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[摘 要]本文阐述了冷轧基板脏污压入的定义及分类，对脏污压入的产生基理进行了研究分析，并提出了有效的减少脏污压入的方法。脏污压入的形貌及尺寸大小决定了其判定准则。
[关键词]冷轧基板，脏污压入，研究，判定
中图分类号：D910 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）28-0082-02
1 前言
钢卷表面上的脏污压入属于异物压入类，但它又不同于其它异物压入，任何形状的外部金属或非金属物质压入钢卷表面，都可叫做异物压入（见图1）。脏污压入位置基本都发生在钢卷的上表面，脏污压入的发生率与机架振动程度成正比，80%以上的脏污压入发生在带钢头部50米内，无一定的规律和周期性，。脏污压入实物取样时带钢表面往往只留下压印凹坑（见图2的实物图），压入异物在冷却水和卷取弯曲的作用下已与基体脱离;通过对脏污压入凹坑的残留物作能谱分析，脏污压入的脏污主要为机架间的氧化铁皮、水垢和油污的结合物。
脏污压入是涟钢2250热轧板厂生产的基板主要表面缺陷之一，也是造成基板脱单和返修的一大缺陷，脏污压入产生严重时，基板的返修和脱单总量超过月生产比例的2%，产生了很大的成本损失，部分漏检缺陷放行到冷轧生产时产生了孔洞，甚至导致了冷轧断带事故的发生。
2 脏污压入缺陷的分析
2.1 脏污压入的分类
因脏污压入对基板的表面质量影响太大，针对脏污压入，涟钢成立了专项攻关组。经过2年多的高表面质量要求的VAMA基板生产和质量判定经验积累，涟钢对热轧产品表面缺陷的识别和判定也逐渐精细化，通过取样分析和实践验证，脏污压入缺陷产生原因、成分组成，以及对下游工序的影响都得到了逐步的认知。
热轧卷脏污压入根据形貌，主要表现为三类：点状，条状和叶状脏污压入，形貌分别如下图3-图5所示。
2.2 脏污压入的形貌特征及显微分析
2.2.1 点状脏污压入
实物取样发现，缺陷上的大部分脏污经过热轧冷却水和卷取弯曲的作用下与基体已脱离，缺陷样的压入凹坑明显，凹坑上有可见的黄白色异物，通过扫描电镜分析发现含有较多的O、Ca、Mg、Si和S等杂质元素。点状脏污压入在基板上的残留物较少，但因其形成的凹抗较深，在冷轧工序生产时影响大，严重时会导致酸轧轧破，形成孔洞。
2.2.2 条状脏污压入
缺陷的取样实物颜色与钢卷本体颜色对比明显，但缺陷部分无明显手感，微镜观察所截缺陷部位截面，发现脏污基本没有压入基体，只是破坏了钢卷表面氧化铁皮。对条状脏污压入缺陷部位的SEM能谱结果显示，脏污含有较高的O和Ca杂质元素，局部S、Mg含量较高。
2.2.3 叶状脏污压入
叶状脏污压入形貌象树叶的树脉结构，头部压入面积大，压入深度沿轧制方向发散变浅。
叶状脏污压入的深度肉眼明显可见，最深能达1mm以上，凹坑处脏污残留物很少，通过扫描电镜分析发现其成分只有C、O、Fe。
2.3 脏污压入产生的原因分析
点状脏污压入缺陷的白色部位电镜扫描成分都含有较高的O、Ca、Mg、Si和S元素，经对精轧入口侧导粘结的水垢取样，其成分与碳酸钙、碳酸镁、硫酸钙盐类沉淀形成的水垢相符。
点状脏污压入缺陷的黑色部位电镜扫描成分含有较高的O、Ca和S元素，能谱分析发现精轧入口刮水板框架上的积灰中含有较高的钙、镁、硅和少部分硫磷元素。
条状脏污压入显微组成含有较高的O和Ca杂质元素，局部S、Mg含量较高。其组成与精轧机框架上的灰尘成分相符，局部點含有S、Mg元素与水垢组分相近，说明其也包含碳酸镁、硫酸钙等盐类水垢物。
叶状脏污压入肉眼可观察到灰色物压入，除C、O和Fe元素外，扫描电镜分析相关区域并未发现其他元素，其成分組成是氧化铁渣。
虽然脏污压入的成分可以检验分析得出，但其组成却较为复杂，热轧精轧机组设备环境复杂，设备上的水垢、灰尘、氧化铁皮、油污都可能是其组成，但根据脏污压入的形貌及其压印形态，不难推断出，热轧钢卷压入的脏污是个混合物，且由软硬两类物质组成，硬的物质是脏污的核芯，核芯颗粒的数量和大小决定脏污压入的形态，单一颗粒形成点状脏污，多颗粒形成叶状颗粒，无核芯颗粒或核颗粒细小形成条状脏污。
点状脏污对基板的压印的影响程度决定于其核芯大小，核芯越大，其压入面积和深度也越大;条状脏污核芯一般较小，所以其具有较好延展性，对基板的压入深度轻微，但条状脏污如含有（大于5mm）较大的核芯，其影响程度将会加深;由一颗较大的核芯和数颗细小的核芯组成的叶状脏污压入基板后，其压印一般都较明显。
3 脏污压入缺陷的预防
涟钢自2014年生产供应VAMA基板，脏污压入一直困扰着涟钢的质量人员，它是VAMA基板脱单、返修和质量异议的主要原因之一，为减少脏污压入对VAMA基板表面质量造成的影响，前期，涟钢热轧板厂主要采取以下两种预防办法。
1） 定期清理：利用轧机停机、检修或待机时间间隙，采用高压水对精轧机进行清理;
2） 隔挡脏污掉落：采用在精轧入口刮水板上焊接防护板，封堵辊缝喷淋护板与刮水板之间的缝隙等方法阻挡脏污掉落在钢卷上表面。
采用以上两条途径后冷轧基板的脏污压入情况有所改观，尤其是大型和批量的脏污压入发生率得到了大幅度的减少。
热轧精轧机架间采用封堵板的阻挡对预防脏污压入有一定的效果，但存在挡护范围不全，挡护板上的脏污必须尽早清理等局限性，另外受高温易腐蚀环境的影响，如果防护板材质不合理，容易导致烤焦，成为异物压入的一个新隐患。
采用以上定期清理和隔挡脏污掉落措施后，2250生产的冷轧基板脏污压入情况有所改善，但涟钢供VAMA基板脏污压入的发生率仍然有1%左右，尤其是2016年8月份，VAMA基板脏污压入的发生率竟然达到了2.26%。
为进一步减少脏污压入产生的影响，2016年9月下旬涟钢2250热轧板厂在精轧F5-F7机架入口和F4-F6机架出口安装了侧喷装置，采用高压水喷，并将挡板材质改为钛板。精轧机架间的侧喷装置如下图6所示。
精轧间采用侧喷装置对钢卷上表面进行吹扫后，2250热轧基板脏污压入情况得到了有效的控制，2016年10月份和11月份的脏污压入的发生率较之前减少了3倍以上，连续两月VAMA基板脏污压入的发生率都控制在0.5%以下的较好水平。
下图7统计的是2016年1-11月份涟钢供VAMA基板脏污压入缺陷的发生率。
4 脏污压入的判定
目前，冷轧基板表面判定准则中已对脏污压入缺陷的判定进行了修订，根据形貌和尺寸大小仍将脏污压入分为中等、严重和致命三个等级。
1） 条状脏污压入的判定：条状脏污压入深度浅，中等和严重数量≤10个以内的允许按一等品判定，致命等级的不允许;
2） 点状脏污压入的判定：点状脏污压入深度一般较深，中等以上的都不允许;
3） 叶状脏压入的判定：叶状脏污压入的直径一般较大（30mm以上），且压入的深度深，中等、严重和致命的缺陷都不允许。
另外，受表检仪检查环境的影响，热轧表检仪常能检测到一种形貌与脏污压入相似的伪缺陷（如下图8），经验证此伪缺陷为机架间掉落的油污（油水印子），表检仪前安装侧气喷装置能有效减少伪缺陷的产生，以减少检查和判定人员的劳动强度和误判定。
在保证钢卷重量的前提下，头尾不合格的脏污压入缺陷可以采取返修切除的方法让钢卷返修后升级。
5 结论
冷轧基板的脏污压入产生于热轧精轧机架间的掉落物，改善热轧水质有利减少脏污压入的影响，要减少脏污压入的产生必须定期对机加进行清洁，机架间架设挡护板可以阻挡部分脏污的掉落，但不能完全消除脏污压入，定期清理机架，在精轧机架间的入口和出口设置侧喷能基本消除热轧工序的脏污压入。
参考文献：
1 黄其义.热轧带钢异物压入缺陷分析及改进措施.金属材料与冶金工程.2015.
2 李峰、叶学卫、姜正连、黄健.冷轧带钢表面缺陷识别与控制冶金设备.2010.
[关键词]冷轧基板，脏污压入，研究，判定
中图分类号：D910 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）28-0082-02
1 前言
钢卷表面上的脏污压入属于异物压入类，但它又不同于其它异物压入，任何形状的外部金属或非金属物质压入钢卷表面，都可叫做异物压入（见图1）。脏污压入位置基本都发生在钢卷的上表面，脏污压入的发生率与机架振动程度成正比，80%以上的脏污压入发生在带钢头部50米内，无一定的规律和周期性，。脏污压入实物取样时带钢表面往往只留下压印凹坑（见图2的实物图），压入异物在冷却水和卷取弯曲的作用下已与基体脱离;通过对脏污压入凹坑的残留物作能谱分析，脏污压入的脏污主要为机架间的氧化铁皮、水垢和油污的结合物。
脏污压入是涟钢2250热轧板厂生产的基板主要表面缺陷之一，也是造成基板脱单和返修的一大缺陷，脏污压入产生严重时，基板的返修和脱单总量超过月生产比例的2%，产生了很大的成本损失，部分漏检缺陷放行到冷轧生产时产生了孔洞，甚至导致了冷轧断带事故的发生。
2 脏污压入缺陷的分析
2.1 脏污压入的分类
因脏污压入对基板的表面质量影响太大，针对脏污压入，涟钢成立了专项攻关组。经过2年多的高表面质量要求的VAMA基板生产和质量判定经验积累，涟钢对热轧产品表面缺陷的识别和判定也逐渐精细化，通过取样分析和实践验证，脏污压入缺陷产生原因、成分组成，以及对下游工序的影响都得到了逐步的认知。
热轧卷脏污压入根据形貌，主要表现为三类：点状，条状和叶状脏污压入，形貌分别如下图3-图5所示。
2.2 脏污压入的形貌特征及显微分析
2.2.1 点状脏污压入
实物取样发现，缺陷上的大部分脏污经过热轧冷却水和卷取弯曲的作用下与基体已脱离，缺陷样的压入凹坑明显，凹坑上有可见的黄白色异物，通过扫描电镜分析发现含有较多的O、Ca、Mg、Si和S等杂质元素。点状脏污压入在基板上的残留物较少，但因其形成的凹抗较深，在冷轧工序生产时影响大，严重时会导致酸轧轧破，形成孔洞。
2.2.2 条状脏污压入
缺陷的取样实物颜色与钢卷本体颜色对比明显，但缺陷部分无明显手感，微镜观察所截缺陷部位截面，发现脏污基本没有压入基体，只是破坏了钢卷表面氧化铁皮。对条状脏污压入缺陷部位的SEM能谱结果显示，脏污含有较高的O和Ca杂质元素，局部S、Mg含量较高。
2.2.3 叶状脏污压入
叶状脏污压入形貌象树叶的树脉结构，头部压入面积大，压入深度沿轧制方向发散变浅。
叶状脏污压入的深度肉眼明显可见，最深能达1mm以上，凹坑处脏污残留物很少，通过扫描电镜分析发现其成分只有C、O、Fe。
2.3 脏污压入产生的原因分析
点状脏污压入缺陷的白色部位电镜扫描成分都含有较高的O、Ca、Mg、Si和S元素，经对精轧入口侧导粘结的水垢取样，其成分与碳酸钙、碳酸镁、硫酸钙盐类沉淀形成的水垢相符。
点状脏污压入缺陷的黑色部位电镜扫描成分含有较高的O、Ca和S元素，能谱分析发现精轧入口刮水板框架上的积灰中含有较高的钙、镁、硅和少部分硫磷元素。
条状脏污压入显微组成含有较高的O和Ca杂质元素，局部S、Mg含量较高。其组成与精轧机框架上的灰尘成分相符，局部點含有S、Mg元素与水垢组分相近，说明其也包含碳酸镁、硫酸钙等盐类水垢物。
叶状脏污压入肉眼可观察到灰色物压入，除C、O和Fe元素外，扫描电镜分析相关区域并未发现其他元素，其成分組成是氧化铁渣。
虽然脏污压入的成分可以检验分析得出，但其组成却较为复杂，热轧精轧机组设备环境复杂，设备上的水垢、灰尘、氧化铁皮、油污都可能是其组成，但根据脏污压入的形貌及其压印形态，不难推断出，热轧钢卷压入的脏污是个混合物，且由软硬两类物质组成，硬的物质是脏污的核芯，核芯颗粒的数量和大小决定脏污压入的形态，单一颗粒形成点状脏污，多颗粒形成叶状颗粒，无核芯颗粒或核颗粒细小形成条状脏污。
点状脏污对基板的压印的影响程度决定于其核芯大小，核芯越大，其压入面积和深度也越大;条状脏污核芯一般较小，所以其具有较好延展性，对基板的压入深度轻微，但条状脏污如含有（大于5mm）较大的核芯，其影响程度将会加深;由一颗较大的核芯和数颗细小的核芯组成的叶状脏污压入基板后，其压印一般都较明显。
3 脏污压入缺陷的预防
涟钢自2014年生产供应VAMA基板，脏污压入一直困扰着涟钢的质量人员，它是VAMA基板脱单、返修和质量异议的主要原因之一，为减少脏污压入对VAMA基板表面质量造成的影响，前期，涟钢热轧板厂主要采取以下两种预防办法。
1） 定期清理：利用轧机停机、检修或待机时间间隙，采用高压水对精轧机进行清理;
2） 隔挡脏污掉落：采用在精轧入口刮水板上焊接防护板，封堵辊缝喷淋护板与刮水板之间的缝隙等方法阻挡脏污掉落在钢卷上表面。
采用以上两条途径后冷轧基板的脏污压入情况有所改观，尤其是大型和批量的脏污压入发生率得到了大幅度的减少。
热轧精轧机架间采用封堵板的阻挡对预防脏污压入有一定的效果，但存在挡护范围不全，挡护板上的脏污必须尽早清理等局限性，另外受高温易腐蚀环境的影响，如果防护板材质不合理，容易导致烤焦，成为异物压入的一个新隐患。
采用以上定期清理和隔挡脏污掉落措施后，2250生产的冷轧基板脏污压入情况有所改善，但涟钢供VAMA基板脏污压入的发生率仍然有1%左右，尤其是2016年8月份，VAMA基板脏污压入的发生率竟然达到了2.26%。
为进一步减少脏污压入产生的影响，2016年9月下旬涟钢2250热轧板厂在精轧F5-F7机架入口和F4-F6机架出口安装了侧喷装置，采用高压水喷，并将挡板材质改为钛板。精轧机架间的侧喷装置如下图6所示。
精轧间采用侧喷装置对钢卷上表面进行吹扫后，2250热轧基板脏污压入情况得到了有效的控制，2016年10月份和11月份的脏污压入的发生率较之前减少了3倍以上，连续两月VAMA基板脏污压入的发生率都控制在0.5%以下的较好水平。
下图7统计的是2016年1-11月份涟钢供VAMA基板脏污压入缺陷的发生率。
4 脏污压入的判定
目前，冷轧基板表面判定准则中已对脏污压入缺陷的判定进行了修订，根据形貌和尺寸大小仍将脏污压入分为中等、严重和致命三个等级。
1） 条状脏污压入的判定：条状脏污压入深度浅，中等和严重数量≤10个以内的允许按一等品判定，致命等级的不允许;
2） 点状脏污压入的判定：点状脏污压入深度一般较深，中等以上的都不允许;
3） 叶状脏压入的判定：叶状脏污压入的直径一般较大（30mm以上），且压入的深度深，中等、严重和致命的缺陷都不允许。
另外，受表检仪检查环境的影响，热轧表检仪常能检测到一种形貌与脏污压入相似的伪缺陷（如下图8），经验证此伪缺陷为机架间掉落的油污（油水印子），表检仪前安装侧气喷装置能有效减少伪缺陷的产生，以减少检查和判定人员的劳动强度和误判定。
在保证钢卷重量的前提下，头尾不合格的脏污压入缺陷可以采取返修切除的方法让钢卷返修后升级。
5 结论
冷轧基板的脏污压入产生于热轧精轧机架间的掉落物，改善热轧水质有利减少脏污压入的影响，要减少脏污压入的产生必须定期对机加进行清洁，机架间架设挡护板可以阻挡部分脏污的掉落，但不能完全消除脏污压入，定期清理机架，在精轧机架间的入口和出口设置侧喷能基本消除热轧工序的脏污压入。
参考文献：
1 黄其义.热轧带钢异物压入缺陷分析及改进措施.金属材料与冶金工程.2015.
2 李峰、叶学卫、姜正连、黄健.冷轧带钢表面缺陷识别与控制冶金设备.2010.