乳化液斑迹的形成机理及对策

乳化液知识培训1.油浓度它是指分散在乳化液中的油含量。

它对轧制油的性能有很大的影响，浓度越高，轧制润滑性越好，反之亦然。

2.PH值它是指乳化液中的H+浓度。

PH值小于7呈酸性,PH值大于7呈碱性，PH值等于7呈中性。

一般地乳化液的PH值呈酸性。

3.皂化值皂化值的数字是指轧制油中油脂、酯的份量。

由乳化液的皂化值的变化可推算出乳化液中杂油的含量，一般地乳化液中杂油的含量应≤20%。

4.铁皂在轧制中生成的RCOOFe称为铁皂（脂肪酸铁）。

铁皂值达到一定程度后会出现以下问题：1）钢板表面脏污现象严重；2）新油补充后，浓度的应答性很差。

5.铁粉铁粉是吸附在油滴表面混杂在乳化液中的，吸附在油滴上的铁粉越来越多，就容易引起油滴间的结合，使乳化液的粒径变大。

乳化液浓度越高，乳化液中的铁粉也就越多，反之亦然。

铁粉多时有利于轧制润滑，过多时会出现钢板脏污现象，磁棒过滤器的功率对乳化液中铁含量有较大影响。

6.酸值酸值的数值表示轧制油中脂肪酸的量。

1）脂肪酸的优点：酸基对钢板表面有较强的附着力，因此它对润滑性和防锈性都很好。

2）脂肪酸的缺点：脂肪酸过多，将会促进油箱以及管道的腐蚀，此外还将生成大量铁油泥，使钢板表面及轧机机组的脏污急剧增加。

7.电导率一般指乳化液的导电能力，是电阻的倒数。

8.温度温度是个管理项目，它对性能有很大的影响。

1）温度较低时容易出现的问题：①润滑不良，轧制力升高，振动现象多发；②容易产生轧后钢板表面脏污现象；③钢板表面水分蒸发困难，钢板容易生锈。

2）温度较高时容易出现的问题：①乳化不安定，附着量增加，容易产生打滑现象；②蒸汽大量产生，污染工作环境。

乳化液在轧制过程中的润滑和冷却乳化液在冷轧中的主要作用是润滑和冷却。

在轧制过程中，轧制变形区产生的高温使乳化液产生油水分离，油吸附在轧辊与钢板表面形成油膜，起到润滑作用。

冷轧过程中的主要润滑方式有：①边界润滑：它一般是在低速及高速轧制时形成，膜厚一般为0.008μm。

5.3 乳化液斑（Emulsion marks）【定义与特征】是残留在钢带表面的裂化乳化液，随机的分布在钢带表面，形状不规则，颜色发暗。

经退火的钢板表面呈现不规则的或像小岛状的黑斑或褐色图形.实例见图5-4~图5-7【原因分析】由于冷轧带卷进罩式炉前，局部表面存在浓缩乳化液。

这种浓缩乳化液以油为主包含少量水份，油层中水份在室温下与铁氧化的速度很低，随着温度升高、氧化的速度迅速增大，若气化成为水蒸汽，则与带钢表面发生强烈的化学反应，不断生成氧化铁。

在轧后存放和退火低温预热阶段，氧化铁已经形成。

钢卷被加热到油的蒸发温度时，少量油被保护气氛带走，大部分油进入或浮在早己生成的疏松氧化铁上面形成斑迹1、板型不良，乳化液易在浪形部位浓缩；2、带钢表面残留乳化液多，浓度大，提供浓缩乳化液的来源；3、温度高、时间长，温度高浓缩快，时间长浓度高；只有当乳化液浓缩成油状，才会产生斑迹以上三个条件产生局部浓缩的乳化斑必要条件，缺一不可【鉴别与判定】根据定义特征可用肉眼判定，不易与其他缺陷混淆。

【检查与判断】1、精整生产发现时应退料处理,重新返修平整以挽救;2、成品板表面轻微乳化斑可做成品或降级处理,严重者,由于不利涂漆焊接,易生锈,需判不合格【预防措施】1、加强吹扫通过强有力的压缩空气吹扫，可以减少或消除板面残留的乳化液、消除浓缩乳化液的来源。

2、减少漏油通过加强管理，减少系统漏油，提高残留乳化液的蒸发速度。

3、控制板型中间浪的部位是积存乳化液的部位，也是保护气体不易进人的封闭紧贴区域，轧制时应避免产生中间浪的板型。

4、疏通物流加强物流管理、缩短罩式炉前库库存周期，减少残留乳化液的浓缩。

对可能36产生乳化液斑迹的钢卷提前装炉。

5、控制退火退火过程中在300℃保温提高油的蒸发率，可减轻乳化液斑迹。

6、采用新型乳化液采用抗碳化性能和抗氧化性能强、流动性好（倾点温度低）的乳化液，以降低乳化斑形成机率。

【图片】图5-4 ↑（有斑）图5-5↑（无斑）图5-6 附着物乳化液斑缺陷图5-75.4 氧化色（Oxidation Color）【定义与特征】冷轧钢带退火后在钢带表面呈现的黄色或蓝色痕迹，罩式炉退火后在钢带边部呈S 形，在连续退火情况下，变色痕迹会均匀的分布在整个钢带表面。

乳化液知识培训内容一、乳化液概念及作用乳化液是一种液体分散于另一种不相混溶液体中形成的一种多相分散体系。

就轧制乳化液来说，是油在水中的分散相，是通过轧制油中的乳化剂（表面活性剂）的乳化作用混合在一起。

表面活性剂分子是由极性的亲水基和非极性的亲油基所组成的一种两亲分子。

乳化液从表面活性剂性质来分，可分为水包油型“W/O” 和油包水型”O/W”。

乳化液从稳定性来分，可分为稳定型、半稳定型、不稳定性。

以稳定系数ESI来衡量。

按照轧钢工艺要求，乳化液应该满足以下几点要求：1、能够得到良好的带钢板型。

2、延长轧车昆使用寿命。

3、带钢表面清洁、防锈，以利于工序间流转。

4、能循环使用，安全、卫生。

对应的，轧制乳化液的作用有以下几点：1、足够的润滑性。

以有效减小轧制过程中的摩擦，从而大幅降低轧制力、摩擦热。

来得到良好的板型，减少车昆损和轧制热，延长轧车昆使用寿命。

2、冷却作用。

对板面及辕面进行有效冷却。

基于足够的润滑，冷却才能得到有效的保证。

因为，乳化液系统的流量是一定的。

3、清洁作用。

对板面进行清洁，对各种板面残留物进行分散，残留在带钢表面的油膜在退火和脱脂时易于清除。

4、经济、安全、无公害。

乳化液的作用机理：乳化液通过喷嘴喷出瞬间，由于轧钢变形区的高温和瞬间的管道压力释放，油从水中分离出来，吸附在钢材表面形成油膜，从而起润滑作用。

润滑存在三种作用形式：1、流体润滑：一般在较高轧速时形成。

膜厚一般在0.4um左右。

它的形成取决于油品的粘度、轧速、轧辕及钢板的表面粗糙度。

2、边界润滑：一般在低速及高速轧制状态下形成。

膜厚一般在在0.008um左右。

它是油品在钢材表面形成的单分子膜，其强度、厚度取决于油脂的极性。

3、极压润滑：一般在高速大压下的轧制状态下形成于钢材表面的保护性薄膜。

防止钢材在高温的轧制表面产生熔结等表面缺陷，确保轧制板面的完整、清洁。

膜厚一般在0.0004um左右。

我们把油从水中分离出来，并在钢材表面形成油膜的性能称为油品的“离水展着性”。

产品缺陷介绍一、冷轧产品缺陷1、表面夹层1、缺陷特征表面夹层形状不规则，呈片状折叠并伴有非金属夹杂物。

2、产生原因表面夹层是由连铸工序中非金属夹杂导致，开始存在与皮下，加工后暴露于外。

2、孔洞1、缺陷特征孔洞是材料非连续的、贯穿带钢上下表面的缺陷。

2、产生原因材料撕裂产生孔洞。

钢质不纯，有非金属夹杂物，轧制后会出现孔洞。

带钢越薄，其现象越明显。

3、氧化铁皮1、缺陷特征氧化铁皮压入是由热轧中被轧入带钢表面的氧化铁皮引起的，氧化铁皮可在酸洗工序中去除，但留下的印点在冷轧过程中也不能完全消除，这种缺陷的外观可为麻点、线痕或大面积的压痕。

2、产生原因氧化铁皮压入是由于热轧除鳞高压水压力不够，氧化铁皮被轧入带钢。

4 、乳化液斑1、缺陷特征乳化液斑是残留在带钢表面的裂化乳化液。

它们随机地分布在带钢表面，形状不规则，颜色发暗。

2、产生原因乳化液斑是残留在带钢表面的乳化液发生裂化作用。

由于在退火过程中残余的乳化液没有被完全蒸发，带钢上多余的乳化液没有被吹净。

5、辊印（凸起）1、缺陷特征凸起辊印是在带钢表面周期性的点状凸起。

2、产生原因凸起辊印是由于冷轧或平整过程中工作辊上有压痕造成的。

6、辊印（凹入）1、缺陷特征凹入辊印在带钢表面呈一定周期性的压痕或印痕。

2、产生原因由工作辊粘有杂物引起。

7、边浪、中浪1、缺陷特征边浪和中浪是沿轧制方向产生的波浪，未扩展到整个带钢宽度。

2、产生原因由辊缝形状与轧件入口形状不匹配造成。

可能是入口轧件有凸度或辊缝设置不合理；也可能是支撑辊凸度或支撑辊位置不合适。

边浪也可能由于园盘剪刀片位置不合理造成。

8、隆起1、缺陷特征隆起是沿轧制方向带状增厚，特别是当带钢被卷起时，可导致不均匀的程度增加；在极端情况下，隆起可能导致波浪、厚度起伏、带卷破裂。

2、产生原因隆起主要发生在热轧机上，而且一旦发生，则在随后的冷轧中也不能消除。

因为钢卷取时，厚度增加会因放大效应而变的越来越明显。

9、氧化色1、缺陷特征氧化色发生在退火后的冷轧带卷上。

乳化液斑迹的形成机理及控制作者：陈治国来源：《中国科技博览》2017年第15期[摘要]乳化液斑迹是长期困优冷轧产品的一种表面缺陷，一直得不到根本解决，本文在分析和模拟试脸数据的基础上，分析了乳化液斑迹的成因及形成机理，并提出了控制乳化斑的对策。

[关键词]乳化液斑迹；形成机理；控制措施；中图分类号：U381 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）15-0021-01引言乳化液斑迹是一个长期困扰冷轧产品表面质量的问题，自开工以来虽几经攻关，但一直未取得突破，主要是因为未弄清其产生的原因和机理。

乳化液斑迹仍是影响带钢表面质量的主要缺陷。

为此我们再次组织攻关，研究乳化液斑迹的形成机理并在此基础上进一步研究其对策。

一、乳化液概述1、乳化液的功能乳化液的主要功能有冷却、润滑、防锈等，不同的化学性能对其功能都有一定的影响。

冷却功能主要是冷却轧件和轧辊，减少轧件变形，提高板形精度，延长轧辊寿命，进而能提高轧制速度和压下量，提高生产率。

水基的合成乳化液冷却性能相对较好，但如受杂油、污垢污染或有油乳析出，会降低冷却性能。

冷却性能还和乳化液系统的设计，如乳化液流量、喷射方式和系统容积等有关。

现有的乳化液中均加有各种润滑添加剂，如脂肪酸油、酸胺酷、聚合物等，它们可起到轧制润滑的作用，能有效降低轧辊和轧件之间的摩擦，提高产品精度和表面光洁度，延长轧辊寿命。

乳化液的防锈功能主要来自配方中的有机胺盐或无机盐类防锈添加剂及钝化剂，它对轧件的防锈保护仅为工序间的防锈，一般为一周左右，并视环境温度和湿度而不同，此外也防止轧机的锈蚀。

乳化液有一个最低防锈粘度，它视产品而异，一般约4环。

如配液中的Cl-含量较高，则Cl-会穿透金属表面钝化膜，造成轧件点蚀，此时应设法降低其含量。

2、乳化液的指标要求（见表1）二、乳化液斑迹的形成机理1、乳化液斑的形成过程带钢在轧制卷取时，有乳化液卷人带卷层之间，严重时可用肉眼看到层与层之间有乳化液挤出，在卸卷后到重卷的存放时间内，因带卷的温度较高达到110～130℃，加之带钢表面和残留乳化液中有铁粉存在，随着乳化液水分的蒸发，乳化液中各种化学成分浓度增加，加速了各种化学反应的进行.最后各种反应物与带钢机体形成的锈蚀结合，沉积在带钢表面形成难以擦除的乳化液斑迹。

乳化液润滑冷轧铝板表面缺陷分析乳化液作为润滑剂在冷轧铝板表面中起着至关重要的作用，能够有效地降低摩擦系数和延长轧辊的使用寿命。

但是，在实际生产过程中，乳化液的使用也会引起一些表面缺陷，如泡沫、异色、花印等问题，严重影响铝板表面质量。

因此，本文将对乳化液润滑冷轧铝板表面缺陷进行分析和探讨，以期对于乳化液的正确使用和表面质量的提升提供一些参考和帮助。

一、缺陷种类与特征1、泡沫缺陷泡沫缺陷是最常见的表面缺陷之一，其主要特征为涂层表面出现不规则的气泡，严重时会影响铝板表面的质量。

通常泡沫缺陷的成因是由于乳化液在使用过程中，乳化剂的稳定性不足，表面张力较小，容易产生泡沫。

此外，还可能是由于空气污染、杂质等因素引起的。

2、异色缺陷异色缺陷是指涂层表面明显出现色差现象，主要是因为乳化剂、添加剂等的不同，导致涂层颜色变化，对于铝板表面的美观性和涂层掩盖力有着很大的影响。

3、花印缺陷花印缺陷是指涂层表面出现明显的桔皮状和波纹状纹路，这是由于乳化液分散性不均匀，导致涂层中局部的乳化液浓度过高或过低所引起，极大地降低了铝板表面的质量。

二、缺陷成因分析1、泡沫缺陷成因分析泡沫缺陷的成因主要可归为以下几点：（1）乳化剂稳定性差：乳化剂在使用过程中，容易受到环境变化的影响，其稳定性会发生改变，从而导致乳化液泡沫化现象的发生。

（2）表面张力小：乳化液属于表面活性剂的范畴，表面张力小的情况下，其表面上的液体分子就更容易发生聚集，产生气泡和泡沫。

（3）污染：乳化液在使用过程中会受到空气、尘埃等污染物的影响，从而使得泡沫的产生加剧。

2、异色缺陷成因分析异色缺陷的成因主要可归为以下几点：（1）乳化剂不同：乳化剂的配方不同，其对于铝板表面的涂层颜色也会产生不同的影响，导致出现异色缺陷。

（2）添加剂杂质：添加剂杂质的含量会影响涂料的颜色稳定性，从而引起铝板表面的质量问题。

3、花印缺陷成因分析花印缺陷的成因主要可归为以下几点：（1）乳化液分散性不均匀：乳化液在冷轧过程中不易完全分散开来，会留下一些局部的浓度差异，从而引起花印的产生。

－70－ 浅析冷轧带钢表面缺陷成因及控制措施 □新余钢铁股份有限公司 廖海秋 刘胜赫 / 文冷轧产品表面的质量对提高整个产品质量有重要作用，也使对其市场的前景有决定作用的关键因素，本文主要对冷轧带钢表面的缺陷进行分析，然后提出一些控制的措施，进而促进行业发展。

冷轧带钢 表面缺陷 成因 控制措施自2011年新钢冷轧厂投产以来，通过不断摸索和改进，取得骄人的成绩，被广泛用于汽车、家电、建筑、食品等行业。

社会在不断发展，人们对冷轧带钢的表面要求也不断提高，对表面的缺陷进行控制受到更多的关注，控制的水平高低已经成为向高端客户供货的重要因素。

表面缺陷种类与形成的原因比较复杂，炼钢和热轧以及冷轧甚至用户的使用，各个环节都可能使表面出现缺陷，成因会涉及组织生产、技术和设备，以及管理操作和工艺等，通过在处理质量异议中，收集并分析部分表面质量缺陷。

冷轧带钢表面出现的缺陷的及成因（A）孔洞翘皮（B）夹杂（1）炼钢来料方面的缺陷，比如孔洞、夹杂、翘皮等这一缺陷在炼钢和热轧时就已经出现，在进行冷轧是不能消除并暴露。

孔洞在规格比较薄的冷轧带钢内，是一种比较常见的缺陷，一般在铸坯内表面的裂纹、卷渣和夹杂等在轧制时形成，孔洞可以使用肉眼进行识别，对于高速运行的带钢而言，可以使用一些仪器设备进行检测。

夹杂则是因为在板坯内残留的颗粒状夹杂物质，经过冷轧之后，沿着轧制的方向，颜色为灰白、灰黑或者黑色的长条状的缺陷，没有规律的在带钢的表面分布，一些夹杂在经过热轧是就会在表面暴露，但是一些夹杂只有经过冷轧后在可以在表面暴露。

出现夹杂的原因主要是：钢液在凝固时，夹杂物逐渐向内弧侧不断上浮，然后集聚形成；或者因为结晶器钢水出口角度出现了偏差，造成保护渣被卷进铸坯的表层然后形成；热轧加热炉内耐火的材料落入带钢的表面形成。

（2）热轧来料方面缺陷氧化铁皮压入。

直接在厚度为12毫米的胚料表面，黏上热轧氧化铁皮，热轧到1毫米，然后冷轧到0.4毫米。

工艺润滑对冷轧板乳化液斑的影响昆钢板带冷轧车间代杰摘要本文着重分析昆钢四辊可逆冷轧机组对带钢乳化液斑残留的影响及原因，并提出采取的措施。

关健词乳化液斑冷轧板清洁度1.引言随着工业的发展和产品竞争的加剧，生产厂商更加重视冷轧带钢表面质量，表面清洁度已成冷轧带钢的一项关键指标。

2. 乳化液斑的产生及过程处理变形前滑区，形成滑动摩擦，产生大量小于1μm的铁粉微粒，这些铁粉微粒同时存在磨粒磨损，又增加表面吸附面积，吸附更多的轧制油及其它碳氢化合物。

其中水分形成水蒸气同铁粉微粒发生化学反应生成氧化铁，这样在铁粉微粒间就产生空隙，使水蒸气与添加剂和钢板产生氧化反应，板面氧化部位形成疏松氧化铁层，存留在带钢表面乳化液斑的缺陷特征：带钢表面呈不规则的斑点、象小岛状的灰黑色或黄褐色的大小不等的长条图形。

斑迹的轮廓线圆滑，轻微的用手可以擦除。

缺陷一般出现在带钢的边部或中部的浪形区，及板形不良区。

全氢罩式炉退火可大量降低表面残留物，但由于钢卷板面卷紧部位有浓乳化液的存在，产生部分乳化液斑迹，影响带钢表面质量。

由于轧后工序使用罩式退火炉，无其它清洗工序，因此在轧制工序减少表面残留物，是冷轧板表面质量的重要环节。

3.可能存在问题问题一：现使用乳化液明显润滑不足，为改善润滑状况使用乳化液浓度过高，使轧制后带钢表面铁粉微粒吸附更多更浓的轧制油。

问题二：酸洗后的带钢板面由于粗糙度大，到轧机有时残留物多。

轧辊虽有镀铬辊，但粗糙度相对大，工作辊毛化不理想。

问题三：轧机漏油较多，虽然经治漏成效显著，但由于设备原因，出现不稳定漏油，乳化液中杂油很难分离。

降低杂油含量就要增加轧制油消耗。

问题四：轧后板形控制相对差，容易在边浪部位带乳化液，轧机出口防溅板位置不准，工作辊直径大，产生轧制前滑区滑动位置多，产生轧制铁粉多，要求乳化液润滑性高。

问题五：轧后板温度低，不利于板面残油挥发。

问题六：乳化液没有备用箱，更换乳液时间长，不能做到彻底清洗，清洗轧机后杂物很大一部分存在机架下，生产后又冲回乳液箱，造成清洗轧机后乳化液指标超。

冷轧带钢表面缺陷的研究与原因分析摘要：冷轧带钢的表面缺陷是影响带钢产品质量的重要影响因素，随着汽车工业的不断发展，对于冷轧带钢的质量要求愈发严格。

然而冷轧带钢由于生产过程长，规格薄等因素，更易出现各种表面缺陷，较为常见的有：线状或条带状缺陷、夹杂、孔洞以及氧化铁皮压入等。

本文主要分析冷轧带钢表面缺陷的研究与原因。

关键词：带钢表面；缺陷；断裂；起皮；数值模拟引言根据过往的研究成果，发现夹杂物、表面裂纹、气泡以及氧化铁皮压入是引起带钢表面缺陷的主要原因。

为了能够及时发现缺陷来源，进而改善带钢产品质量，本文针对某钢厂生产的冷轧带钢的表面缺陷，从缺陷的宏观形貌分布、微观组织形貌以及成分角度进行分析，以期为钢厂在生产中提供重要的理论依据。

1、实验材料与方法选用某钢厂生产的低合金钢作为实验材料，尺寸为635mm×76mm×1mm，。

首先观察冷轧带钢表面缺陷的宏观形貌，然后使用锯床于带钢表面缺陷处切取若干个10mm×10mm的试样，试样需要贯穿缺陷位置，以便观察缺陷形貌。

采用JSM-6510LV型扫描电镜观察试样的组织形貌，并结合能谱分析分析缺陷成分、确定缺陷表面物质的成分。

2、成因分析2.1卷取边浪的特点带有卷取边浪缺陷的冷轧带钢经过了平整和纵切工序后，边部会表现出严重的边浪，浪高可达80mm。

由于这种边浪仅在卷取之后产生，因此被称为卷取边浪。

卷取边浪有以下四个特点：1）缺陷仅在卷取后产生，带钢在前工序不存在浪形。

2）卷取后，钢卷在纵切处开卷，带钢操作侧边浪严重，浪高可达80mm。

3）带钢外圈的卷取边浪最重，之后逐渐减轻，内圈几乎没有边浪。

4）带钢操作侧和传动侧厚度差达到公称厚度的1%~3%。

2.2平直的横截面平直横截面的带钢无论卷取多少层，钢卷沿宽度方向上壁厚分布都是均匀一致的。

2.3内凹的横截面同板差为2%的内凹截面在卷取200层后，钢卷边部的壁厚要比带钢中部厚4mm；卷取500层后，带钢边部壁厚比带钢中部壁厚大10mm，因此卷取此类带钢的过程中，带钢边部要比中部的受力大很多。