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硅钢辊道退火炉炉辊碳套结瘤原因

添加时间:2021年7月13日  浏览次数:

连续退火炉是硅钢生产线中的重要设备之一,其作用是使冷轧硅钢板带在高温下进行退火、脱碳和再结晶。退火炉内用于传送和支撑带钢的是炉辊,炉辊由耐高温钢辊芯( Cr25 Ni32 ) 和石墨碳套组成。石墨碳套是炉辊上的关键设备,不仅用量大,而且对硅钢成品板带表面质量有着直接的影响。由于石墨碳套与板带之间的摩擦系数小且耐磨,又具有自润滑性,所以目前仍然广泛用于卧式退火炉及硅钢生产线。正常生产过程中炉辊碳套不会对板带质量产生影响,但由于碳套表面经常会出现结瘤,在高温下带钢极容易出现凹坑缺陷。因凹坑会影响硅钢片的叠装系数,所以是硅钢成品的致命缺陷。炉辊结瘤一旦出现,必须马上处理,进而导致被迫停线进行更换。既影响作业率,停炉降温和起炉升温的过程中还会造成大量的能源浪费。

一:炉辊碳套结瘤的形式:炉辊碳套结瘤是炉辊碳套表面生成一种凸起物,在炉内高温状态下,会使带钢产生严重的凹坑缺陷。炉辊碳套结瘤的型式一般有两种,一是粘附型结瘤,二是反应型结瘤。

1.1:粘附型结瘤

粘附型结瘤是指由于带钢表面的杂质和炉内灰尘落在辊面上,并受到带钢与炉辊之间的压力挤压,使带钢表面的杂质以及炉内的灰尘黏附在辊面上,随着黏附物的堆积,粘结物逐渐长大,形成结瘤 。这类结瘤物一般容易去除,随着带钢与炉辊之间的速度差产生的摩擦,会自行脱落。

1.2 反应型结瘤

反应型结瘤是指带钢表面残留的铁粉、氧化铁皮以及炉辊与带钢摩擦从带钢表面脱落的铁粉,在炉内高温和还原气氛下被还原成铁,再与炉辊碳套表面孔洞内碳套本身的材质发生熔融、扩散和合金化后,形成以铁为主的结瘤物,并镶嵌在碳套表面的孔洞内。这类结瘤物一般难以去除,需要停炉更换新碳套。

轧辊

二:炉辊碳套结瘤的原因

从炉辊碳套表面的结瘤物进行分析,无论哪一类的结瘤,都需要经历从形成瘤核再到聚集长大这两个过程,所以结瘤物在形貌上表现为可层层剥离。当形成的结瘤物与辊面发生轻微的熔融、扩散和合金化后,部分结瘤物牢固粘附于碳套表面的间隙和孔洞内,形成结瘤。所以在炉辊碳套表面形成结瘤物有两个必要条件: 一是碳套表面存在较大间隙或孔洞; 二是进入炉内的钢带表面含有铁粉、氧化铁皮、铁锈以及炉内粉尘等物料来源。

2.1 炉辊碳套表面孔洞的形成

炉辊碳套长期在高温环境下使用,虽然在碳套的生产过程中,为了提高碳套的抗氧化性能、密度和增加碳套的机械强度、导电性能、导热性能以及降低孔隙率都会对碳套进行浸渍处理,且炉内充满了氮氢保护气,但碳套长期在 N2—H2,N2-H2-H2O的弱氧化气氛下仍然会发生脱碳反应退火炉内温度越高,脱碳腐蚀越严重,再加上带钢与碳套表面的摩擦,最终导致了碳套表层的腐蚀脱落。而这一点也与高温区的碳套腐蚀严重这一现象相吻合。

为了使炉内带钢不被氧化,通常会对炉内通入过量的H2,强还原气氛下还可能会把经过抗氧化浸渍处理的碳套孔隙中所填充的氧化物还原,这样就减弱甚至失去了对孔隙的填充效果。碳套的抗氧化能力也随之变差,使得碳套表面原有的孔隙暴露出来。同时,过量的H2还会加速脱碳反应的进行。

关键词:硅钢   炉辊   
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