热轧卷氧化铁皮形成原因分析及控制措施
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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。
热轧钢板表面红色氧化铁皮缺陷成因分析1 前言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),这既影响产品的外观,又会造成轧辊的磨损加重,导致钢板因铁皮的压入而影响表面质量,在热轧过程中,板带表面基本形成以FeO为主的氧化铁皮,FeO在较高温度条件下具有较高的塑性,可以随基体发生变形而不破碎。
但在低温轧制时,FeO会发生破碎,使接触空气的比表面积增大,从而被继续氧化成 Fe2O3 。
2 试验钢化学成分红色氧化铁皮缺陷分析该缺陷覆盖在整个钢板表面,沿轧制方向伸长,具有较明显方向性,部分位置酸洗后存在明显麻坑,而且越厚规格缺陷越严重,热卷表面红色氧化铁皮缺陷如图1所示。
通过分析发现该材质氧化铁皮结构较复杂,氧化铁皮与基体的界面有凹坑,说明有氧化铁皮压入现象,根据分析结果推断造成红锈缺陷的原因可能与Si有关。
为进一步确认该缺陷与板坯表面质量的对应关系,对板坯进行了跟踪,通过观察发现板坯过炉除鳞后表面存在黑色斑块缺陷(如图2所示)为分析加热炉板坯“黑斑”对氧化铁皮的影响,将过炉除鳞后板坯剔除,采用扫描电镜进行板坯表面氧化铁皮分析(如图3所示),为分析造成板坯表面缺陷的原因进行了扫描电镜分析。
通过分析确定氧化铁皮种类为FeO和FeSiO4,可知红色氧化铁皮缺陷与板坯表面“黑斑” 缺陷存在对应关系,为去除该缺陷需重点控制板坯表面的黑斑。
3红色氧化皮缺陷控制措施3.1 热轧氧化铁皮形成机理氧化铁皮的形成过程是由铁和氧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。
氧化反应外层氧的浓度大,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,O2与钢的反应:3.2加热温度对红色氧化铁皮的影响根据文献要消除或减轻铸坯表面的氧化铁皮缺陷最有效的办法是提高出炉温度,使得板坯在炉后除鳞时表面温度高于FeSiO4的熔点,使其呈液态。
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。
热轧钢材高温氧化行为及氧化铁皮控制技术开发与应用在热轧钢材的世界里,高温氧化就像个不请自来的客人,偏偏还爱在你最不想见的时候造访。
想象一下,刚刚从炉子里出来的钢材,浑身热气腾腾,结果就遭遇了空气中那些顽固的氧分子,哎,真是让人哭笑不得。
高温下,氧气像打了鸡血似的,直冲上来,要和钢材亲密接触。
于是,钢材表面开始出现一层令人头疼的氧化铁皮,这个家伙可不是吃素的,它不仅影响钢材的外观,还会降低它的性能,真是个麻烦!说到氧化铁皮,这东西可不简单,想让它乖乖听话,得费点心思。
咱们得知道它是怎么来的。
氧化铁皮的形成就像煮水,水开了,就得加盖,不然蒸汽四溅;同样,热轧的钢材在高温下暴露于氧气中,如果不加以控制,氧化铁皮就会迅速生成。
钢材越热,氧化越快,结果就是表面变得粗糙,像个经历了风雨的老爷爷,满是皱纹,谁见了都想避开。
可钢材毕竟是钢材,得想办法把它“美容”,让它重新焕发生机。
怎么控制氧化铁皮的形成呢?别急,这里有一些小妙招。
咱们可以在轧制过程中调节气氛,加入一些保护气体,比如氩气,这样一来,氧气的活动空间就被压缩了,氧化铁皮自然就不敢轻举妄动。
此外,咱们还可以在钢材表面涂上一层防护膜,这就像给钢材穿上一件保护衣,外面的氧气就很难侵入了。
哎,这种方法听上去简单,但效果却不一般,像是给钢材装上了保险杠。
不同的钢材对氧化的敏感程度也不一样。
就像人一样,有的人皮肤白皙,稍微一晒就红;而有的人则黑得像个小炭球,阳光照上去反而显得光彩夺目。
因此,咱们在进行高温轧制时,得根据不同材料的特性,制定个性化的氧化控制方案。
这样一来,才能让每一种钢材都能在高温的环境中尽情发挥,减少氧化皮的生成。
哦,对了,咱们还得关注一下钢材后期的处理。
即便在轧制过程中采取了防护措施,也不能掉以轻心。
钢材出炉后,最好能迅速进行冷却处理,像是给它来个“冰桶挑战”,这样一来,氧化反应就会被抑制,氧化铁皮的生成就会大大减少。
用这种方法,钢材就能保持更好的性能,不容易变质。
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。