机负荷分配，轧制操作方式，操作工技能水平，设备状态及运行稳定性。
3、作业率：日历作业率和有效作业率偏低。
1）检修模型：每月定修两大两小，16+8+12+8=48小时，国内平均水平每月2次共24小时，多两次共24小时；设备状态不稳定，检修力量不足，影响检修质量和设备状态，被迫以时间换空间。
2）精轧换辊频次：平均换辊吨位5200吨，每月22次，低于目标值1.5天一换，主要影响因素是品种钢宽板占比高和轧制计划未集批生产。
3）故障热停频次：热停频次2.7次/天，最好水平及国内平均1.5次/天，点检质量、生产操作、设备状态、定修质量等影响生产设备运行稳定性。
中厚板分层缺陷分析
中厚板分层缺陷分析近来老有人打电话来，问“什么是钢板的分层（夹层）”，敬请大家看博文《中厚板质量工程师手稿》：分层是钢板（坯）断面出现局部的缝隙，使钢板断面形成局部层状，是钢材中的一种致命性缺陷，钢板不得有分层，见图1。
分层亦称夹层、离层，是钢材的内部缺陷。
钢锭内的气泡、大块的非金属夹杂物、未完全切除的残余缩孔或发生折叠,均可能引起钢材的分层，而不太合理的轧制压下规程又可能使分层加剧。
图1 钢板分层图2 厚板局部分层图3 焊接后钢板分层图4 加工后发现分层根据产生原因的不同，分层所表现的部位形态也不同，有的隐藏在钢材内部，内表面与钢材表面平行或基本平行；也有的延伸到钢材表面,又在钢材表面形成沟纹状的表面缺陷。
概括起来有2种形式：第1种为开口型分层。
这种分层缺陷在钢材的断口上宏观就可发现，一般在钢厂和制造厂里基本上能被复检出来。
第2种为封闭型分层。
这种分层缺陷在钢材的断口中看不到，在制造厂内如果不进行逐张钢板100%超声波探伤，亦难以发现，它是一种处于钢板内部的封闭型分层。
这种分层缺陷从冶炼厂带到制造厂，最后被加工制造成产品出厂。
分层缺陷的存在使分层区钢板承受载荷的有效厚度减少，降低了与分层同方向受载的承载能力。
分层缺陷的边线形状尖锐，对应力作用非常敏感，会引起严重的应力集中。
在运行过程中若有反复的加载、卸载、升温、降温，就会在应力集中区形成很大的交变应力,以致造成应力疲劳。
一、开口型分层某厂生产的板材分层是开口型分层，见图1钢板分层。
从钢板的表面就可以分辨出来。
不需要做实验，图1是某钢厂发运到中南某大型物流企业的板材照片，属于钢厂漏检产品，经销商提出质量异议后，钢厂直接报废了，经销商按废钢价销售给废钢企业使用。
1、分层形貌见图1。
资料显示与钢种关系不大。
2、分层原因分析图5是正常的铸坯凝固过程纵向断面示意图。
图5 正常情况下铸坯凝固过程纵向断面示意图图6 异常情况下铸坯凝固过程纵向断面示意图从图6可以看见，A、B两点造成铸坯搭桥，在C点形成缩孔，产生中心线裂纹或中心疏松，轧制后可能出现分层缺陷。
中厚板生产中常见缺陷的类型及预防
中厚板生产中常见缺陷的类型及预防标准化文件发布号：（9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-中厚板生产中常见缺陷的类型及预防中厚钢板是国民经济发展所依赖的重要材料，广泛用于高层建筑、桥梁、锅炉、容器、石油化工、工程机械、管线及国防建设等各个方面，中厚钢板的品种繁多，使用温度区域较广（-200℃~600℃），使用环境复杂，（耐候性、耐蚀性），使用要求高（强韧性、焊接性）。
目前,我国中厚板生产厚度为4～250mm, 宽度可达4000mm, 最长可达27m。
在品种方面, 已能生产难度比较大的装甲、船身、不锈、高压锅炉容器、桥梁等专用中厚板。
但是, 高档次板仍然比较少,专用板只占20%多一点, 大多数厂以生产大路货普碳板为主, 产量占70%～80%。
由于大部分企业炼钢缺少炉外精炼手段, 钢质纯净度差, 钢板夹杂、分层现象有时较为突出, 在轧制生产中, 钢板表面铁皮多, 麻点面积大且深, 修磨量大, 严重影响了钢板品种与质量的发展。
另外国产中厚板尺寸偏差、表面质量、力学性能也存在很多问题，只是大多数厂生产以普碳钢为主，钢板质量问题还未完全暴露出来。
（中厚板市场）随着国民经济的发展, 各行各业对中厚板品种、规格、尺寸精度、内外部质量及性能提出了日益增高的要求。
所以中厚钢板不仅要有好的机械性能，还要求有优良的表面质量和内部质量。
目前，国内中厚板存在的主要质量问题有：(1) 产品质量不能满足国际标准, 国际标准要求产品表面无缺陷且无修磨痕迹, 厚度公差带较国内标准减少50%, 不平度长度测量单位增加一倍, 产品全部双定尺交货。
国内中厚板双定尺率只有65%左右。
(2) 产品品种单一, 不能满足国内和国际市场需求, 有订单不能接受。
大部分企业只生产普碳和低合金钢中的A、B级钢，C、D级不能保证性能。
(3) 钢板外观质量差，如断面有兰边, 锯齿、撕裂、错牙等缺陷，表面有划伤、铁皮、油污、麻点等缺陷，厚度偏差大、宽度大小头差大、对角线差值大等非矩形缺陷。
柳钢中厚钢板常见边部剪切缺陷与改进措施
止 。实际剪切过程中 ，剪切 到钢板尾部时 ，夹
送 辊 抬 起 后 ，边部 有 可 能 已经 剪 切 干净 或 不 需 要 剪 ３刀 就 可 以将 钢 板边 部 剪 切 干 净 ，由于 剪
机 仍 在 动 作 ，此 时 的 钢 板 没 有 夹 送 辊 的 压 力 ，
图 ４ 表面 压 印缺陷形 貌
若 尾 部 出现跑 偏 ，剪机 会 往 里 面剪 切 ， 出现 了
图２ ａ的刀 口缺 陷 。 图 ２ ｈ是 经 过 双 边 剪 碎 边 剪
的形 貌 。
厂■ｉ ■
ｊ 需要 将夹送 辊进 行调 整 。
可 以 不 处 置 。若 压 印 较 深 ，为 避 免 厚 度 超 负 ，
ｌ
ａ 刀ｌ ＝ １ ｈ 砰边
图２ 尾 部 刀 口与 碎边 缺 陷形貌
中有空程 ，即剪刃 不是 连续 接触 钢板 ，有一 段 时
柳钢 中板 厂 目前有 ２条 精整 线 ，精整二 线 主 要设 备 为 １ 台圆 盘式剪 边机 和 ２台铡 刀式头 尾 剪 切 机 。精 整 一 线 主要 设 备 为 ｌ台铡 刀式 剪 边 机 （ 双 边 剪 ） 和 ｌ台 滚 切 式 头 尾 剪 切 设 备 （ 定 尺
Ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｍｅ ｎ ｔ Ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｓ ｉ ｎ Ｌｉ ｕ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ
ＷＵ Ｆ ｕ ｓ ｈ ａ ｎ ．Ｗ Ｅ Ｉ Ｊ ｉ ａ ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ
（ Ｍｅ ｄ ｉ ｕ ｍ Ｐ ｌ ａ ｔ ｅ Ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ）
防措施 。
ａ 凹坑 ｂ 凸 块
２ 常见 的剪切缺陷
２ ． １ 钢板 边部 凹坑 或 凸块
图 １ 钢板边 部 凹坑或 凸块 缺 陷形貌
中厚板生产中常见缺陷的类型及预防
中厚板生产中常见缺陷的类型及预防中厚钢板是国民经济发展所依赖的重要材料，广泛用于高层建筑、桥梁、锅炉、容器、石油化工、工程机械、管线及国防建设等各个方面，中厚钢板的品种繁多，使用温度区域较广（-200℃~600℃），使用环境复杂，（耐候性、耐蚀性），使用要求高（强韧性、焊接性）。
目前,我国中厚板生产厚度为4～250mm, 宽度可达4000mm, 最长可达27m。
在品种方面, 已能生产难度比较大的装甲、船身、不锈、高压锅炉容器、桥梁等专用中厚板。
但是, 高档次板仍然比较少,专用板只占20%多一点, 大多数厂以生产大路货普碳板为主, 产量占70%～80%。
由于大部分企业炼钢缺少炉外精炼手段, 钢质纯净度差, 钢板夹杂、分层现象有时较为突出, 在轧制生产中, 钢板表面铁皮多, 麻点面积大且深, 修磨量大, 严重影响了钢板品种与质量的发展。
另外国产中厚板尺寸偏差、表面质量、力学性能也存在很多问题，只是大多数厂生产以普碳钢为主，钢板质量问题还未完全暴露出来。
（中厚板市场）随着国民经济的发展, 各行各业对中厚板品种、规格、尺寸精度、内外部质量及性能提出了日益增高的要求。
所以中厚钢板不仅要有好的机械性能，还要求有优良的表面质量和内部质量。
目前，国内中厚板存在的主要质量问题有：(1) 产品质量不能满足国际标准, 国际标准要求产品表面无缺陷且无修磨痕迹, 厚度公差带较国内标准减少50%, 不平度长度测量单位增加一倍, 产品全部双定尺交货。
国内中厚板双定尺率只有65%左右。
(2) 产品品种单一, 不能满足国内和国际市场需求, 有订单不能接受。
大部分企业只生产普碳和低合金钢中的A、B级钢，C、D级不能保证性能。
(3) 钢板外观质量差，如断面有兰边, 锯齿、撕裂、错牙等缺陷，表面有划伤、铁皮、油污、麻点等缺陷，厚度偏差大、宽度大小头差大、对角线差值大等非矩形缺陷。
国内外中厚板外观质量对照表(4) 机械性能一次检验合格率低，,性能商检不合格率大。
中厚板表面缺陷分析与预防
中厚板表面缺陷分析与预防摘要：分析柳钢中厚板生产过程中表面缺陷产生的主要原因，并介绍相应的预防措施，减少表面缺陷的产生，提高钢板的表面质量。
关键词：中厚板；表面缺陷；麻点；表面划伤；压痕1.前言随着客户对钢板表面质量提出了越来越高的要求，柳钢中厚板2800mm产线这几年以来面临着越来越突出的表面质量问题，因表面质量问题导致客户满意度逐渐下降，产生的质量异议也有所增加，柳钢中厚板的品牌影响力也必然受到不利的影响。
钢板因表面质量缺陷而回剪、改判等越来越多，造成生产指标的下降、生产成本的增加，给降成本工作带来了极大的困难。
因此柳钢中板厂不断致力于表面质量问题的攻关，总结出了一些经验。
本文总结了造成中厚板表面缺陷问题的主要原因，并提出相应的预防措施。
2.中厚板表面缺陷及成因2.1麻点在生产过程中由于氧化铁皮未能除干净而压入钢板表面，导致钢板表面出现局部的或者连续的片状粗糙面，并分布为形状不一、大小不同的凹坑即为麻点，麻点可分为黑面麻点和亮面麻点，上表面麻点和下表面麻点[1]。
根据麻点形成的先后顺序可分：一次氧化铁皮压入、二次氧化铁皮压入、三次氧化铁皮压入造成麻点。
麻点的产生有以下几个原因造成：（1）加热温度过高、加热时间过长；（2）停轧时间过长，加热炉出口钢坯表面氧化铁皮过厚，除磷箱难以除尽；（3）高压水压力不足或喷嘴堵塞；（4）粗轧或者精轧除磷次数不够或者除磷操作不当；（5）轧制厚规格钢板时，终轧温度过高，钢板会快速形成一层氧化铁皮，矫直后显现出如“脱皮”状，多次矫直较容易压入造成麻点。
如下图2-31钢坯氧化铁皮过厚，图2-1b、图2-1c分别为麻点。
2.2表面划伤钢板表面受到刚性物质划过后留下的痕迹，在钢板上表现为低于轧制面的直线或者横向沟痕线条[2]。
表面划伤主要在辊道输送、翻板、剪边、垛板和吊运等过程中被设备划伤造成。
此类划伤为冷态划伤，划伤处发亮或有金属光泽，且边部有毛刺、起皮、褶皱等。
柳钢中板厂表面划伤的原因主要有：（1）辊道刮伤（2）夹送辊划伤（3）吊板划伤（4）翻板划伤等。
中厚板生产中的钢板缺陷及消除这些缺陷的措施
中厚板生产中的钢板缺陷及消除这些缺陷的措施钢板的缺陷是指影响钢板的使用性能，产品标准要求不允许存在的缺陷，主要有：（1）分层。
这种缺陷主要是由于原料中有气泡、缩孔、夹杂等，而在轧制时又未使之焊合，而形成分层。
通常分层要剪切清除。
（2）气泡。
由于原料中存在气泡，在轧制时气泡未焊合，而且中间还充有气体，使得轧后钢板表面有圆包出现。
这种缺陷需要切除。
（3）夹杂。
夹杂分为内部夹杂和表面夹杂。
产生原因是原料中带有非金属夹杂物，或者将非金属杂物等压入钢板表面。
对于面积较小，深度较浅者可以通过清理修磨消除，严重者必须 切除。
（4）发纹。
发纹是指钢板表面细小的裂纹。
其产生原因是原料的皮下气泡在轧制过程中未焊合，而在钢板表面形成细小发纹。
由于钢板中气泡未焊合所形成的发纹则需切除。
（5）裂纹。
在轧制过程中，原料中的气泡破裂，内表面暴露氧化，轧后在钢板表面形成裂纹。
原料清理时，由于沟槽过深也有可能形成裂纹。
如果裂纹较浅，可以修磨清除，否则则需切除。
（6）结疤。
产生结疤的原因是由于原料表面质量不好，或原料表面原有的结疤没有彻底清除所致。
轻微者可以通过修磨清除，严重者则需 切除。
（7）凸包。
在钢板表面形成有周期的凸起。
其产生原因是轧辊或矫直辊表面破坏，形成凹坑所造成。
如果凸包轻微，可通过修磨清除，而严重时则为不合格产品。
（8）麻点。
麻点是指在钢板表面形成的粗糙表面。
产生原因是由于加热时燃料喷溅侵蚀表面或者是氧化严重而形成的粗糙平面，轻微者可以修磨，严重者则需切除。
加热时应控制好加热炉温度波动与喷油量均匀，防止氧化严重，并加强除鳞。
（9）氧化铁皮压入。
在轧制时由于氧化铁皮没有清除干净，而被压入钢板表面，形成粗糙的平面。
为防止氧化铁皮压入，要加强清除氧化铁皮。
较轻微的氧化铁皮压入可以通过修磨清除，而严重影响质量时则要切除。
（10）划伤。
钢板的划伤是指在钢板的表面留有深浅不等的划道。
纵向划伤多为辊道、导板等部位的不光滑棱角刮伤。
钢板麻面缺陷的控制
钢板麻面缺陷的控制-中厚板麻面缺陷，通常是钢板轧制过程中表面的氧化铁皮在钢板表面的不均匀残留所致。
分析这与合金元素、加热工艺、轧制工艺、除鳞系统、辊役等有关。
分析后认为解决措施为：1、优化成分设计对于低合金类板坯成分进行优化，尽量采用低Si(≤0.20%)成分设计，避免加热过程中生成Fe2SiO4，以此保证除鳞效果。
2、调整加热制度严格限制加热各段温度，大幅降低加热炉中温度最高段温度，达到均热温度自然降低的效果。
加热温度的调整必须缓慢进行，否则容易造成炉内温度出现较大波动，需要在轧制此类钢板前后各两个小时内保持低温加热。
3、控制轧制温度和节奏为保证有效除磷：1）尽量控制板坯开轧温度不超过1020℃，尽量保证低温开轧，防止轧件在一阶段轧制结束时温度过高，在待温过程中时间延长而表面过度氧化出现氧化铁皮翘起。
2）操作上应合理控制道次压下量，特别是一阶段最后一道次尽量采用小压下量，保证板形的平直度，避免出现翘头现象而影响除鳞效果。
3）保证待温前后除鳞道次的合理设置，横轧道次必须设一道除磷，待温前最后一道次保证完整除鳞，避免轧辊冷却水和轧件表面氧化渣在待温过程中残留而加速钢板表面的氧化。
4、除鳞设备1）调整除磷喷嘴高度及装配角度，保持最佳除鳞效果。
2）随时检查喷嘴情况防止过多磨损、堵塞、脱落。
3）随时检查喷嘴座有无泄漏而降低管道压力，定期检查过滤器，发现异常及时更换。
4）加强除鳞水质的维护，定期清理杂物和补充新水。
5、辊役对于表面质量要求较高的钢板，应该安排在辊役初期进行生产，这样可以有效降低由于轧辊过度磨损带来的除鳞不利因素，同时可以利用辊役初期轧辊光洁度较好的特性，有利于板材表面质量的提高。
高级别管线钢主要元素作用及冶炼控制能力-管道输送是长距离输送石油、天然气最经济、合理的运输方式,随着管道在寒冷地区和深海敷设,对其所使用的钢管性能要求越来越严格。
工艺流程:炼钢厂管线钢生产工艺流程为Τ铁水脱硫-转炉冶炼-处理-宽板坯连铸-铸坯清理-热连轧厂碳是传统、经济的强化元素,但它对钢的焊接性能力学性能及抗性能影响很大。
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中厚板生产中的钢板缺陷及消除
钢板的缺陷是指影响钢板的使用性能，产品标准要求不允许存在的缺陷，主要有：
（1）分层。
这种缺陷主要是由于原料中有气泡、缩孔、夹杂等，而在轧制时又未使之焊合，而形成分层。
通常分层要剪切清除。
（2）气泡。
由于原料中存在气泡，在轧制时气泡未焊合，而且中间还充有气体，使得轧后钢板表面有圆包出现。
这种缺陷需要切除。
（3）夹杂。
夹杂分为内部夹杂和表面夹杂。
产生原因是原料中带有非金属夹杂物，或者将非金属杂物等压入钢板表面。
对于面积较小，深度较浅者可以通过清理修磨消除，严重者必须 切除。
（4）发纹。
发纹是指钢板表面细小的裂纹。
其产生原因是原料的皮下气泡在轧制过程中未焊合，而在钢板表面形成细小发纹。
由于钢板中气泡未焊合所形成的发纹则需切除。
（5）裂纹。
在轧制过程中，原料中的气泡破裂，内表面暴露氧化，轧后在钢板表面形成裂纹。
原料清理时，由于沟槽过深也有可能形成裂纹。
如果裂纹较浅，可以修磨清除，否则则需切除。
（6）结疤。
产生结疤的原因是由于原料表面质量不好，或原料表面原有的结疤没有彻底清除所致。
轻微者可以通过修磨清除，严重者则需 切除。
（7）凸包。
在钢板表面形成有周期的凸起。
其产生原因是轧辊或矫直辊表面破坏，形成凹坑所造成。
如果凸包轻微，可通过修磨清除，而严重时则为不合格产品。
（8）麻点。
麻点是指在钢板表面形成的粗糙表面。
产生原因是由于加热时燃料喷溅侵蚀表面或者是氧化严重而形成的粗糙平面，轻微者可以修磨，严重者则需切除。
加热时应控制好加热炉温度波动与喷油量均匀，防止氧化严重，并加强除鳞。
（9）氧化铁皮压入。
在轧制时由于氧化铁皮没有清除干净，而被压入钢板表面，形成粗糙的平面。
为防止氧化铁皮压入，要加强清除氧化铁皮。
较轻微的氧化铁皮压入可以通过修磨清除，而严重影响质量时则要切除。
（10）划伤。
钢板的划伤是指在钢板的表面留有深浅不等的划道。
纵向划伤多为辊道、导板等部位的不光滑棱角刮伤。
而横向划伤多为钢板横移时产生，如在冷床上移动时产生的划伤等。
轻微划伤可以修磨，如修磨不能消除则要 切除。
（11）折叠。
轧制过程中钢板形成的局部凸起被压平，清理原料时的沟槽过深，原料带有尖锐棱角等都会形成折叠缺陷。
折叠缺陷一般要切除掉。
如连续出现这种缺陷，应查明原因，消除产生根源后再生产。
（12）波浪和瓢曲。
波浪和瓢曲是由于轧制时延伸不均匀及冷却不均所致。
产生这种缺陷可以通过矫直来消除。
若矫直后波浪和瓢曲仍较严重，可再进行补矫。
如果补矫还不合格则应改尺或判废。
最根本的消除方法是轧制时钢板平直，冷却时均匀冷却。
（13）镰刀弯。
钢板产生镰刀弯是由于轧辊调整不当，使钢板一边压下大，一边压下小所致。
产生镰刀弯时可以改判规格，并且要及时调整好轧辊辊缝，使轧件变形均匀。