Việc nắm vững và kiểm soát nhiệt độ của các lô cán nóng có vai trò rất quan trọng trong sản xuất dải cán nóng, có thể cải thiện hiệu quả chất lượng sản phẩm và trình độ kỹ thuật, từ đó thúc đẩy sự phát triển của toàn ngành.
Từ khóa: Nhiệt độ cán nóng
Nhiệt độ của cuộn cán nóng thường vào khoảng 1000°C. Nếu nhiệt độ của cuộn cán nóng quá cao hoặc quá thấp đều ảnh hưởng xấu đến chất lượng của dải cán nóng.
Phạm vi giá trị chung của nhiệt độ cán nóng
Nhiệt độ của lô cán nóng là một trong những thông số không thể thiếu trong quá trình cán nóng. Thông thường, nhiệt độ của lô cán nóng được điều chỉnh theo nhu cầu sản xuất thực tế. Nhìn chung, nhiệt độ của lô cán nóng là khoảng 1000°C, và trong một số trường hợp có thể lên tới 1200°C. Sẽ có một số khác biệt nhất định về nhiệt độ của lô cán nóng của các nhà máy cán khác nhau và các vật liệu khác nhau, cần phải được điều chỉnh và theo dõi theo các điều kiện thực tế.
Ảnh hưởng của nhiệt độ cán nóng đến chất lượng dải cán nóng
Chất lượng của dải cán nóng bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, một trong những yếu tố quan trọng nhất là nhiệt độ của cuộn cán nóng. Nhìn chung, nếu nhiệt độ của cuộn cán nóng quá cao hoặc quá thấp, sẽ ảnh hưởng xấu đến chất lượng của dải cán nóng, cụ thể thể hiện ở các khía cạnh sau:
1）. Nếu nhiệt độ của trục cán nóng quá cao, độ nhám bề mặt của dải cán nóng sẽ tăng lên và dễ xuất hiện các khuyết tật như vảy oxit và rỗ cục bộ, do đó ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt của dải cán nóng.
2）. Nếu nhiệt độ cán nóng quá thấp, chất lượng bề mặt của dải cán nóng sẽ kém, tính chất cơ học của dải cán nóng cũng sẽ giảm. Các chỉ số như độ bền và độ dẻo dai sẽ giảm đáng kể.
Do đó, việc hiểu và kiểm soát nhiệt độ của trục cán nóng là rất quan trọng để giúp chúng ta sản xuất ra thép dải cán nóng chất lượng cao hơn. Đồng thời, nhiệt độ của trục cán nóng không chỉ ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt của thép dải cán nóng mà còn có tác động lớn đến chất lượng bên trong của nó, chẳng hạn như kích thước hạt và cấu trúc. Do đó, trong quá trình sản xuất thực tế, chúng ta cần xem xét toàn diện tác động của các yếu tố khác nhau đến thép dải cán nóng và cuối cùng sản xuất ra các sản phẩm thép dải cán nóng đạt yêu cầu tiêu chuẩn và có chất lượng ổn định.
Công nghệ sản xuất thép cuộn cán nóng và các vấn đề chất lượng thường gặp
- Công nghệ cán nóng
Phôi thép cần thiết cho thép dải cán nóng thường là tấm cán thô hoặc tấm đúc liên tục. Ngoại hình, độ cong, dung sai kích thước và thành phần hóa học của nó đều là các yêu cầu kỹ thuật cần tập trung vào. Chất lượng của tấm là cơ sở cho quá trình cán nóng thông thường. Yêu cầu bề mặt bên trong và bên ngoài của tấm phải không có khuyết tật như lỏng lẻo, lỗ rỗng, tạp chất và phân tách. Dải cán nóng chủ yếu có các yêu cầu kỹ thuật sau:
1）Yêu cầu về độ chính xác kích thước cao.
Độ chính xác về kích thước chủ yếu bao gồm độ chính xác về chiều dài, chiều rộng và độ dày. Độ chính xác về kích thước là chỉ số kỹ thuật khó kiểm soát nhất trong quá trình sản xuất dải cán nóng và có tác động lớn đến quá trình gia công lại và hiệu suất của dải sau đó. Trong số đó, độ chính xác về độ dày nổi bật hơn cả. Nếu sai số quá lớn, nó sẽ ảnh hưởng tiêu cực đến quá trình dập sau đó. Hơn nữa, nếu độ chính xác về kích thước không được kiểm soát tốt, rất dễ gây ra lãng phí kim loại trong các bước gia công tiếp theo. Một số thay đổi nhỏ về độ dày và kích thước sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất của tấm và mức tiêu thụ kim loại. Khi phôi được nung trong lò nung, nhiệt độ nung, thời gian nung và tốc độ đi qua thép đều là các chỉ số quy trình cần được kiểm soát. Hệ thống gia nhiệt cho phần nung sơ bộ, phần nung, phần ngâm và các liên kết khác phải được xây dựng hợp lý theo yêu cầu quy trình của từng loại thép. Để ngăn ngừa phôi bị nung không đều, cũng như hiện tượng cháy quá mức, oxy hóa, thép dính, khử cacbon và các hiện tượng khác, các sản phẩm cán nóng tương đối khó kiểm soát độ dày và kích thước do đặc điểm gia công của chúng. Do đó, cán nóng thường được gọi là quá trình tiền thân của cán nguội, và các sản phẩm của nó chủ yếu được sử dụng làm phôi cán nguội. Để cải thiện độ chính xác cán tối đa, nó thường được sản xuất theo quy trình cán dung sai âm.
2) Hình dạng của đĩa phải đẹp.
Sản phẩm cán nóng có yêu cầu tương đối cao đối với hình dạng tấm. Không chỉ yêu cầu hình dạng tấm không được có khuyết tật rõ ràng về ngoại hình, mà độ dày, độ cong, v.v. cũng phải đáp ứng nghiêm ngặt các yêu cầu. Độ cong của tấm mỏng thông thường phải được kiểm soát trong phạm vi 20mm; độ cong của tấm dày trung bình thông thường trên một mét không được lớn hơn 15mm. Đối với tấm rộng và mỏng, chúng rất nhạy cảm với biến dạng không đều và dễ bị biến dạng không đều. . Biến dạng không đều của hình dạng tấm trong quá trình cán dải là nguyên nhân chính gây ra hình dạng tấm kém và độ dày không đều, và có liên quan chặt chẽ đến độ chính xác của việc kiểm soát độ dày dải.
3) Chất lượng bề mặt phải tốt.
Thép dải cán nóng thường được sử dụng làm thép kết cấu. Do đó, các khuyết tật như vết nứt, vảy, nếp gấp, vết xước, bong bóng, rỉ sét và sự xâm nhập của vảy oxit không được phép trên bề mặt của nó. Vì các bộ phận bị lỗi này có thể chịu được ứng suất thấp hơn các bộ phận bình thường khác, nên các bộ phận bị lỗi này có thể dễ dàng trở thành các liên kết yếu nơi ứng suất tập trung trong dải, đây là nguồn gây ra sự ăn mòn và nứt của dải. Ví dụ, khi sản xuất các tấm thép silic, vảy oxit sắt trên bề mặt cũng sẽ nhanh chóng bị đục vào bề mặt của dải trong quá trình kéo sâu, điều này sẽ dẫn đến các vết nứt, bề mặt của dải bị nhám và làm mòn nhanh các dụng cụ dập. Do đó, chất lượng bề mặt của các dải cán nóng phải được đảm bảo và các quy trình như gia nhiệt, cán và tẩy cặn bằng nước áp suất cao phải được kiểm soát chặt chẽ để loại bỏ các mối nguy hiểm về chất lượng.
4) Yêu cầu về tính chất cơ học.
Yêu cầu về tính chất cơ học của thép tấm và thép dải chủ yếu bao gồm: hiệu suất quy trình, tính chất cơ học, tính chất hóa học và tính chất vật lý của các tấm và thép dải đặc biệt, v.v. Các đặc tính cơ học của các sản phẩm cán nóng chủ yếu thể hiện ở cấu trúc và tính chất không đồng đều, và các chỉ số về độ bền và độ dẻo của chúng nằm giữa các sản phẩm tôi luyện nguội và các sản phẩm ủ hoàn toàn. Các tấm thép kết cấu thông thường có yêu cầu cao hơn về hiệu suất quy trình như hàn và uốn nguội. Các yêu cầu về tính chất cơ học không nghiêm ngặt. Đối với các sản phẩm tấm thép có mục đích đặc biệt, chẳng hạn như tấm thép silic, tấm thép không gỉ, tấm hợp kim chịu nhiệt độ cao, v.v., có yêu cầu tương đối cao về hiệu suất nhiệt độ cao, khả năng chống axit, khả năng chống kiềm, khả năng chống ăn mòn, v.v. Đối với các tấm thép kết cấu có công dụng quan trọng, thành phần hóa học, độ bền, định hình và các tính chất quy trình khác của chúng phải được kiểm soát chặt chẽ.
Phân tích quy trình sản xuất cán nóng
Quy trình sản xuất cán nóng chủ yếu bao gồm: gia nhiệt, tẩy cặn bằng nước áp suất cao, cán thô, tháo khuôn, cắt, cán hoàn thiện, làm mát và uốn. Quy trình cụ thể như sau: Đầu tiên, lấy tấm cần cán ra khỏi kho tấm, đặt vào bàn lăn bên lò và đưa tấm vào lò bằng máy nạp thép. Trong lò gia nhiệt, tấm sẽ được gia nhiệt theo lịch trình gia nhiệt đã thiết lập. Sau khi tấm đạt đến nhiệt độ nhất định, tấm được máy cắt ren nhấc ra và đặt trên bàn lăn bên cắt ren. Sau đó, tấm được đưa đến quy trình cán thô dưới sự vận chuyển của các con lăn và tuần tự trải qua quá trình tẩy cặn bằng nước áp suất cao, định hình chiều rộng, cán thô, cắt, cán hoàn thiện, tẩy cặn và các quy trình xử lý khác. Cuối cùng, tấm được xử lý và cán thành các sản phẩm dải có thông số kỹ thuật nhất định và sau đó được đưa đến bàn lăn đầu ra. Sau khi làm mát theo tầng, các con lăn kẹp được đưa đến phần uốn. Các con lăn cuộn và con lăn trợ lực cuộn hoàn thành việc uốn các dải. Các dải gỗ được đóng gói và đánh số bằng máy đóng kiện rồi vận chuyển đến kho.
1) Lăn thô.
Sau khi tấm thép ra khỏi lò nung, một lớp vảy oxit sắt có độ dày khoảng 2~5mm sẽ hình thành trên bề mặt. Nó phải được làm sạch, nếu không nó sẽ bị ép vào tấm thép trong quá trình cán tiếp theo, gây ra các khuyết tật về chất lượng ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt và tính chất cơ học của tấm thép. Thiết bị tẩy cặn nước áp suất cao thường được sử dụng để loại bỏ vảy oxit trên bề mặt tấm thép, và lực rửa của áp suất nước được sử dụng để làm sạch vảy sắt bám trên bề mặt tấm thép. Các dải cán nóng sử dụng phôi đúc liên tục. Để đáp ứng các yêu cầu cán của các loại và thông số kỹ thuật khác nhau của tấm thép, chiều rộng của tấm thép cần được điều chỉnh thông qua quy trình cố định chiều rộng.
2) Hoàn tất việc cán.
Cán hoàn thiện chủ yếu là cán độ chính xác cao về độ dày dải, hình dạng tấm và các kích thước ngoại quan khác. Kiểm soát độ chính xác của nó đạt được thông qua hệ thống điều chỉnh và bù khe hở cuộn AGC tiên tiến hiện nay. Các yếu tố gây nhiễu khác nhau trong quá trình cán được loại bỏ thông qua điều chỉnh khe hở cuộn, do đó đáp ứng các yêu cầu về ngoại quan và kích thước có độ chính xác cao của các sản phẩm thép dải chất lượng cao.
3) Làm mát và uốn xoăn.
Sau khi cán xong dải, nhiệt độ cán cuối cùng khoảng 800℃~900℃, và cần làm nguội để đạt nhiệt độ 550℃~650℃ cần thiết cho quá trình cuộn. Các quy trình làm mát dải thường được sử dụng trong sản xuất cán nóng bao gồm làm mát dòng chảy tầng, làm mát phun nước áp suất cao, làm mát màn nước, v.v. Sau khi dải được làm nguội, nó sẽ ngay lập tức đi vào quá trình cuộn. Máy uốn sử dụng nhiệt độ còn lại sau khi dải được làm mát để uốn nhanh dải dưới tác động của con lăn cuộn. Chức năng chính của máy uốn là uốn các sản phẩm cán thành phẩm thành hình dạng cuộn cố định và thành cuộn thép để dễ dàng bó và vận chuyển.
4) Kết thúc quá trình cán.
Thiết bị hoàn thiện dải cán nóng bao gồm các quá trình làm mịn, cuộn, cắt và các quá trình khác. Việc cắt thép dải chủ yếu được thực hiện bằng thiết bị cắt bay. Thiết bị cắt bay sử dụng hiệu ứng cắt nhanh của lưỡi cắt để cắt thép dải thành các tấm có thông số kỹ thuật nhất định để tạo điều kiện cho quá trình gia công tấm tiếp theo.
Phân tích các vấn đề chất lượng phổ biến và nguyên nhân trong sản xuất thép cuộn cán nóng
1) Vấn đề nứt.
Nứt là vấn đề thường gặp về chất lượng bề mặt của thép tấm.
Các vết nứt bề mặt trên thép dải cán nóng chủ yếu xuất hiện dưới dạng các vết nứt dọc, với độ sâu và chiều dài khác nhau. Các khuyết tật nứt khác nhau tồn tại trong bản thân tấm là lý do chính gây ra các vết nứt trong quá trình gia công tấm. Hơn nữa, các vết nứt có trong phôi nguyên liệu thô này không thể được loại bỏ trong các quy trình tiếp theo. Trong một số trường hợp, do kiểm soát không khoa học của tinh thể hóa và dòng nhiệt, các khuyết tật trên bề mặt tấm đồng của tinh thể hóa, v.v., vỏ tấm phát triển không đều. Sự mất cân bằng ứng suất gây ra các vết nứt tấm.
2) Vấn đề sẹo.
Vấn đề vết chủ yếu ảnh hưởng đến độ phẳng của bề mặt sản phẩm thép dải và dễ trở thành mắt xích yếu trong ứng suất, khiến dải bị gãy trong các quá trình cán tiếp theo. Các vết sẽ phân bố trên bề mặt dải dưới dạng các dải không đều, đốm, v.v. Trong trường hợp nghiêm trọng, bề mặt dải sẽ xuất hiện rỗ thô. Vấn đề sẹo chủ yếu là do sự xâm nhập của vảy oxit sắt. Tìm lý do từ quy trình sản xuất: Thứ nhất, thời gian gia nhiệt tấm quá dài. Có nhiều vảy oxit sắt dày hình thành trên bề mặt và rất khó để loại bỏ các vảy oxit sắt này trong quá trình tẩy cặn. Do đó, chúng bị ép vào bề mặt dải trong quá trình cán tiếp theo. Thứ hai, áp suất của nước tẩy cặn không đủ hoặc quy trình tẩy cặn không khoa học, dẫn đến hiệu quả tẩy cặn kém. Thứ ba, trọng tải cuộn quá cao hoặc lực cán được thiết lập không hợp lý, khiến bề mặt dải bị mòn và rỗ.
3) Vấn đề thụt lề.
Các khuyết tật lõm trên bề mặt dải thép thường phân bố theo chu kỳ, chiều dài và chiều rộng tương đối cố định. Sự xuất hiện của các khuyết tật lõm chủ yếu là do bề mặt con lăn bị hư hỏng, xỉ bám trên bề mặt con lăn hoặc các mảnh rơi ra khỏi tấm cán. Các vấn đề lõm ảnh hưởng nghiêm trọng đến độ phẳng của bề mặt thép dải cán nóng.
4) Bề mặt phình ra.
Vấn đề bề mặt dải bị phồng thường xảy ra ở mép dải, phân bố dọc theo hướng cán của dải. Nguyên nhân gây ra khuyết tật phồng mép của dải cán nóng chủ yếu là do sự mài mòn cục bộ của các lô gia công.
Các vấn đề chất lượng phổ biến và giải pháp cho thép dải cán nóng
1) Giải pháp cho vấn đề nứt.
Trước hết, chúng ta phải chú ý đến việc bảo dưỡng thiết bị đúc liên tục để tránh lớp phủ bị bong ra trong quá trình sử dụng thiết bị. Cũng cần chú ý đến việc cải thiện hệ thống xỉ bảo vệ và bằng cách tổng hợp kinh nghiệm sản xuất các loại thép khác nhau, lập các khu vực trường chảy khuôn và bảng côn phù hợp với các loại thép và thông số kỹ thuật khác nhau, để nâng cao chất lượng sản xuất thép dải cán nóng.
2) Giải pháp cho vấn đề chấm điểm.
Trọng tâm chính phải là ngăn ngừa cặn oxit sắt bị ép vào. Trước hết, phải xây dựng các biện pháp gia nhiệt hợp lý để tránh hình thành quá nhiều cặn oxit sắt do thời gian gia nhiệt quá dài và nhiệt độ gia nhiệt quá cao. Bước tiếp theo là đảm bảo hiệu quả tẩy cặn, bằng cách điều chỉnh áp suất nước tẩy cặn, vệ sinh tắc nghẽn vòi phun và các biện pháp khác để đảm bảo áp suất nước tẩy cặn; đồng thời, lực lăn và trọng tải của các con lăn phải được điều chỉnh hợp lý để tránh mài mòn bề mặt dải.
3) Giải pháp cho vấn đề thụt lề.
Để giải quyết vấn đề lõm của thép dải cán nóng, trước tiên bạn phải kiểm tra xem bề mặt cuộn có bị mòn hoặc dính vào thép không. Nếu bị mòn nhẹ, bề mặt cuộn có thể được sửa chữa. Nếu vết lõm nghiêm trọng, phải thay cuộn ngay lập tức.
4) Giải pháp cho vấn đề phình.
Tối ưu hóa đỉnh trục lăn và cải thiện độ chính xác mài của trục lăn. Chúng ta cũng nên tránh các vấn đề về hiệu quả làm mát bằng nước kém và độ mòn trục lăn không đều do tắc vòi phun và các vấn đề khác. Các trục lăn bị mòn nghiêm trọng nên được sửa chữa và thay thế kịp thời.
Tiếng Việt 
English 
Türkçe 
हिन्दी 
日本語 
Deutsch (Österreich) 
Русский 
Français