优化酸洗工艺降低黑斑缺陷(1)

优化酸洗工艺降低黑斑缺陷冷轧部生产技术科目录一、选题背景河钢唐钢酸轧生产线年设计生产能力140万吨。2015年的实际产量已经达到了200万吨，这中间我们只是单纯的提高了酸洗工艺速度，并未对酸洗工艺进行调整优化。速度的提升以及设备的老化带来了一系列产品质量问题，最明显且最严重的就是罩退重卷反映带钢时有黑斑缺陷发生。2015年10～12月，每月黑斑缺陷都在300吨左右，已经严重影响了后工序的正常生产，产生了大量废次降，影响订单完成。黑斑缺陷已经成为提高冷轧产品质量提升的瓶颈。一、选题背景281吨2015.102015.11294吨2015.12314吨2015.102015.112015.128.438.829.42提升酸洗后带钢表面质量，减少因酸洗原因产生的黑斑缺陷课题选择二、小组简介小组名称黑斑缺陷攻关小组小组类型攻关型课题名称降低因酸洗原因产生的黑斑缺陷成立时间2015年12月活动周期2006年1～12月小组成员成员姓名性别行政职务文化程度组长王俊伟男冷轧部技术员本科组员吴旻男冷轧部技术员本科组员黄超男冷轧部技术员本科组员郭世忠男酸轧作业区作业长本科组员于海涛男酸轧作业区见习作业长本科组员王瑛琳男冷轧厂技术员本科组员马德刚男酸轧作业区主操本科组员王蕾男冷轧部技术员本科二、小组简介时间步骤活动日程1月1日-1月15日1月15日-1月31日2月3月3-11月12月P确定目标现状调查要因确认制定对策D对策实施C效果检验A巩固措施活动总结对酸轧2015.10-12月废次降进行统计：黑斑切边不净辊印尺寸超差9-11月（吨）889643421占比88.19%7.2%3.37%2.08%三、现状调查通过图表统计，可以清晰的反映出黑斑缺陷是酸轧作业区产生的最主要的缺陷。88%7%3%2%各类缺陷占比黑斑切边不净辊印尺寸超差三、现状调查精整作业区反馈黑斑主要有以下两种形貌：板面中间或边部黑斑整板面黑斑，板面发污为调查黑斑产生机理，我们先后对黑斑进行取样电镜分析以及对带钢表面进行粗糙度测试。三、现状调查扫描电镜图片1、电镜分析。通过电镜分析，带钢中间或边部黑斑得出了确切结论。下图为电镜扫描结果。黑斑电镜扫描能普图三、现状调查2、粗糙度检测。下表为我们对整板面黑斑进行的粗糙度测试结果。钢卷号黑斑处粗糙度同卷板面正常处粗糙度两者比较（正常与黑斑处差值）5Y976301.120.830.295Y976301.230.810.425Y976301.180.920.265Y976301.150.870.285Y982131.200.900.30三、现状调查通过统计，发现黑斑处粗糙度明显高于板面正常处粗糙度。根据酸洗理论，可确认这类黑斑是因为带钢发生过酸洗，产生了停车斑缺陷。三、现状调查在确认了黑斑产生机理后，我们对2015年12月份后工序反馈回来的黑斑缺陷与酸轧生产实际进行了一一对应（部分缺陷带钢）：通过柏拉图可以得出酸轧黑斑主要由过酸洗、酸洗后可见黑斑、点状黑斑、换辊停车斑构成。钢卷号缺陷名称规格牌号缺陷描述备注5Y97630停车斑4*1524SPCC-1带钢操作侧边部黑带来料停车斑轧机换辊停车卷5Y96634黑斑4*1524SPCC-1大量块状黑斑纠偏报警，酸洗工艺段停车2分5Y95456黑斑4*1219SPCC-1带钢表面有大面积黑带酸轧备注酸洗后黑斑5Y95482黑斑3.5*1219SPCC-1带钢板面黑斑固定入口活套地表螺丝，酸洗工艺段速度10~20m/min,短暂停车5Y95670黑斑3.5*1250TYH带钢正反两面有大面积黑带轧机断带5Y97064停车斑4*1250SPCC-1带钢表面停车斑来料变宽度，切边剪调整宽度四、目标设定月份项目2015.102015.112015.12平均值后工序反馈的黑斑缺陷量（吨）281294314296课题成立时，黑斑缺陷有逐月增多趋势，月平均值在300吨左右。以厂部制定的废次降硬性指标作为攻关目标，即产量的0.01％约为170~180吨每月，小组通过讨论，觉得有能力将黑斑缺陷降低至100吨每月以下，因此将目标定制在100吨/月。300吨攻关前黑斑重量/月攻关后黑斑重量/月100吨四、目标设定企业罩退黑斑每月重量占缺陷比例唐钢30088%邯钢8042%马钢11065%可行性分析为验证我们制定的目标的合理性，我们对比了邯钢与马钢罩退产品，每月黑斑重量及所占比例：通过对比发现其余钢厂在黑斑缺陷控制上要好于我们。在设备情况差不多的情况下，我们认为我们也有能力实现黑斑缺陷月均100吨以下的目标。操作工操作因素热轧氧化铁皮影响破鳞机影响操作工检查不到位热交换器影响纠偏设备影响规程不完善制度缺失现场油泥较多五、原因分析后工序产生黑斑缺陷人机料法环六、要因确认序号末端因素确认过程是否要因1热轧来料影响热轧氧化铁皮过厚会造成冷轧酸洗后无法将热轧氧化铁皮完全洗净，造成带钢板面黑带，此黑带酸洗后目测明显可见，通过规范冷轧酸洗工艺认为能够解决。且由于热轧问题冷轧不可控，因此小组活动不做重点讨论。否2纠偏、活套影响生产1500mm以上规格时，活套使用量较小，且纠偏经常报警，造成酸洗工艺段降速、停车情况较多。对酸洗后带钢质量影响较大。是3酸温度影响浓度合适的情况下，提升酸洗温度会显著提升酸洗效果，这与盐酸酸洗主要是靠溶液有着较大关系。因此保证酸罐内酸液温度显得尤为重要。现阶段2、3#罐酸温能够保证，1#罐温度由于热交换器能力不足，造成温度偏低，现已提出技改，此处不做要因确认。否六、要因确认序号末端因素确认过程是否要因4酸浓度影响酸中的游离酸浓度越高，氧化铁皮溶解越快，然而由于酸再生过程的特性以及设备因素影响，再生酸的浓度被限制为大约２００ｇ／Ｌ。现阶段再生酸实际浓度无法做出明显提升且现在再生酸浓度符合工艺要求，同时充分考虑成本影响，酸浓度不做要因。否5酸洗速度的影响通过观察生产实际，目前制定的酸洗速度240m/min时常造成带钢板面欠酸洗，同时由于速度过快造成入口活套量不足，造成酸洗速度（20m/min以下）过慢，会造成板面发黑，产生过酸洗，罩退重卷后产生黑斑。是6换辊等停车影响由于换辊原因造成的酸洗段停车，产生的停车斑在经过罩退平整后，会产生黑斑缺陷。是六、要因确认序号末端因素确认过程是否要因7酸槽内油泥影响二酸洗通过清洗酸罐内油泥，带钢表面的点状黑斑明显减少，一酸酸罐内油泥也较多，因此认为清理油泥对减少带钢表面点状黑斑有显著效果。是8破鳞机、挤干辊影响带钢在酸洗之前往往经过破磷机反复弯曲变形，消弱了氧化铁皮与金属本体铁的附着力和完整程度，将有许多碎粒从金属表面上破碎脱落下来，从而加速了酸洗过程。因此破鳞机对提升酸洗效果有着显著影响。挤干辊对酸液浓度稳定、减少带液有着极为重要的作用。是9操作工操作因素虽然4个班组在操作习惯上存在一定差距，但是对酸洗工艺影响较小否纠偏影响活套影响破鳞机、挤干辊的使用酸洗速度酸槽内洁净程度换辊等原因造成的停车设备因素设备因素酸洗工艺影响六、要因确认对策生产宽规格添加缓蚀剂七、改善对策由于生产宽度1500mm以上规格，纠偏报警频繁，导致酸洗工艺段频繁降速、停车，酸洗后带钢表面质量无法得到保证，产生大量的停车斑。为减少此情况造成的影响，我们决定在生产宽度1500mm以上规格时添加缓蚀剂。添加方式为生产宽度1500mm以上规格前6小时开始添加，缓蚀剂添加计量泵开度70%。要因1、活套、纠偏的影响七、改善对策钢卷号生产时间规格过酸洗欠酸洗备注6Y032406分3*1524过酸洗否轧机换辊停车卷6Y0326214分3*1524轻微过酸洗否纠偏报警，酸洗工艺段停车2分6Y032645分3*1524否否正常生产未降速，酸洗工艺段200m/min6Y0328510分3*1524否否固定入口活套地表螺丝，酸洗工艺段速度10~20m/min,短暂停车1.21日添加缓蚀剂后带钢生产情况七、改善对策2016.1.22日未添加缓蚀剂带钢过酸洗欠酸洗生产情况钢卷号生产时间规格过酸洗欠酸洗备注6Y0386420分3*1267带钢表面发黑，产生停车斑否轧机断带，酸洗工艺段降速至10~20m/min，后短暂停车6Y0387011分3*1267较严重停车斑否轧机换辊，酸洗工艺段停车6Y038804分3*1267否否正常生产未降速，酸洗工艺段240m/min七、改善对策对比添加缓蚀剂前后酸洗工艺段速度10m/min的板面效果：未添加缓蚀剂添加缓蚀剂成本计算：7-11月共计生产宽度1500mm以上规格19.60万吨，缓蚀剂消耗7000kg，吨钢成本2.2元。对策酸洗工艺段停车后需倒车七、改善对策通过分析入口、中间活套大小，以及酸洗工艺段长度，制定了酸洗工艺段停车倒车要求：停车前必须保证中间活套套量充裕，使得起车前酸洗段能够有15%以上套量进行倒车，保证酸洗槽内所有带钢都可以倒离酸洗段，通过二次酸洗停车斑缺陷来减弱停车斑造成的影响。同时，如果原料厚度、长度允许，尽量使停车斑存在于带钢的头尾，后道工序方便切除，避免卷中出现停车斑造成卷重不符产生三级品。要因2：酸洗工艺段停车斑七、改善对策对比换辊倒车与不倒车的换辊停车斑倒车后停车斑未倒车停车斑通过对比，可以清楚的发现，在执行了酸洗工艺段停车倒车工艺后，停车斑缺陷得到了明显减轻。对策酸槽内油泥清理七、改善对策二酸洗之前出现的点状黑斑，经过检查发现是由于酸槽内油泥过多导致，因此提议对一酸酸槽内油泥也进行定期清理。课题组讨论决定以检修为清理周期，清理酸罐内油泥，2月11日的清理中，发现油泥的确非常严重，打开酸槽盖时发现带钢表面已经被污染。要因3：点状黑斑，酸洗槽内油泥较多七、改善对策2016.1.21日清理前2016.10.23酸轧检修打开槽盖通过对比，可以清楚的发现，在实施清洁生产项后，酸洗槽内带钢表面油泥明显减少。现在我们已经将清洁生产项纳入操作规程，以检修为周期对酸槽内油泥进行清理。对策规范酸洗速度七、改善对策通关对比精整黑斑与酸洗工艺，我们发现当酸洗工艺段速度降低至20m/min以下时，带钢表面会发生过酸洗现象，在重卷会出现黑斑。小组认为现行的酸洗速度过快，导致入口活套量不足，造成酸洗工艺速度波动过大，经常有速度过低的情况发生。针对这一情况，我们对酸洗工艺速度进行了规范，从实施来看，效果较好，酸洗速度较之前波动明显减小。现已固话写入技术规程。要因4：酸洗工艺段速度不合理满足项屈服≥320MPa√√√√屈服＜320MPa√√√√原料厚度≥3.5mm√√√√原料厚度＜3.5mm√√√√原料宽度≥1350mm√√√√原料宽度d＜1350mm√√√√工艺段速度m/min150180180200180200200220七、改善对策对策破鳞机与挤干辊使用规范七、改善对策通长结构的氧化铁皮经破碎者较未经破碎者的酸洗时间缩短了40%。破鳞机使用不当，造成带钢表面氧化铁皮疏松情况不好，影响酸洗效果。挤干辊若挤干效果不好，不但会造成酸液、漂洗水串液，破坏酸循环区域成分，而且会造成带钢出干燥风机后带液，造成板面色差。针对这一情况我们重新制定了破鳞机使用参数以及挤干辊更换周期，从现在来看效果较好。已经固话写入技术规程。要因5：破鳞机、挤干辊使用不规范厚度1#矫直机啮合量2#矫直机啮合量防横弯啮合量h≤2.510-15mm10-15mm10-15mm2.5＜h≤3.58-15mm8-15mm8-15mm3.5＜h≤4.56-15mm6-15mm6-15mm工艺件名称周期要求工艺件名称周期要求1#挤干辊55-65天2#挤干辊55-65天3#挤干辊55-65天4#挤干辊55-65天5#挤干辊10-14天6#挤干辊16-20天7#挤干辊30-40天8#挤干辊30-40天9#挤干辊30-40天10#挤干辊30-40天11#挤干辊16-20天12#挤干辊10-14天破鳞机参数：挤干辊更换周期：七、改善对策七、改善对策对策非标宽度变规格不切边由于切边剪设备精度问题，切边剪在宽度调整时，时有多次调整现象，造成中间活套量过大，酸洗工艺段低速生产，产生过酸洗。为保证酸洗速度的稳定，我们制定了非标宽度不切边的通知。要因6