淺析邯鋼中板表面氧化鐵皮缺陷產(chǎn)生的原因及改進(jìn)措施

文/胡志杰馬號明徐曉璐王建忠；邯鋼品質(zhì)管理部；邯鋼中板廠

淺析邯鋼中板表面氧化鐵皮缺陷產(chǎn)生的原因及改進(jìn)措施

文/胡志杰1馬號明1徐曉璐2王建忠1；1邯鋼品質(zhì)管理部；2邯鋼中板廠

分析了邯鋼中厚板產(chǎn)品生產(chǎn)時氧化鐵皮生成原因,通過優(yōu)化加熱制度和除鱗工藝,加強(qiáng)設(shè)備管理維護(hù),優(yōu)化軋制工藝和設(shè)備,提出了預(yù)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(chǎn)品不但要具有良好的性能，表面質(zhì)量也及其重要，表面質(zhì)量優(yōu)良的產(chǎn)品才具有很強(qiáng)的市場競爭力。本文就氧化鐵皮的形成的機(jī)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(jìn)行闡述，在生產(chǎn)中有效的降低了鋼板表面的氧化鐵皮的質(zhì)量缺陷，大大地提高了產(chǎn)品的表面質(zhì)量。

1 氧化鐵皮的成因

在中厚板生產(chǎn)過程中，氧化鐵皮與生產(chǎn)方式有著直接的關(guān)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(nèi)加熱時爐內(nèi)高溫的空氣與鐵發(fā)生氧化反應(yīng)，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(zhì)地硬而脆，比較容易去除，而FeO性質(zhì)發(fā)粘與板坯表面結(jié)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(jīng)過軋機(jī)往復(fù)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(guān)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(shù)包括：加熱溫度、加熱速度、加熱時間，這些參數(shù)的直接影響板坯在加熱爐內(nèi)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(dá)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(nèi)的氣氛對氧化鐵皮生產(chǎn)有很大關(guān)系，使用高爐煤氣和焦?fàn)t煤氣，爐內(nèi)的殘余氣體及從爐門進(jìn)入的高溫空氣與板坯表面發(fā)生氧化反應(yīng)，使得板坯在爐內(nèi)被繼續(xù)加速氧化。

1.2 氧化鐵皮與軋制工藝的關(guān)系

對于采用TMCP工藝軋制的鋼板意味著在奧氏體未再結(jié)晶區(qū)的溫度范圍內(nèi)進(jìn)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(guān)系

鋼板表面的氧化鐵皮根本上還是依靠高壓力的除磷實(shí)施去除，使得鋼板表面質(zhì)量提高。板坯在除磷箱內(nèi)經(jīng)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(dǎo)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(xù)加速氧化，形成粗大的氧化鐵皮，經(jīng)過后邊的冷卻、矯直過程，被壓入基體的表面，隨后經(jīng)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(yán)重影響鋼板的表面質(zhì)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(zhì)量缺陷嚴(yán)重公司中厚板產(chǎn)品的形象，因此要從氧化鐵皮產(chǎn)生的根源上采取相應(yīng)的措施，盡量降低氧化鐵皮的產(chǎn)生；產(chǎn)生的氧化鐵皮盡可能的完全去除。

2.1 優(yōu)化板坯的加熱制度

在加熱爐內(nèi)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(chǎn)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(nèi)氧化鐵皮的生成，降低表面缺陷的產(chǎn)生；通過燃燒模型的設(shè)定，將板坯的加熱時間設(shè)定在合理的控制范圍；根據(jù)煤氣熱值的波動和煤氣的最佳的空燃比的配置，及時調(diào)整爐內(nèi)的氛圍，預(yù)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(yán)格按照降溫制度降溫，同時保證加熱爐的微正壓的狀態(tài)，防止從外界進(jìn)入爐內(nèi)的空氣，加速對板坯的氧化作用。

2.2 優(yōu)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(diǎn)、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(jié)奏

經(jīng)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(tài)（熔點(diǎn)約1070℃）難以去除，容易產(chǎn)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(yōu)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(shè)備，對鋼板進(jìn)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(jī)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(dǎo)致改判的情況大幅度減少。

3 實(shí)施效果

經(jīng)過近一年時間對采取的措施進(jìn)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(zhì)量缺陷，產(chǎn)品的質(zhì)量得到很大提高，提高公司中厚板產(chǎn)品的市場競爭力。

4 結(jié)論

1、加熱爐采用先進(jìn)的控制模型，自動精確控制溫度、加熱時間、以及爐內(nèi)的氣氛。

2、對于一次、二次除磷裝置的壓力、流量、噴射距離進(jìn)行合理的布置，實(shí)現(xiàn)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(jié)奏，減少待溫時間，減少氧化鐵皮的生成。

4、合理的成分設(shè)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(xì)小的氧化鐵皮，避免在矯直輥上粘結(jié)，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(jī)制及改進(jìn)措施[J].鋼鐵，2010，（10）：84-87

胡志杰，男，1998年畢業(yè)于鞍山鋼鐵學(xué)院，金屬壓力加工專業(yè)。