浅析冷轧带钢表面乳化液残留原因

摘 要 乳化液在冷轧轧制过程中起润滑和冷却作用，冷轧机中采用的乳化液一般为脱盐水和轧制油经强烈搅拌而形成的乳浊液。为了保证轧后板面的清洁性，以及防止在存放过程中带钢表面锈蚀，河钢承钢冷轧事业部成立了攻关组，自动化技术人员通过对乳化液残留位置与乳化液吹扫装置进行分析，找出了吹扫装置存在的问题，并进行改进，取得了良好的效果。

关键词 冷轧带钢；表面乳化液；残留原因

1 乳化液残留原因分析

根据乳化液残留的位置，结合乳化液吹扫装置的现状得出造成乳化液残留的原因有：吹扫喷嘴布局不合理、上防缠导板前端未设置挡流板、科恩达风刀堵塞、空气放大器堵塞、机架油泥过多等。

1.1 吹扫喷嘴布局不合理

冷轧轧机设计的乳化液吹扫装置包括一排安装在末机架上防缠导板上用于吹扫上表面带钢乳化液的喷嘴，下表面的乳化液通过安装在下防缠导板的8个空气放大器被吸走。上防缠导板上有6个喷嘴，有2个安装在防缠导板的上方用于吹走上工作辊和上中间辊之间的乳化液，4个用于吹去带钢上表面的乳化液，但由于边部的两个喷嘴距离带钢表面较近，吹出的压缩空气会导致靠牌坊流下的乳化液飞溅反弹到带钢表面，从而形成带钢表面的乳化液残留，所以边部的两个喷嘴被堵住，只有靠中间2个喷嘴在使用，而中间两个喷嘴的间距较大达到400 mm，无法完全覆盖带钢中间区域，导致带钢中间时常有乳化液带出。为了能彻底将带钢表面的乳化液吹干净，在轧机出口先后安装了三套吹扫装置：在5#挡辊上加装了一排装有6个圆形喷嘴的吹扫装置，在板形仪处加装了一排扁嘴吹扫装置，在飞剪后加装了上下两排圆形喷嘴的吹扫装置，尽管后面加装了三套吹扫装置，但仍然无法将带钢表面残留的乳化液清除。

1.2 上防缠导板未设置挡流板

上防缠导板前端的导流槽可以将滴落在防缠导板上的乳化液排到轧机两侧，避免乳化液直接流到带钢表面形成残留，但原设计的防缠导板未设置挡流板，风刀吹走的乳化液及轧机滴落到防缠导板上的乳化液重新流到带钢表面形成残留。

1.3 科恩达风刀堵塞

科恩达风刀位于防缠导板前端，依靠防缠导板内的三根管道将压缩空气输送到防缠导板前端的空腔，压缩空气经条形窄缝高速排出，接近工作辊的区域形成负压区，高速压缩空气形成了一道沿轧辊方向平行的气幕，这道气幕可以阻挡乳化液滴落到带钢表面，并将乳化液吹走，吹走的乳化液从防缠导板上的导流槽排到轧机两侧，但从轧机投产以来未对风刀进行清理维护，局部的缝隙已被油泥堵塞，压缩空气无法吹出，不能形成完整的气幕，导致乳化液从残缺的气幕处滴落到带钢表面形成残留。

1.4 空气放大器堵塞

带钢下表面的乳化液通过安装在下防缠导板两侧各8个空气放大器进行抽吸，空气放大器也是应用了科恩达空气放大效应-流体力学的基本原理，少量的压缩空气进入环形空腔，气流通过环形缝隙从空气放大器底部高速排出，上部形成負压区，上部大量的空气随着压差进入空气放大器中，从底部流出。由于气流很大，在空气放大器的顶部形成巨大的抽力，将带钢下表面的乳化液吸入空气放大器，达到清除乳化液的目的。但由于空气放大器未定期维护，轧机内的油泥堆积在空气放大器内，将环形缝隙甚至整个空气放大器堵住，造成气流无法从空气放大器内排出而形成抽力，下表面边部经常有乳化液残留。

1.5 机架油泥过多

带钢在高速轧制时，由于末机架轧机乳化液流量增加，大量的乳化液从机架两侧排出，油泥易堆积，如果机架两侧有油泥堆积，则乳化液无法顺利从两侧排走，一部分会通过上防缠导板与牌坊的间隙然后滴落在带钢边部形成残留。

2 改进措施

2.1 优化机架内吹扫喷嘴布局

原设计只有4个吹扫喷嘴，喷嘴之间的距离较大，边部两个吹扫喷嘴距离牌坊的距离较近，容易造成乳化液飞溅反弹到带钢表面形成残留，优化后的吹扫喷嘴设计将边部的喷嘴往中间移动125mm。中部两个喷嘴无法完全覆盖带钢，所以在中部新增两个喷嘴，用于加强带钢中部的吹扫，总的喷嘴数量由4个增加到 6个。通过优化喷嘴布局后，解决了边部乳化液飞溅反弹到带钢上表面的问题，中部乳化液残留的问题也得到彻底解决。

2.2 上防缠导板增加挡水板

原设计的上防缠导板未设置挡水板，风刀吹走的乳化液以及轧机滴落到防缠导板上的乳化液重新流到带钢表面形成残留，为了避免上防缠导板上的乳化液流到带钢表面，在上防缠导板的前端铲头上增加了挡水板，挡水板是将高度10cm 的角钢焊接在防缠导板前端制作而成。乳化液被挡水板阻挡后会沿着导流槽流到机架传动侧和操作侧，不会流到带钢表面增加吹扫的负担，从而减少了带钢上表面乳化液残留。

3 结语

伴随着市场发展，客户对冷轧带钢出厂的表面质量要求越来越高，尤其是带钢表面的清洁度直接影响了带钢的表面质量，轧制清洁带钢的需要也越来越被生产厂所重视。本文提到的乳化液残留控制措施已经应用到新建的各类六辊冷轧机及冷连轧机组中，在最高轧制速度 1300m/min，配备板形控制、选择性冷却系统的轧线中应用效果良好。

参考文献

[1] 李烁.冷轧带钢表面氧化色的研究[D].沈阳理工大学，2014.

[2] 郭磊.如何预防冷轧带钢表面出现黑斑缺陷的探讨[J].中国科技投资，2013（Z2）：169.