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青岛双星抛丸机,双星铸机

花匠小妙招
2025-01-12 13:01

摘要：分析了热轧带钢表面氧化铁皮的成因及形成机理，提出了消除氧化铁皮的措施及其效果。
关键词：热轧带钢氧化铁皮表面质量1引言
带钢热轧过程中，因操作和控制不当会在成品材表面形成大面积氧化铁皮的压入，压入表面的氧化铁皮经酸洗后在缺陷处留下深浅不一的小麻坑，特别是一、二次氧化铁皮的压入，经酸洗后，在粗糙的坑底常伴有未除净的氧化铁皮颗粒，严重影响后工序冷轧板的表面质量，造成产品质量缺陷，2008年上半年鄂钢热轧带钢出现了两次批量性的质量异议。因此有必要对氧化铁皮压入缺陷的形成原因进行分析并提出预防和消除措施。为弄清氧化铁皮产生的原因和机理，优带攻关组开展了攻关活动，以研究氧化铁皮的形成机理并提出改进措施。本文由吊钩式抛丸机生产厂家整理
2氧化铁皮
2.1氧化铁皮的分类
热轧带钢表面的氧化铁皮可分为一次氧化铁皮、二次氧化铁皮、三次氧化铁皮和红色氧化铁皮。
2.1.1一次氧化铁皮
钢坯在热轧前，往往要在1100～1300℃下加热和保温。在此温度下，钢表面的铁会与高温炉气中的氧化性气体接触发生氧化反应，生成一层1～3mm厚的氧化铁皮。该氧化铁皮将会由于除鳞不彻底而残留在钢坯表面。这样的氧化铁皮就被称为一次氧化铁皮，也叫一次鳞。一次鳞的内部存在有较大的空穴，为灰黑色鳞层，呈片状覆盖在钢带表面。一次鳞主要由Fe3O4组成。
2.1.2二次氧化铁皮
热轧钢坯从加热炉出来经高压水除去一次鳞后，进行粗轧。在短时间的粗轧过程中钢坯表面的铁由于与水和空气接触而会在钢坯表面生成一层氧化铁皮。这就是二次氧化铁皮，也被称为二次鳞。二次鳞受水平轧制的影响厚度较薄，钢坯与鳞的界面应力也较小，所以剥离性差。二次氧化铁皮为红色，呈明显的长条、压入状，沿轧制方向带状分布，鳞层主要成分为FeO和赤铁矿Fe2O3等。
2.1.3三次氧化铁皮
热轧精轧过程中，带钢进入每架轧机时其表面由于被氧化而产生的氧化铁皮层残留在带材上的氧化铁皮称为三次氧化铁皮。三次氧化铁皮缺陷在缺陷带钢表面是可以通过肉眼观察到的，为黑褐色、小舟状，其分布相对密集，通常是细小、散沙状地分布在缺陷带钢表面，细摸有手感。有三次氧化铁皮的缺陷带钢在酸洗后会在其表面缺陷处留下深浅不一的针孔状小麻坑，这些小坑在正常热轧带钢的表面是看不见的，只有借助于低倍金相显微镜才可以观察到。三次氧化铁皮的成分主要为FeO，Fe2O3和Fe3O4。
2.1.4红色氧化铁皮
在冷却水质呈酸性或轧低温钢时，带钢表面易出现层红锈，即红色氧化铁皮。红色氧化铁皮无明显深度，呈不规则片状。红色氧化铁皮分两种：一种在带宽方向呈非均匀分布，主要分布在中间，偏向操作侧，在红色与蓝色处有明显水印，在钢带长度方向上也呈不均匀分布，个别部位稍轻些；这种氧化铁皮较厚，矫直时可崩起，可用高压风吹去，残余的红色很易被擦去，此红色氧化铁皮通常也被较贴切地称为红锈。另一种红色氧化铁皮沿带宽方向呈均匀分布，一般靠边部100mm内稍重些，卷外部比内部重些；这种氧化铁皮较薄。
2.2氧化铁皮的成因
2.2.1一次氧化铁皮产生的原因
一次氧化铁皮产生的主要原因：（1）钢坯在加热炉内被加热到的温度过高和被加热的时间过长；（2）加热炉内气氛不好，供入的风量过大；（3）加热炉内出现了负压强，吸入了冷空气；（4）煤气中的氧化性气体—水分过多。在加热过程中，若出现上述情况中的一种或数种，在出钢轧制时，便会在钢坯表面上产生不
易被清除掉的一次氧化铁皮。
2.2.2二次氧化铁皮产生的原因
二次氧化铁皮产生的主要原因有开轧温度过高，除鳞时序不当和粗轧除鳞设备（喷嘴）使用存在问题等。
2.2.3三次氧化铁皮产生的原因
三次氧化铁皮产生的原因主要有精轧温度及卷取温度过高。
2.2.4红色氧化铁皮产生的原因
红色氧化铁皮主要是由于轧制过程中，因水质酸性过重或轧低温钢而形成的。
3热带除鳞中存在的问题
3.1轧前除鳞中存在的问题
3.1.1加热方面的问题
（1）钢坯在加热炉里被加热到的温度过高和被加热的时间过长；（2）加热炉内的气体成分没有控制好，供入的风量过大；（3）加热炉内出现了负压，因而导致大量的冷空气被吸入；（4）煤气中的水分过多。在加热过程中，当出现上述情况时，便会在轧前在钢坯上形成一层不容易被清除掉的氧化铁皮。
3.1.2除鳞设备方面的问题
（1）高压水除鳞系统喷出的水压强不足；
（2）高压水除鳞系统的喷嘴磨损严重，喷力小；
（3）高压水除鳞系统的喷嘴存在堵塞现象；
（4）喷嘴喷出的高压水未能集中喷射到钢坯表面上；
（5）喷嘴的喷射角度设置不当；
（6）高压水的喷射距离过近或过远；
（7）除鳞时序不当，设备的使用投入不足。
3.1.3轧辊方面的问题
（1）粗轧轧机的轧辊质量存在问题，导致轧辊很容易被氧化和磨损；
（2）粗轧轧机的轧辊更换不及时，辊面被氧化和磨损严重等。
3.2精轧除鳞中存在的问题
（1）精轧温度过高；（2）精轧除鳞时序不当；（3）缺少粗轧轧中或轧后除鳞工艺；（4）粗轧轧中或轧后除鳞设备或其使用存在问题；（5）精轧轧机的轧辊质量存在问题，导致轧辊很容易被氧化和磨损；（6）精轧轧机的轧辊更换不及时，辊面被氧化和磨损严重等。
4控制氧化铁皮的措施
4.1预防措施
4.1.1一次氧化铁皮的预防措施
（1）钢坯加热方面的预防措施：①严格控制钢坯的加热温度和加热时间。加热工应根据加热钢坯、钢种、轧制成品规格以及轧制速度和节奏的不同来控制各种钢种和不同规格的钢坯在加热炉内各段的加热温度和加热时间。例如，在轧制Q195等易产生氧化铁皮的钢种时，钢坯头部轧制温度应按中下限控制，也可采用快速加热方式以缩短其钢坯的在炉时间，特别是高温段的在炉时间。在轧机停轧时，应根据停轧时间的长短来适当地降低炉内温度，停轧一段时间开始轧制时，钢坯的加热温度应提前提升到开轧温度。②合理控制炉内空燃比及气氛。在正常生产中，供入炉内的空气量应根据煤气热值的变化而变化。当煤气质量一般时，供入炉内的煤气和空气量的比率一般应为1﹕2，生产上应根据热值的变化来调整空燃比；炉气中的SO2等气体会在还原性气氛中形成硫化物等使钢坯表面的氧化铁皮难于去除，所以应设法保持炉内的氧化性气氛。在轧机停轧时应降低加热炉内各段的供风量，特别是均热段的供风量，其降低的幅度应比加热段稍大一些，降低的标准以烟温不超过800℃，风温不超过500℃为准；炉内的气氛还应保持为氧化性，以防止SO2等在还原性气氛中形成使钢坯表面的氧化铁皮难以去除掉和硫化物等。做好排水工作，以减少带入煤气中的水分。③合理控制炉内压强。在正常生产时，加热炉内的炉压应始终保持微正压，压力值约为5～6Pa；在轧机停轧时，应适当关闭加热炉的烟道闸门，以保持炉膛内的压强始终为正压，且比正常轧制时高出2～3Pa，不低于10Pa。
（2）钢坯的化学成分方面的预防措施：钢中的一些合金元素对于钢坯表面氧化铁皮的生成也有一定影响，碳、硅、镍、铜、硫等会促进钢表面的氧化铁皮的生成；而锰、铝、铬等却可以减缓氧化铁皮的生成。例如，硫与钢发生化学反应生成的液态的硫化铁，不但会促进氧化铁皮生成而且还会增加氧化铁皮与金属的接触粘度，从而增加氧化铁皮的消除难度。对此应要求轧钢的上道工序在炼钢过程中设法降低有害化学元素的含量和增加有益化学元素的含量。
（3）轧制生产管理方面的预防措施：为了预防钢坯的表面产生氧化铁皮，轧制过程中应采取以下措施：①在轧机停轧时，调度人员应准确确定轧机停轧的时间，以便于加热工进行加热停轧保温操作；②在故障消除或停轧检修完成前，调度人员应提前一段时间通知加热工，以便于其进行加热升温操作；③加热炉降温一段时间开轧时，应按开轧温度出钢，不得急加热；④除鳞设备出现故障或者其除鳞能力下降时，应在故障消除后再恢复生产；⑤工段长在接到质检反馈的氧化铁皮信息后，应及时对钢坯的加热温度、加热和轧制节奏、除磷点等加以调整，必要时还需对除磷设备加以检查。
4.1.2二次和三次氧化铁皮的预防措施
为了防止在带钢轧制过程中在其表面产生二次和三次氧化铁皮，应严格控制开轧温度、缩短带钢在轧机机架内的停留时间、加强除磷点和轧机的维护。
（1）严格控制粗精轧开轧温度：当温度高时，经过除磷后的高温钢坯会迅速生成二次氧化铁皮，而且在高温下氧化铁皮呈熔融状，难以去除。因此，当钢坯的加热温度过高时应通知加热工及时降温。此外，还应采取适当措施，以降低带坯表面的温度。由于氧化铁皮的熔点为1030℃左右，所以为保证有效除磷，中间坯头部的温度应设法控制在1030℃以下。
（2）缩短带钢在轧机机架间的停留时间：缩短带钢在轧机机架间的停留时间可以减缓氧化铁皮的增长。这可以通过限制中间坯的厚度和提高轧制节奏来实现。
（3）精轧机架间冷却：在精轧机架间设有机架间冷却水，应尽量开启前三架机架间的冷却水，这样，不仅可以保证终轧温度，而且还可以减缓氧化铁皮的增长和将其去除。
（4）加强轧机的维护：针对轧辊的磨损和氧化会在轧后的带材表面形成铁皮氧化铁皮，
可通过采取以下措施来加强对轧辊表面的维护，以防止其表面被磨损和氧化。①控制好冷却水。轧辊冷却均匀可以延长轧机工作辊的寿命，保护辊面，从而提高带钢的表面质量。②改善水质。改善水质可减缓轧辊的表面腐蚀，提高使用寿命。
4.2改进措施
（1）调整粗轧除鳞喷嘴高度及装配角度，以保持其较佳除鳞效果。喷嘴与喷水管的轴线夹角较好应取为15°，水流与钢坯垂直面的夹角较好也应取为15°，喷射散射角较好应取为30°，
喷嘴的安装高度应为150～200mm，两个喷嘴喷水线在钢坯上的投影线宽度重叠区应为10～20㎜，每次检修时应加以检查，不合要求的应加以调整。
（2）检查喷嘴以防其过多磨损、堵塞、脱落。①喷嘴的磨损不易检测，应根据轧制产量来定期更换。②每次换辊检修时应把所有喷嘴切换到常压水，然后现场检查各喷嘴有无堵塞和脱落以及从侧面观察除磷水喷射扇面是否良好。
（3）加强除磷水质的管理，定期检查过滤器，发现异常后应及时更换，此外还应定期清理杂物和补充新水。
（4）检查管道及喷嘴座有无降低管道压力的泄漏情况。①现场点检除磷阀关闭时的管路封闭情况；②检查除磷压力显示反馈值。生产中经集管封闭压力测试发现某一除磷组压力偏低时，经请示后应及时更改除磷组；③巡检时应注意喷射阀、泵组、管路和压力等是否正常。（5）检查钢坯是否稳定进入除鳞箱和除鳞高压水是否开启过迟或关闭过早；确保粗轧前下喷水冷却水量。
5效果分析
2008-08采用了严格控制钢坯的加热温度和加热时间、合理控制炉内空燃比及气氛、设法降低有害化学元素的含量和增加有益化学元素的含量、严格控制粗精轧开轧温度和缩短带钢在轧机机架间的停留时间等预防措施和改进措施。通过这些预防和改进措施，带钢表面的氧化铁皮有了大幅度的减少，带钢的表面质量有了很大的提高，质量异议明显减少。
6结语
（1）加强钢坯的加热温度、除鳞设备、钢坯的化学成分、煤气水分、生产过程的管理和控制是减少一、二次氧化铁皮产生的有效手段；根据加热钢种、轧制成品规格以及轧制速度和节奏等的不同，做好以上几方面的工作可减少或一、二次氧化铁皮的产生。
（2）精轧轧机工作辊表面的氧化膜剥落导致的工作辊粗糙、水质呈酸性、轧低温钢，是产生三次氧化铁皮的直接原因，通过加强辊面的维护、加强水质的检查和控制、不轧低温钢，可减少三次氧化铁皮的产生