热轧过程中氧化铁皮的生成与控制

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热轧带钢氧化铁皮控制技术的研究

热轧带钢氧化铁皮控制技术的研究

《热轧带钢氧化铁皮控制技术的研究》1. 引言热轧带钢生产过程中,氧化铁皮的形成是一个不可避免的问题。

氧化铁皮的存在会影响带钢的表面质量和机械性能,因此如何有效控制氧化铁皮的形成成为热轧带钢生产中的一项关键技术。

本文将围绕热轧带钢氧化铁皮控制技术展开深入探讨。

2. 概述热轧带钢氧化铁皮的形成原因在热轧带钢生产中,氧化铁皮主要是由于带钢表面与空气中的氧气发生化学反应而产生的。

而在热轧过程中,高温、高速和严苛的工艺条件下,带钢表面氧化的速度会进一步加快,导致氧化铁皮的形成。

3. 热轧带钢氧化铁皮的影响氧化铁皮的存在会导致带钢表面出现细小凹坑,降低带钢的表面质量。

氧化铁皮还会对带钢的成形加工和表面涂层造成不利影响,进而影响带钢的整体机械性能。

4. 热轧带钢氧化铁皮控制技术的研究为了控制热轧带钢氧化铁皮的形成,研究人员提出了多种技术方案。

其中,常用的技术包括表面处理技术、控制轧制工艺参数技术、控制炉后冷却技术等。

4.1 表面处理技术通过对带钢表面进行镀锌处理等防腐技术,可以有效避免氧化铁皮的形成。

还可以采用化学处理技术,对带钢表面进行脱油和除锈处理,从源头上控制氧化铁皮的生成。

4.2 控制轧制工艺参数技术调整热轧带钢的轧制工艺参数,如温度、速度、压下量等,可以控制带钢表面氧化的程度,进而控制氧化铁皮的生成。

4.3 控制炉后冷却技术在带钢热轧后的冷却过程中,控制冷却速度和冷却介质的温度等,可以有效控制氧化铁皮的生成,并提高带钢的表面质量。

5. 总结与展望在热轧带钢生产中,氧化铁皮的控制技术对带钢的表面质量、机械性能以及生产成本都有着重要的影响。

当前,关于热轧带钢氧化铁皮的研究还处于不断深入的阶段,未来可以进一步探讨新的技术方案,提高热轧带钢的质量和竞争力。

个人观点:在热轧带钢生产中,氧化铁皮的控制技术是一个具有挑战性和研究价值的领域。

通过不断深入的研究与实践,相信未来一定会取得更多突破,为热轧带钢生产提供更多有效的控制技术,不断提高产品质量和市场竞争力。

热轧带钢表面氧化铁皮控制与消除

热轧带钢表面氧化铁皮控制与消除

热轧带钢表面氧化铁皮控制与消除随着国民经济的快速发展,各种新技术的层出不穷都大大推动了钢铁行业的发展,作为国民经济的主导行业之一,钢铁行业对我国经济建设的发展有着极其重要的影响和作用,对此,必须引起高度的重视。

文章主要针对作为钢铁行业重要品种之一的热轧带钢在现阶段存在的一些问题进行简要的分析与总结,并针对其质量问题提出了相应的解决措施,从而减少成本的大量输出,提高整体的综合效益。

标签:热轧带钢;表面氧化;控制分析1 热轧带钢氧化铁皮控制技术及其发展1.1 热轧带钢生产工艺流程在进行生产工艺前,必须清楚的了解每一个板坯连轧施工作业方式,通常情况下,板坯是经由炼钢连铸车间的连铸机将其直接推入热轧板坯库,然后再经由加热炉加热进行连铸作业。

针对不能直接进行加热的板坯,可先将放入保温库然后通过吊车直接运送加热炉内进行加热。

这样做的目的不仅仅可以保证板坯不被损害且为直接轧制创造了可能。

连铸板坯是利用计算机技术进行数据的整合,通过辊道将其直接运送至板坯库,操作人员可以在其监视器上进行板坯相关问题的处理,针对不合格板坯可以直接进行核对,并进行登记输入,这样不仅仅提高了工作效率,还有效的避免了不合格板坯在生产过程中的使用,大大提高了质量,避免不必要损失的发生。

利用计算机进行整合管理也将成为未来钢铁行业发展的趋势之一。

普通板坯进行装炉连轧时,要按照相应的步骤进行连轧,这样才能保证其质量。

连轧过程中,要针对连轧板坯的数量、重量进行一一的核对,保证没有错漏的情况下就可以直接推入炉内进行辊道连轧,然后经过测试、定位再进行加热。

连铸和热轧作为不同的两种工艺,在直接热装轧制中都起到了至关重要的作用。

为了有效的降低生产成本,提高工作效率可以制定相同的生产计划,将合格的连铸板坯在指定的加热炉内进行加热,这样就减少了板坯反复运送的吊车作业,可以通过卸料直接进行热装板坯至加热炉内,板坯在经过了加热以后通过上料辊道由装钢机进行加热一定温度后,就可以按照轧制的要求拖钢,最后放在加热炉出炉的辊道上。

热轧带钢氧化铁皮控制技术要点

热轧带钢氧化铁皮控制技术要点

热轧带钢氧化铁皮控制技术要点摘要:氧化铁皮是钢坯在加工过程中所产生的一种物质,会对钢坯质量产生直接影响,所以必须明确氧化铁皮产生的具体原因,才能够制定科学的控制技术方案,将氧化铁皮产生的质量影响进行控制,是提高热轧带钢加工生产质量的有效方式。

因此,本文详细介绍了热轧带钢氧化铁皮的具体分类、形成机理以及组成,对氧化铁皮产生的影响因素进行全面分析,并阐明了氧化铁皮的控制技术要点,旨在进一步提高炼钢技术水平。

关键词:热轧带钢;氧化铁皮;控制技术;关键要点;发展我国钢铁行业发展受到很大阻碍,在国家政策的要求下,钢铁材料加工能耗不断提升,使得钢铁行业经济效益受到很大影响。

当前钢铁加工需要使用“减酸洗”甚至“免酸洗”的原材料产品,为了满足该需求,我国钢铁厂开始研发热轧免酸洗钢生产技术,其研究重点为发展氧化铁皮控制技术,在热轧过程中,氧化铁皮的压入是热轧带钢表面出现斑点等质量问题的主要原因,所以必须采用科学的控制技术,才能够降低氧化铁皮对钢材的质量影响,从而提高生产经济效益。

1热轧带钢氧化铁皮分类根据热轧带钢氧化铁皮产生的过程可以分为钢坯在加热炉内产生的一次氧化铁皮、进入精轧机组前生成的二次氧化铁皮以及精轧机组和冷却过程中产生的三次氧化铁皮。

在加热炉内产生的一次氧化铁皮厚度一般在1mm足有,随着加热时间的提高以及加热温度的提升,钢坯氧化铁皮的厚度也会不断增加,从而形成一层氧化铁皮覆盖在钢坯表面,通常会在除鳞箱内采用高压水将氧化铁皮去处;二次氧化铁皮通常在进入粗轧机前在除鳞箱和精轧机前采用高压水去除;三次氧化铁皮一般在轧制期间采用铁磷抑制剂、精轧温度控制以及卷取温度等方式对氧化铁皮的厚度进行控制,最后采用喷丸工艺将其去除[1]。

2热轧带钢氧化铁皮产生机理分析通常情况下,纯铁的氧化过程为铁→氧化亚铁(含氧量23.25%)→四氧化三铁(含氧量为27.64%)→氧化铁(含氧量30.04%)。

在对铁氧系热力学的分析中表明,铁在氧化过程中会形成许多独立物质,比如富氏体、铁内氧化物固溶体以及氧化固溶体等[2]。

热轧板带钢氧化铁皮产生原因及控制分析

热轧板带钢氧化铁皮产生原因及控制分析

热轧板带钢氧化铁皮产生原因及控制分析摘要:随着我国综合国力的持续提升,各行业都得到了更好的发展,其中,汽车工业与家电行业都得到了很好的发展。

同时,对钢板表面质量也提出了更高的要求,IF钢冷压板是比较常见的一种,由于缺陷需要经过多道工序,因此最终表现形式也比较复杂,各个生产厂家,炼钢厂与轧钢厂之间,由于不清楚问题的主要原因,而出现了责任互相推卸的问题,有的企业还采取了盲目的方式,浪费了较多的人力物力与财力。

为此,本文着重分析了热轧板带钢表面氧化铁皮的成因,并在此基础上给出了相应的处理对策。

关键词:汽车工业;表面质量;热轧板;处理对策引言:经仔细分析和了解,带钢表面氧化铁皮的压入对质量会造成很大的影响,也是经常出现的问题,会造成带钢加工性能不断下降,甚至会加大材料失效问题发生的可能性与几率,因此,工作人员要对氧化铁皮缺陷产生的主要原因展开深入的分析,然后通过科学的方式,将问题得到有效的解决,从而提高产品的整体质量,节省更多的费用,为企业带来更多的经济效益。

在此基础上,本文主要对热轧板带钢氧化铁皮产生原因以及控制策略进行深入探讨。

1.炉生氧化铁皮与控制被投入到加热炉中产生的氧化铁皮被称为炉生氧化铁皮,也可以被称为一次氧化铁皮。

在大量的实验中,我们发现,氧化主要是由两种元素扩散产生的,因为它的内部含有更多的铁离子,氧很少,因此会形成更低的氧化物,而更多的是更高的氧化物。

1.1炉生氧化体的影响因素分析分析后发现,产生氧化铁的原因有四个。

钢的氧化并不是一成不变的,它会随时间的流逝,温度的上升而加速,表面的温度越高,氧化的程度就越重,实际的氧化铁的厚度就越厚。

第二,在炉中形成。

在这种高温环境下,钢铁在炉子里呆的时间越久,生成的氧化铁就越多。

第三种,则是炉中的气体影响。

根据炉膛气氛对铸坯氧化度的影响,按从重到轻的顺序排列。

炉膛中的氧化性气体有:氧,二氧化碳,水,二氧化硫等。

还原气包括一氧化碳,氢气等。

通过有效地控制空气和燃料的比例,保证了容器处于微弱的还原状态,从而有效地控制了氧化反应。

热轧氧化铁皮的成因及去除方法

热轧氧化铁皮的成因及去除方法

热轧氧化铁皮的成因及去除方法摘要:氧化铁皮是热轧窄带钢比较常见的问题。

其根源就是Fe充分氧化成Fe2O3的结果。

本文就主要对热轧氧化铁皮的成因和去除方法进行详细探讨。

关键词:普碳轧制窄带钢;氧化铁皮;因素;去除措施热轧板卷的表面通常呈蓝灰色,并且表面光滑,具有一定的光泽。

但是由于不同钢种的化学成分与轧制工艺不同,有时候钢板表面会出现红色氧化铁皮(俗称红锈),特别是对含硅钢,红色铁皮显得尤为严重[1]。

这既影响产品的外观,又会造成轧辊的磨损加重,以及钢板因铁皮的压入而影响表面质量。

1热轧氧化铁皮的成因高温状态下,钢中Si元素含量越高,其产生的氧化铁皮黏性就越大,并越难以去除,因此氧化铁皮的产生与除鱗后铁皮能否彻底清除有直接关系。

热乳过程中,一次除鱗后钢板表面氧化铁皮主要为FeO。

高温度状态下FeO塑性强、不易破碎;但在低温状态排制时,FeO塑性急剧降低易发生破碎,破碎的FeO与空气接触面积增加氧化从而生成Fe2O3。

钢板卷取结束后并没有停止与氧气的氧化反应,进一步使氧化产物中的Fe2O3含量增加,最终表面的氧化铁皮变为红色。

根据热轧工艺过程,可以将板卷表面氧化铁皮可分为三类:一次氧化铁皮,二次氧化铁皮,以及三次氧化铁皮。

一次氧化铁皮为炉生氧化铁皮,即板坯在加热炉加热过程中产生的。

二次氧化铁皮是在粗除鳞后,粗轧过程中产生的。

顾名思义,三次氧化铁皮即在精除鳞后,精轧与层流冷却过程中产生。

本文介绍的是普碳轧制窄带钢的氧化铁皮,此处只考虑一次和二次氧化铁皮。

下面按照热轧的工艺过程,阐述氧化铁皮的成因及对策。

1.1一次氧化铁皮的成因普碳轧制窄带钢在热轧前,往往要在1100~1300℃加热和保温。

在此温度下,钢表面与高温炉气接触发生氧化反应,生成1~3mm厚的一次鳞[3]。

该一次鳞也称为一次氧化铁皮。

一次鳞的内部存在有较大的空穴,一次氧化铁皮为灰黑色鳞层,呈片状覆盖在钢板表面。

鳞层主要成分由磁铁矿(Fe3O4)组成。

热轧板卷红色氧化铁皮的成因及对策

热轧板卷红色氧化铁皮的成因及对策
及力学性 能实 验 ,检 查红鳞及氧化铁皮 的压入是 否对 压 入 。
力学性能造成影响 。具体取样位置如图 2 所示 。
DS
l3 I 1 1
l3l 2 1
l1 3 I 3
l3 I 4 1
l1 3 l 0S 5
图2 取样分布图 表 1 氧化铁皮厚度分布
从铁 皮 的形貌 看 ( 图 3 ,氧化 铁 皮结 构 比较 力 学性能完全满足要求 ,未见 表面氧化铁皮对卷板力 见 ) 复杂 ,氧化铁皮 内部结构 比较致密 ,氧化铁皮 与基 体 学性 能造成影 响。
的界 面有 凹坑 ,说 明有氧化铁皮压人 的迹象 。外部 为
较松散 的 F e 。 O 从力 学性能来看 ( 表 2 见 )试验 钢 的力学性 能较
时 ,没有 形成 F O F ,i 4 e /eS0 的锚状 物 ,易于 清除 。根

加热 过程中会在氧化铁皮层和基体之 间形成铁橄榄 石 据实际情况 ,一般将此类钢种 的出炉温度定位 14 20 以上 比较合适 。同时加大 除鳞 压力 ,增加粗轧除鳞道
熔 融后 的 F i 会 以楔形侵 入鳞与铁 质 中,这 样 次 ( eSO 便 有条 件的话 ,可 以每 一道次 除鳞 ) ,也可 以有效
鳞 与铁质界 面就形 成 了错 综复杂 的特殊结 构 的鳞 层。 的减少红 色氧化 铁皮 的产生 。通 过采取 上述措 施后 ,
F O与 基体 之 间形成 F ,i e e e O . O共 析产 物 ,F O与 实际的结果表 明,带钢表面红 色氧化 铁皮明显减轻或 S F e 共 析产 物 之 间存 在较 大 的空洞 。从 上 面 的能谱 结果 者消除 ( 图 1 ) 见 0。 来看 s 只是富集 在 氧化铁 皮 中的氧化 亚铁 中。温 度 i

热轧带钢表面氧化铁皮的成因与控制

热轧带钢表面氧化铁皮的成因与控制

热 轧 带钢 表面 氧化铁 皮 的成 因与控 制
冷 光荣 。 范红 梅 , 艳辉 王
( 新余钢铁集 团有限公司 , 江西 新余 38 0 ) 30 1

措施 。
要 : 介绍热轧带钢表面氧化铁皮的形成机理 , 从化学成分、 轧钢工艺等方面提 出了控制氧化铁皮生成的


词 : 热轧; 带钢; 氧化铁皮; 工艺
收 稿 日期 :0 1 一) 男 , : 16 , 江西高安人 , 高级工程师 , 事金属材料研 究工作。 从

西


21 0 2年 8月
图1 F e一0平衡相 图
3 带钢表面氧化铁 皮的组成及酸洗性能
带钢表 面 的 氧化 铁 皮 通 常 是 从 内到 外 按 FO、 e F F 。顺 序 排 列 的 氧 化 铁 皮 层 。 由 FO、 e0 、 e0 e F。 F , 结构 形式组 成氧 化铁皮 , 由外层 较 e0 、e0 等 是 薄 的 F 。中间层 F 和最 内靠基 体 的 FO层 组 e0 、 e0 e 成 J 。通过测 量 氧化 铁皮 的形貌 J发现 FO层 结 , e 构疏 松 , 内部有 较大 的孔洞 , 酸洗 过程 中酸液 容易 渗 入 FO结 构 内部 , 容易 被还原 分解 , e 最 即最 容易 酸洗
成 F 2 3 eO 。
2Fe+O2=2 O Fe 3 Fe+2 02= Fe O4 3
4F 3 e O4+ O2= 6F 2 e O3
2 带 钢 表 面 氧 化 铁 皮 的 成 因
据 F —O 平 衡 相 图 , 度 在 5 0 13 1 o e 温 7 7 C
时, 郁氏体( eO 在 FO中的 固溶体 ) F, e 处于稳定状 态 ; 50 以下时 , 氏体 发生 共析 反应 生成 仅一 在 7 郁

热轧后表面氧化铁皮构成

热轧后表面氧化铁皮构成

热轧后表面氧化铁皮构成热轧是一种重要的金属材料加工工艺,可以将金属坯料加热至一定温度后,在压力的作用下通过轧制机械进行塑性变形,使其形成所需的形状和尺寸。

然而,在热轧过程中,由于金属表面与空气接触,会导致表面氧化铁皮的形成。

热轧后表面氧化铁皮的形成主要是由于金属表面与空气中的氧气发生氧化反应所致。

在高温下,金属表面的铁元素与氧气发生化学反应,生成氧化铁。

这些氧化铁颗粒会附着在金属表面,形成一层薄薄的氧化铁皮。

氧化铁皮的形成对于热轧后的金属材料具有一定的影响。

首先,氧化铁皮会降低金属材料的表面质量。

由于氧化铁皮的存在,金属表面会出现不光滑、不均匀的情况,影响材料的外观和质量。

其次,氧化铁皮还会降低金属材料的耐腐蚀性能。

氧化铁本身就具有一定的腐蚀性,容易与环境中的水和氧气发生反应,导致金属材料的进一步氧化和腐蚀。

为了减少热轧后表面氧化铁皮的形成,需要采取一些措施进行防护和处理。

首先,在热轧过程中,可以在金属表面形成保护膜,防止金属与氧气直接接触。

采用一些化学物质或涂层,形成一层保护性的膜,可以有效减少氧化铁皮的形成。

其次,热轧后的金属材料需要进行酸洗处理,将氧化铁皮去除。

酸洗可以通过浸泡或喷淋的方式,将金属材料表面的氧化铁溶解掉,从而恢复金属表面的光洁度和质量。

除了以上的防护和处理措施,还可以通过调整热轧工艺参数来减少氧化铁皮的形成。

首先,控制热轧过程中的氧气含量,减少氧气与金属表面的接触,可以有效降低氧化铁皮的生成。

其次,控制热轧过程中的温度,过高的温度会加剧氧化反应的速度,导致氧化铁皮的形成更为严重。

因此,在热轧过程中,需要根据金属材料的特性和要求,合理控制温度参数,以减少氧化铁皮的产生。

总的来说,热轧后表面氧化铁皮的形成是由金属表面与空气中的氧气发生氧化反应所致。

氧化铁皮的存在会影响金属材料的表面质量和耐腐蚀性能。

为了减少氧化铁皮的形成,可以采取防护和处理措施,如形成保护膜、酸洗处理等。

此外,调整热轧工艺参数也是减少氧化铁皮的一种有效方法。

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热轧过程中氧化铁皮的生成与控制摘要:热轧带钢厂生产计划编排中,大都仅考虑轧钢制周期的变化,而很少考虑钢坯在加热过程中的氧化烧损及加热炉的节能降耗,前者对轧机状况而言,增加了产量,后者是对加热炉而言,减少了能源的消耗,资源的浪费,是有利于子孙万代的事,又适应了当今社会和谐这个大潮流。

在轧制过程中氧化铁皮的产生严重的影响了带钢的质量,这对企业和用户都是不利的因素。

为了提高我国钢铁企业的国际竞争力,国家投入了大量的人力和物力。

一大批的科研单位和个人为此作出了巨大的贡献,今天我有幸对这个问题做了一些研究,仅供参考。

关键词:氧化铁皮;氧化性气氛;缺陷;表面质量;还原性气氛;加热制度一、前言钢在常温中的生锈就是氧化的结果,在现实生活中随处可见,常温环境中,氧化速度非常慢,当温度达到200℃~300℃时就会在钢的表面生成薄薄的一层氧化铁皮.温度继续升高氧化的速度也随之加快,当温度达到1000℃以上时,氧化开始剧烈进行,当温度达到1300℃以后时,氧化铁皮就开始熔化,这时的氧化速度更为剧烈.如果900℃时烧损量作为1,则1000℃时为2,1100时就为3.5,到1300℃时则为7。

鞍钢1780生产线大都采用冷热坯混装(冷料50%,温料40%,热料10%)且钢坯材质变换频繁,板坯宽度跳跃大,从而导致钢坯在加热过程中氧化烧损增加,均热段氧化铁皮脱落严重,需要频繁的停炉清渣,浪费时间影响了加热炉的正常生产,减少了产量。

轧制中的氧化铁皮严重的影响了质量,需要进行控制。

氧化是不可避免的,但可以控制它的生成量,来减少氧化烧损的损失。

二、热轧生产中钢的氧化过程(一)加热中的氧化初生氧化铁皮与板坯本体的界面结合力主要与板坯在炉时间、空燃比和出炉温度有关。

如板坯在炉时间长、空燃比高、出炉温度高,则氧化铁皮较厚,与板坯本体的界面结合力较强,不宜彻底清除。

且出炉温度高,相应板坯在粗轧机组和中间辊道时的温度高,容易形成较厚的、界面结合力较强的二次氧化铁皮,在精轧机组前除鳞时,亦不易彻底被清除。

此外,界面结合力还与钢种有关,对于容易产生氧化铁皮压入与细孔的钢种,应采取适当的措施,在板坯进入均热段之前及时进行调节,如降低加热炉的空燃比和板坯出炉温度、缩短板坯的在炉时间等。

(二)热轧生产中钢的氧化过程氧化铁皮是在高温下在金属表面形成的一层氧化物,由以下三种薄膜层组成:Feo、Fe3o4和Fe2o3(如图1所示)。

这些薄膜之间的界面结合比氧化铁图1 氧化铁皮结构图皮层和钢表面之间的界面结合更强,所以清除氧化铁皮过程的目的即是破坏钢与氧化铁皮的界面结合。

在热轧带钢的生产过程中,从板坯加热至卷成钢卷,在带钢表面会形成四种典型氧化铁皮:1、在加热炉内生成的初生氧化铁皮;2、在粗轧机组和中间辊道上生成的二次(再生)氧化铁皮;3、在精轧机组中生成的三次氧化铁皮;4、轧后生成的四次氧化物。

三、氧化铁皮的分类氧化铁皮通过颜色及形状和图案进行鉴别。

只有正确的鉴定氧化铁皮的类型,才能针对各种氧化铁皮的成因进行有效的控制。

(一) 炉生一次氧化氧化铁皮炉生与一次氧化铁皮都是在加热炉内形成的。

但是又稍有不同。

1、炉生氧化铁皮炉生氧化铁皮是一种特殊类型的、在氧化铁皮和钢之间具有很强晶面结合力的一次氧化铁皮。

通常是板坯过热的结果,特别是在均热区过热,板坯表面温度变得非常高,以致于氧化铁皮熔回到板坯中。

如图2所示。

轧入颗粒的形状可能是轻微的锯齿状,也可能是非常光滑的泪珠状。

在精轧后的热轧薄板上可以看到一簇缺陷。

2、一次氧化铁皮一次氧化铁皮是除鳞机清除的氧化铁皮飞溅到(弹回)板坯上表面,而被轧入钢板表面形成的。

在粗轧机组呈现为黑色颗粒,其形状如图3,在精轧后的热轧薄板上显现为一个或一组锯齿状水滴。

一次氧化铁皮只发生在上表面,且远离边部,在钢卷尾部更常见到。

(二)耐火物氧化铁皮耐火物氧化铁皮是耐火材料和炉生氧化铁皮的组合。

其产生的原因之一是熔点低的耐火材料滴到板坯表面形成的氧化物,一旦耐火物氧化铁皮在钢坯表面产生,它就阻止炉生氧化铁皮进一步氧化并将自身粘附在钢板上,如图4所示,在热轧板表面上耐火物氧化铁皮的颜色取决于所使用的耐火材料种类,可能是红的、桔红、紫色、棕色或黑色。

图4 耐火物氧化铁皮(三)二次氧化铁皮二次氧化铁皮是在板坯的第一次除鳞之后形成的。

它的厚度与板坯的化学成分、温度、前一次除鳞效率和除鳞后的氧化时间有关。

虽然二次氧化铁皮的单个晶粒尺寸很小,但它们通常是成组的,如图5,由二次氧化铁皮引起的表面缺陷在终轧后的热轧薄板上会呈现为轻度锯齿形的水滴a,波纹图案b,光滑的水滴c和流线型微粒或平滑的污斑区域d。

因为晶粒尺寸小,所以二次氧化铁皮的图案比一次氧化铁皮的图案窄得多。

(四)红色氧化铁皮红色氧化铁皮是一个用以定义与FeO有关的不同种类氧化铁皮的术语。

它们的颜色绝大多数呈铁锈红,但也呈现出从灰红到灰黑色各种各样的颜色,大致与温度有关。

化学成分是影响红色氧化物颜色的因素之一。

其中硅和铌对铁皮的颜色有一定的影响。

如果红色氧化铁皮在温度较高的粗轧发生,铁皮会有紫色或更深的颜色,如果是精轧发生,会有桔红色或铁锈红色。

红色氧化铁皮的形成产生于加热内,在一定的条件下,生成所谓的粘性氧化铁皮。

一次除鳞后,氧化铁皮在FeO和Fe3O4之间的中间膜破裂,因此以红色氧化物的形式残留在钢板表面上。

红色氧化物和板坯的粘结力非常强,以致于可经受多次除鳞操作。

1、水滴状红色氧化铁皮此缺陷出现在精轧后的热轧薄板上,水滴图6 水滴状红色氧化铁皮形状非常均匀,且表面缺陷的边缘非常光滑,颜色通常为铁锈红,如图6。

这种缺陷可以在薄板表面的不同部位看到,但主要出现在上表面。

经调查后发现,水滴状红色氧化铁皮起因为水滴飞溅到精轧机架之间被轧制的薄板上,特别是在F1、F2和F3轧机区内。

2、斑点状红色氧化铁皮斑点状红色氧化铁皮分为一次和二次氧化铁皮,形状如图7所示。

一次斑点状红色氧化铁皮发生在粗轧阶段,其图案常常包括几何角、锯齿形直线,图7 一次斑点氧化铁皮二次斑点状氧化铁皮边缘有任意形状的压痕或上表面以斑点出现。

二次斑点状红色氧化铁皮是在二次除之后形成的。

该铁皮起因于该处大多数是FeO的氧化物的激冷。

表面缺陷呈现为自由形式或斑点状图案,其侧边是非常光滑的,这种缺陷主要出现在轧后薄板的上表面。

3、直线型红色铁皮直线型红色氧化铁皮通常以非常精致的流线型图案出现在精轧后的热轧薄板上,看上去有点象铁锈红色的划痕。

如图8所示。

一般可能在距边部6-18mm内呈细线出现或距边部更远些扩展成更粗的线a,也可能处在带钢中部b,直线型红色氧化铁皮的另外形式看起来可能像沿边部涂上色的红色氧化物c。

在带钢中部的划痕图案大多数在上表面出现,而其它形式在上下表面都能看到。

图8 直线型氧化铁皮图9 尾端红色氧化铁皮4、尾端红色氧化铁皮尾端红色氧化铁皮发生在钢卷的尾端。

它看起来像沿着尾端轮廓50-125mm宽的一条红色氧化物带,如图9。

这种表面缺陷在切除端部的卷材上看不到。

但它经常出现在尾端弯曲的带钢上。

(五) 喷嘴堵塞氧化铁皮此种铁皮是一种轧入的一次,二次氧化铁皮或者甚至是红色氧化铁皮,在轧制方向上呈现为条纹图案,如图10所示。

一般是由遗漏除鳞喷嘴(a)或喷嘴堵塞(b)造成的。

(六) 回跳氧化铁皮回跳氧化铁皮是一种特殊类型的二次氧化铁皮。

二次除鳞后,氧化铁皮被破裂成非常小的微粒,这些微粒会飞向F1轧机并掉进水里或落在带钢上面。

然后这些微粒被咬入轧机并轧入带钢。

表面缺陷出现在精轧的热轧薄板上,像一个中间带坑的短流线无光泽区(图11)。

(七)轧辊磨损氧化铁皮与轧辊磨损有关的氧化铁皮主要包括盐和胡椒状氧化铁皮、热图案氧化铁皮和缠辊造成的氧化铁皮。

盐和胡椒状铁皮(图12)及热图案状铁皮(图13)得名于在热轧板上的形状,二者由相同的现象引起,但后者常发生在较厚的薄板上。

一般认为,由于前几架轧机是在较高的轧制温度和较低的速度下轧制的,所以在F2机架的入口前氧化物生长的速率增加,在F2机架工作辊磨损引起精轧氧化铁皮破碎时,这些破碎了的微粒由轧辊带进并在第二个旋转周图10 堵塞喷嘴氧化ab图11 回跳氧化铁皮图12 盐和胡椒状氧化铁图13 热图案氧化铁期嵌入带钢。

工作辊的剥落和缠辊都是轧辊表面损坏的结果。

轧辊破坏后的粗糙表面把氧化膜从带钢表面撕下来,氧化膜就缠绕在轧辊上,在下一个旋转周期被嵌回到带钢表面,通常最厚的氧化铁皮微粒位于剥落区周围(图14)。

盐和胡椒氧化铁皮在这个图案的边界内侧可以看到。

当一个轧辊在缠绕它的圆周内被完全削落时,表面开始自行抛光,氧化铁皮会消失图14 轧辊磨损氧化铁皮((八)氧化铁皮细孔氧化铁皮细孔是三次氧化铁皮压入钢板表面造成的,在热轧板上一般观察不到,用手触摸时略有凸凹感,但经冷轧酸冼后,可以见到微小的芒刺状的表面。

此现象是较严重的表面缺陷之一。

四、炉生氧化铁皮(一)钢的氧化钢的氧化是炉中的氧化性气体,如O2,CO2,H2O,SO2与钢进行化学反应的结果,根据氧化程度的不同,氧化时生成了几种不同程度的铁氧化物—Fe2O3、Fe3O4、FeO。

钢的氧化过程不仅是化学过程,而且还是物理过程(即扩散过程).首先是炉气中的氧在钢的表面被吹附后便发生以上的化学反应.而开始生成一层氧化铁皮层,以后继续氧化,则是铁和氧原素透过生成的氧化铁皮薄层向相反方向相互扩散,首先是化学反应的结果,在一个方向与氧化素透过生成氧化铁皮向钢的内部扩散,在另一个方向上,则是铁的离子也向氧化铁皮内部扩散.当两种元素在相互扩散中相遇时,便发生相应的化学反应而生成铁的氧化物,内层因为铁离子浓度大于氧原子浓度因而生成低价氧化铁皮,最外层为高价氧化铁Fe2O3,图15表明了氧化铁皮结构分层情况。

由示意图中可以大致看出各层占的比例,实验结果指出:一般认为,钢的氧化受加热温度,加热时间,炉气成分,钢的成分影响较大。

总而言之,钢的氧化就是钢在高温炉内进行加热时,由于炉气中有大量的氧化性的氧气,二氧化碳,水使钢的表面氧化,氧化不仅造成钢的直接烧损,而且使氧化铁皮堆积在炉底上,不仅使耐火材料受到损坏,而且有时由于炉子积渣过多使加热炉被迫停产。

(二)影响氧化的因素影响氧化的因素有:加热温度,炉气成份,钢的成份,这些因素中炉气成份,加热温度,钢的成份,坯料的尺寸,对氧化的速度有较大的影响,而加热时间主要影响钢的烧损量。

1、加热时间的影响在同样的条件下,加热时间越长,钢的氧化烧损量就越来越多。

开始时氧化铁皮随时间的增长比较快,而后渐渐减缓。

这里是因为形成氧化铁皮后,阻碍了扩散,但是氧化铁皮并不是很致密的,不能完全继续氧化,因此还是应当尽可能缩短加热的时间。

例如焊高炉温可能会使氧化增加,但如果能实现快速加热,反而可能使烧损由于加热时间缩短而减少,又如钢的相对表面越大,烧损也越大,但如果由于受热面积增大使加热时间缩短,也可能反而使氧化铁皮减少。

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