带钢生产中氧化铁皮的控制方法研究
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《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。
热轧带钢氧化铁皮控制研究摘要:经过改革开放,我国经济得到了快速发展,尤其是钢铁生产工艺获得了比较快速的发展。
目前工业产业的快速发展,使得工艺制造企业的产品换代速度快速增加。
以前的冷轧钢生产技术在工业生产中应用相当普遍,随着工艺水平的提高,越来越多企业使用热轧钢替代冷轧钢。
但是热轧钢表面易出现氧化铁皮缺陷,因此如何提升热轧钢抗氧化能力已经成为了工艺生产的重点。
关键词:热轧带钢;氧化铁皮;控制技术;发展;氧化铁皮是一种带钢表面质量缺陷,热轧带钢表面氧化铁皮的控制,已成为衡量热轧产品质量的主要指标。
一、热轧带钢表面氧化铁皮的分类热轧带钢表面的氧化铁皮按热轧生产过程可以分成3种形态:(1)钢坯在加热炉内形成的一次氧化铁皮;(2)在进入精轧机组前形成的二次氧化铁皮;(3)在精轧机组和后续冷却过程中形成的三次氧化铁皮。
在加热炉内形成的氧化铁皮厚度一般在0.5-3.0 mm。
随着加热时间的延续和加热温度的升高,铸坯表面的氧化铁皮的厚度也逐渐增加,形成一层皮壳包裹在钢坯表面。
钢坯在加热炉内产生的一次氧化铁皮在轧制前,一般用轧机前的除鳞箱中的高压水将其去除。
二次氧化铁皮一般是由粗轧机前的高压水除鳞箱和精轧机前的高压水除鳞箱去除。
三次氧化铁皮可以通过在轧制过程中精轧机组投入铁鳞抑制水、控制精轧轧制温度和卷取温度等的措施来调整其氧化铁皮的厚度及与带钢基体结合的状态,在使用前再通过喷丸或酸洗等工序去除。
二、氧化铁皮生成的影响因素及控制措施1.影响一次氧化铁皮的生成和生长的重要因素有加热温度、加热时间、炉内气氛、钢种以及化学成分等。
(1)加热温度,钢的表面氧化速度随着加热温度的升高而加快,当温度在700℃以下时,氧化速度较慢;当温度达到700℃以上时钢表面氧化速度明显加快;900~1 300℃时钢表面激烈氧化,设900℃时氧化速度为1,则1 000℃时氧化速度将为2,1100℃时氧化速度为3.5,到1 300℃时氧化速度将高达7;上述氧化速度可用公式(1)来描述:(1)式中,h,w,L———板坯厚度、宽度和长度;M———单位质量板坯氧化铁皮的损失质量;t———生成氧化铁皮的时间;T———板坯温度;ρ———板坯密度;a,b———与钢种和炉内气氛有关常数。
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 07:02:161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。
热轧带钢表面氧化铁皮控制热轧带钢是工业生产中不可或缺的一种材料。
然而,热轧带钢表面氧化铁皮控制是一个重要的问题,因为氧化铁皮可能会影响钢板的使用寿命和表面质量。
本文将介绍一些控制热轧带钢表面氧化铁皮的方法。
1.预热控制热轧带钢在生产过程中需要进行预热。
预热控制是非常重要的一个环节,因为过高或过低的预热温度都可能导致氧化铁皮形成。
预热温度应该在830-860℃之间,这样可以使钢板表面的氧化铁皮形成得更加均匀。
同时,在预热过程中还需要注意空气流通,以排出炉内的氧气,减少氧化铁皮的生成。
2.辊缝控制辊缝是热轧带钢生产中的另一个重要因素,因为钢板在轧制过程中会受到辊缝的冲击。
如果辊缝不均匀,就会导致氧化铁皮的形成。
为了解决这个问题,可以通过改变辊缝的形状和位置来减少辊缝对钢板的冲击。
3.适度降温适度降温可以有效降低氧化铁皮的形成。
在热轧带钢生产过程中,适度降温对钢板表面有很大的影响。
降温速度应该适中,太快会使钢板表面冷却过快,形成氧化铁皮;太慢则会导致氧化铁皮的生成。
要选择适当的降温方式,保持钢板的温度均匀性,以减少表面氧化铁皮的形成。
4.钝化处理钝化是一种化学处理方法,可以减少钢板表面的氧化铁皮形成。
该方法包括浸泡、喷淋或刷涂酸性或碱性溶液。
这些液体中的化学成分可以与钢板表面的氧化铁皮发生化学反应,从而形成一层保护膜,防止氧化铁皮进一步生成和腐蚀。
总之,控制热轧带钢表面氧化铁皮是一个非常重要的问题。
预热控制、辊缝控制、适度降温和钝化处理都可以有效地减少表面氧化铁皮的形成。
这些方法可以帮助保持钢板的表面质量,并延长其使用寿命,从而提高工业生产的效率和质量。
浅谈热轧带钢表面氧化铁皮的成因及控制摘要:近期热轧压氧问题出现较为频繁,导致产品降级改判情况较为严重,本论文针对出现的几种压氧产生的原因进行初步原因分析,并简单制定几种措施。
关键词:氧化铁皮,加热炉,除鳞氧化铁皮压入是影响热轧带钢表面质量的重要因素,特别是一次、二次氧化铁皮的压入,严重影响产品的表面质量,引起产品降级和质量异议,尤其对热轧酸洗板等表面质量要求比较高的产品。
针对酸洗反馈压氧、麻点、W压氧较多,影响产品质量,提出了一些措施,减少这些缺陷的产生。
1.氧化铁皮的分类及产生原因1.1.氧化铁皮形成的原因板坯在加热炉中加热时,空气中的氧气与加热状态的板坯中铁发生反应 ,在这个过程中,就会形成较厚的氧化铁皮表层,氧化铁皮由板坯内部向外依次分为FeO、Fe2O3、Fe3O4,并且越像表面氧化铁皮形成的膜就会越致密。
1.1.一次氧化铁皮(一次鳞)板坯在经过轧机轧制之前,需要在1100~1300℃的加热炉中经过预热、加热和均热阶段。
同时在马钢生产的主要汽车板和家电板的主要加热温度在1200℃以上,而在此温度下,板坯表面就容易与接触到的炉气中的氧原子发生氧化反应,从而生成一层1~3mm厚的氧化铁皮,这层氧化铁皮就称作一次氧化铁皮(一次鳞)。
一次氧化铁皮内部存在较大的空穴和缝隙,当板坯从加热炉出来之后,进入一次除鳞箱,除鳞箱中高压水在一排除鳞喷嘴的作用下,形成一条具有巨大冲击力的扇形水束,喷射到板坯表面,将板坯表面的氧化铁皮切开,形成裂缝,同时高压水透过裂缝遇到高温板坯内部急速汽化蒸发,形成类似爆破的效果,将氧化铁皮和母材剥离,同时高速流动的除鳞水与板坯呈现一定的倾斜角度将与板坯剥离的氧化铁皮冲刷离开板坯表面。
避免表面留存的氧化铁皮在轧制的时候压入到板坯中无法去除。
1.1.二次氧化铁皮(二次鳞)板坯经过出炉后的高压水一次除鳞后,一次氧化铁皮被除去,进入粗轧机进行8道次的往返粗轧,此时板坯温度一般在1100℃左右,此时在短时间的粗轧过程中板坯表面与水和空气接触,板坯表面会再次产生一层氧化铁皮,此层氧化铁皮称为二次氧化磁轭皮(二次鳞)。
浅析氧化铁皮在热轧板带钢生产过程中的危害及控制方法[摘要]氧化铁皮是轧钢生产中最常见的一种加热缺陷,正确分析其形成原因及其危害,采用合理的改进措施对轧材生产有一定的指导意义。
【关键字】氧化铁皮;加热温度控制;除鳞方法前言氧化铁皮在热轧产品表面最为常见,不及时去除被压入产品的表面势必造成产品质量缺陷,也会对经济效益有一定的影响。
因此正确分析其形成的原因,提出合理预防措施,能够为生产提供有利依据。
1、氧化铁皮的种类1.1氧化铁皮缺陷的分类氧化铁皮一般可分为两类:一次氧化铁皮和二次氧化铁皮。
一次氧化铁皮是钢在加热过程中,钢坯的表面与高温炉气发生氧化生成的氧化铁皮。
二次氧化铁皮是钢在轧制生产中一次氧化铁皮脱落,热的钢接触空气、水,在钢的表面生成的氧化铁皮。
1.2板带钢的表面压入氧化铁皮后的状态钢坯出炉后以及在轧制过程中钢坯表面的氧化铁皮不能及时从钢坯表面脱落粘在钢坯上,氧化铁皮冷却速度较快且冷却后的硬度比热坯硬度大,在轧制生产中,就会压入钢坯表面,由于氧化铁皮的压入在板带钢表面就会形成压入缺陷,呈现的状态是板带钢的表面形成麻点,其表面呈灰色,用小锤敲打掉氧化铁皮后,会在钢板上留有小的亮坑,二次氧化铁皮颗粒细小,轧制生产中是以颗粒状压入,呈现的状态是舟状,散沙状。
从而影响了表面质量。
1.3板带钢生产常见的压入氧化铁皮缺陷1.3.1直接压入板坯表面,形成结疤、麻面或麻点。
1.3.2在工作辊或卷取机、夹送辊上粘有氧化铁皮,在板带上形成凹坑。
1.3.3在轧制薄规格板带钢时,由于氧化铁皮的压入,影响板带钢的延伸,形成轧漏和孔洞。
2、产生氧化铁皮的原因2.1产生一次氧化铁皮的原因加热方面的原因⑴加热温度氧化铁皮的生成过程是一种扩散过程,温度越高,扩散就越快。
常温下氧化铁皮产生的速度比较缓慢,600℃以上时氧化铁皮生成的速度开始有显著变化,当温度达到900℃以上,氧化铁皮生成的速度急剧增加。
⑵加热时间在加热过程中,加热时间越长,生成的氧化铁皮的量就越多。
热轧带钢氧化铁皮控制技术的研究热轧带钢是一种重要的金属材料,在工业生产中广泛应用。
然而,热轧带钢在加工过程中易受氧化而形成铁皮,对其质量产生不利影响。
因此,研究热轧带钢氧化铁皮控制技术对于提高产品质量和生产效率具有重要意义。
本文将针对热轧带钢氧化铁皮控制技术进行研究。
首先,需要了解热轧带钢氧化铁皮的形成机理。
热轧带钢氧化铁皮主要是由于带钢表面暴露在高温下,与空气中的氧发生反应而产生的。
在热轧过程中,带钢表面温度升高,使得表面铁原子与氧原子发生氧化反应,形成铁氧化物。
铁氧化物在高温下容易形成氧化铁皮,并且会对带钢的质量造成影响。
其次,研究热轧带钢氧化铁皮控制技术的具体方法。
针对热轧带钢氧化铁皮控制技术,可以从以下几个方面进行研究:1.温度控制:通过控制热轧过程中的温度,可以降低带钢表面的温度,减少氧化反应的发生。
在实际生产中,可以采用冷却装置对热轧带钢进行冷却,降低温度,从而减少氧化铁皮的生成。
2.气氛控制:在热轧过程中,通过改变带钢表面的气氛,可以控制氧化反应的发生。
采用还原性气氛可以减少氧化铁皮的生成,提高产品的质量。
在实际生产中,可以通过向炉膛内加入还原剂,如氢气、甲烷等,改变带钢表面的气氛。
3.表面处理:在热轧带钢表面进行预处理,可以减少氧化反应的发生。
可以采用酸洗、机械刮除等方法对带钢表面进行处理,去除氧化铁皮,使得带钢表面更加光滑,减少氧化反应的发生。
最后,需要进行实验验证和技术应用。
将开展实验来验证研究得到的热轧带钢氧化铁皮控制技术的有效性。
可以通过在实际热轧生产线上进行试验,对比采用不同气氛、温度和表面处理措施的带钢氧化铁皮厚度和质量,以及产品的成品率和生产效率。
通过实验结果的分析,可以评估研究得到的氧化铁皮控制技术的效果,并进行技术应用。
总结起来,研究热轧带钢氧化铁皮控制技术对于提高产品质量和生产效率具有重要意义。
通过对温度、气氛和表面处理等方面进行控制,可以有效降低氧化铁皮的生成,提高产品的质量。
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。
316l不锈钢带钢表面氧化铁皮产生原因和改
进措施
316L不锈钢带钢表面氧化铁皮产生原因和改进措施
316L不锈钢带钢表面氧化铁皮的产生原因主要是在加工过程中,因为钨极在高温下氧化释放氧气,使得钢材表面产生氧化铁皮。
同时,在加工中使用的切削液、冷却液等可能也会导致316L不锈钢带钢表面
产生氧化铁皮。
为了消除316L不锈钢带钢表面氧化铁皮,需要采取以下改进措施:
1. 选择优质的316L不锈钢带钢原材料,确保其材质均匀,化学
成分和物理性能符合标准;
2. 在加工过程中,控制温度和切削速度,避免高温过度;
3. 选择优质的切削液和冷却液,以减少对316L不锈钢带钢表面的损害;
4. 对加工后的316L不锈钢带钢表面进行清洗和处理,以消除氧化铁
皮的影响。
通过采取以上改进措施,可以有效地消除316L不锈钢带钢表面
氧化铁皮的影响,提高不锈钢带钢的质量和使用寿命。
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。
2 氧化铁皮缺陷分类及解决方法
从氧化铁皮产生原因分析:氧化铁皮共分除磷系、板道系、温度系、轧辊系、粘铁系。
(1)除磷系:此种缺陷在钢坯表层常表现出长条形且沿着轧制方向粗大压入,并且长条形压入还会出现多处断裂,此类铁皮多为一次或二次氧化铁皮。
解决方法:定期检修,换辊或躲峰时检验喷水嘴有无坏损,同时按时维修其它相关除磷设备喷嘴;检查喷嘴喷水时是否能够完全覆盖表面,并全力避免异物进去除磷系统。
(2)板道系:钢坯下表面在同一點处常出现多个类似板条状的氧化铁皮缺陷,此种铁皮缺陷在结构上常见的氧化铁皮有很大不同。
解决方法:轧制时避免出现发现死辊,定期检验轧辊是否正常运转;检查轧制线上各处分布、机架内出入口导板、刮水板螺丝等磨损等情况等;关注卷箱区、夹送辊区、输送辊道、除磷区及小立辊区各个板道及辊面状态,有无异物、硬点凸起。
(3)温度系:温度系氧化铁皮呈疏松状或散沙状,这种由轧制温度而引起的氧化铁皮是三次氧化铁皮。
解决方法:如果进行精轧前温度过高,会造成较多的氧化铁皮,同时终轧温度也会偏高,较高的终轧温度不利于热轧生产,所以可以适当减少精轧时开始温度;热轧速度越高,热轧钢坯的氧化越慢,机架间的冷却水能够增加热轧速率,即为了减少此类缺陷可以加大冷却水使用,并注意机架入口温度。
(4)轧辊系:钢坯表层出现的黑点形氧化铁皮是由轧辊的辊面脱落时在其表面形成一些细线条形、小斑点形及流星形的外貌造成。
三次氧化铁皮常常表现为轧辊系氧化铁皮,并且呈现柳叶状及小舟状多种形态。
解决方法:在热轧带钢生产中应该保证轧制辊的工作温度,标准生产时轧制辊温度不大于70℃;同时轧辊冷却水过滤网要不定时更换;检查维护轧辊表面氧化膜,防止脱落。
(5)粘铁系:粘铁系氧化铁皮缺陷通常很难酸洗,颜色上呈暗红色,外貌则是椭圆形或者圆形,很小的情况下会出现较淡颜色的无规则状形貌。
解决方法:检按期檢验维修设备时,打开机架水,清除里面的杂物粉尘及其它不利物体;定期检修时,确保机架出口下切水板喷嘴喷水全表面覆盖。
图1是常见的几种氧化铁皮缺陷,图(a)代表局部未除磷形成的条带状氧
化铁皮缺陷,常发生于粗轧、精轧,由于除磷机个别喷嘴堵塞,导致局部区域未除鳞;图(b)代表粗大氧化铁皮缺陷,一般带状分布,有延伸变形痕迹,有明显深度分布,发生原因常为粗轧或精轧前机架轧辊严重磨损;图(c)代表弥散状氧化铁皮缺陷,呈现较深的铁皮点状压入,不均匀分布,此种缺陷往往由于轧制温度过高引起;图(d)代表擦伤状氧化铁皮缺陷,呈线状、条状,通常由轧辊或花架摩擦带钢表面引起。
3 热轧工艺参数对氧化失重率的影响
热轧工艺中氧化铁皮的形成主要受加热时间和温度影响,本实验主要研究炉内加热时间、开轧温度及终轧温度的热轧工艺参数,探索以上因素对氧化失重率的影响。
首先探究加热炉内板坯合适的加热时间,图2是试样在加热炉内氧化失重率随加热时间的增加而变化的曲线。
从图中可看出,随着时间增加,氧化失重率增加,即氧化铁皮逐渐增加。
在加热开始阶段,氧化失重率急剧增加,是由于钢坯与含氧气体接触产生氧化铁皮,但是达到一定时间后,钢坯表面生成的氧化铁皮隔绝了空气与基体的接触,使氧化失重率趋于平稳。
为了达到热轧时轧制要求,钢坯在加热炉内的加热时间应选取15min。
图3是开轧温度和氧化失重率的关系曲线,通过热轧工艺数据分析,钢坯开轧温度控制超过上限,会导致带钢在粗轧机架出口形成熔化态的氧化铁皮,精轧机前的除磷机很难除去,从而造成氧化铁皮缺陷。
如果开轧温度太低,达不到轧制工艺要求,根据图3,开轧温度选取1140℃。
图4是终轧温度和氧化失重率间的关系曲线,如图可知,随着终轧温度的上升,氧化铁皮的氧化失重率逐渐增加。
但在开轧温度不变的情况下,终轧温度越低,则温降越大,过冷度越低,FeO就越容易发生先共析转变。
所以随着终轧温度的降低,FeO含量逐渐减少,Fe2O3、Fe3O4含量逐渐增大。
在氧化铁皮中,FeO含量逐渐越多,越容易酸洗,Fe2O3越多酸洗越困难,所以应适当升高终轧温度,减少带钢在轧制过程中的温降,以减少Fe2O3的生成。
结合实际生成工艺,终轧温度选取860℃比较适宜。
4 结束语
氧化铁皮的产生是不可避免的,但是为了尽量减少氧化铁皮的形成,需要全面掌握其产生机理,制定准确的防氧化措施来确保生产工艺的顺利进行。
(1)通过对氧化铁皮的形成原因和氧化铁皮缺陷分类,系统介绍了解决氧化铁皮的具体措施:定期检修更换高压水除磷机和喷嘴、加强轧辊表面维护、控制轧辊温度及轧辊冷却水过滤网等设备。
(2)通过研究热轧工艺参数对氧化失重率的影响,优化了热轧时的工艺参数,确保在带钢生产中更好的减少氧化铁皮的生成,钢坯在率内加热时间选取15min,开轧温度确定在1140℃,终轧温度确定在860℃。
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