熱軋帶鋼Q195黑線的產生原因及解決方案

張啟誠¹  卓其暖 ¹     王建宇²   趙少飛¹

（云南玉昆集團匯溪基地   鋼鐵研究總院華東分院）

摘  要:本文通過對云南玉昆鋼鐵集團匯溪基地Q195熱軋帶鋼的生產實踐，闡述在生產過程黑線缺陷產生的原因及相關控制要點，結合生產過程中現場的實際情況，為實現該類鋼種黑線缺陷的控制，提供一份實踐經驗。

關鍵詞：云南玉昆；熱軋帶鋼；黑線；

Causes and Solutions of Q195 Black Line in Hot Rolled Strip

ZHANG Qi-cheng, ZHUO Qi-nuan, WANG Jian-yu,ZHAO Shao-fei

、

Abstract: Based on the production practice of Q195 hot rolled strip in Huixi Base of Yunnan Yukun Iron and Steel Group, this paper expounds the causes of black line defects in the production process and related control points. Combining with the actual situation in the production process, it provides a practical experience for the control of black line defects of this kind of steel.

Keywords: Yunnan yu-kun； Hot rolled strip；Black line

1  引言

黑線缺陷指在軋后熱檢，通過肉眼可以看到在帶鋼外表面存在1條或者多條寬度約為1.0mm，深淺、長度不等，平行于軋制方向的黑色細線，黑線在帶鋼表面分布無明顯的規律，可能存在中部，也可能在上下邊部。根據實踐跟蹤，黑線缺陷的主要成因是板坯表面上存在的縱裂紋、渣溝、夾雜物等缺陷在軋制過程中加熱氧化演變而成的。

2  研究內容

黑線的產生原因及解決措施。

3  生產實踐及討論

3.1  生產工藝流程情況

轉爐→吹氬站→連鑄→加熱爐→1#除鱗→2#除鱗→立軋→二輥可逆粗軋→精軋除鱗→JP1～JP8精軋→層流冷卻→卷取→卸卷→在線打包→標識→收集→檢斤→入庫→發運出廠。

3.2  帶鋼黑線情況

從19年5月中旬開始，帶鋼線反饋黑線的比例、數量大幅度上升，由之前月份的234噸/月上升到906噸/月。

黑線在帶鋼表面清晰可見，呈現一條或多條，平行于軋制放向，黑線缺陷見圖一。

對2個式樣進行掃描電鏡、金相檢驗（式樣3未分析）：

式樣1分析結論，條狀缺陷內的物質由Fe、O元素構成，氧含量高，此條狀缺陷為氧化鐵皮壓入所致；

式樣2分析結論，條狀缺陷內的物質由Si、AL、Ca、K、Ti、Fe、O等元素構成，為硅酸鹽類夾雜物；

通過對金相、掃描電鏡的分析結論，式樣2可以明確缺陷為夾雜物產生，對式樣1的結論，結合金相的缺陷底部形態一起分析。

對缺陷樣的底部形態分析，可以看到有輕微的脫碳層，低碳鋼脫碳層不明顯且底部呈不規則形態、裂紋源有較深的擴展。見圖二。

通過對缺陷部位的底部形態進行金相分析，發現在缺陷的底部位置+裂紋有較長的延伸，且有明細的脫碳層，認為缺陷產生的原因和煉鋼有較大關系，現場帶鋼的坯料為150*493~573mm2的規格矩形坯，通過對現場堆位上的板坯進行跟蹤檢查時，發現部分板坯表面存在明顯的縱裂紋、渣溝、劃傷等缺陷，見圖三。

通過分布對對表面存有縱裂紋、渣溝、劃傷的板坯進行分類跟蹤軋制，最終在表面存有縱裂紋、渣溝的板坯上發現軋制后有黑線缺陷，表面存有劃傷缺陷的板坯軋制后未發現有黑線缺陷；

綜合缺陷的情況對缺陷產生因素進行分析，進一步對生產過程及設備進行跟蹤，發現在現場協調拆裝下的多套結晶器中均存在不同程度的鐵屑，現場隨即對有鐵屑的結晶器進行清理，通過清理后的結晶器的安裝使用，板坯產生表面縱裂紋的概率大幅度降低。通過該過程的跟蹤，認為結晶器中存在的鐵屑導致鑄坯在結晶器內受熱不均，增大了鑄坯表面缺陷的產生概率，結晶器中鐵屑情況見圖四。

對結晶器進行了處理，確保結晶器內正常無雜物后，板坯表面縱裂紋缺陷大幅度降低，每日產生黑線的數量也大幅度降低，黑線缺陷比例降低70%。

進一步跟蹤保護渣及加入后效果情況，從跟蹤結構看，部分保護渣加入后渣條較多，易引起結晶器內局部潤滑不良，形成連續性的渣溝，從而在鑄坯表面易產生缺陷。此外，澆注過程中存在結晶器液位波動大的情況，致保護渣卷渣，導致板坯的夾雜物缺陷，以上兩組板坯缺陷均會導致軋制后的黑線缺陷。

經過對跟蹤結果的分析，連板坯在經過熱軋加熱爐高溫氧化后，細小的淺裂紋在軋制過程中會逐漸消失，而較深的縱裂紋則演變成黑線缺陷，板坯表面裂紋的延伸長度于軋制的壓下量成正比，裂紋深度與壓下量成反比。較嚴重的縱裂紋或渣溝缺陷在軋制過程中缺陷未能彌合最終形成黑線缺陷，現場對缺陷進行評判過程中，嚴重的黑線缺陷進行降級處理，部分不嚴重的缺陷帶鋼對外圈進行切割甩廢后改為焊管材料。

改善方案：確保結晶器冷卻均勻性、采用合適的冷卻制度以確保板坯的冷卻效果、采用性能優良的結晶器保護渣以及對結晶器液面波動情況進行有效控制是減少黑線缺陷的有效途徑。

4   結論

4.1  軋制產生的黑線缺陷和板坯的劃傷缺陷無關。

4.2  板坯軋制后的黑線缺陷是由板坯表面的縱裂紋、渣溝以及夾雜物等缺陷產生。

4.3  確保結晶器內冷卻均勻性、采用合適的冷卻制度以確保板坯的冷卻效果、采用性能優良的結晶器保護渣以及對結晶器液面波動情況進行有效控制是減少黑線缺陷的有效途徑。

參考文獻

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