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。开始加热时氧化铁皮随着时间的增长生成的速度较快，而后逐渐减缓。因为随着氧化铁皮的生成，阻碍了氧化的扩散，但氧化铁皮不是很致密的，不能完全阻止氧化铁皮的进一步生成。

⑶空燃比

通过改变控制阀的开度来维持空燃比，当炉温增加时，空气先于煤气增加；当炉温降低时，煤气先于空气降低，保证炉内始终有过剩的

2.2产生二次氧化铁皮的原因

⑴轧制温度过高

轧制温度高，钢的表面与空气、水接触发生了氧化反应生成氧化铁皮。在轧制过程中板带钢表面生成的氧化铁皮虽然比一次氧化铁皮要薄很多，但对成品钢板表面质量的影响也是不容忽视的。

⑵除鳞不够彻底

主要是所用高压水的压力不够。目前采用高压水喷吹氧化铁皮几乎成为板带钢生产中除鳞的惟一方式。

3、预防氧化铁皮产生的措施

3.1预防一次氧化铁皮产生的措施

3.1.1加热方面的控制

①控制加热温度

在加热中，采取快速加热，减少钢在高温段的加热时间。将钢的头尾温差控制在20-50度之间。

②控制加热时间

随着现代生产技术的不断进步，采用板带钢坯的热送热装炉的生产工艺，大大缩短了钢坯的加热时间；减少钢坯在高温区的停留时间，尽量做到高温快速加热。

③严格控制燃料与空气的比率

在生产中要严格控制煤气与空气的比率。过多的空气会生成一定量的氧化铁皮，空气量少会使燃料不能充分燃烧造成能源浪费，也会产生不安全因素。所以生产中加热炉的炉压约为5～6Pa微正压操作。

3.1.2轧制方面的控制

①生产中由于各种原因会出现轧机停轧。出现停轧的同时要降低加热炉各段供风量，加热段供风量应比均热段降低的幅度稍小一些，要求风温不要超过500℃，烟温不要超过800℃为标准。

②根据停轧时间的长短适度降低加热炉各段炉温，确定各段炉温的降低幅度，保温以800℃左右为好。

3.1.3除鳞方面的控制

粗轧生产的除鳞大多数是用立式破鳞装置，位于立辊轧机前，用于清除板坯表面的氧化铁皮，使板坯有良好的状态进入轧机。它不仅有明显的破鳞作用，而且还可以对钢坯的宽度进行控制和调节。

精轧除鳞尤为重要，生产中常采用调整喷嘴装配角度和高度，达到最佳除鳞效果；经常检查喷嘴座和管道是否有泄漏现象而造成的管道压力降低；加强对水质的检查，及时清理进入除鳞水中的杂物，要经常补充新水；经常检查泵组、喷射阀、管路、压力等是否正常，为了加强清除氧化铁皮的效果，现在板带钢生产中高压水的压力从10兆帕提高到15—20兆帕。

3.1.4提高协调生产管理

停轧时，生产指挥和操作工作人员应掌握停车时间及原因，及时与加热工联系，以利于停轧后加热的保温操作工作；停轧结束开轧时，必须得到加热操作工的同意，必须得到生产调度指令后才可进行轧制生产。

3.2二次氧化铁皮的预防措施

在板带钢生产中控制二次氧化铁皮形成，可以采用控制轧制温度，缩短钢在机架内的停留时间，同时也要强化除磷工艺。

在精轧机内采用高速轧制可减少氧化铁皮的生成；当轧件温度过高时可采用打开保温罩进行散热，开大冷却水等方法适度的控制精轧机的轧制温度，从精轧机轧出的带钢出口温度一般在850℃—950℃左右。氧化铁皮的熔点在1030℃左右，中间坯头部温度应该控制在1030℃以下。才能保证有更好的除磷效果。

4、结论

为了保证轧钢生产的顺利进行 提高产品质量，控制加热温度、开轧温度及终轧温度，合理选用除鳞设备（高压水或机械）、协调管理生产等都是减少一、二次氧化铁皮的产生给轧材带来缺陷的有效途径。