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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。
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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