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减少加热炉内钢坯氧化铁皮的途径

减少加热炉内钢坯氧化铁皮的途径
减少加热炉内钢坯氧化铁皮的途径

氧化烧损

关于氧化烧损分析报告 钢坯的氧化烧损是轧钢加热过程中不开避免的现象,有效的控制或减少钢坯烧损,可以提高钢材的成材率,降低成本;减少轧槽磨损,提高产品表面质量。 2.影响钢坯氧化的因素 ①加热温度;温度越高、烧损越大 常温下钢的氧化速度非常缓慢,600℃以上时开始有显著变化,钢温达到900℃以上时,氧化速度急剧增长。这时氧化铁皮生成量与温度 有如下关系: 钢温/℃ 900 1000 1100 1300 烧损量比值 1 2 3.5 7 ②加热时间;时间越长、氧化烧损越大 ③炉气成分;炉气中一般含有SO 2、、O 2 、H 2 O、CO 2、 等氧化气体,炉气为 氧化性气氛,氧化程度越厉害。 ④钢坯的成分;钢中含碳量增加,烧损率有所下降 (以上内容为教材、文献资料提供) 3.目前轧钢厂氧化烧损数据来源 氧化烧损%=氧化铁皮量/钢坯重量*0.7*100% 上式中的氧化烧损率不是加热炉的真实烧损,而是氧化铁皮占钢坯的百分率 氧化铁皮的比重经计算约占铁或钢比重的70% 则;理论上实际烧损=70%的氧化铁皮重量(未考虑含水量)—钢坯本身携带氧化铁皮量—二次氧化量、三次氧化量 其中;二次氧化=钢坯从1架到上冷床的氧化 三次氧化=钢材从冷床到精整的氧化 钢坯本身携带氧化铁皮量(热坯入炉前/冷坯入炉前) 4. 现场氧化铁皮的理论计算、分析 ①氧化铁皮厚度测量值;冷坯(高线库)0.3-0.4mm 热坯(提升机后)0.4-0.5mm 热坯(出炉辊道)棒一棒二(1100℃)0.6-0.7mm 高线(单线 1070℃)0.9mm 棒三(1200℃)0.9-1.0mm

左右的烧损,约0.1%左右的烧损率。 ③氧化铁皮测出的理论烧损 冷坯进加热炉,本身携带的氧化铁皮经上料台架、入炉辊道的震动,带人炉内的有10%-20%,影响0.03%—0.08%烧损;而热坯带人炉内的氧化铁皮有40%左右,影响0.16~0.2%左右的烧损。 5.结果分析 ①高线烧损;0.8954—0.03/0.08=0.82%~0.87%,如果双线生产且提高 热送率,烧损会明显降下来。 ②棒一实际理论烧损;(上限)0.6937—0.16/0.2=0.4937%~0.5337%.棒 二比棒一低0.015%既;0.51%-~0.5187%.。(下限)0.5947— 0.16/0.2=0.3947-~0.4347。如果按下限算,接近前期实测棒一0.4% 的烧损率。 ③棒三生产冷坯,实际理论烧损;0.846—0.03=0.81% 6.氧化铁皮的含水量测量 在旋流井取湿渣1公斤,烘干后计算含水率结果;湿渣8.3%,半干4.3% 结论;半干渣含水量不大于5%,湿渣含水量不大于10% 氧化铁皮(含干渣和湿渣各50%计算)中含水量保守估算在2%。 7.二次、三次氧化文献提供占0.05—0.1%烧损 8.结论 ①考虑到钢坯在炉内待温情况,炉气气氛、温度变化情况、人员操作(按 0.1%),悬臂辊旦掉的渣(0.05%)等因素,棒一、棒二可按0.65%烧损 率作参照 ②倒推;报表上氧化烧损%—0.2%(入炉前按0.15%,二、三次烧损按 0.05%)=实际理论烧损率 2013年棒二报表如下;

氧化铁皮的成因及消除方法

氧化铁皮的成因及消除方法氧化铁皮 氧化铁皮的形成过程也是氧和铁两种元素的扩散过程,氧由表面向铁的内部扩散,而铁则向外部扩散。外层氧的浓度大,铁的浓度小,生成铁的高价氧化物;内层铁的浓度大,而氧的浓度小,生成氧的低价氧化物。所以氧化铁皮的结构是分层的。一般氧化铁皮的层次有三层:最外一层为Fe2O3 ,约占整个氧化铁皮厚度的10%,其性质是:细腻有光泽、松脆、易脱落;并且有阻止内部继续剧烈氧化的作用;第二层是Fe2O3和FeO的混合体,通常写成Fe3O4,约占全部厚度的50%;与金属本体相连的第三层是FeO,约占氧化铁皮厚度的40% ,FeO的性质发粘,粘到钢料上不易除掉。 氧化铁皮的厚度可利用一下关系式计算: (3-6) 式中: a—钢的表面烧损量,kg/m2; 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。 3.2.1一次氧化铁皮 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。 3.2.2二次氧化铁皮 热轧钢坯从加热炉出来后,经高压水除去一次鳞后,即表面氧化铁皮脱落,进行粗轧。在短时间的粗轧过程中钢坯表面与水和空气接触,钢坯表面产生了二次鳞,也称为一次氧化铁皮。二次鳞受水平轧制的影响厚度较薄,钢坯与鳞的界面应力小,所以剥离性差。如果喷射高压水不能完全除去二次鳞,鳞残留在钢板表面的情况下进行精轧,产品表面就会出现缺陷。二次氧化铁皮为红色鳞层,呈明显的长条、压入状,沿轧制方向带状分布,鳞层主要成分由方铁矿(FeO)、赤铁矿(Fe2O3)等微粒组成。 3.2.3三次氧化铁皮 热轧精轧过程中,带钢进入每架轧机时都将产生表面氧化铁皮层。轧制后通过最终的除鳞或在每架轧机之间时还将再次产生氧化铁皮。因此,轧辊作用下的带钢表面条件将取决于进入各架轧机前形成的氧化铁皮的数量和特性。这时的氧化铁皮称为三次氧化铁皮,因为它是在除鳞之后。进入精轧机之前形成的。 三次氧化铁皮缺陷肉眼可见:黑褐色、小舟状。相对密集、细小、散沙状地分布在缺陷带钢表面,细摸有手感,酸洗后在带钢表面缺陷处留下深浅不一的针孔状小麻坑,它们在正常热轧带钢的表面上是看不见的。在低倍金相显微镜下,缺陷带钢和正常带钢表面的观察结果如

氧化铁皮的性质

氧化铁皮的性质对酸洗速度的影响很大,具体表现在以下几方面: 1.氧化铁皮的内应力因为金属的密度大于氧化铁廖:的密度,所以当金属上生成氧化铁皮时体积便增大,因而在乎行于金属表面的方向上产生压应力,同时还产生使氧化铁皮自金属表面上脱离的拉应力。即使在室温情况下,氧化铁皮也存在着上述内应力。当内应力大于其强度时,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,氧化铁皮便会从金属表面脱落下来。这就给机械作用破碎和除掉氧化铁皮提供了有利条件,并使酸溶液通过氧化铁皮的重庆无缝钢管腐蚀里层氧化铁皮,加速酸洗速度。氧化铁皮内应力的大小与金属表面状态密切相关。金属表面粗造,则可能出现应力集中。所以,金属表面越不平滑,内应力的数值就越大,氧化铁皮破碎和脱落的可能性也就越大。炉生氧化铁皮所以容易被清除,就是具备了上述条件所致。 2.氧化铁皮在金属上的附着力,氧化铁皮与金属的附着力越大,氧化铁皮越难从金属上脱落。重庆无缝钢管各种氧化铁皮与金属的附着力不同。FeO的破坏应力约为0.4MPa。Fe20,的破坏应力约为IOMPa。氧化铁皮的附着力取决于氧化时间和金属的化学成份。这是由于在长时间的氧化过程中,铝、硅和锰等元素析出在氧化铁皮和金属之间,使内层的氧化铁皮成份含有其他金属氧化物的缘故,如金属中含硅(Si),则在金属和FeO之间形成较脆的FezSiO,(SiO。十2FeO二Fe2Si04),使附着力降低。此外,氧化铁皮附着力与其硬度有关,如Fe30:的硬度几乎为FeO的两倍,而Fe30,的破坏应力为FeO的一百倍。这也是FeO所以易于除掉的因素之一。氧化铁皮附着力越小,同样有利于机械破碎氧化铁皮的效果。 3.温度改变时氧化铁皮中产生的应力氧化铁皮和金属具有不同的膨胀系数。当温度突然变化时,氧化铁皮不能适应金属体积的变化而产生内应力,这个应力可能达到很大的数值,使氧化铁皮破裂甚至从金属上脱落。 4.氧化铁皮的破坏形式图卜6金属氧化铁皮破坏形式,d是当氧化铁皮的拉压强度很大而与金属的附着力很小时生成的气泡。&是当氧化铁皮内有很大的汽泡产生时生成的裂纹。‘是氧化铁皮内生成的微小汽泡。d是氧化铁皮层从金属表面上脱落的破坏倾向。这种破坏形成汽泡的可能性很小,因为这种破坏需要很大的能量。若这种破坏已经发生,那么进一步的破坏就更容易了。这种形式的破坏发生在金属及氧化铁皮的膨胀系数相差较大时信f是氧化铁皮的切力裂开。这是金属表面受切向力发生的破坏形式,是强度较小,与金属附着较好的氧化铁皮的特征。重庆无缝钢管因为这种破坏与汽泡的生成和剥落不同,故不会发生加速金属氧化的危险。

降低连铸钢铁料消耗.

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

钢坯加热缺陷的预防措施

加热缺陷的产生与预防 摘要:金属坯在轧制和锻造前要进行加热,主要是为了提高金属的塑性,使金属锭坯或坯内外温度均匀,改变金属的结晶组织。金属的加热质量直接影响到轧制的质量、产量、能源消耗和轧机的寿命,在加热过程中可能出现的加热缺陷会影响锭坯质量,及时找出造成缺陷的原因与预防缺陷产生极其重要。本论文研究和讨论的就是加热时产生的缺陷、产生缺陷的原因,以及预防的措施。研究本课题能更好的解决实际生产过程中遇到的问题,从而提高钢的质量,提高产量,提高生产效率,降低生产成本,增加效益。 关键字:加热缺陷产生,产生原因,预防措施 前言 在钢铁行业不断发展的今天,竞争愈演愈烈,所以为了获得更好效益就必须提高钢材质量,降低生产成本。在生产过程中就要避免各种缺陷的产生,降低原材料,能源等的消耗,提高成材率,提高产品质量,这样才能在竞争激烈的市场经济中占据一席之地。 1加热缺陷的类型 在加热过程中,炉子的温度和气氛必须调整得当,如果操作不当,会出现各种加热缺陷,如氧化、脱碳、过热、过烧等。这些缺陷影响金属的加热质量,重则造成废品。 1.1钢的氧化 1.1.1氧化的概念 钢在高温炉内加热时,由于炉气中含有大量的O2、CO2、H2O,钢的表面层要发生氧化,生成致密的氧化物积累下来形成氧化铁皮。氧化不仅会造成钢的直接损失,而且氧化产生的氧化铁皮堆积在炉底上,特别是实炉底部分,不仅腐蚀耐火材料,影响炉体寿命。氧化铁皮如图1 图1 1.1.2氧化铁皮的生成 钢在常温下也会氧化生锈,在干燥的条件下,这一氧化过程是很缓慢的;到了200到300度,表面会生成氧化膜,但如果湿度不大,这时氧化比较慢的;温度继续升高,氧化的速度也随之加快,到了1000℃以上,氧化过程开始激烈进行;当温度超过1300℃以后,氧化铁皮开始熔化,氧化进行得更加剧烈;如果以900℃时烧损量为1,则1000℃为2,1100℃时为3.5,1300℃时为7。温度和氧化烧损的关系如表1; 表1

氧化铁皮回收利用技术方案

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

热轧过程中氧化铁皮的生成与控制

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

钢坯加热炉温度控制系统

内蒙古科技大学 过程控制课程设计论文 题目:钢坯加热炉温度控制系统 学生姓名: 学号: 专业: 班级: 指导教师:

目录 钢坯加热炉温度控制系统设计摘要 (1) 第一章引言 (2) 1.1加热炉温度控制技术的发展 (2) 1.2 加热炉一般结构与控制原理 (3) 1.3加热炉生产工艺 (4) 第二章加热炉温度控制系统 (5) 2.1串级系统控制概述 (5) 2.2 温度控制系统概述 (6) 2.3 加热炉炉温基本控制方案 (6) 2.3.1 炉温基本控制方案一 (6) 2.3.2 炉温基本控制方案二 (7) 2.3.1 炉温控制改进方案 (8) 2.4调节器正反作用的确定 (9) 2.4.1副调节器作用方式的确定 (9) 2.4.2主调节器作用方式的确定 (9) 第三章仪器选型 (10) 3.1温度传感器的选择 (10) 3.2流量变送器的选择 (10) 3.3执行器选择 (11) 3.4调节器的选择 (11) 第四章总结 (13) 参考文献 (14)

钢坯加热炉温度控制系统设计 摘要 加热炉是冶金行业生产环节中重要的热工设备。加热的目的之一是提高钢的塑性。钢在冷态下可塑性很低,为了改善钢的热加工条件,必须提高钢的塑性。一般来说,钢的热加工温度越高,钢的可塑性越好。钢的加热温度越低,加工所消耗的能量越大,轧机的磨损也越快,而且温度过低时还容易发生断辊事故。加热的另外一个目的是使钢的内外温度均匀。由于板坯内外的温差,使得金属内部产生应力,这样经过轧制过程后容易造成质量缺陷和废品。通过加热炉的均热使断面上温差缩小,避免出现危险的温度应力。板坯的加热质量直接影响到钢材的质量、产量、能源消耗以及轧机寿命。正确的加热工艺可以提高钢的塑性,降低热加工时的变形抗力,及时为轧机提供加热质量优良的板坯,保证轧机生产顺利进行。反之,如加热工艺不当,例如加热温度过高,会发生板坯过热、过烧,轧制时就要造成废品。 加热炉的燃烧过程是受随机因素干扰的,具有大惯性、纯滞后的非线性分布参量的随机过程。对于这种复杂的控制对象,即使是经验丰富的操作人员,也很难全面考虑各种因素的影响,准确地控制燃烧过程,造成炉温经常偏高或偏低,这些都严重影响了加热炉加热质量和燃耗,甚至影响正常生产。 加热炉的生产任务是按轧机的轧制节奏将钢材加热到工艺要求的温度水平和加热质量,并在优质高产的前提下,尽可能地降低燃料消耗,减少氧化烧损。连续加热炉的操作水平直接影响产品的质量、产量和生产消耗指标,钢坯的出炉温度要求在 1 150~1 250℃,靠操作工人调节阀门来控制炉温的效果很差,粘钢和硬断轧辊的事故时有发生,而且能源消耗特别大,所以国内外关于加热炉自动控制的研究一直受到重视,发展得比较快,也取得了较为丰硕的成果。 关键字:加热炉、温度控制、过程控制

氧化铁皮在轧钢中影响及控制

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

氧化铁皮的应用及分类

本文摘自再生资源回收-变宝网(https://www.doczj.com/doc/5e312781.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:

氧化铁皮压球技术

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。

二、具体成本对比测算 氧化铁皮价格按1000元∕吨,那么,一吨氧化铁皮经烧结、炼铁、炼钢各工序,成本增加量为:烧结和炼铁工序成本共计为约750元∕吨铁水,则0.7﹡750﹦525元,加上炼钢吹损10%(即金属铁回收率按90%),则525∕0.9﹦583元。即氧化铁皮作为辅料应用于烧结,一吨氧化铁皮变为钢水需增加成本583元。 后一种情况是,一吨氧化铁皮加工成球直接供炼钢使用变成钢水,氧化铁皮球品位60%(加入粘结剂的因素,品位由70%降低至60%)

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

钢坯加热不均

钢坯加热不均的讨论 钢坯上各点加热温度不一致的现象叫做钢坯的加热不均。这种钢坯温度不均的现象一般表现在以下几个方面:一是钢坯上下温度不均,一般称为“阴阳面”。我们通常把温度低的一面称为阴面,把温度高的一面称为阳面。有“阴阳面”的钢坯在轧制过程中,容易产生弯曲和扭转现象,严重时会发生顶坏导卫板和缠辊事故。 二是钢坯的内外温度不均。通常是由于加热速度过快、加热时间过短,从而形成钢的表面温度高而钢的中心部分温度低的状态,我们一般称之为“黑心钢”。轧制“黑心钢”时会造成钢的延伸不均,使轧件产生应力,并容易产生裂纹,有时因为钢的内部温度过低,还会导致发生断辊的生产事故。 三是沿钢坯长度方向上的温度不均。轧制这种钢坯时轧机的辊跳值发生波动,造成轧件在长度方向上的尺寸不一致,给成品尺寸的公差控制带来困难。 防止钢坯加热不均可以采用以下措施: 1、控制钢坯的加热速度,确保加热时间。防止因速度过快、 时间过短造成钢坯的内外温差大,要尽量在低温阶段使 钢温达到一定温度后再考虑提高加热速度; 2、经常观察加热炉内钢坯的温度分布情况,正确调整加热 炉的温度,使沿炉宽各点的温度尽量保持均匀,以减少

坯料长度方向上的温度差; 3、均热段要有足够的保温时间,使钢坯的内外温差减小, 以保证在钢坯断面上的温度均匀; 4、在供热条件上(烧嘴的布置上)要保证钢坯的均匀受热。 由于燃料燃烧时热气流上升,所以炉内下加热的供热条 件比上加热差,因此在热负荷的分配上要注意下加热的 供热能力,确保下加热的温度比上加热温度高30℃左 右,以减少上下面的温度差; 5、采用无水冷滑轨或实底的均热床,尽量清除炉筋管处钢 坯的“黑印”; 6、采用炉体结构相对合理的加热炉,尽量增加钢坯受热面 的数量。如:以双面加热的推钢式加热炉(两个受热面)代替以单面加热的推钢式加热炉(一个受热面);以步 进底式炉(三个受热面)代替双面加热的推钢式加热炉; 以步进梁式炉(四个受热面)代替步进底式炉等。 棒材厂:熊斌

为什么要去除氧化铁皮

A 为什么要去除氧化铁皮? 冷轧钢板的原料是热轧钢带,经过热轧的钢带表面会有一层硬而脆的氧化铁皮,这层二次氧化铁皮是在高温轧制时生成的。为了获得良好光洁的表面,热轧钢带作为原料在冷轧前必须将其清除干净,由于不同材质,普通钢带与各种型号的特殊钢带在化学成分、力学性能要求都不一样,而且在轧制温度、冷却速度及卷取温度等方面都不一样。造成氧化皮的结构也不一样。 B那末如何去除氧化铁皮和去除方法有那些? 目前,世界各国对去除钢铁表面的氧化铁皮采取了多种办法,总的可概括为三种类型,即:机械法、化学法、电化学法等。 B1机械法 机械法去除氧化铁皮的做法有:抛光法、滚磨法、高压水冲洗、刷光法、喷(抛)丸法、喷沙法、破鳞法等。 B2 化学法 化学法即采用酸、碱等化学物质与钢铁材料表面的铁鳞起化学反应而去掉氧化铁皮。 化学物质一般均使用强酸、强碱如硫酸、盐酸、硝酸、氢氟酸等;也有采用氢氧化钠的水溶液,如清洗硅钢表面的白膜 ;还有采用熔融的氢氧化钠和硝酸钠,在480度,左右的高温下,达到改变钢铁材料的性质,如改变不锈钢表面的氧化铁皮的性质,以达到有利于酸洗的要求。 B3电化学法

电化学法酸洗就是将浸入酸溶液中的钢铁制品(包括热轧钢带)的两边通过电极通上直流电,以加速氧化铁皮的去除。 中性电解去鳞是采用无毒无害的中性盐作为电解液,如利用硫酸钠等方法。例如上海某冷轧带钢厂就是用硫酸钠溶液进行电解去鳞的。

A 为什么要去除氧化铁皮? 冷轧钢板的原料是热轧钢带,经过热轧的钢带表面会有一层硬而脆的氧化铁皮,这层二次氧化铁皮是在高温轧制时生成的。为了获得良好光洁的表面,热轧钢带作为原料在冷轧前必须将其清除干净,由于不同材质,普通钢带与各种型号的特殊钢带在化学成分、力学性能要求都不一样,而且在轧制温度、冷却速度及卷取温度等方面都不一样。造成氧化皮的结构也不一样。 B那末如何去除氧化铁皮和去除方法有那些? 目前,世界各国对去除钢铁表面的氧化铁皮采取了多种办法,总的可概括为三种类型,即:机械法、化学法、电化学法等。 B1机械法 机械法去除氧化铁皮的做法有:抛光法、滚磨法、高压水冲洗、刷光法、喷(抛)丸法、喷沙法、破鳞法等。 B2 化学法 化学法即采用酸、碱等化学物质与钢铁材料表面的铁鳞起化学反应而去掉氧化铁皮。 化学物质一般均使用强酸、强碱如硫酸、盐酸、硝酸、氢氟酸等;也有采用氢氧化钠的水溶液,如清洗硅钢表面的白膜 ;还有采用熔融的氢氧化钠和硝酸钠,在480度,左右的高温下,达到改变钢铁材料的性质,如改变不锈钢表面的氧化铁皮的性质,以达到有利于酸洗的要求。 B3电化学法

氧化铁皮的特性

氧化铁皮的特性 氧化铁皮的主要成分是Fe2O3、Fe3O4、FeO。 氧化铁皮的形成过程也是氧和铁两种元素的扩散过程,氧由表面向铁的内部扩散,而铁则向外部扩散。外层氧的浓度大,铁的浓度小,生成铁的高价氧化物;内层铁的浓度大,而氧的浓度小,生成氧的低价氧化物。所以氧化铁皮的结构是分层的。 一般氧化铁皮的层次有三层:最外一层为Fe2O3,约占整个氧化铁皮厚度的10%,其性质是:细腻有光泽、松脆、易脱落;并且有阻止内部继续剧烈氧化的作用;中间层是Fe2O3和FeO的混合体,通常写成Fe3O4,约占全部厚度的50%;与金属本体相连的第三层是FeO,约占氧化铁皮厚度的40% ,FeO的性质发粘,粘到钢料上不易除掉。 Fe2O3呈红色,Fe3O4呈黑色,FeO呈蓝色,由于铁皮中各种氧化成份比例随其氧化过程不同而变化,因此表现颜色不同,当Fe2O3比例较多时,即表现为红色,当FeO较多时,表现为蓝灰色。 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。 经大量调查,热轧钢板铁皮呈红色的钢种Si含量较高,Si>0.2%时红锈相对重一些,呈蓝灰色的钢种Si含量较低。以相同热轧工艺进行轧制试验,其结果与上述调查结论相符。Si≤0.07%红色氧化色可基本消除,对于厚规格Si还要更低些(Si≤0.05%)。由此,降低Si 含量是解决红锈问题紧有效的办法。 (1) 含Si量较高的钢,由于铁皮中气孔直径大,空冷时的裂纹容

易在氧化铁皮厚度中间停止,除鳞时裂纹与基底金属相平等传播,导致基底金属侧的氧化铁皮易残留下来,所以氧化铁皮剥离性不好。由于氧化铁皮易残留,导致随后的氧化过程中,Fe2O3比例高,使氧化铁皮呈红色。含Si 0.2%以上的钢,由于加热时在氧化铁皮与基底金属界面产生层状的Fe2SiO4,界面温度在Fe2SiO4的凝固温度1170℃以下时,铁皮对基底的着力增强,剥离性更差,导致红色更重。2)对于Si≤0.05%的C-Mn钢,氧化铁皮中气孔小,分布比较均匀,由空冷引起的热应力使氧化铁皮产生裂纹,低Si钢氧化铁皮中由于气孔小,应力松弛缓小,裂纹就沿气孔扩展到基底金属界面。除鳞时,热应力就在氧化铁皮和基底金属界面作为剪切力起作用,使氧化铁皮从基义金属上剥离开。由于高温时铁皮剥离性好,在随后的氧化过程中导致铁皮中FeO比例较高,使铁皮呈蓝灰色。对于边部100mm以内红色相对重一些是由于板坯出炉后边部冷速较快,造成边部温度比中部低,导致除鳞时FeO比中部残留多,所以边部红色相对中部重一些。卷取前钢板表面覆盖一层冷却水,阻止空气中O2与钢板接触,有利于防止出现红色氧化色。卷取后钢卷冷却慢(或钢板厚)红色氧化色较重。由于较厚的钢板,层冷时表面与芯部存在温度梯度,卷取后钢板表面温度回升,钢卷冷速较慢,与O2反应充分,Fe2O3比例更大,所以红色相对重一些。

热轧带钢氧化铁皮表面缺陷的产生及对策

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

氧化铁的产生与控制

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

减少钢坯氧化烧损的探讨

减少钢坯氧化烧损的探讨 高建舟 徐玉军 冀志宏 (安阳钢铁股份有限公司) 摘要 通过对钢坯在炉内加热过程中的氧化机理和现象的分析,探讨了炉内气氛、加热时间、加热温度以及钢的化学成份对钢坯氧化过程的影响,并结合生产实际操作给出了若干改善或减少钢坯氧化烧损的方法。 关键词 钢坯 氧化 探讨 THE DISCUSSION TO RE DUCE STEE L BI LLET OXI DATION BURNING LOSS G ao Jianzhou Xu Y ujun Ji Zhihong (Anyang Iron&S teel C o.,Ltd) ABSTRACT Through analyzing and researching the oxidizing mechanism,discussed oxidizing law and in fluence of flav ours,heat2 ing time,heating tem perature in furnace and consist of steel billet,it is found s ome ameliorating which probably proposed the oper2 ation or methods to reduce steel billet oxidizing loss. KE Y WOR DS steel billet oxidation discussion 0 前言 钢在加工过程中,要经过多次加热和冷却。每次加热和冷却,钢的表面都会生成氧化铁皮而造成钢的烧损。一般情况下经过多次加热后金属的总烧损率可达3%~5%。钢的氧化增加了金属的无为损耗,而且还会引起一系列不良后果,如脱碳、气泡显露等,严重影响到钢的加工质量。 1 钢坯在炉内的氧化 众所周知,钢坯在炉内的氧化是由两种元素在相反的方向上扩散的结果,即炉气中的氧原子通过钢坯表面向内部扩散,而铁离子则由内部向外扩散,当两元素相遇,在一定的加热温度和炉内气氛等条件下,起化学反应而生成铁的氧化物。一般情况下,钢坯表面生成的氧化铁皮的结构是Fe2O3+Fe3O4+ FeO,这三种氧化物以固溶体存在于钢的表面,固溶点一般为1330℃~1350℃。影响钢坯氧化的因素包括加热时炉内气氛、钢的成份、加热温度和加热时间。 1.1 炉内气氛的影响 钢坯在炉内加热时,炉气中的O2、C O2、H2O、C O、H2、CH4和H2S等气体,与钢的化学反应有不同的特点。其中O2在加热时很小的浓度就能使钢氧化,C O2和H2O对高温加热的钢起氧化作用,而C O 起还原作用,且化学反应是可逆的,在一定温度下化学反应的方向决定于C O2和C O的浓度。若增大C O浓度,就能避免或减少钢氧化,它们之间还存在着如下的反应关系: C O+H2OεC O2+H2 H2S燃烧生成S O2,炉气中的S O2能大大提高钢的氧化速度,因为它与铁生成FeS而使氧化铁皮熔点降低(最低溶点为1190℃),加剧氧化铁皮的溶化,使氧化更深入进行。 1.2 加热时间的影响 在其它条件相同时,加热时间愈长,扩散进行得愈充分,氧化烧损量愈大。实际生产证明,氧化烧损量随时间的变化曲线近于抛物线分布,即增厚速度随时间延长而减慢。这是因为已生成的氧化铁皮对氧化的进一步进行起阻碍作用。如果钢的进一步氧化与已生成附着于钢表面的氧化铁皮厚度成反比,即: d δ dτ =K 1 δ 式中:δ———氧化铁皮厚度; τ———时间; k———系数。 由此则不难得出,氧化铁皮厚度δ与时间τ成抛物线关系,即: δ=kτ0.5 其中,系数k决定于其它影响氧化的因素。当钢坯表面温度≤650℃时,k=0。 在实际生产中氧化铁皮经常在炉内脱落,使这种已生成的氧化铁皮的“保护作用”降低,加热时间  2006年 2月 联系人:高建舟,工程师,河南.安阳(455004),安阳钢铁股份有限公司第二炼轧厂; 收稿日期:2005—11—21

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