淺析邯鋼中板表面氧化鐵皮缺陷產生的原因及改進措施

文/胡志杰馬號明徐曉璐王建忠；邯鋼品質管理部；邯鋼中板廠

淺析邯鋼中板表面氧化鐵皮缺陷產生的原因及改進措施

文/胡志杰1馬號明1徐曉璐2王建忠1；1邯鋼品質管理部；2邯鋼中板廠

分析了邯鋼中厚板產品生產時氧化鐵皮生成原因,通過優化加熱制度和除鱗工藝,加強設備管理維護,優化軋制工藝和設備,提出了預防和減少熱軋帶鋼表面氧化鐵皮缺陷的措施。

中厚板；氧化鐵皮；除磷

前言

在競爭激烈的中厚板市場上，產品不但要具有良好的性能，表面質量也及其重要，表面質量優良的產品才具有很強的市場競爭力。本文就氧化鐵皮的形成的機理，以及采取合理有效去除措施，減少氧化鐵皮的生成，生成的氧化鐵皮能夠盡可能的完全去除進行闡述，在生產中有效的降低了鋼板表面的氧化鐵皮的質量缺陷，大大地提高了產品的表面質量。

1 氧化鐵皮的成因

在中厚板生產過程中，氧化鐵皮與生產方式有著直接的關系。中厚板表面的氧化鐵皮分為一次氧化鐵皮和二次氧化鐵皮，一次氧化鐵皮是在加熱爐內加熱時爐內高溫的空氣與鐵發生氧化反應，表面被氧化生成的，二次氧化鐵皮是軋件在軋制、矯直等工序生成的氧化鐵皮。氧化鐵皮成分從外到里依次為Fe2O3、Fe3O4和FeO，一次氧化鐵皮中外層的Fe2O3、Fe3O4分部廣，質地硬而脆，比較容易去除，而FeO性質發粘與板坯表面結合緊密，難與坯料剝離。沒有及時去除的氧化鐵皮以及后邊工序生成的氧化鐵皮，在二次除磷中如果沒有清理干凈，經過軋機往復軋制壓入鋼板的表面，氧化鐵皮掉落后就形成麻坑缺陷。

1.1 氧化鐵皮與加熱工藝的關系

氧化鐵皮生成與加熱爐的加熱工藝十分密切。板坯的加熱參數包括：加熱溫度、加熱速度、加熱時間，這些參數的直接影響板坯在加熱爐內的氧化程度。

加熱溫度越高表面的氧化速度就越快，板坯在800℃時氧化速度較低，達到1300℃時氧化速度就急劇上升，同時加熱溫度過高，板坯容易過熱甚至過燒，氧化鐵皮易熔化黏附在板坯的表面，很難除去【1】。加熱過程中爐內的氣氛對氧化鐵皮生產有很大關系，使用高爐煤氣和焦爐煤氣，爐內的殘余氣體及從爐門進入的高溫空氣與板坯表面發生氧化反應，使得板坯在爐內被繼續加速氧化。

1.2 氧化鐵皮與軋制工藝的關系

對于采用TMCP工藝軋制的鋼板意味著在奧氏體未再結晶區的溫度范圍內進行足夠的變形，待溫階段不可避免，鋼板厚度越大，待溫的厚度就越厚，就需要更長的待溫時間.

1.3 氧化鐵皮與除磷工藝的關系

鋼板表面的氧化鐵皮根本上還是依靠高壓力的除磷實施去除，使得鋼板表面質量提高。板坯在除磷箱內經高壓水槍向板坯表面噴射高壓水，使得磷片被出去。

如果高壓水的壓力低于氧化鐵皮的附著力會導致除磷不凈，氧化鐵皮隨著板坯在軋制過程延伸，高溫之下繼續加速氧化，形成粗大的氧化鐵皮，經過后邊的冷卻、矯直過程，被壓入基體的表面，隨后經過冷卻收縮，粗大的氧化顆粒從鋼板基體剝落，形成麻坑，薄的氧化鐵皮在表面就形成花斑，嚴重影響鋼板的表面質量。

2 中厚板表面氧化鐵皮的控制措施

中厚板氧化鐵皮形成的表面質量缺陷嚴重公司中厚板產品的形象，因此要從氧化鐵皮產生的根源上采取相應的措施，盡量降低氧化鐵皮的產生；產生的氧化鐵皮盡可能的完全去除。

2.1 優化板坯的加熱制度

在加熱爐內加熱時，影響氧化鐵皮生成的主要因素有，加熱溫度、加熱速度、加熱時間、空燃比等。加熱溫度越高，時間越長、空燃比越大，生成的氧化鐵皮就越多越厚，除磷工序就越難清除干凈，越容易造成氧化鐵皮壓入的表面缺陷。

為滿足生產的需要，保證板坯的加熱均勻，無明顯的黑印，往往將加熱段的爐溫控制在1180±20℃，均熱段爐溫控制在1150±20℃，才能有效降低爐內氧化鐵皮的生成，降低表面缺陷的產生；通過燃燒模型的設定，將板坯的加熱時間設定在合理的控制范圍；根據煤氣熱值的波動和煤氣的最佳的空燃比的配置，及時調整爐內的氛圍，預熱段空煤比不超過1.0，加熱段、均熱段空煤比不超過0.8.加熱溫度控制在工藝要求的中限，停軋待溫時嚴格按照降溫制度降溫，同時保證加熱爐的微正壓的狀態，防止從外界進入爐內的空氣，加速對板坯的氧化作用。

2.2 優化除磷方式

板坯在加熱、軋制過程形成的一次、二次氧化鐵皮，如果不能有效的去除，就會被軋輥壓入板面，形成麻點、氧化鐵皮壓入等表面缺陷。高壓水的壓力的大小、高壓噴嘴的布置形式影響著噴嘴的打擊力，打擊力越大，除磷效果越好。

2.3 控制開軋溫度和軋制節奏

經過粗除磷的高溫板坯迅速生成二次氧化鐵皮，其在高溫下氧化鐵皮呈熔融狀態（熔點約1070℃）難以去除，容易產生氧化鐵皮壓入。為保證有效除磷，開軋溫度一般不超過1050℃，保證低溫開軋。

2.4 優化矯直方式

在矯直過程中，為防止新生氧化鐵皮的壓入，在矯直前增加吹掃設備，對鋼板進行吹掃；在保證板型的情況下，矯直輥的壓力盡可能的小；定期檢查矯直機的工作輥，以防氧化鐵皮在軋輥上積累壓入鋼板的表面。

通過采取以上的措施，鋼板表面的氧化鐵皮得到有效的控制，鋼板因氧化鐵皮壓入導致改判的情況大幅度減少。

3 實施效果

經過近一年時間對采取的措施進行跟蹤，氧化鐵皮缺陷的改判率由最初的0.25%，下降到0.10以下，極大的降低了中厚板的表面質量缺陷，產品的質量得到很大提高，提高公司中厚板產品的市場競爭力。

4 結論

1、加熱爐采用先進的控制模型，自動精確控制溫度、加熱時間、以及爐內的氣氛。

2、對于一次、二次除磷裝置的壓力、流量、噴射距離進行合理的布置，實現高效的除磷效果；盡可能短的縮短軋制的時間，減少氧化鐵皮的生成。

3、合理安排軋制節奏，減少待溫時間，減少氧化鐵皮的生成。

4、合理的成分設計也可有效抑制氧化鐵皮的生成。

5、矯直前的除磷措施，吹掃鋼板表面的細小的氧化鐵皮，避免在矯直輥上粘結，造成氧化鐵皮的壓入。

[1]魏天斌，熱軋氧化鐵皮的成因及去除方法[J]，鋼鐵研究，2003,32（4）55-58

[2]左軍，常軍，等。熱軋氧化鐵皮的形成機制及改進措施[J].鋼鐵，2010，（10）：84-87

胡志杰，男，1998年畢業于鞍山鋼鐵學院，金屬壓力加工專業。