0 前言

国内某连退机组退火炉部分由预热段、加热段、均热段、缓冷段、快冷段、时效段、最终冷却段和水淬段8个部分组成，其中水淬段的作用是将终冷之后170 ℃的带钢经过水淬槽中脱盐水的冷却降至45 ℃以下，完成整个退火过程，并满足平整机所需要的轧制温度,水淬在带钢的快速冷却过程中具有重要意义。该连续退火机组自热负荷试车后开始，出退火炉水淬槽后带钢表面存在水淬斑缺陷，当气温偏高且生产厚料时这一缺陷尤为突出，严重影响机组产品质量和产能发挥。

1 水淬斑形貌及成分分析

1.1 形貌特点

水淬斑有两种形貌，一种是呈较深色带状分布的水淬斑,局部有水淬沉浸辊表面方格纹，且上表面比下表面严重；另一种是呈浅色云纹状分布的水淬斑，均匀分布在整个板面(如图1所示)。当生产厚度规格为1.2 mm～2.0 mm厚料且炉子速度较慢时或有较大幅度的降速容易产生网格状水淬斑，云状水淬斑产生无规律。

1.2 缺陷斑表面成分和水质研究

  

(a) 网格状水淬斑

  

(b) 云状水淬斑图1 水淬斑形貌

初步分析水淬斑是带钢在水淬槽内产生的氧化层，取正常带钢和水淬斑缺陷样，通过扫描电镜对两者表面形貌及化学成分进行分析，结果显示：有水淬斑的缺陷样表面含氧量与正常带钢差别不大，但是含有少量的硅成分(如图2所示)。

按文献发表年度进行统计，形成移动阅读研究文献年度分布图，如图1所示。2004—2009年是国内移动阅读的探索期。该时期移动阅读WAP网站兴起，如移动梦网，随后手机报诞生、免费WAP网站获得蓬勃发展；该时期针对移动阅读的研究初步兴起，文献量增长缓慢，影响力较小，但同时期的电子书市场不断膨胀，涌现出大量阅读客户端。2010—2018年移动网络和智能终端快速普及，移动阅读相关研究成果大量涌现，2013年迎来研究的高峰。

  

(a) 正常样品成分分析

  

(b) 水淬斑样品成分分析图2 样品的电镜扫描对比

继续用辉光检测带钢表面不同深度的成分，结果如图3所示。图中横坐标为检测深度，纵坐标为氧含量，图中可以看出正常样和水淬斑样在氧化深度上有明显区别，正常试样氧含量在深度1 μm范围内较高，而水淬斑试样氧含量在深度2 μm范围内较高。这说明水淬斑试样和正常试样表面都发生了一定程度氧化，但水淬斑试样的氧化层深度要大。

  

(a) 正常试样

  

(b) 水淬斑样图3 辉光检测氧含量对比

豇豆在发酵过程中亮度值L*、红绿值a*、Vc和原果胶含量、硬度均逐渐降低，而黄蓝值b*和总酸含量逐渐上升，均有亚硝酸盐峰出现，且豇豆在发酵过程中其硬度变化与其原果胶含量密切相关，表明原果胶含量的变化在豇豆硬度改变中起着重要作用。发酵方式对泡豇豆在发酵过程中的色泽、总酸、亚硝酸盐和果胶、硬度等有较明显的影响(P<0.05)，其中直投式乳酸菌剂发酵的样品色泽金黄，脆嫩，总酸上升更快，启酵更快，Vc保存较好，成品亚硝酸盐含量低，食用安全性更好，综合品质优于自然和母水发酵，较适于泡豇豆的生产。

水淬斑产生原因可能为水淬槽水质有问题，带钢通过水淬槽时，水中杂质粘附在带钢表面或水淬槽内的水蒸气与水淬入口的高温带钢发生了氧化反应。对水淬槽脱盐水取样并与某同类机组水淬槽水质检验对比，结果见表1。

(1)利用停机检修时间对水淬槽进行彻底清洗，并对槽内已经生锈的螺栓、螺母更换为不锈钢材质螺栓、螺母，保证槽体内的清洁。

 

表1 某同类机组与本机组水淬槽水质化验对比

  

项目Si/(μg·mL-1)Fe/(μg·mL-1)Mn/(μg·mL-1)SO42-/(μg·mL-1)Na2O/(μg·mL-1)Al/(μg·mL-1)PH值某同类机组0．380．72．230．420．67<0．015．33本机组0．641．062．320．379．39<0．017．61

从表1可以看出，本机组水淬Na2O含量远高于对比机组，其次是Si、Fe和PH值的含量也要高于对比机组，较多的碱和残铁带入了水淬槽内。可能为清洗段未洗干净导致残留碱液和铁粉带入水淬槽产生[1]。

2 水淬槽结构与功能研究和改进

2.1 水淬斑产生的两种理论分析

根据现有的两种理论对水淬板产生原因进行分析：第一种是压入性水淬斑，国内研究人员通过数值模拟研究发现在淬水槽底部出现速度突变区域(如图4所示)，在沉浸辊附近有向上的回流现象，其可能引起淬水槽底部杂质被卷起，并被沉没辊和带钢之间挤压，导致杂质附着在带钢产品表面，进而产生质量缺陷；第二种是反应腐蚀性水淬斑，即在高温、高湿大气环境中冷轧钢板表面将形成薄层水膜。在薄水膜下方的暴露点与非暴露点之间，或薄水膜下的暴露点和较厚水膜的区域之间，会形成腐蚀电池。反应过程如下：(1) 阳极过程：Fe - 2e = Fe2+；(2) 阴极过程：2H2O + O2 + 4e = 4OH-；(3) 生锈过程：Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2，4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3[3]。

大多数的甲状腺癌为实性结节，但也存在少量的囊变，如果以是否囊变作为判定甲状腺癌的标准，那么势必会出现误诊。本次研究结果在有无发生囊变方面，甲状腺癌与甲状腺良性结节比较差异无统计学意义，P＞0.05。

  

图4 水淬槽水流速度矢量图[2]

2.2 水淬槽设计和应用存在的问题

根据两种不同的反应机理对水淬槽结构和设备进行检查和研究，发现三个可能与产生水淬斑缺陷有关的问题：

(3)水淬入口防止蒸汽进入终冷段的冷凝器未投入使用(如图7所示)，这可能导致水淬槽中高温蒸气向上逆行，在高温条件下与带钢发生反应产生锈蚀。

  

(a) 集水槽被污染的水回流到水淬槽

 

(b) 槽体碳钢连接螺栓锈蚀

图5 水淬集水槽污染物来源

(3)恢复未启用的蒸汽冷凝器手阀,保证冷凝器防蒸汽逆行进入高温区的功能正常。

  

图6 水淬槽体内铁锈和杂质沉积

(1)材质选择问题。水淬集水槽和槽体部分连接螺栓材质为碳钢，水淬挤干辊甩出的水经过集水槽流入水淬槽，长时间生产后集水槽槽体锈蚀，将铁锈带入水淬槽,槽体内高湿环境下连接螺栓产生锈蚀顺着连接处缝隙也会进入水淬槽导致槽内水质污染(如图5所示)。

  

图7 未投入使用的蒸汽冷凝

2.3 水淬设计缺陷改进和功能恢复

(2)对集水槽回流装置进行了封闭处理，将集水槽流入水淬槽的开口进行焊接封闭，另外加装排水管路将集水槽内的污水排至废液坑(如图8所示)。

总之，从欧洲法院排除对另一成员国的实体法进行评估可以看出，欧盟家事诉讼中不方便法院原则的核心在于寻找承载儿童利益最大化的程序性规则，以此充分保护儿童的程序性人权。

为了减轻水淬槽内水质对带钢表面质量的影响，采取以下改进措施：

  

图8 水淬出口集水槽封闭和引流改进

(2)管理问题。检修未按要求彻底三清退场，修复和更换挤干辊时废弃的螺栓、焊条、润滑油脂等杂物掉入集水槽后也会进入水淬槽内，造成水淬槽水质污染，打开水淬槽检查发现水淬沉浸辊和槽壁上附着大量铁锈，罐底除了铁锈沉积外还有大量螺栓、焊条和已锈蚀的铁屑(如图6所示)。

优化执行结束后，不仅可以得到设计变量的最优值，还可以通过Graph得到各个设计变量参数对加速度a的影响，以及各个设计变量参数对于最大伸缩位移、最大垂直位移的影响趋势，即图中绿色的曲线。以图7为例，得到是最大水平位移量分别随5个设计变量变化的影响趋势。这些数据可以为设计位于不同工位、具有不同任务要求的机械手提供一些具有参考价值的设计依据。

(4)建立水淬槽周期性清理机制：将水淬槽清理工作列入每次中修任务，每次检修对水淬槽辊面和墙壁进行彻底清理。

本文设计的索引模块使用基于Java 的全文索引工具包——Lucene 完成，其应用与实现都非常简单，图4所示为设计流程。

3 取得效果

我们分别跟踪了三个阶段中各五个月的水淬斑缺陷改判量统计见表2。其中第一阶段为水淬斑出现当年1～5月份水淬斑改判量；第二阶段为同年增大脱盐水和冷却水置换量的6～10月份改判量；第三阶段为11月份进行集水槽改造和冷凝器功能恢复后的水淬斑改判量。

 

表2 水淬斑缺陷改判量统计

  

对比阶段各阶段水淬改判量/t第1个月第2个月第3个月第4个月第5个月第一阶段014．29228．12283．54203．49第二阶段16．6136．6449．24117．45105．20第三阶段12．30000

通过表2中的数据对比可以发现，随着月份变化气温升高水淬斑有上升趋势，增加脱盐水置换量和冷却水流量可以从一定程度上减少水淬斑改判，但是随着时间的推移，槽内锈蚀和杂质沉积有所增加，改判量显著上升。对集水槽排水和水淬槽体连接螺栓进行更换并恢复冷凝器功能后，水淬槽清洁状况得到显著改善(如图9所示)，从根本上消除了产生水淬斑的污染物和高温蒸汽源，消除了机组水淬斑缺陷。

  

图9 整改后一个检修周期内水淬槽清洁状况

4 结论

(1)水淬出口集水槽、槽体连接螺栓和带钢表面残留铁粉都会产生铁锈进入水淬槽内，随水流流动时位置和分布发生变化，机组升降速时部分污染物发生沉降，进入带钢和沉没辊之间包角处产生压入性水淬斑。通过查找水淬槽结构设计缺陷，可以有效避免水淬槽水质污染，从而减少此类水淬斑的产生。

(2)水淬槽入口处蒸汽量较大，部分蒸汽未及时排出，上升到终冷出口炉喉处发生氧化导致带钢表面锈蚀。水淬入口蒸汽冷凝器投入后可以使高温蒸汽上升过程中凝结下落，避免在高温高湿条件下产生水淬斑。

5 参考文献

[1] 李国彬，曾冰林，李源，等.冷轧带钢表面水淬斑缺陷的控制实践[J].钢铁研究学报，2012，(S1)：15～18.

[2] 朱国和，龚辉，李建中，等. 镀锡生产工艺中淬水槽的水流场数值模拟研究[J].上海金属，2012，34(5)：57～60.

[3] 杜元龙，李处森. 冷轧钢板锈蚀原因及气相防锈油的研究开发[C]. 第十三届全国缓蚀剂学术讨论会论文集[A].昆明：华中科技大学，2004,：354～359.