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
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。
（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
图4 耐火物氧化铁皮
二次斑点状氧化铁皮
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
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6 水滴状红色氧化铁皮
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。
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。
图8 直线型氧化铁皮
（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
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。
2、加热时间的影响
因为氧化是一种扩散过程，因此温度的影响非常显著，温度,扩散越快，氧化速度越大。常温下钢的氧化速度非常缓慢，600℃以上时开始有显著变化，1000℃以上则急剧上升，超过期300℃以后，表面的氧化铁皮熔化。
炉气成分对氧化的影响是很大的，炉气成分决定于燃烧成分，空气消耗系数n ，完全燃烧程度等。
炉气有不同性质，炉气中属于氧化性的气体有O2，CO2，H2O及SO2属于还原性的气体有CO，H2，及CH4，属于中性的气体有N2。
加热炉中燃烧生成物常是氧化性气氛，在燃烧生成物中保持2％~3％CO 对氧化作用不大，因为燃烧不完全,炉温降低，将使加热时间延长而使氧化量增加。由于钢与炉气的氧化还原反应是可逆的。因此,炉内气氛的影响主要取决于氧化性气体与还原性气体之比。如果在炉内设法控制炉气成份，使反应逆向进行，就可以是钢在加热过程中不被氧化或还原，对于正常工作的加热炉无法实现还原性气氛，因为炉气中不可能存在大量的H2和CO，所以在连续加热中实现控制气氛的加热是相当困难的。
当燃料中含S或H2S时，燃烧后SO2气体或其少量H2S气体，它们对FeO作用后生成低熔点的FeS熔点为1190℃，这会使钢的氧化速度急剧增大，同时生成的氧化铁皮更加容易熔化，这都大大加剧了氧化的进行。在实际生产中，在保证完全燃烧的前提下，控制适当的空气消耗系数，不使炉内有大量的过剩空气，降低炉气中的自由氧的浓度，同时注意适当调节烟道闸板，使炉膛压力保持微正压，避免吸风减少氧化烧损。
（三）钢的成份对氧化烧损的影响
对于碳素钢随其含碳量的增加，钢的烧损量有所下降，这很可能是由于钢中的C氧化后，部分生成CO而阻止了氧化性气体向钢内扩散的结果。合金元素如Cr、Ni、Si、Al、Mn、V等它们极易被氧化成为相应的氧化物，但是由于它们生成的氧化物薄层组织结构十分致密又很稳定，因而这一薄层的氧
化膜就起到了防止钢的内部基体免遭再氧化的作用。耐热钢之所以能够抵抗高温下的氧化，就是利用了它们能生成致密而且机械强度很好又不易脱落的这层氧化薄膜，比如铬钢、铬镍钢、铬硅钢等都具有很好的抗高温氧化的性能。
（四）均热段氧化烧损积渣过多的原因
板坯在加热炉内进行加热过程中随着加热时间及加热温度的增加，其表面氧化铁皮逐渐增加，因此位于均热段即将出炉的板坯，其表面的氧化铁皮是最厚的。
当钢坯下表面的氧化铁皮达到一定厚度时，即其自身重力大于其余钢坯基体接触的粘着力时，氧化铁皮自然脱落，钢坯在炉内运动过程中受固定梁与步进梁的冲击而使其表面较厚的氧化铁皮脱落。
（五）坯料参数对氧化烧损的影响
1、冷热料混装对氧化烧损的影响：
鞍钢1780加热炉装炉工作大都采用冷热料混装，而不是集中热装或冷装，其中热装率在6％左右，装炉板坯温差大都在20℃—150℃之间，三座加热炉同时生产时其平均在炉时间在200分钟左右，这样必然造成热坯在炉时间过长造成氧化烧损严重。
例如：Q195 230*1350*9600mm冷板坯其加热时间在185分钟左右，而在相同的加热温度制度下若装炉温度为400℃，其加热时间在160分钟左右，装炉温度为600℃其加热是仅需145分钟左右。
2、板坯宽度差过大对氧化烧损的影响
鞍钢1780加热炉所装板坯宽度范围在950—1650mm之间，根据生产经验同钢质不同宽度的板坯在同一加热温度制度情况下，其加热时间是不同的，即宽度在1250mm以上的板坯其加热时间是板坯宽度每增加100mm，加热时间相应增加10分钟左右。鞍钢1780生产线在轧制计划编排中大都开始是1650mm或1550mm的宽料，而后过渡到1300mm以下的窄料板坯，而在实际生产中宽板批冷料居多，窄板坯又是热料居多，这样必然造成窄板坯的加热时间长，氧化烧损增加。
3、不同的材质对氧化烧损的影响
鞍钢1780生产线在生产计划编排中，大都考虑到周期的变化而很少考虑材质的变化对加热时间的影响，比如冷的低合金钢与热的普碳钢编排在一起，而低合金钢其导热性差，导温系数小，需要较长的加热时间，这样势必造成
低合金钢前后的热普碳钢加热时间过长，氧化烧损增加。
（六）仪表系统及燃烧装置对氧化烧损的影响
1、各检测元件对热工参数检测的不准确，可造成空燃比过大，炉膛压力过小，热电偶检测温度过低等等，都可以造成钢坯氧化烧损增加。
2、内容包括：研究的理由、目的、背景、前人的工作和知识空白，理论依据和实验基础，预期的。
五、粗轧过程中的钢的氧化
粗轧道次中，在钢板表面的氧化铁皮在轧制时会被轻度延伸并压进带钢中。因为氧化铁皮的延伸率不完全等于板坯的延伸率，所以在氧化铁皮微粒之间会形成小的空间。
通过控制粗轧出口温度可抑制二次、三次氧化铁皮增厚。以宝钢及国外的一些先进经验，一般粗轧出口温度控制在990℃～1100℃较佳。过低不利于精轧轧制；过高易于形成较厚的二次氧化铁皮，不利于彻底消除铁皮缺陷。此外，粗轧出口温度偏高，相应精轧入口温度也较高，容易形成较厚的三次氧化铁皮，易产生氧化铁皮细孔。
六、在精轧道次中的氧化
当中间坯接近精轧除鳞箱，它的表面覆盖着二次氧化铁皮薄膜。在精轧机的入口除鳞之后，开始出现三次氧化铁皮。在轧制过程，氧化铁皮连续产生并同时被延伸，轧制作用引起轧辊在氧化物上划动，使氧化物呈砂纸样地分布在带钢表面。
七、卷取过程中钢的氧化
在输出辊道上水冷过程中，氧化物的生
长是缓慢的。但在卷取过程中，生长速率增
加。卷取好的带钢显示出一个所谓的"退火图
案"，这个图案是由于沿带钢宽度上不同的冷
却速率造成的。如图16所示，卷材的端部和
边部以最快的速率冷却，而且通常覆盖着蓝
色氧化物，这类氧化物是非常致密且最难酸
洗的。紧接着在带钢横截面的中部，有一个
狭长的深蓝和(或)金色的带。最后，带钢的
中部是各种浅灰色。
八、氧化铁皮的控制
氧化铁皮需根据各自的成因不同，进行相应的控制。
（一）降低氧化铁皮烧损的加热方法：
又上述可知，氧化在一般生产条件下是不可避免的，但是我们可以将它的生成量降至最低极限，在一定的条件下，还可以使之降至很低甚至不氧化（即所谓无氧化加热）。
1、要掌握好加热温度和时间这两个重要因素。减少钢坯在高温区的停留世界，尽量做到高温快速加热。在短期停轧时，注意不要减风操作，以免形成还原性气氛，将已形成的高价氧化铁还原成底价氧化铁，从而使其熔点降低而发生“粘钢”现象，并且防止轧后形成“麻点”。
一般来说，“麻点”主要是由于钢坯表面生成的氧化铁皮较厚，在轧制前没有完全清除而被压入钢中所致。特别是停轧时间较长，钢坯在炉内保温时间过长和钢温降低时所生成的铁皮更不易脱落（因靠近钢的基体部分FeO数量增加发黏所致），这时轧后会出现上下两面都有麻点，明显的氧化铁皮被压后形成的麻点，其表面呈灰色，用小锤打掉铁皮后还会在钢板上留下小的亮坑。
2、控制炉内气氛，减少冷空气吸入。对三段式连续加热炉来讲，这就要求必须控制好炉压，既将零压面控制在出料端炉底斜坡处。在均热段采用小煤气量、小风量（还原性气氛），使其温度略低于加热段，从而抑制了氧化铁皮的进一步形成，而加热段采用大风量又使均热段没有完全燃烧的那部分燃料在加热段实现完全燃烧，促进了高温区的进一步集中，这种操作方法称为“大风量低炉压快热法”，既先进，又实用。
3、采取特殊措施，对减少氧化收效较大。但热效率低，成本高，一般在特殊需要时使用。如：
（1）采用间接加热内容包括：研究的理由、目的、背景、前人的工作和知识空白，理论依据和实验基础，预期的。
（2）无氧化直接加热。又称“敞焰无氧化加热”，在连续炉及室状炉上均有采用。其基本原理是高温段采取很小的空气消耗系数n，靠高温预热助燃空气来保证必要的燃烧温度，没有完全燃烧的产物在炉子另一部分供入必要的空气使其燃烧完全，缺点是能见度差，也不保证不脱
（3）在浴炉加热。在盐浴、铅浴、玻璃浴等。
（4）采用保护涂料，涂于金属表面，如涂硼酸等。
4、在加热炉一定的情况下，介绍几种实际的操作方面方法如：
间接待热烧钢法：冷钢坯进高温段后，降低轧制节奏，增加冷热钢坯在高温段的停留时间从而缩短冷坯总的加热时间，并保证一定的轧制节奏。直接待热烧钢法：冷钢坯快速进入高温段待其全部进入后停轧待热，增加冷钢坯在高温段停留时间，缩短钢坯总的加热时间。
5、建议采用的加热方法：
（1）温度区分法：即将装炉温度划分为三个区间，即0℃—200℃，200℃—400℃，400℃—600℃且装炉温度渐次递增或递减，区间装炉块数以加热段长度为基准。
（2）空炉法：既加热工依据坯料参数及轧制规格预先确定未装炉板坯加热制度，适当空炉，空炉间距最大可为加热段长度的一半即4.6m左右，现在1780加热炉所装钢坯宽度平均在1300左右即每座炉子空3块钢，三座炉子生产是影响轧制时间15—20分钟左右。
（3）交叉装出钢法：当1780加热炉三座炉子生产时可将其中两座炉热装，另一座炉子冷装，在生产过程中以热装炉为主，冷装炉为辅，加热工依据生产情况对冷装炉进行温度控制，这样才能更为有效地利用起热装节能降耗，降低氧化烧损。
目前1780加热炉二座炉子生产时，其烧损率为0.82％左右，而三座炉子生产时烧损率为1.1％，冷热混装必然造成板坯在炉时间长，氧化烧损增加；相对全热装的单耗增加，热装效率没有充分体现和利用出来，因此合理的轧制计划编排是加热炉节能降耗减少氧化烧损的实全之计。
（二）耐火物氧化铁皮的控制
减少由耐火物氧化铁皮产生的表面缺陷的措施，通常是严格控制在加热炉内使用的耐火材料，并随后对炉内的耐火材料进行修补。
（三）二次氧化铁皮的防治
控制二次氧化铁皮，需要对二次除鳞系统进行全面的维护及合理的使用。（四）红色氧化铁皮的控制
主要是通过合理的控制烧钢制度，避免粘性氧化铁皮的生成。
（五）堵塞喷嘴氧化铁皮的控制
由设备维护人员仔细检查除鳞水嘴，及时疏通已堵塞的水嘴。
（六）回跳氧化铁皮的控制
可通过调整除鳞箱的防溅装置阻止反弹的除鳞水进入轧机。
（七）轧辊磨损的氧化铁皮的控制方法
1、改善轧辊冷却条件；
2、采用润滑油；
3、采用合理的轧制计划过渡。
（八）氧化铁皮细孔的控制
引起氧化铁皮细孔的主要原因是工作辊表面粗糙（尤其是F1、F2）一般更换新工作辊即可解决，但频繁换辊将增大生产成本，因此应采用有效的措施，保护辊面的氧化膜，才能减缓辊面的磨损。
1、为了在工作辊辊面上建立一层薄而匀的氧化膜，可通过控制冷却水来解决，因精轧采用PC轧机，对切水板要求更严格，要求切水板要有耐热变形性、耐磨性及耐燃性，并保证安装的位置符合工艺要求。
2、如果轧制计划硬度组高，则精轧前切头剪应尽量切去带坯头部温度较低的部分。
3、根据带钢进入该机架的厚度范围，确定合适的入口导板高度，以便咬钢时带钢头部对上下工作辊辊面的冲击较均衡。
4、若精轧前部分某机架辊面氧化膜已剥落（实际生产中F2或F3辊面氧化膜易剥落），则可通过适当减少该机架的负荷使其修复，但在辊面已严重粗糙时，则必须换辊。
5、恶劣的机架间环境，严重的氧化粉尘容易粘在轧辊表面，使辊面恶化。
（九）划痕和擦伤的控制
1、检查全部轧机的轧制线，消除划伤的热点。
2、检查辊道辊和轧机的速度匹配。
九、结论
在工艺操作上减少氧化铁皮缺陷，一般做以下工作：
1、优化加热操作，改善炉生氧化铁皮的状态
在加热过程中，对氧化铁皮的控制一是希望生成量要少，二是要求加热后的铁皮结构要疏松，容易去除。具体操作时要控制好空燃比，保持弱氧化气氛，要求在加热段就把板坯加热到所要求的温度，在均热段略微下降一点温度，尽量减少板坯在高温段停留的时间，同时要使用好自动化仪表，以便控制板坯加热过程中的氧化铁皮。
2、加强轧线高压水的除鳞效果，除尽氧化铁皮
要经常检查高压水喷嘴，喷嘴要保持畅通。在生产时，不仅要去除炉生
一次铁皮，还要去除在粗轧、精轧以及轧后冷却过程中生成的二次、三次氧化铁皮。为此，在轧线配备了高压水除鳞系统，包括HSB、R2前后高压水集管、FSB以及F1、F2后高压水集管。高压水量的控制，视轧制钢种与规格而定，要保证氧化铁皮冲掉，但不是愈多愈好，高压水量太多，可能会造成低温钢，生成的氧化铁皮反而不易去除。
3、改善精轧轧辊使用状态，减少氧化铁皮细孔
精轧前部轧机对表面质量至关重要，在轧辊因磨损变得粗糙时，轧制中将把铁皮拱起，这样铁皮粘在轧辊上，在下一圈轧制时就压在带钢表面上，造成散砂状氧化铁皮缺陷，经酸洗后就形成氧化铁皮细孔。所以在工艺操作中要按计划进行换辊，并要保证轧辊冷却水，减少轧辊的不正常磨损。
4、改善含硅钢的加热温度控制以及防止低温钢轧制，从而减少带钢的红色氧化铁皮缺陷。
参考文献:
(1)蔡乔方主编，加热炉（第二版），北京，冶金工业出版社，1996。
(2)蒋光羲、吴德昭编，加热炉，北京，冶金工业出版社，1987。
(3)戚翠芬主编，加热炉，北京，冶金工业出版社，2004。
(4)贺成林主编，冶金炉热工基础（第二版），北京，冶金工业出版社，1990。
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
对降低连铸钢铁料消耗的思考及措施 作者：jjsskk 发表日期：2007-4-3 阅读次数：235 1 前言 钢铁料消耗一直以来是关系到钢铁企业的效益和降低其产品成本的最关键性指标，降低连铸钢铁料消耗，提高连铸金属收得率，能提升钢铁企业的效益，和降低其产品成本。因此，本文从马钢二炼钢厂连铸车间的生产实际及连铸车间钢铁料消耗的主要来源及成因出发，谈谈如何采取措施降低二钢厂连铸车间的钢铁料消耗。 2 连铸钢铁料消耗的来源及成因分析 所谓连铸钢铁料消耗，是指炼钢转炉提供给连铸生产的钢水，在浇注成合格连铸坯的生产过程中的钢水的消耗情况。一般用生产一吨合格连铸坯需要用多少钢水量来表示，即kg/t。在二钢连铸生产中，钢铁料消耗来源主要有以下几方面： 2.1 回炉量消耗：回炉量消耗造成了连铸钢水的一次成坯率的降低，故降低了连铸金属收得率，增大了产品成本。造成连铸回炉的消耗有下列情况原因： （1）钢水成份不合格造成的回炉。炼钢所出的钢水成份不合格等，一般为S、P等含量超标； （2）钢水温度低造成的回炉。炼钢所出钢水温度较低，造成连铸浇注后期因钢水温度过低而无法浇注而产生的回炉； （3）钢水衔接不上造成的回炉。因炉机不匹配造成炼钢钢水接不上而使连铸机停机等，使钢水无铸机浇注而产生的回炉； （4）钢水积压回炉。因钢水在调度管理上造成连铸机的钢水积压过多，使得钢水在连铸机台上停等时间长温度低，无法浇注而产生的回炉； （5）连铸机发生各类事故易造成回炉。如：连铸机发生漏钢而停流，延长了浇钢时间，使得后期钢水温度过低无法浇注而产生回炉，或铸机开机、换中间包不成功以及连铸设备故障等情况都易产生此类回炉。 通常情况下在实际生产中，连铸生产所产生的回炉多是因为以上多种原因共同造成的，因此为减少和控制连铸回炉量的消耗，就要防止以上情况原因的出现。 2.2 连铸中包块消耗：中包块钢水消耗是目前二钢厂连铸车间比较大的钢铁料消耗。降低中包块高度有利于降低连铸钢铁料消耗，提高连铸金属收得率。根据目前二钢厂连铸工艺的规定，铸机在换中间包时中包液面高度应不小于200mm，对应钢水消耗为不小于 3.57t（15吨中间包）；在停机时要求中包液面高度小于100mm，对应钢水消耗为小于1.61t（15吨中间包）。 2.3 连铸坯废品消耗：包括有下列几项废品消耗： (1) 正常连铸坯切头、切尾； (2) 正常换中间包双浇铸坯； (3) 漏钢冷溅废品或补漏钢成功的双浇铸坯废品； (4) 发生棱变和弯曲度超标的连铸废品； (5) 表面质量较差的连铸废品，如夹渣废、气孔废等。 2.4 连铸坯氧化铁皮消耗：一般而言，连铸坯氧化铁皮的消耗比较稳定，但当连铸拉坯速度过大，而冷却较弱使得连铸坯发红亮时，连铸坯产生的氧化铁皮较多。 2.5 其它连铸钢铁料消耗：主要有下列几种情况： (1) 零星钢水量的落地废品。因零星钢水（一般低于5.0t），回炉比较困难，但为防止钢包给低温钢水冻死，往往让钢水直接落地而造成的废品； (2) 中间包、钢包上的挂钢废品； (3) 发生事故时的钢包落地废品：如钢包通、钢水穿机构滑块、钢包机构关不死以及中包事故等造成的
带钢生产中氧化铁皮的控制方法研究 针对带钢生产中出现的氧化铁皮问题，分析了其形成原因和控制方法，并通过优化轧制工艺参数，分析了常见的五类氧化铁皮缺陷；并通过优化轧制工艺参数，明确了在实际生产中为减少氧化铁皮的形成所采取的适宜加热时间、开轧温度及终轧温度。 标签：氧化铁皮；热轧工艺参数；缺陷；开轧温度；终轧温度 引言 热轧带钢表面质量的影响因素有很多，如翘皮，划伤，氧化铁皮压入与细孔等[1]。其中氧化铁皮的压入是表面质量控制的难点。热轧过程中有30%的产量损失与氧化铁皮缺陷有关[2]。钢坯在热加工时表层生成的金属氧化物就是氧化铁皮氧化铁皮[3]。不同的轧制工艺决定了钢坯氧化铁皮的结构及厚度[4]，氧化铁皮结构基体层到最外层依次由FeO、Fe3O4、 Fe2O3构成。 1 氧化铁皮的形成原因及控制方法 钢坯在进入热轧之前需要进入加热炉中高温加热，由于炉内存在氧化性气体，很难做到无氧氛围，致使钢坯表面产生氧化铁皮，通常称作一次氧化铁皮。一次氧化铁皮塑性差、脆而硬，粗轧时小颗粒状的氧化铁皮与基体相互挤压，使钢坯表面呈现凹坑。 引起带钢生产中出现的一次氧化铁皮压入缺陷的原因：（1）高压水除磷机设备不完善，喷嘴堵塞、磨损以及喷射距离不合理都会引起带钢表面除磷不彻底，导致一次氧化铁皮压入；（2）一次氧化铁皮与板坯界面结合力较强而难以用除磷机彻底清除，进而随板坯进入粗轧工艺[5]。为防止此类缺陷产生，应确保过滤网无阻塞、除鳞水喷嘴畅通、高压水除鳞机水量充足[6]。 带钢在粗轧过程中要经过多道次轧制，粗轧时每个道次钢坯都会与空气和水接触产生二次氧化铁皮。二次氧化铁皮需要经过粗轧和精轧之间的高压水除磷机去除，此时的氧化铁皮与带钢的表面应力小、脱落性差而难以去除。如果二次氧化铁皮未清理干净而进行精轧就会导致二次氧化铁皮压入缺陷，对此二次氧化铁皮的清除需要保证除磷设备的正常运转和较强的水冷能力。 带钢在精轧过程和精轧后到最终卷曲冷却中生产的氧化铁皮称作三次氧化铁皮。它的产生是由于精轧工作辊轧制时反复承受巨大压力导致轧辊辊面老化，氧化膜脱落造成的[7]。这层氧化膜会黏附带钢表面形成压入缺陷，导致带钢表面粗糙不平整，同时氧化膜脱落造成的辊面凸起部分与带钢相互作用，在周围空气中形成三次氧化铁皮。
本文摘自再生资源回收-变宝网（https://www.doczj.com/doc/208313420.html,）氧化铁皮的应用及分类 变宝网8月31日讯 氧化铁皮的结构是分层的，也是由氧和铁组成的，氧由表面向铁的内部扩散，而铁则向外部扩散，外层氧浓度大的形成高价氧化物，反之形成低价氧化物。 一、氧化铁皮的特征 热轧钢板红色氧化铁皮(红锈)具有一定的普遍性。其特征是红色氧化铁皮沿板宽分布比较均匀，一般靠边部100mm内稍重些，卷内部比外部轻一些，这种红色氧化铁皮比较薄，一般不易擦下色，钢板越厚红色越重。 二、氧化铁皮的应用 1、化工行业氧化铁皮提供给化工厂可用来生产氧化铁红、氧化铁黄、三氯化铁、硫酸亚铁等。其中，采用氧化铁皮为主要原料的液相沉淀法，可以生产从黄相红到紫相红各个色相的铁红。 2、制造硅铁合金冶炼硅铁合金的主要原料是钢屑，全国每年冶炼硅铁合金消耗的钢屑在200万t左右，用氧化铁皮替代钢屑冶炼硅铁合金的工艺已经成熟并得以应用。以硅石、冶金焦炭粒、氧化铁皮为原料，在还原气氛下生成硅铁。全国每年的氧化铁皮约1000万t左右。可以提供充足的原料。 3、烧结原料氧化铁皮是烧结较好的辅料，一方面，氧化铁皮相对粒度较为粗大，可改善烧结料层的透气性，另一方面，氧化铁皮中FeO在燃烧氧化成Fe2O3的过程中会大量放热，可以降低固体燃料消耗，同时提高烧结生产率，经验表明，8%的氧化铁皮可增产约2%左右。
此外，氧化铁皮还可以用来制造海绵铁。生产的海绵铁的w(Fe)高，含杂质量低且成分稳定，较矿石生产的海绵铁，不含脉石杂质，可作优质的废钢原料。同时还可以粗还原法或者精还原法制造还原铁粉。目前在国内，氧化铁皮做为烧结原料，已形成大规模工业生产。用氧化铁皮生产硅铁合金，工艺简单也有规模化生产的趋势。 三、氧化铁皮的分类 氧化铁皮可分为一次氧化铁皮、二次氧化铁皮、三次氧化铁皮和红色氧化铁皮。 一次氧化铁皮： 钢在热轧前，往往要在1100~1300℃加热和保温。在此温度下,钢表面于高温炉气接触发生氧化反应，生成1~3mm厚的一次鳞以及由粗轧侧压不充分、除鳞不彻底所致。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。 二次氧化铁皮：
热轧带钢氧化铁皮表面缺陷的产生及对策 [我的钢铁] 2009-02-16 07:02:16 1氧化铁皮分类 氧化铁皮是热轧钢带较常见的一种产品质量缺陷，按照生成部位不同一般分为炉生氧化铁皮、粗轧和精轧氧化铁皮和卷取后氧化铁皮和保护渣去除不净铁皮。 2氧化铁皮产生机理 氧化铁皮的生成一般是由于钢坯在加热炉内加热或高温状态下与氧化性气氛接触后发生化学反应生成Fe304、Fe203、FeO的一种混合物。当温度高于700℃时，FeO在最接近钢坯的内层形成，占95％；Fe304在中间层形成，占4％；Fe203在最外层形成，占1％。 3炉生氧化铁皮 炉生氧化发生在加热炉内，同化学成分、加热温度、在炉时间、炉内气氛有关。加热温度越高、在炉时间越长、炉内氧化性气氛越强则越容易生成铁皮。化学成分中C、Si、Ni、Cu等元素促进氧化铁皮生成，Mn、Al、Cr可以减缓氧化铁皮的生成。例如：生产中常见的含Si钢、高碳钢和高强钢在钢带通条长度，整个板面均有分布的氧化铁皮，且下表面较上表面重，由于含Si钢中低熔点(1170℃)的化合物FeSi204在氧化铁皮和钢基体之间产生，这种呈楔形的氧化物在随后的轧制过程中保留下来形成棕红色的氧化铁皮。 4轧制过程氧化铁皮 粗轧氧化铁皮的清除与粗轧除鳞水压力、水嘴角度、水质、立辊侧压能力等有关，除鳞水压力越高、立辊侧压越大则氧化铁皮除鳞效果越好。
精轧区氧化铁皮分为水系统铁皮和轧辊生成铁皮。水系统铁皮是指除鳞水、侧喷水、除尘水等压力不足，水嘴角度、高度不正确，或不投入、堵塞，在高温下钢带与空气中的氧结合而生成氧化铁皮不能及时扫射掉由工作辊压入而生成的氧化铁皮。另外，侧喷水也可以抑制氧化铁皮的生成。正常生产时，精轧除鳞水、除尘水必须投入使用。但有时生产薄规格产品时，为了保证板形，降低钢板边部温降，提高轧制稳定性，防止甩尾，往往不投入侧喷水，导致精轧机架内生成的铁皮不能及时被除去，氧化铁皮压入钢板表面。 精轧机组的另一种氧化铁皮缺陷是所谓辊生氧化铁皮，其产生机理见图3。影响辊生氧化铁皮的主要因素有轧辊材质以及轧辊温度。轧辊表面与钢板表面接触时，瞬间高温，表面温度急剧升高而膨胀(一般热轧轧辊接触瞬间温度为600～800℃)，呈现较高的压应力；轧件离开轧辊时，轧辊由于冷却水的冷却而急剧降温(精轧机架轧辊温度一般为60～90℃)，表面转呈拉应力，如此反复，在轧辊表面易出现疲劳裂纹，造成表面氧化膜破损，破损表面印入钢板表面，形成辊生氧化铁皮缺陷。 一般辊生氧化铁皮发生在精轧前三机架，即F1、F2和F3，主要是由于前三架轧辊表面温度高，导致轧辊表面氧化膜破裂，产生辊生氧化铁皮。由图4可见，加热温度1230℃，进精轧温度950～1010℃时，即图中阴影为无铁皮区域。进精轧温度1030～1080℃之间氧化铁皮严重，进精轧温度在950～1030℃之间，没有氧化铁皮或氧化铁皮较轻。根据各热轧厂设备及所生产钢质不同，进精轧温度控制在950℃生产高强钢或高碳钢时，前三架轧制力过高，可能损坏设备，建议根据轧辊材质不同进精轧温度应控制在950～1030℃，可有效降低上游机架轧辊温度，减少辊生氧化铁皮的发生。 5卷取产生氧化铁皮 卷取后氧化铁皮转变速度非常快，钢卷刚刚从卷取机出来时，表面呈现白色粉末状条带分布，宽窄不一，十几分钟后转变成深色氧化铁皮，作用机理目前尚不清楚。同一钢卷出卷取机瞬间和15分钟之后步进梁上表面生成氧化铁皮表面形貌
氧化铁皮压球项目 一、前言 随着钢铁行业和市场经济的发展，降本增效和能源综合利用愈发显得突出和重要，我公司立足节能减排，为各钢企提供各项实用技术和优质服务。氧化铁皮是炼钢和轧钢产生的副产品，其含铁量约70%，目前，各钢铁公司对氧化铁皮的利用方法有两种：一种是作为辅料应用于烧结，另一种是将氧化铁皮压球处理后直接供应炼钢作为化渣剂使用，具有化渣、调温、降低炼钢成本的作用。但一直以来氧化铁皮压球技术存在成球率低、强度低等问题，影响了在炼钢的使用。我公司经长期研究，解决了氧化铁皮压球产品存在的上述问题，所生产的压球产品克服了存在的弊端，完全满足炼钢操作需要。而氧化铁皮经压球直接供炼钢使用，即绕过了烧结和炼铁工序，直接进入炼钢，实现短流程使用，达到降低成本的目的。
金属铁回收率按90 %，加工费150元∕吨，则成本增加量为0.7﹡10%﹡1000∕60%﹢150﹦267元。 那么，后一种处理方式比前者省583―267﹦316元。一个年产能500万吨钢铁企业，每年产生炼钢和轧钢氧化铁皮约10万吨，仅此一年可创效3000万元以上。（保守估计也有2500万元以上）。 三、此外，氧化铁皮造球加入转炉，有很强的化渣和调温作用，大大改善转炉操作条件（而冶炼的顺行是降低生产成本的最有效的措施）。目前，唐钢、唐钢不锈钢、国丰、津西、宣钢、荣信、邯郸普阳等公司均采用此法处理，其中部分公司还掺入磁选钢渣粉进行压球，供转炉使用，不但实现了钢渣短流程利用，而且烧结矿不加入或少加入钢渣粉，还降低了高炉铁水磷高的压力，进一步为转炉冶炼创造了条件，实现了短流程循环利用，优化了原料条件，有利于操作，提高技术指标，降低成本，创造显著的经济效益。 四、该项目需在厂区内建设1000平米厂房，需电源功率200千瓦时。 五、我公司立足于冶金技术服务，为客户创造最大经济价值，所研究的氧化铁皮压球产品成球率高、强度大，完全满足转炉炼钢操作要求，为转炉冶炼的生产实践、降低成本、及优化操作、缩短冶炼时间、加快节奏、实现效益最大化创造条件。竭诚欢迎各钢企共同探讨，互惠双赢。 滦县中誉佳美思再生能源科技开发有限公司 2012年5月
过程控制系统论文关于过程控制的论文 高炉TRT过程控制系统的研究与应用 摘要：TRT为高炉煤气余压能量回收透平发电装置的简称，它是把高炉出口煤气中所蕴含的压力能和热能，通过透平膨胀机作功，驱动发电机发电的一种能量回收装置。从而达到节能、降噪、环保的目的，具有很好的经济效益和社会效益，是目前现代国际、国内钢铁企业公的节能环保装置。TRT机组运行的关键是：在任何时刻，都不能影响高炉的炉顶压力。 关键词：PLC；可靠性；PID；自动控制 1 概述 TRT为高炉煤气余压能量回收透平发电装置的简称，它是把高炉出口煤气中所蕴含的压力能和热能，通过透平膨胀机作功，驱动发电机发电的一种能量回收装置。从而达到节能、降噪、环保的目的，具有很好的经济效益和社会效益，是目前现代国际、国内钢铁企业公认的节能环保装置。 2 高炉TRT过程控制系统工艺简介 目前，作为我国高炉节能、降噪、环保的能量回收装置TRT，不可避免在运行过程中出现紧急停机现象。特别是目前高炉普遍的塌料现象，如果对于系统的过程控制方案采取不当，将会导致高炉炉顶压力迅间增大，以至“憋压”。当压力超上限，就迫使TRT紧急跳车，使机组及时的退出静叶对高炉顶压的自动调节。当快切阀门关闭以后，调节高炉顶压的控制权就交给两个液压伺服控制的旁通阀（快开阀）。在国内TRT的发展历史上，由于所选择的控制系统方案不当而导致了多次事故的发生，一般情况下很容易将透平止推瓦损坏，更为严重的是由于炉顶压力的迅间增大，给高炉造成了极大的危险和危害，以至被迫停炉，影响了生产。 3 关键技术 通过参照TRT工艺的要求，对机组紧急停机时的高炉顶压调节采取了前馈-反馈（FFC-FBC）控制方案。该控制方案综合了前馈控制与反馈控制的优点，将反馈控制不易克服的干扰（高炉煤气流量）进行前馈控制，快速打开旁通阀，使高炉煤气形成畅通。但是由于前馈控制属于开环控制，尽管可以消除这一不安全因素，但不能完全保证顶压稳定，如果顶压波动较大，势必影响高炉生产，因此就对该过程采取了前馈-反馈控制（也称为复合控制）。机组发电运行阶段，高炉顶压的控制权交给了透平静叶，具有一定的干扰。如果不选择合适的控制方案，则也将影响高炉炉顶压力。为了提高系统的抗干扰能力，我们对这一过程采取了串级控制通过静叶来调节高炉顶压，目前，在国内很多公司TRT控制设备通常在TRT自动投入的时候，通常采取顶压功率复合控制，他们把功率PID调节器输出与顶压PID调节器输出的最小值作为顶压功率复合调节的输出。这种控制方案的实施在抗干扰能力方面稍逊于串级控制思想方案的调节。因为一般在设备运行过程中，高炉煤气发生量随时变化，除此之外，煤气的温度及透平入口的压力也时刻在发生变化，这将会造成静叶的开度时刻的改变，这就是调节过程中产生的干扰因素。为此要克服对高炉顶压调节的干扰，采取串级控制回路调节是山东莱钢银前1000m3高炉TRT系统控制的一大亮点。这种调节方案的实施稳定的调节高炉的炉顶压力，设备运行稳定，也给操作人员带来了便利。从高炉TRT串级调节系统方框途中可以看出，该系统有两个环路，一个内环（副环）和一个外环（主环）。PID调节器是主调节器，伺服控制器是副调节器。主被控变量为高炉炉顶压力，透平静叶的开度为副变量。主控制器的输出是副控制器的给定，而副控制器的输出直接送到电液伺服阀。在该串级控制系统中，主环是一个定值控制系统，而副回路是一个随动系统。对于本系统采取串级控制思路有如下好处：首先，从TRT系统的串级调节方框图上可以看出，由于副回路的存在，改善了对象（高炉炉
Q/JY-TSCX-027 关键过程控制程序 1 目的 为了规范关键过程，对关键过程实施有效控制，特编制本控制程序。 2 适用范围 本控制程序规定了对形成产品质量起决定作用的关键过程的识别、确定、质量控制要求等内容，适用于公司军工产品关键过程的控制，其它产品可参考执行。 3 术语、定义 3.1 关键特性：指如果不满足要求，将危及人身安全并导致产品不能完成主要任务的特性； 3.2 重要特性：指如果不满足要求，将导致产品不能完成主要任务的特性； 3.3 关键件：含有关键特性的单元件； 3.4 重要件：不含关键特性，但含有重要特性的单元件； 3.5 关键过程（关键工序）：对形成产品质量起决定作用的过程。关键过程一般包括形成关键、重要特性的过程；加工难度大、质量不稳定、易造成重大经济损失过程等。 4 引用文件 下列文件中的条款通过本程序的引用而成为本程序的条款。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本程序。 4.1 《GJB 190特性分类》 4.2 《材料代用规定》 4.3 《生产和服务提供控制程序》 5 职责 5.1 技术中心 5.1.1 负责识别和标识关键过程，组织编制关键过程工艺文件，组织对关键过程进行“三定”工作（即定工序、定人员、定设备）； 5.1.2 负责组织对生产、检验等人员培训关键过程（工序）控制的技术文件中需要注意事项。 5.2 生产部 5.2.1 参与关键过程“三定”工作； 5.2.2 负责按关键过程控制的相关技术文件要求实施关键过程控制，记录关键过程的实际工艺
参数； 5.3 质量保证部 5.3.1 参与关键过程“三定”工作； 5.3.2 负责关键过程的监督检查，按图样及工艺文件的要求进行关键过程检验，记录关键特性的实测值。 6 工作流程和要求 关键过程控制的详细流程图（附后） 6.1 关键过程的识别和确定 6.1.1 关键过程识别和确定的原则 6.1.1.1工艺室根据设计编发的“关键件（器材）、重要件（器材）明细表”和设计图样上标注的关键特性、重要特性，识别确定关键过程（关键工序）； 6.1.1.2 工艺室根据公司技术能力、设备能力、人员能力等情况对加工难度大、质量不稳定、易造成重大经济损失的加工过程，可确定为关键过程（工序）； 6.1.2 关键过程识别和确定后形成的文件 6.1.2.1 编制关键过程明细表 工艺室在编制关键件、重要件工艺规程后，按产品编制“关键过程明细表”，经部门领导审批和质量会签，复制分发生产部计调室、质量经理。当发生更改时，应及时更新“关键过程明细表”。 6.1.2.2 编制关键过程（关键工序）工艺规程 工艺室对识别确定的关键过程（关键工序），编制关键过程（关键工序）工艺规程，明确要控制的关键特性、重要特性，要控制的工艺方法和技术要求等。 6.1.2.3 编制关键过程三定表 工艺室组织对关键过程进行“三定”填写《关键过程三定表》。 6.2 关键过程的标识 6.2.1 工艺室在编制关键过程（关键工序）工艺规程时，对于关键件、重要件应在封面加盖“关键件”或“重要件”红色印章；在关键工序的工序号处，加盖“关键工序”红色印章，若关键 关键过程的 识别和确定 关键过程控制有效性的评价 关键过程 控 制 关键过程 标 识
氧化铁皮在轧钢中影响及控制 摘要:氧化铁皮是影响热轧带钢表面质量的重要因素之一。通过分析与探讨其形成原因及危害，提出预防措施。 关键词：热轧带钢、氧化铁皮、除鳞 前言 热轧产品表面质量中氧化铁皮压入缺陷是许多厂产品质量中比较头疼的问题，压入表面的氧化铁皮经酸洗后在缺陷处留下深浅不一的小麻坑，特别是一、二次氧化铁皮的压入，经酸洗后，在粗糙的坑底常伴有未除净的氧化铁皮颗粒，严重影响后工序冷轧板的表面质量，造成产品质量下降，势必影响到经济效益。因此有必要对氧化铁皮压入缺陷的形成原因进行分析，提出预防措施，并为相关改进工作提供判断依据。 1.氧化铁皮缺陷的分类及各自的形貌 1.1氧化铁皮缺陷的分类 钢坯表面与高温炉气生成的炉生氧化铁皮称为一次氧化铁皮；在轧制过程中表面氧化铁皮脱落，热的金属表面与水和空气接触，会生成新的氧化铁皮，称为二次氧化铁皮；在精轧机内由于轧辊的表面氧化形成的氧化铁皮称为轧辊磨损氧化铁皮。
1.2各类氧化铁皮压入的形貌 在钢坯出炉及轧机轧制过程中钢坯上下表面的氧化铁皮粘在钢坯或钢板上，不能与钢分离、脱落，氧化铁皮冷却后其硬度大于热坯硬度，在轧制过程中，被压入钢板中，使得带钢表面形成各种形貌的氧化铁皮压入缺陷，从而影响表面质量。 一次氧化铁皮压入缺陷呈小斑点、大块斑痕和带状条纹形式不规则地分布在带钢上，常伴有粗糙的麻点状表面；二次氧化铁皮呈颗粒状压入，分布多象分散的盐；轧辊磨损氧化铁皮呈黑褐色，小舟状，相对密集、细小、散沙状、细摸有手感。 2.各类氧化铁皮产生的原因 2.1一次氧化铁皮压入产生的原因 2.1.1加热方面的原因 ⑴加热温度高加热时间长；⑵炉内气氛不好，供入风量过大；⑶炉内形成负压，吸入冷风；⑷炉内加热温度低于规程规定的最低温度过多。在加热过程中，若出现上述情况的一种或数种，在出钢轧制时，氧化铁皮便会粘在钢坯、钢板上，不容易被清除掉，从而形成一次氧化铁皮压入缺陷。 2.1.2除鳞设备方面原因
摘要：就轧钢表面氧化铁皮缺陷的生成进行了简单的概述，并根据热轧生产线轧钢部位不同分别叙述了不同氧化铁皮生产的机理、形貌：同时阐述了化学元素、温度、轧辊、结晶器保护渣、机架间冷却水、轧辊出入口冷却水等对氧化铁皮的影响，提出了降低氧化铁皮的有效措施。 关键词：热轧钢；氧化铁皮；加热温度；工作辊温度 1 氧化铁皮分类 氧化铁皮是热轧钢带较常见的一种产品质量缺陷，按照生成部位不同一般分为炉生氧化铁皮、粗轧和精轧氧化铁皮和卷取后氧化铁皮和保护渣去除不净铁皮。 2 氧化铁皮产生机理 氧化铁皮的生成一般是由于钢坯在加热炉内加热或高温状态下与氧化性气氛接触后发生化学反应生成Fe3O4、Fe2O3、FeO 的一种混合物。当温度高于700℃时，FeO 在最接近钢坯的内层形成，占95％；Fe3O4 在中间层形成，占4％；Fe2O3 在最外层形成，占1％。 3 炉生氧化铁皮 炉生氧化发生在加热炉内，同化学成分、加热温度、在炉时间、炉内气氛有关。加热温度越高、在炉时间越长、炉内氧化性气氛越强则越容易生成铁皮。化学成分中C、Si、Ni、Cu 等元素促进氧化铁皮生成，Mn、Al、Cr 可以减缓氧化铁皮的生成。例如：生产中常见的含Si 钢、高碳钢和高强钢在钢带通条长度，整个板面均有分布的氧化铁皮，且下表面较上表面重，由于含Si 钢中低熔点（1170℃）的化合物FeSi2O4 在氧化铁皮和钢基体之间产生，这种呈楔形的氧化物在随后的轧制过程中保留下来形成棕红色的氧化铁皮。 4 轧制过程氧化铁皮 粗轧氧化铁皮的清除与粗轧除鳞水压力、水嘴角度、水质、立辊侧压能力等有关，除鳞水压力越高、立辊侧压越大则氧化铁皮除鳞效
附件三：“过程控制流程”（“4MIE”基本要素控制要求） 1.人员（Man） a) 安排足够和合适的人员（符合知识、技能、经验和状态等要求）执行工作任务； b)培训、教育合适人员具备适当的知识（包括工艺技术知识和流程知识）和技能以便执行 工作任务； c)培养和发展人员为目前和未来工作发展需要作准备； d)鼓励、激励和发挥人员工作创造能力； e)激发人员团队协作和负责任的精神； 2.生产机械设备设施（Machine） a)确保符合产能需要（数量及功能状态）和加工工艺要求的生产机械设备设施得到准备妥 当，尤其是在生产前作评估以及在生产中保证； b)确保维持生产机械设备设施具有良好的、安全的操作性； c)执行系统的、完备的保养和维修工作规范； 3.物料，包括原料、辅料、包装材料、半成品、部件等（Material） a)确保有足够和合适正确的物料供应生产使用； b)物料在生产线上必须作好防护、储存、识别、标识以防止被误用及损坏； c)作好预案准备，一旦出现物料短缺、质量异常或误用时所采取相应的措施； 4.加工工艺方法、操作规范（Method） 确保有明确、清晰、完备的操作指引和要求标准（书面化），包括： a)生产设备设施的操作指引和标准； b)加工工艺流程和工艺操作指引和标准； c) 检测（质量判断）的操作指引和标准； d)物料使用的操作指引和标准； e)物料储存、进出和搬运的操作指引和标准； 5.作业环境（Environment） a)确保维持符合的、整洁的、安全的、合理的作业环境和作业布局设置； b)防止及避免环境因素损害和影响作业稳定性、安全性和质量符合性； 第 1 页共1 页
过程控制内容总结 一.现场仪表: 仪表的发展:DDZ, QDZ,DCS, FCS p6+p11 检测变送的功能:转化为标准信号:24V DC 电源供电,4~20 mA 电流信号1~5V DC 电压信号、 气动执行器 20~100 Kpa p13 仪表的指标(防爆系统的概念,误差,精度,特性曲线,零点,量程,测量范围)p14+p19~p23 1、 检测变送仪表。 温度:热电偶(原理条件,补偿导线,冷端补偿的概念),热电阻(类型,测温范围,测量方法) p27~p31 压力:压力的定义(各种表述之间的关系),差压测液位(测压点位置不同引起的迁移)p43 流量:各种流量计测量特点、分类;差压流量计,转子流量计,涡街流量计 的测量原理p54~p57 液位: p59~p60 2.执行器:结构(执行机构+调节机构),执行器的气开气关构成, p92+p96~p97 调节阀气开气关选择原则 p96 +p157 调节阀的流量特性:影响因素;分类: 固有+工作 p97~p99 串联管道工作时,分压比s 的变化,对流量特性的影响。 p100 流量特性的选择:依据过程特性+配管情况+负荷情况 p100 二:对象+控制 1.对象: 1)模型:机理法:(单容,双容),掌握:推导过程,传递函数结果表达式 p117+p120 试验法:飞升曲线+脉冲响应曲线,掌握相互转化。 p129 2)参数辨识:特征参数的确定,(K,T,τ), 重点:一阶惯性+纯滞后 p124 3)对象的类型:水槽,热交换器,锅炉汽包,加热炉,奶粉干燥过程 p170+p174 4)对象的选取(被控参数,控制参数的选择原则)p146~p149 2、控制(调节,调节器): 控制原理+控制参数 1） 控制原理:负反馈+稳定运行 负反馈的判断:A 、 回路内各模块增益之积为正(此时e=r-y), 即 0c v o m K K K K > p157~p158 or 奇数个负作用环节 (注:所谓环节就是指:控制器环节(包括比较环节),执行器环节,对象环节,检测变送环节,掌握每个环节的正负作用判断) 稳定运行:各环节增益之积保持不变, (稳定的过渡过程判断,过渡过程的指标:静差,超调,周期,衰减比等) p9~p10 + p159 2)调节器调节规律 调节器的调节规律就就是输出量与输入量之间的函数关系。 PID 调节器的数学表达式: p74 )11()(s T s T K s G d i c ++ = (0)01 ()()[()()]t c D i de t u t K e t e t dt T u T dt =+++?
生 产 过 程 控 制 程 序 文 件 江苏abcd制造有限公司
1.目的 确保生产全过程处于受控状态，保证产品加工的一致性和稳定性，满足顾客的需求。 2.范围 本程序适用于公司泵类产品生产的全过程，包括人员、机械设备、物料、环境等方面的有效控制。 3.权责 3.1 生产部：负责按作业指导书进行生产，确保产品质量；负责设备调整和维修。 3.2质检部：负责生产过程的巡回检查以及进行有关指标的检验，反馈，正确做出结论。 3.3技术部：负责工艺制定、监控。 3.4其他部门：负责监督、配合。 5.内容及要求 5.1生产开始前 5.1.1 首先，各生产相关部门应对生产流程、程序文件、作业指导书等生产指导 文件整理确认。对人员编制定岗定位。对各岗位生产操作人员进行相关岗位知识的培训，确保各岗位生产操作人员有可以任职的操作技能知识。QC应充分了解在线QC作业的有关要求及有关检验规范。 5.1.2生产前要做好准备工作，并严格按照有关程序以及作业指导书等要求做好 生产前的安全工作，确保生产内外环境符合要求。 5.1.3原材料由当班组长按照生产计划、相应的程序领用。 5.1.4生产前对机械、设备进行调试运行，确保生产顺利。 5.2生产过程 5.2.1生产过程中，对人员、机械设备、原材料、程序规定、环境卫生等的控制 按照有关的程序及操作指导书进行运作、操作。生产部应确保有关作业指导书在各个生产岗位上得到有效遵守，对不符合项应及时更改修正，保证作业指导文件的切实有效。
5.2.2生产过程中，各岗位操作人员严格按照工艺流程、工艺参数、作业指导书 予以执行，尤其对各关键控制点，发现问题应及时汇报，并作适当反应，采取相关的纠偏措施。 5.2.3 QC应对生产线进行实时监督，并依据检验规范进行检验或测试工作，依 相应的规定记录结果。如发现异常状况，及时要求车间管理人员进行纠正，纠正后需经QC确认方可。 5.2.4技术中心人员应定时对生产线进行巡回检查，并做相关记录。 5.2.5生产部管理人员应不定时审核作业人员是否按流程操作，安全措施是否到 位，随时了解产品质量状况适时发现问题，做好纠偏和预防措施。 5.2.6若生产过程中出现不合格品等须按照《产品质量事故处理程序》进行处理。 5.3停机过程 5.3.1生产过程由于设备故障停机的，维修部门应及时进行检修，检修中及检修 后严格按照有关操作指导书执行操作。 5.3.2 若为生产异常对产品质量有不良影响时，经生产线当值主管确认后，立即 停止生产或采取其他相应措施，待问题解决后，经QC人员确认后才可恢复生产。 5.4生产结束 生产结束后，应作好彻底的清洁卫生工作；进行交接班时按照《生产现场管理制度》（5S）做好交接班工作。 5.5记录 各岗位工作人员应按规定做好相关记录。管理人员应依一定频率进行审核，记录由专人妥善保管。 （注：文档可能无法思考全面，请浏览后下载，供参考。可复制、编制，期待你的好评与关注！）
学术·超薄热带氧化铁皮生成分析及消除措施 转载自《金属世界》 1 前言唐钢超薄热带生产线汇集了世界一流的设备和技术，自2003年1月29日热试以来，已经利用半无头轧制工艺成功轧制了0．8mm的超薄带钢，并于2005年年产300余万t，突破设计产量，创出了世界瞩目的成绩。FTSC连铸机是意大利DANIELI公司的；辊底式均热炉是美国BRICMONT公司的．车L机采用2RM+5FM 布置，粗轧机DANIELI设计，精轧机由三菱一日立设计；卷取区采用了石川岛播磨的高速飞剪、双地下卷取机。其工艺流程如图1所示。该设备组成和工艺在国内都属于首次使用，没有成熟的经验可借鉴。由于品种钢、薄规格钢板具有较大的利润空间，增加品种钢、薄规格钢板产量的压力，使得带钢质量面临极大的考验。从而使影响带钢表面质量的氧化铁皮缺陷问题愈加突出。 2 氧化铁皮生成原因分析钢的氧化反应一般为： 02与钢的反应： 2Fe+O2=2FeO 3Fe+202= Fe3O4 2Fe304+1／2O2=3Fe203 H20与钢的反应： Fe+H2O=FeO+H2 3Fe+4H20= Fe3O4+4H2 3FeO+H20= Fe3O4+H2 由上述反应可知：薄板表面的氧化铁在整个厚度上不仅仅是一种氧化铁，最多可有三种氧化铁， Fe203、Fe304、FeO从外到内同时存在。并且形貌、成分、结构不同的氧化层与基体的结合力不同。由于面心立方、晶轴为4．307的FeO，分解成立方晶体、晶轴为8．3967的Fe304，组织结构转变，产生了体积膨胀，组织结构转变应力造成了原层中的细小裂纹，使成品表面二次氧化铁皮容易剥离。上部薄层呈黑色(Fe203)，容易腐蚀，接下来是红色氧化铁皮层(Fe3O4)，金属表面为黑色薄层(FeO)。 2．1连铸坯在连铸机出口、加热炉入口板坯温度较高，暴露在空气中，与氧气发生反应；在蒸汽中与水发生反应生产氧化铁皮。 2．2粗轧机轧制造成一次氧化铁皮压入由于铸坯自重、尾部剪切弓形以及炉辊的严重粘铁、损坏、变形、啃伤等，造成一次氧化铁皮压入板坯下表面。 一次氧化铁皮压入形成原因主要有： ① 板坯在加热炉中，由于辊底炉的长度为230m，停留时间过长，板坯表面的氧化铁皮增厚，造成除鳞效果变差； ②粗轧除鳞水压力低，板坯有些部位除鳞不好； ③粗轧除鳞机集管上个别喷嘴堵塞，造成板坯有些部位除鳞效果不好； ④ 粗轧除鳞停水时序不合理，造成板坯尾部一定长度未除鳞。如图2所示。 2．3精轧机轧制造成二次氧化铁皮压入由于精轧机F1～F3工作辊表面氧化膜的粗糙、破坏和剥落造成二次氧化铁皮压入。 二次氧化铁皮压入的形成原因主要有： ①精轧工作辊表面氧化膜发生部分剥落； ②精轧除鳞机集管上个别喷嘴堵塞，造成中间坯有些部位除鳞效果不好；③精 轧除鳞喷水时序不合理，造成板坯尾部一定长度未除鳞。如图3所示。 3分析唐钢1810生产线设备工艺情况唐钢UTSP生产线采用三处除鳞法，分别安装在连铸机出口、粗轧机前、精轧机前，对有效均匀地去除氧化铁皮有显著效果。在连铸机出口装备了隧道式辊底均热炉，使坯料在宽度、长度方向温度均匀，氧化铁皮减少。在F4、F5分别配备了ORG装置，通过自动控制在线对工作辊进行修磨，保持轧辊辊形，改善轧辊表面质量，保持带钢板形和表面质量，延长轧辊使用寿命。为确保产品质量的稳定控制及检测，在轧线上安装了一系列的检测
氧化铁皮回收利用技术方案 氧化铁皮是炼钢、轧钢生产过程中钢坯产生的氧化物，其主要成分为Fe2O3、Fe3O4、FeO及少量铁和其他杂质元素。其综合全铁含量高达60%以上，回收利用价值高，实现对这些氧化铁皮的综合利用无疑是一个很有意义的节能降耗工作。 1、现状 1.1数量统计 我公司2014年全年产生氧化铁皮共计38803.52吨，其中轧钢产生35075.28吨，为同期钢产量的1.219%，炼钢产生3728.24吨，占同期钢产量的0.13%；2015年1-6月份产生氧化铁皮共计15209.72吨，其中轧钢产生13742.22吨，为同期钢产量的1.087%，炼钢产生1467.5吨，占同期钢产量的0.116%。 1.2当前我公司利用氧化铁皮方式 1.2.1烧结原料 2014年全年作为烧结原料使用氧化铁皮29152.02吨，占氧化铁皮总量的75.1%；2015年前半年作为烧结原料使用氧化铁皮10719.68吨，占氧化铁皮总量的70.48%。占比降低4.65%。 1.2.2冷固球团 2014年全年作为冷固球团原料使用氧化铁皮1950.46吨，占氧化铁皮总量的5%；2015年前半年作为烧结原料使用氧化铁皮1343.88吨，占氧化铁皮总量的8.84%。占比升高3.84%。 1.2.3海绵铁
2014年全年作为海绵铁原料使用氧化铁皮7701.04吨，占氧化铁皮总量的19.85%；2015年前半年作为烧结原料使用氧化铁皮3146.16吨，占氧化铁皮总量的20.68%。占比升高0.83%。 1.3氧化铁皮其它利用方式 1.3.1制造硅铁合金 冶炼硅铁合金的主要原料是钢屑,全国每年冶炼硅铁合金消耗的钢屑在200万t左右,用氧化铁皮替代钢屑冶炼硅铁合金的工艺已经成熟并得以应用。 1.3.2化工行业 氧化铁皮提供给化工厂可用来生产氧化铁红、氧化铁黄、三氯化铁、硫酸亚铁等。其中，采用氧化铁皮为主要原料的液相沉淀法，可以生产从黄相红到紫相红各个色相的铁红。 1.3.3将氧化铁皮压球处理后直接供应炼钢作为化渣剂使用，具有化渣、调温、降低炼钢成本的作用。而氧化铁皮经压球直接供炼钢使用，即绕过了烧结和炼铁工序，直接进入炼钢，实现短流程使用，达到降低成本的目的。 2.氧化铁皮利用方式优缺点对比及经济效益分析 2.1烧结原料 氧化铁皮是烧结较好的辅料，一方面，氧化铁皮相对粒度较为粗大，可改善烧结料层的透气性，另一方面，氧化铁皮中FeO在燃烧氧化成Fe2O3的过程中会大量放热，可以降低固体燃料消耗，同时提高烧结生产率，经验表明，8%的氧化铁皮可增产约2%左右。目前在国
轧钢中氧化铁皮产生的原因分析 热轧产品表面质量中氧化铁皮压入缺陷是许多厂产品质量中比较头疼的问题，压入表面的氧化铁皮经酸洗后在缺陷处留下深浅不一的小麻坑，特别是一、二次氧化铁皮的压入，经酸洗后，在粗糙的坑底常伴有未除净的氧化铁皮颗粒，严重影响后工序冷轧板的表面质量，造成产品质量下降，势必影响到经济效益。因此有必要对氧化铁皮压入缺陷的形成原因进行分析，提出预防措施，并为相关改进工作提供判断依据。 钢坯表面与高温炉气生成的炉生氧化铁皮称为一次氧化铁皮；在轧制过程中表面氧化铁皮脱落，热的金属表面与水和空气接触，会生成新的氧化铁皮，称为二次氧化铁皮。 一次氧化铁皮压入产生的原因 1加热方面的原因 ⑴加热温度高加热时间长；⑵炉内气氛不好，供入风量过大；⑶炉内形成负压，吸入冷风； ⑷炉内加热温度低于规程规定的最低温度过多。 在加热过程中，若出现上述情况的一种或数种，在出钢轧制时，氧化铁皮便会粘在钢坯、钢板上，不容易被清除掉，从而形成一次氧化铁皮压入缺陷。 2除鳞设备方面原因 ⑴高压水压不足；⑵喷嘴磨损严重，能力小；⑶高压水嘴堵塞；⑷高压水未能集中喷射到钢坯表面上；⑸除鳞喷嘴（喷嘴角度）装配不当；⑹喷射距离不佳；⑺除鳞时序不当,设备投入不足。 3板坯化学成分的影响，如含硫、硅、铝过多 4生产指挥不当 ⑴轧机因故障停机时，生产指挥人员未及时将停车时间通知加热工；⑵生产故障排除后未提前通知加热升温；⑶除鳞设备故障导致除鳞能力下降时，生产人员继续生产。 轧制计划安排原因 由于板坯被安排在轧制速度较慢或加热温度较高的钢种后面，或被安排在两种加热温度都较高的钢种之间，导致炉生氧化铁皮增多，在高温下难以去除。 二次氧化铁皮压入产生的原因 二次氧化铁皮产生的主要原因为开轧温度过高，除鳞时序不当，及精轧、粗轧除鳞设备（除鳞箱）原因。 1. 轧辊磨损氧化铁皮压入产生的原因 ⑴轧机在轧制过程中，出现辊面氧化膜剥落被碾入带钢表面； ⑵剥落后的粗糙辊面对带钢表面产生类似犁沟作用，促进带钢自身表面氧化铁皮形成；
热轧带钢氧化铁皮问题 一、氧化铁皮的形成：氧化铁皮是钢坯在加热或热轧状态进行加工 时形成的附着在表面上的金属氧化物。这层氧化物可能是致密的四氧化三铁，也可能是疏松的氧化亚铁。氧化铁皮约5-15微米厚，最外层是三氧化二铁占1%，中间层是四氧化三铁占4%，最内层为氧化亚铁占95%。高温下氧化铁皮形成激烈，当温度低于570℃时氧化铁皮基本停止形成。 二、氧化铁皮厚度及结构的影响因素： 1）终轧温度及卷取温度：一般控制轧制温度在850℃左右，温度越高，带钢上的氧化皮越厚，且氧化铁皮中难容的三氧化二铁和四氧化三铁含量较高。 2）带钢规格：带钢厚度越厚，表面铁皮越厚。窄带钢表面的氧化铁皮是典型的三层结构。 3）氧化铁皮在钢卷中位置：带钢头、尾及边部在冷却时与空气接触大，氧化铁皮结构中的三氧化二铁和四氧化三铁含量相对较高。 4）冷却方式：带钢冷却速度越慢，生产的氧化铁皮越厚，且氧化铁皮中难溶的三氧化二铁和四氧化三铁含量较高。 三、氧化铁皮的性质： 1）紧密度：氧化铁皮内层是疏松而多孔的细结晶组织，主要由氧化亚铁组成；中间层是致密、无孔和裂缝、成玻璃状断口的磁性氧化铁（四氧化三铁）；外层是结晶结构的氧化铁（三氧化二铁）。 2）内应力：内应力小于氧化铁的强度时，氧化铁皮便产生裂缝； 当内应力大于氧化铁皮同金属表面的附着力时，氧化铁皮就会从金属表面上脱落下来。基本铁表面越粗糙，内应力越大，氧
化铁皮破碎和脱落的可能性就越大。 3）附着力：附着力一般用破坏应力来衡量，附着力越大，破坏应力越大；附着力越小，破坏应力越小。最外层三氧化二铁占破坏应力约为10MPa，中间层四氧化三铁破坏应力约为40MPa，最内层氧化亚铁破坏应力约为0.4MPa。 四、减少氧化铁皮的措施： 1）通过降低加热温度、减少在炉时间、调节炉内气氛为偏还原性气氛，抑制炉生氧化铁皮生成。 2）通过提高除鳞水压力，调整优化水嘴高度、角度，提高立辊侧压能力减少粗轧氧化铁皮。 3）降低辊生氧化铁皮措施：采用抗热裂性好的轧辊材质，采用合理的磨削制度，及时彻底的去除轧辊表面残余裂纹；采用润滑轧制，提高轧辊表面质量，降低机架单位轧制力，防止因单位轧制力过大导致轧辊表面裂纹扩展而产生辊生氧化铁皮；轧辊冷却水机架入口水量小于出口水量，加大中间机架轧辊冷却水量，保证轧辊迅速冷却；进精轧温度≤1030℃，降低精轧上游机架辊温。 4）精轧机架侧喷水投入，可减少氧化铁皮压入。 5）提高保护渣质量，减少保护渣卷入，保证钢坯除鳞效果可减少保护渣铁皮。 6）优化钢坯的化学成分，不影响力学性能和其他性能的基础上，尽量减少C、Si元素含量，提高Mn、AL含量，对热轧厂减少氧化铁皮更为切实有效。