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摘要：冷轧工艺是许多工业生产当中必备的工艺，例如汽车、家电等生产，此项工艺随着现代社会的发展，在工业领域被需求的程度逐漸加高，而这样的现象也暴露出许多冷轧工艺的缺陷。就目前来看，冷轧工艺当中常会出现冷轧板表面夹杂的缺陷，会严重生产的效率，甚至在严重时，还可能出现冷轧断带等重大生产事故。本文为了避免冷轧板表面夹杂缺陷的产生，将结合实例对其中冷轧工艺的此故障现象进行分析，得出其产生的具体原因，并提出相关的控制技术。
关键词：冷轧工艺；缺陷；控制技术
引言
作为冷轧工艺当中常见的故障现象，冷轧板表面夹杂缺陷，其影响存在较大的动态性，严重时会直接导致生产链断开，因此有必要对此进行控制。而在冷轧板表面夹杂缺陷的判别方面，此项缺陷很容易与其他工艺相互混淆，例如氧化铁皮等，因为两者的表现形式均为点、线性，因此受判别困难的影响，对于冷轧板表面夹杂缺陷的最佳处理措施即为预防性控制技术，本文针对此将结合实例，通过冷轧板取样电镜对此缺陷的成因进行分析。
1.缺陷形貌及电镜分析
为了对冷轧板表面夹杂缺陷成因进行分析，本文首先在理论角度上，对该缺陷的形貌以及电镜分析技术进行简要概述。
1.1缺陷形貌
就一般情况下而言，冷轧板表面夹杂缺陷的表现形式具有不可预测性，与其他缺陷存在许多相似点，但仔细来看，当冷轧板表面夹杂缺陷出现之后，其一般会呈现出亮线状、条状，大致宽度在1至5mm左右，长度则难以统一，十几毫米至几米均有可能，沿板卷宽度方向的分布同样不可预测，具体如图1、2所示[1]。
1.2电镜分析
上述图2即为电镜分析下的放大结果，通过对电竞分析结果的观察可见，其中却显出的形貌与夹杂物成本较多，在结合EDS能谱分析后，发现冷轧板当中包含了大量的Al2O2，此类成分是冷轧板表面夹杂中常见的夹杂成分，沿条纹延伸方向铺开，其尺寸可达几微米，所以肉眼无法对此进行观测，具体如图3所示[2]。
2.实例冷轧板表面工艺夹杂成因分析
2.1实例概况
某汽车零件生产厂家具有较长的生产历史，该厂内在很早就应用了冷轧工艺进行生产。在冷轧工艺引进的初期，该厂就出现过冷轧板表面夹杂缺陷，但因为当时应用程度并不深入，所以并未造成过大的影响，也导致了该厂对此缺陷的一定轻视。而随着时代发展，冷轧工艺在该厂的应用程度逐渐加深，并且在工厂的扩建之下，该工艺的应用频率也逐渐增多，此时，冷轧板表面夹杂缺陷的产生次数以及影响程度也逐渐提高，所以在某次重大生产事故之后，该工厂决定通过冷轧板取样电镜来分析该缺陷的具体原因，并针对性的实施相应的控制技术[3]。
2.2冷轧板取样
实例工厂在因冷轧板表面夹杂缺陷发生重大生产事故之后，针对事故冷轧板进行了取样。取样主要选择了20cm长的冷轧板，该冷轧板在肉眼观测之下，既可看到明显的夹杂现象，因此说明该样品具有代表性，并且表现较为严重，取样如图4所示。此外，取样技术主要以打磨、切割为主。
对图4进行肉眼观测可以明显看到，在样品上存在一条直线性的夹杂线，其中还存在表面颜色不统一的现象，此现象表示在直线夹杂当中，存在正常部分以及夹杂部分。
2.3冷轧板电镜分析
为详细了解夹杂成因，该工厂采用了冷轧板电镜分析技术，针对试样直线夹杂线进行分析。分析结果上可见，在样品当中的30处，出现了明显的连续性黑色分布，其长度与缺陷宽度相当，这说明此处为夹杂部分，而另外一处即为正常部分。针对夹杂部分进行EDS能谱分析可见，在连续性黑色部分当中，主要存在Ca-Si-Al-Ti-Na系夹杂物，并且夹杂现象较为严重。
2.4实例冷轧板表面夹杂缺陷成因
实例工厂通过电镜分析以及EDS分析之后，了解了自身冷轧板夹杂的具体成分，进而说明在其本身的工艺流程当中，只要涉及到Ca-Si-Al-Ti-Na系夹杂物的工艺，均可能是导致缺陷的主要成因，并且因为夹杂现象较为连续，所以说明大部分工艺流程都需要进行控制。在具体分析后发现，该工厂冷轧板夹杂主要成因在于精炼工艺、结晶器液面工艺、连铸工艺、连铸钢包下渣工艺，因此实例工厂对此四项工艺采取了相应的控制技术，并针对性的进行了相应的测试，以此确认控制技术的效果。
3.实例冷轧板表面夹杂缺陷控制技术
3.1精炼工艺控制
实例工厂首先针对精炼工艺进行控制，在控制当中，首先针对精炼工艺当中的低碳铝镇静LCAK钢产品夹杂比例与RH纯循环时间的关系进行计算，计算结果显示，在RH纯循环时间不断延长中，低碳铝镇静LCAK钢产品夹杂的比例会逐渐下降，因此该工厂针对精炼工艺采用了RH纯循环控制技术，图5计算结果。其次，为了确保RH纯循环控制技术的适用性，该工厂进行了多项实验来确认RH纯循环控制技术的具体时间，结果显示，此项技术在运作10min之后有较为明显的效果，在很大程度上降低了夹杂率，但因为考虑到工艺的需求，最终实例工厂的RH纯循环控制技术实施时间为8min。
3.2结晶器液面波动控制
在实例工厂的检测当中发现，其结晶器液面工艺在运作时的波动较大，而此类现象即容易导致保护渣卷入冷轧板表面分析当中，所以对于此项工艺的控制目标，即在于降低结晶器液面的控制。根据理论得知，结晶器液面的波动最佳数值为±3mm左右，当超过该数值之后，则必然会导致夹杂程度增加，而实例工厂的结晶器液面波动高达±5mm以上，因此此项技术的控制重要性较高。在控制当中，实例工厂为了实现波动的调节，采用涡流式结晶器液面自动装置，直接替换了原有的传统装置，此类装置的规范性、功能性等方面具有更好的表现，同时具有良好的调节性，即通过调节功能将其结晶器液面的波动控制在±3mm以内。
3.3连铸工艺控制
实例工厂针对连铸工艺进行分析后发现，在该工艺的执行当中，其结晶器的卷渣量较大，导致冷轧板表面出现夹杂。而为了降低结晶器的卷渣量，实例工厂将针对保护渣性能进行优化，优化目标在于提高保护黏度。实例工厂主要采用了试验西保改进型XBGT-D1保护渣，来替换原有保护渣，在黏度性能上来看，其原有保护渣性能为0.19Pa.s，而改进型保护渣的黏度性能为0.285Pa.s，说明其性能的优异性，在实际测试之后确认，采用西保改进型XBGT-D1保护渣之后，冷轧板没有出现夹杂缺陷。
3.4连铸钢包下渣检测控制
实例工厂为了确保工艺的质量，在连铸工艺当中采用了自动化检测技术，此项技术的检测涉及连铸工艺整体，其中就包括了连铸钢包下渣工艺。因实例工厂的自动化检测技术的设置存在缺陷，所以其灵敏度存在不足现象，容易导致漏测等问题，进而降低了夹杂成分的排除率，而为了对此现象进行控制，该工厂对自动化检测技术进行了多项调试，调试结果显示，该工厂的自动化检测技术灵敏度达到20%时，可以避免一般低碳铝镇静钢下渣导致冷轧板夹杂，当自动化检测技术灵敏度达到10%时，可以避免高等级的IF钢导致冷轧板夹杂。
4.结语
冷轧板表面夹杂缺陷对与工业生产有着巨大影响，导致工业生产效率的降低，因此为了避免此缺陷的影响，本文主要结合实例，对其中冷轧板夹杂缺陷进行分析。分析主要采用电竞分析技术以及EDS能谱分析技术进行，通过取样分析之后，确认了实例工厂当中四项导致缺陷的成因工艺，最终针对不同的工艺，提出了相应的控制技术。
参考文献：
[1]邓建军，王睿，郝阳，陈霄.IF钢冷轧板表面条状缺陷成因及控制[J].钢铁钒钛，2017，38（2）：156-160.
[2]海超.冷轧板表面条带状缺陷成因分析[J].本钢技术，2016（1）：19-21.
[3]田亚强，王安东，宋进英，郑小平，赵定国，陈连生.冷轧镀锌板典型表面质量缺陷成因及控制措施[J].钢铁研究学报，2017，29（4）：312-316.
作者简介：
戴亚光（1990-），男，助理工程师，本科，从事酸轧生产线工艺相关方面工作。
关键词：冷轧工艺；缺陷；控制技术
引言
作为冷轧工艺当中常见的故障现象，冷轧板表面夹杂缺陷，其影响存在较大的动态性，严重时会直接导致生产链断开，因此有必要对此进行控制。而在冷轧板表面夹杂缺陷的判别方面，此项缺陷很容易与其他工艺相互混淆，例如氧化铁皮等，因为两者的表现形式均为点、线性，因此受判别困难的影响，对于冷轧板表面夹杂缺陷的最佳处理措施即为预防性控制技术，本文针对此将结合实例，通过冷轧板取样电镜对此缺陷的成因进行分析。
1.缺陷形貌及电镜分析
为了对冷轧板表面夹杂缺陷成因进行分析，本文首先在理论角度上，对该缺陷的形貌以及电镜分析技术进行简要概述。
1.1缺陷形貌
就一般情况下而言，冷轧板表面夹杂缺陷的表现形式具有不可预测性，与其他缺陷存在许多相似点，但仔细来看，当冷轧板表面夹杂缺陷出现之后，其一般会呈现出亮线状、条状，大致宽度在1至5mm左右，长度则难以统一，十几毫米至几米均有可能，沿板卷宽度方向的分布同样不可预测，具体如图1、2所示[1]。
1.2电镜分析
上述图2即为电镜分析下的放大结果，通过对电竞分析结果的观察可见，其中却显出的形貌与夹杂物成本较多，在结合EDS能谱分析后，发现冷轧板当中包含了大量的Al2O2，此类成分是冷轧板表面夹杂中常见的夹杂成分，沿条纹延伸方向铺开，其尺寸可达几微米，所以肉眼无法对此进行观测，具体如图3所示[2]。
2.实例冷轧板表面工艺夹杂成因分析
2.1实例概况
某汽车零件生产厂家具有较长的生产历史，该厂内在很早就应用了冷轧工艺进行生产。在冷轧工艺引进的初期，该厂就出现过冷轧板表面夹杂缺陷，但因为当时应用程度并不深入，所以并未造成过大的影响，也导致了该厂对此缺陷的一定轻视。而随着时代发展，冷轧工艺在该厂的应用程度逐渐加深，并且在工厂的扩建之下，该工艺的应用频率也逐渐增多，此时，冷轧板表面夹杂缺陷的产生次数以及影响程度也逐渐提高，所以在某次重大生产事故之后，该工厂决定通过冷轧板取样电镜来分析该缺陷的具体原因，并针对性的实施相应的控制技术[3]。
2.2冷轧板取样
实例工厂在因冷轧板表面夹杂缺陷发生重大生产事故之后，针对事故冷轧板进行了取样。取样主要选择了20cm长的冷轧板，该冷轧板在肉眼观测之下，既可看到明显的夹杂现象，因此说明该样品具有代表性，并且表现较为严重，取样如图4所示。此外，取样技术主要以打磨、切割为主。
对图4进行肉眼观测可以明显看到，在样品上存在一条直线性的夹杂线，其中还存在表面颜色不统一的现象，此现象表示在直线夹杂当中，存在正常部分以及夹杂部分。
2.3冷轧板电镜分析
为详细了解夹杂成因，该工厂采用了冷轧板电镜分析技术，针对试样直线夹杂线进行分析。分析结果上可见，在样品当中的30处，出现了明显的连续性黑色分布，其长度与缺陷宽度相当，这说明此处为夹杂部分，而另外一处即为正常部分。针对夹杂部分进行EDS能谱分析可见，在连续性黑色部分当中，主要存在Ca-Si-Al-Ti-Na系夹杂物，并且夹杂现象较为严重。
2.4实例冷轧板表面夹杂缺陷成因
实例工厂通过电镜分析以及EDS分析之后，了解了自身冷轧板夹杂的具体成分，进而说明在其本身的工艺流程当中，只要涉及到Ca-Si-Al-Ti-Na系夹杂物的工艺，均可能是导致缺陷的主要成因，并且因为夹杂现象较为连续，所以说明大部分工艺流程都需要进行控制。在具体分析后发现，该工厂冷轧板夹杂主要成因在于精炼工艺、结晶器液面工艺、连铸工艺、连铸钢包下渣工艺，因此实例工厂对此四项工艺采取了相应的控制技术，并针对性的进行了相应的测试，以此确认控制技术的效果。
3.实例冷轧板表面夹杂缺陷控制技术
3.1精炼工艺控制
实例工厂首先针对精炼工艺进行控制，在控制当中，首先针对精炼工艺当中的低碳铝镇静LCAK钢产品夹杂比例与RH纯循环时间的关系进行计算，计算结果显示，在RH纯循环时间不断延长中，低碳铝镇静LCAK钢产品夹杂的比例会逐渐下降，因此该工厂针对精炼工艺采用了RH纯循环控制技术，图5计算结果。其次，为了确保RH纯循环控制技术的适用性，该工厂进行了多项实验来确认RH纯循环控制技术的具体时间，结果显示，此项技术在运作10min之后有较为明显的效果，在很大程度上降低了夹杂率，但因为考虑到工艺的需求，最终实例工厂的RH纯循环控制技术实施时间为8min。
3.2结晶器液面波动控制
在实例工厂的检测当中发现，其结晶器液面工艺在运作时的波动较大，而此类现象即容易导致保护渣卷入冷轧板表面分析当中，所以对于此项工艺的控制目标，即在于降低结晶器液面的控制。根据理论得知，结晶器液面的波动最佳数值为±3mm左右，当超过该数值之后，则必然会导致夹杂程度增加，而实例工厂的结晶器液面波动高达±5mm以上，因此此项技术的控制重要性较高。在控制当中，实例工厂为了实现波动的调节，采用涡流式结晶器液面自动装置，直接替换了原有的传统装置，此类装置的规范性、功能性等方面具有更好的表现，同时具有良好的调节性，即通过调节功能将其结晶器液面的波动控制在±3mm以内。
3.3连铸工艺控制
实例工厂针对连铸工艺进行分析后发现，在该工艺的执行当中，其结晶器的卷渣量较大，导致冷轧板表面出现夹杂。而为了降低结晶器的卷渣量，实例工厂将针对保护渣性能进行优化，优化目标在于提高保护黏度。实例工厂主要采用了试验西保改进型XBGT-D1保护渣，来替换原有保护渣，在黏度性能上来看，其原有保护渣性能为0.19Pa.s，而改进型保护渣的黏度性能为0.285Pa.s，说明其性能的优异性，在实际测试之后确认，采用西保改进型XBGT-D1保护渣之后，冷轧板没有出现夹杂缺陷。
3.4连铸钢包下渣检测控制
实例工厂为了确保工艺的质量，在连铸工艺当中采用了自动化检测技术，此项技术的检测涉及连铸工艺整体，其中就包括了连铸钢包下渣工艺。因实例工厂的自动化检测技术的设置存在缺陷，所以其灵敏度存在不足现象，容易导致漏测等问题，进而降低了夹杂成分的排除率，而为了对此现象进行控制，该工厂对自动化检测技术进行了多项调试，调试结果显示，该工厂的自动化检测技术灵敏度达到20%时，可以避免一般低碳铝镇静钢下渣导致冷轧板夹杂，当自动化检测技术灵敏度达到10%时，可以避免高等级的IF钢导致冷轧板夹杂。
4.结语
冷轧板表面夹杂缺陷对与工业生产有着巨大影响，导致工业生产效率的降低，因此为了避免此缺陷的影响，本文主要结合实例，对其中冷轧板夹杂缺陷进行分析。分析主要采用电竞分析技术以及EDS能谱分析技术进行，通过取样分析之后，确认了实例工厂当中四项导致缺陷的成因工艺，最终针对不同的工艺，提出了相应的控制技术。
参考文献：
[1]邓建军，王睿，郝阳，陈霄.IF钢冷轧板表面条状缺陷成因及控制[J].钢铁钒钛，2017，38（2）：156-160.
[2]海超.冷轧板表面条带状缺陷成因分析[J].本钢技术，2016（1）：19-21.
[3]田亚强，王安东，宋进英，郑小平，赵定国，陈连生.冷轧镀锌板典型表面质量缺陷成因及控制措施[J].钢铁研究学报，2017，29（4）：312-316.
作者简介：
戴亚光（1990-），男，助理工程师，本科，从事酸轧生产线工艺相关方面工作。