热轧板带钢氧化铁皮产生原因及控制分析

热轧板带钢氧化铁皮产生原因及控制分析

齐元龙 ,兰金辉 ,林辉 ,沈亚军, ,洪达

重庆钢铁股份有限公司  重庆  404100

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。第四，钢的成分。随着碳含量的不断提高，碳素钢的损耗量也在不断下降，出现这种情况的主要原因是钢中的碳被氧化后生成了一氧化碳，从而阻止氧化气体向钢内发展。

1.2炉生氧化铁皮控制方法

针对钢种的不同，产品的实际应用，以及对现场专用轧机的主要性能进行了持续的升级，采取了以下措施：一是将加热温度从1250-1300℃降至1150-1250℃。其次，要根据不同的形状，以及热装和冷装的不同，确定最小的热装时间，同时保证热装的均匀性。其三是将不同的挺轧期相结合，形成了加热炉的控温策略。第四，合理地控制空燃比，使炉子保持在较弱的还原气氛中。采用上述方法和措施后，氧化膜的实际厚度得到了显著降低。炉内氧化铁皮清理时间延长至12个月，既有充足的生产时间，又有显著的提高，节约了大量的费用。

2.一次氧化铁皮控制技术

加热温度、炉内环境、加热时间和合金元素是一次氧化铁皮的影响因素，因此控制技术要从影响因素着手。在这个生产过程中，由于加热温度越高，钢铁表面的氧化速度就越快，因此，在生产的时候，一定要对钢坯钢种、规格、轧制成品规格、轧制速度等进行严格的控制，并严格遵守工艺规程，否则，过高的温度会使氧化铁皮融化，从而在钢铁表面形成一层很厚的氧化铁皮，很难清除；一般来说，加热时间越长，生成的氧化铁膜厚度就会越大，这会对钢铁的品质造成很大的影响，特别是在高温环境下，随着加热时间的延长，会产生更多的氧化铁膜，因此，要想降低氧化铁膜的生成，就必须尽可能地缩短钢水在炉子里的加热时间；在加热炉内处理钢时，燃料含硫越多，氧化铁皮的形成就越多，若燃料燃烧不充分，一氧化碳、氢气、氮气等含量就会升高，加热炉内的环境趋于还原性，会造成氧化铁皮的生成，因此，要想有效地控制氧化铁皮的形成，就必须强化加热炉内的气氛控制；从实际的生产经验中我们可以发现，钢中的铬含量越高，那么钢的抗氧化能力就越强，生成的氧化铁皮量也就越少。当铬含量超过24%的时候，它可以对氧化铁皮的形成起到有效的控制作用。在钢中的镍含量增加时，氧化铁膜的形成也会被抑制，而钼元素也会对氧化铁膜形成进行限制，因此，可以采用调整合金元素含量的方法，来对氧化铁层的形成进行抑制。

3.粗轧二次氧化铁皮与控制

仔细研究后发现，二次氧化铁膜的形成受开轧温度的影响，开轧温度越高，氧化铁膜的形成速度越快，其厚度在十到几十微米之间，随着温度的变化，其形成的程度也就越大。二次氧化铁在滚压的时候，由于受到了变形的影响，若是没有完全除去磷的话，残余的氧化铁很容易在高压的作用下，被压入到了基材里面，从而产生一些缺陷或者问题。某钢铁企业在开展低碳钢冷轧制品生产的过程中，发现有山水纹缺陷的存在。经过现场调查，并在查阅了充分的资料后，得出结论，造成这种缺陷的原因，主要是由于在轧制的过程中，随着轧制里程的不断增加，辊面状况也在不断恶化，辊表面呈现出凹凸不停的状态，从而导致中间板坯表面也出现了类似的问题，这对中间表面的处理效果造成了不同程度的影响。在热轧辊的后期生产过程中，经常会出现山水纹的缺陷，并且这个问题与中间坯厚度开轧的温度有关。随着开轧温度的不断升高，坯料的厚度也在不断增大，出现了山形裂纹，开轧温度越高，在粗轧时，坯料表面的氧化程度就会越严重，而氧化皮就会越多。结合山水纹缺陷产生的主要原因，在生产质量要求较高的产品时，需要采用以下几种方法，其一，在产品组织性能的基础上，降低开轧的温度，将其控制在1060~1100°。第二，中间坯料的真实厚度需要严格控制，不能超过28mm。

4.非常规氧化铁皮缺陷

造成这一现象的主要原因是精轧区入口处的死辊，以及辊道和带钢的速度不协调。例如，某企业发生了大量的氧化铁皮压入问题，主要是由于非常规的氧化铁皮缺陷，通过组织专门的工作人员对其展开了调查并对其进行了整改，主要的方法有：第一，添加了人机界面的报警信息。在输送轨道出现故障，不能正常工作的时候，人机接口报警系统会在最短的时间内，充分发挥其功能，通知有关工作人员快速处理。其次，对过渡车架、过渡横梁等，进行了科学的改进，增加了自由滚轮。第三，加强了对除锈专业装备的保养，提高了除锈的实效性。第四，沿着产品的表面进入单道和双道的除鳞控制。其五，建立健全完善的各区域设备检查标准，在换辊的过程中，对过钢通道进行仔细的检查，防止设备有尖锐的棱角。

结束语

总而言之，要保证钢铁企业在生产过程中不再受任何因素的影响，出现各种问题，就必须严格控制加热的实际温度和开轧的温度，选择最适合的专业设备，加强协同管理，只有这样，才能有效地避免二次氧化铁皮对轧材的影响。此外，还要根据钢种和产品的不同用途，制定合理的加热工艺，降低薄炉生氧化铁皮的实际厚度，对于质量要求较高的产品，要保持一定的开轧温度，从而达到改善山水纹缺陷的目的。此外，还需进一步加强车间的设备管理，特别是对精轧生产线和设备状况的科学改进。

参考文献

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