汽车板退火炉炉辊表面涂层选择及积瘤原因分析

牟瑞卿

摘要：现如今，随着人们生活水平的不断提高，汽车已成为常用的出行交通工具。汽车保有量的增加，也给汽车工业制造提出了新的要求。汽车板作为汽车工业的重要组成部分，其在生产过程中容易出现积瘤现象，影响汽车板的质量。基于此，文章主要对汽车板退火炉炉辊表面涂层的选择进行了分析，并对其积瘤原因进行讨论，确定了最终的预防措施。

关键词：汽车板退火炉；炉辊表面涂层；选择；积瘤；预防措施

引言

近年来，随着社会经济的不断发展，汽车工业发展也越来越迅速，汽车钢板用量也日益增加，汽车板生产成为汽车制造发展的热门行业。连续退火炉作为汽车板生产线的主要核心设备，炉辊的表面状况直接影响到带钢表面的质量，不利于汽车板生产企业的良性发展。因此，在汽车板生产过程中，技术人员应注重退火炉炉辊的表面状况，找到火爐多次结瘤现象的原因，制定相应的处理措施，以此来提高汽车板的生产效率。

1汽车板退火炉炉辊表面的喷涂特性

汽车板退火炉在运行过程中主要包括以下几个阶段：预热阶段、加热与均热阶段、缓冷与快冷阶段、过时效段、终冷及水淬阶段。退火炉在运行过程中采用的是辐射管加热方式，此加热模式具有均匀、稳定且控制精度高的优势，因此，其在汽车板生产中的应用比较广泛。炉辊是退火炉的主要组成部分，其表面涂层主要有：Cr3C2 NiCrAlY（PRAXAIR LCO 56）、Cr3C2 NiCr（PRAXAIR LC1C）、Cr3C2 NiCr等等。退火炉在运行过程中，其温度比较高，使得钢板表面的氧化物在炉内还原成Fe，而Fe与炉辊材料（耐热不锈钢）具有很强的亲和性、互溶性，容易黏附在辊面上形成积瘤。同时，随着炉辊工作面温度的逐渐升高，其结瘤及磨损也会不断增加，当钢板在辊面上运行时时，也容易在钢板上留下凹坑，从而影响钢板表面质量。为了保证汽车钢板的生产质量，退火炉炉辊涂层应具有以下几个特性：

第一，抗高温氧化性。在退火炉炉辊运行过程中，要想避免炉辊结瘤现象的发生，炉辊表面涂层就需要具备较高的抗高温氧化性，这样就能够保证炉辊在高温环境下工作的使用寿命，避免因炉辊结瘤导致的钢板质量问题。

第二，抗热震性能。受退火炉工作模式的影响，炉辊在运行过程中容易受到常温与高温的周期性热冲击，使得其在运行过程中容易出现应力变形，不利于钢板滑移工作的开展。提高其抗热震性能，能够为钢板表面平整、光滑提供技术保障。

第三，抗磨损性。设备在运行过程中都会产生磨损，炉辊稳定运行是影响汽车板生产质量的主要因素，良好的抗磨损性能够有效提高炉辊的运行效果，保障汽车板的质量。

第四，抗积瘤性。积瘤的产生是影响炉辊运行的主要因素，同时，其也会影响汽车板表面的平整与光滑。较好的抗积瘤性能，能够降低炉辊表面涂层积瘤的产生，提高炉辊的运行效果，从而提升汽车板的生产质量。

2炉辊表面积瘤的表现形式及原因分析

从积瘤形成的机理上来分，可将积瘤分为两大类：粘附性结瘤和反应性结瘤。粘附性结瘤是指异物落在辊面上，并受压黏附在辊面上，黏附物一般可以去除。反应型结瘤是指带钢表面的氧化铁或氧化锰被炉内气氛还原成铁或锰，并与炉辊的机体材料发生化学反应生成的产物黏附在辊面上，难以去除。粘附性结瘤产生的原因是：带钢表面有异物黏附在辊面上，或炉内气氛中存在铁粉、耐火材料纤维粉末等，随着带钢与辊面的反复接触，使这些粉末颗粒黏附在辊面上。图1为粘屑在显微镜下观察的微观形态及能谱分析，显示粘屑的主要成分是Fe。

通过图1可以发现，炉辊粘屑的主要成分是Fe。

图2表明结瘤的主要成分是MnO。通过对辊面上异物成分的分析，可以判断产生积瘤的类型，从而正确选择炉辊表面涂层。需要注意的是：炉辊表面容易积瘤，不完全是炉辊表面涂层的问题，炉子的操作条件如露点、氧含量、退火温度、带钢张力等对辊面积瘤情况也有很大的影响。

3炉辊结瘤的预防措施

3.1炉内气氛的控制

连续退火炉炉辊前结瘤有时会出现了露点上升的情况，而通过对结瘤处理过程及形成原因分析，也证明了炉内气氛氧化性增强是产生结瘤的直接诱因。因此，要预防炉辊结瘤炉内必须保持还原性气氛，即保证露点始终处在要求的工艺范围之内。然而连续退火炉是整个生产线最核心、体积最大的设备，能够影响其结瘤的因素有很多，技术人员要根据炉内不同设备特点，按“点检—定修—中修—大修”的模式，建立全面的炉内设备管理体制。

3.2清洗质量的控制

在清洗质量控制过程中，技术人员需要减少轧钢来料轧制后带钢表面的残留物，可通过测量带钢表面清洁度来进行评估；保证连退机组清洗段热碱清洗、电解清洗、刷洗、漂洗以及热风干燥各区域的工艺参数，如热碱电导率、热风干燥温度的控制。只有这样才能减少带钢带入炉内的轧制油、铁屑、灰尘等杂质，降低炉辊结瘤的可能性。另外，由于炉辊表面积瘤不完全是炉内气氛及清洗质量引起的，因此，技术人员还应合理选择汽车板退火炉炉辊表面涂层，在炉辊升温过程中降低辊面的热辐射量，有效减少熔融的铁粉及杂质量，可减少结瘤物的聚集。同时，带钢在炉内运行速度与炉辊线速度如不一致，也会使带钢与炉辊产生相对运动，发生机械摩擦，带钢表面的残余轧制油和铁粉，尤其是铁粉易在炉辊表面粘结聚集产生结瘤，各企业在现实生产中，要根据产线特点，分析产生结瘤的具体原因，采取针对性的措施进行控制。

结束语

综上所述，为了保证汽车钢板的生产质量，避免汽车板退火炉炉辊结瘤现象的出现，技术人员在工作中应注重炉辊积瘤的预防控制工作，注重根据退火炉及清洗段的设备特点，建立全面的炉内设备管理体制控制炉内气氛，从而提高带钢清洗质量，使炉辊结瘤现象得到有效控制。

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