平板玻璃点状缺陷在线检测

主要起草单位：中国建材检验认证集团秦皇岛有限公司（国家玻璃质量监督检验中心）、台玻长江玻璃有限公司、佛山市顺德区质量技术监督标准与编码所、河北润安建材有限公司、四川恒固建设工程检测有限公司、华测检测认证集团股份有限公司、福耀玻璃工业集团股份有限公司、东莞市华喜机电工程有限公司、江西宏宇能源发展有限公司。

主要起草人：吴楠、黄建斌、万峰、李虎、刘晖、温汉平、孟照林、刘焕章、杨伟、何世猛、桑路明、赵斌。 2100433B

2018年6月7日，《平板玻璃点状缺陷在线检测》发布。

2019年5月1日，《平板玻璃点状缺陷在线检测》实施。

LED点状灯分为目标点光源（Target Point）和自由点光源（Free Point）两种类型。

目标点光源可用来向一个目标点投射光线，其光线的分布属性有各向同性 （isotropic）、聚光灯（spotlight）和网状（web）三种。 自由点光源的功能和目标点光源一样，只是没有目标点，用户可自行变换灯光的方向。同样，自由点光源也具有上述三种光度控制光线分布的属性。

线光源也分为目标线光源（Target Linear）和自由线光源（Free Linear）两种类型。目标线光源可用来向一个目标物体投射光线，其光线的分布属性有漫射（Diffuse）和网状（Web）两种。

自由线光源的功能和目标线光源一样，只是没有目标物体，用户可自行变换灯光的方向。同样自由线光源也具有上述两种光度控制光线分布的属性。其中光线的漫射分布将在某个角度以最大的强度向表面投射光线，随着角度的倾斜光线强度渐减。Web分布类型允许用户自定义灯光的发射强度。

SPHC钢为普通热轧产品，虽然强度较低，但具有较高的塑性、韧性、焊接性能和良好的压力加工性能，广泛用于制造各种面板、焊接结构件、冷热轧薄钢板及以其为原板制成的镀锌、镀锡及塑料复合薄钢板等。近年来该类产品在国内市场中的需求量逐年上升，用户对该钢种的要求也越来越严格。用户在使用本钢生产的热轧SPHC产品的过程中连续反馈出现白色条状缺陷。

炼钢缺陷缺陷形貌及微观组成

1、宏观形貌

SPHC冷轧基料主要供用户镀锡生产罐头瓶、瓶盖等，镀锌生产各种管、面板等。

2、微观形貌及组成

通过大量的SPHC热轧产品白色条状缺陷样品微观组织的观察及对比，白色条状缺陷的微观组织基本可以分为图1中所示两种组织形态。

在微观下观察表面缺陷部位，图1（a）中存在明显分层、起皮，而图1（b）中则表现为长条链线状碎裂异物嵌入。

图2中缺陷部位继续放大，微观形貌及主要成分情况如图2。

图2（a）中1、3点及图2（b）中主要是氧化铝、氧化铁夹杂，且含有钙和磷的夹杂物，导致白色条状的原因是以氧化铝为主复合类夹杂物。而图2（a）中2、4点则不含Al、Si等元素，应为铸坯皮下气泡在后续轧制过程中拉长并破裂导致缺陷产生。

炼钢缺陷缺陷形成原因分析

综上微观形貌及组成成分含量分析，白色条状缺陷的形成主要是气泡与以氧化铝为主的复合类夹杂物共同作用的结果。转炉出钢过程中会将部分高氧化性炉渣带入到钢包中，精炼处理过程中对钢包顶渣改质不彻底，在浇铸过程中通过长水口进入中包中污染中包钢水，或者合金化后软吹时间及镇静时间不足，造成钢水脱氧产物Al₂O₃夹杂物上浮不充分，滞留在钢水中，在后续轧制过程中成为裂纹源，并在均热之前导致裂纹形成，然后在后续轧制过程中Al₂O₃夹杂物再被压碎，形成长条链线状缺陷，这些线状缺陷在镀锌、锡过程中被覆盖，从而形成板面条状缺陷。

如果钢水脱氧不彻底，浇铸保护不好导致浇铸过程中钢水吸氧，大包浇铸末期下渣导致中包中全氧含量过高或者连铸浇铸过程中长水口和浸入水口吹氩过大导致钢水中氩气气泡未充分上浮形成铸坯皮下气泡，在后续轧制过程中气泡破裂形成表面起皮，宏观表现为板面白色条状缺陷针对上述产生白色条状夹杂原因，对炼钢厂的生产工艺进行分析，发现存在以下问题：为降低合金成本，脱氧合金化调整到精炼前进行，致使大量脱氧产物上浮不充分；部分用户因C含量设计偏低，必须选择RH路径生产，导致顶渣无法改质；LF路径生产的SPHC处理时间较短，无法对顶渣进行充分改质，且软吹时间偏短；连铸浇铸过程中，大包浇铸末期下渣量较多，污染中包钢水；为防止浇铸过程中水口堵，浸入水口氩气量较大，导致铸坯内氩气泡较多，上浮不充分。因此，冷轧用SPHC钢种生产过程中必须进行工艺优化，以保证钢水纯净度满足后续轧制工艺的要求。

炼钢缺陷工艺优化

1、出钢过程脱氧

炼钢出钢过程进行脱氧，保证精炼前钢水中氧的质量分数<50×10^–6。为降低合金成本，脱氧合金化调整到精炼前进行，在实际使用过程中用户反馈白色条状缺陷增加，因此仍然调整为转炉出钢过程中脱氧合金化。炼钢出钢过程中脱氧，由于出钢过程钢水的搅动，以及出钢后吊运到精炼处理位前镇静，促使大部分脱氧产物Al₂O₃夹杂颗粒上浮，由顶渣吸纳。而如果在精炼处理前期脱氧，虽然可以吹氩搅拌使夹杂物上浮，但其搅拌力度较出钢过程钢水冲击力度小，夹杂物上浮也不如前者充分。因此炼钢出钢过程充分脱氧可以减少白色条状缺陷的形成。

通过对比生产的转炉出钢脱氧和精炼LF前脱氧的两个牌号SPHC产量和热连轧轧制过程中产生夹杂的比例发现，LF处理前脱氧炉次在热轧轧制过程中产生的夹杂比例（3.28%）远高于转炉出钢过程脱氧炉次的比例（0.62%）。

2、调整生产工艺

由于早期SPHC冷轧基料设计碳含量较低，工艺路径采用RH，无法对顶渣进行改质，未改质的顶渣中氧含量较高，在精炼处理过程中与钢水进行传质，导致精炼处理困难，且在镇静过程中进一步向钢水中扩散，造成烧铝、硅等现象，且在浇铸过程中在大包浇铸结束前出现下渣现象造成未改质顶渣对钢水的污染，导致铸坯中产生Al₂O₃夹杂，进而在轧制过程中形成白色条状缺陷。因此与用户及研发部门协调，对钢种设计成分进行调整。碳含量适当提高，采用精炼LF处理位进行处理，处理过程中造白渣对钢包顶渣进行改质处理。

3、合理安排生产

合理安排生产节奏，保证精炼处理周期，尤其需要保证脱氧合金化后的软吹时间和处理后钢水镇静时间。精炼处理过程中要有充足的时间进行造渣处理，减少钢水顶渣的氧含量；脱氧合金化后适当的软吹和镇静时间能够促使精炼处理过程中的二次脱氧产物充分上浮排除，减少白色条状缺陷的形成。有资料表明，随着软吹氩气时间的增加，钢中总氧含量不断降低，在软吹氩12min后，钢水总氧含量变化不明显。从软吹氩过程中钢中夹杂物含量变化来看，钢包软吹氩时间应保持在15min以上。

调整精炼处理周期以前，冷轧基料SPHC精炼处理周期与其他低碳钢种生产时间相同，按35min进行处理，如非必要在精炼处理过程中不进行改渣处理。冷轧基料生产时间延长10min，处理过程中必须对钢包顶渣进行改渣处理，并延长精炼处理后的软吹时间，考虑生产节奏、静置时间等因素，软吹时间由原来的6min延长到12~15min，通过吹氩使夹杂物充分上浮。

4、控制氩气流量

在连铸浇铸过程中，为防止水口堵，水口保护氩气流量较大，现场观察经常可以看到浇铸过程中为保证结晶器内钢水液面的气泡数量，浸入水口氩气流量开到最大。

为避免氩气流量过大致使氩气气泡进入钢水中形成铸坯皮下气泡，在轧制过程中气泡破裂出现白色条状缺陷，在连铸做好保护浇铸，控制浸入水口氩气流≤5L/h。

5、控制大包下渣量

在大包浇铸末期，由于靠近钢包水口处钢水形成了漩涡，导致钢包渣可能沿长水口进入中间包中。而炼钢厂为降低钢铁料的损耗，大包浇铸末期一般都是在下渣检测红灯亮后才关闭滑板，会出现少量钢包渣进入中间包中污染钢水。为避免这种现象的发生，炼钢厂提高了冷轧基料SPHC生产过程的下渣检测等级，规定黄灯亮即关闭滑板，减少进入中间包中的钢包渣。 2100433B