中厚板生产中氧化铁皮的形成及控制方法

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氧化铁皮在热轧中成因及预防

氧化铁皮在热轧中成因及预防唐山国丰热轧薄板厂许国超1983年3月生，毕业河北理工大学机械学院，摘要:氧化铁皮是影响热轧带钢表面质量的重要因素之一。

通过分析与探讨其形成原因，提出预防措施。

关键词：热轧带钢、氧化铁皮、除鳞前言热轧产品表面质量中氧化铁皮压入缺陷是许多厂产品质量中比较头疼的问题。

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，造成产品质量下降，引起争议，势必影响到经济效益。

为此对氧化铁皮压入缺陷的形成原因进行分析，提出预防措施，并为相关改进工作提供判断依据。

1.氧化铁皮缺陷的分类及各自的形貌1.1氧化铁皮缺陷的分类钢坯表面与高温炉气生成的炉生氧化铁皮称为一次氧化铁皮；在轧制过程中表面氧化铁皮脱落，热的金属表面与水和空气接触，会生成新的氧化铁皮，称为二次氧化铁皮；在精轧机内由于轧辊的表面氧化形成的氧化铁皮称为轧辊磨损氧化铁皮。

1.2各类氧化铁皮压入的形貌在钢坯出炉及轧机轧制过程中钢坯上下表面的氧化铁皮粘在钢坯或钢板上，不能与钢分离、脱落，氧化铁皮冷却后其硬度大于热坯硬度，在轧制过程中，被压入钢板中，使得带钢表面形成各种形貌的氧化铁皮压入缺陷，从而影响表面质量。

一次氧化铁皮压入缺陷呈小斑点、大块斑痕和带状条纹形式不规则地分布在带钢上，常伴有粗糙的麻点状表面；二次氧化铁皮呈颗粒状压入，分布多象分散的盐；轧辊磨损氧化铁皮呈黑褐色，小舟状，相对密集、细小、散沙状、细摸有手感。

2.各类氧化铁皮产生的原因2.1一次氧化铁皮压入产生的原因2.1.1加热方面的原因⑴加热温度高加热时间长；⑵炉内气氛不好，供入风量过大；⑶炉内形成负压，吸入冷风；⑷炉内加热温度低于规程规定的最低温度过多。

在加热过程中，若出现上述情况的一种或数种，在出钢轧制时，氧化铁皮便会粘在钢坯、钢板上，不容易被清除掉，从而形成一次氧化铁皮压入缺陷。

2.1.2除鳞设备方面原因⑴高压水压不足；⑵喷嘴磨损严重，能力小；⑶高压水嘴堵塞；⑷高压水未能集中喷射到钢坯表面上；⑸除鳞喷嘴（喷嘴角度）装配不当；⑹喷射距离不佳；⑺除鳞时序不当；〔8〕设备投入不足。

热轧带钢氧化铁皮控制技术的研究

《热轧带钢氧化铁皮控制技术的研究》1. 引言热轧带钢生产过程中，氧化铁皮的形成是一个不可避免的问题。

氧化铁皮的存在会影响带钢的表面质量和机械性能，因此如何有效控制氧化铁皮的形成成为热轧带钢生产中的一项关键技术。

本文将围绕热轧带钢氧化铁皮控制技术展开深入探讨。

2. 概述热轧带钢氧化铁皮的形成原因在热轧带钢生产中，氧化铁皮主要是由于带钢表面与空气中的氧气发生化学反应而产生的。

而在热轧过程中，高温、高速和严苛的工艺条件下，带钢表面氧化的速度会进一步加快，导致氧化铁皮的形成。

3. 热轧带钢氧化铁皮的影响氧化铁皮的存在会导致带钢表面出现细小凹坑，降低带钢的表面质量。

氧化铁皮还会对带钢的成形加工和表面涂层造成不利影响，进而影响带钢的整体机械性能。

4. 热轧带钢氧化铁皮控制技术的研究为了控制热轧带钢氧化铁皮的形成，研究人员提出了多种技术方案。

其中，常用的技术包括表面处理技术、控制轧制工艺参数技术、控制炉后冷却技术等。

4.1 表面处理技术通过对带钢表面进行镀锌处理等防腐技术，可以有效避免氧化铁皮的形成。

还可以采用化学处理技术，对带钢表面进行脱油和除锈处理，从源头上控制氧化铁皮的生成。

4.2 控制轧制工艺参数技术调整热轧带钢的轧制工艺参数，如温度、速度、压下量等，可以控制带钢表面氧化的程度，进而控制氧化铁皮的生成。

4.3 控制炉后冷却技术在带钢热轧后的冷却过程中，控制冷却速度和冷却介质的温度等，可以有效控制氧化铁皮的生成，并提高带钢的表面质量。

5. 总结与展望在热轧带钢生产中，氧化铁皮的控制技术对带钢的表面质量、机械性能以及生产成本都有着重要的影响。

当前，关于热轧带钢氧化铁皮的研究还处于不断深入的阶段，未来可以进一步探讨新的技术方案，提高热轧带钢的质量和竞争力。

个人观点：在热轧带钢生产中，氧化铁皮的控制技术是一个具有挑战性和研究价值的领域。

通过不断深入的研究与实践，相信未来一定会取得更多突破，为热轧带钢生产提供更多有效的控制技术，不断提高产品质量和市场竞争力。

中厚板氧化铁皮压入缺陷形成原因及控制策略陈强

中厚板氧化铁皮压入缺陷形成原因及控制策略陈强发布时间：2021-11-10T05:51:38.293Z 来源：《基层建设》2021年第22期作者：陈强[导读] 利用电子扫描显微镜(SEM)和电子光谱仪(EDS)对氧化铁层厚度和氧化铁度及底层进行了分析，以检测中厚板缺陷；结合加热过程中钢板表面形成一次氧化铁的机理，生产试验确认，钢板表面的氧化铁由于铁橄榄石附着而无法去除宝武集团新疆八一钢铁股份有限公司轧钢厂中厚板分厂摘要：利用电子扫描显微镜(SEM)和电子光谱仪(EDS)对氧化铁层厚度和氧化铁度及底层进行了分析，以检测中厚板缺陷；结合加热过程中钢板表面形成一次氧化铁的机理，生产试验确认，钢板表面的氧化铁由于铁橄榄石附着而无法去除，在轧制过程中压在钢板表面，然后在冷却过程中剥离花斑缺陷形成，为此，提出了加热和轧制过程的控制措施，有效地提高了钢板表面的质量。

关键词：中厚板；氧化铁皮；压入缺陷；加热工艺；除鳞在中厚板热轧生产中，铁氧化皮的去除缺陷一直是钢板表面质量缺陷，难以消除。

一点点可以通过手工研磨去除氧化铁皮压入，但在生产过程中，钢板表面，特别是均热炉加热的钢板，往往被大面积铁皮压人。

在轧制后的翻板检查中，发现大面积铁皮压人单双面，形成不同深度的麻坑或沟痕，严重影响成品表面质量，影响合同交付时间，增加生产成本。

一、氧化铁皮构成及压入缺陷的形成机理由于环境成分和化学成分不同，一次氧化铁层是由磁铁(Fe3O4)组成的灰黑色鳞层；二次氧化铁是由 FeO 和 Fe3O4 等粒子组成的红色鳞层。

板坯加热炉出炉后，用高压水除鳞后粗轧，钢板表面产生二级氧化铁层。

由于横向轧制的影响，二次氧化铁的厚度相对较薄钢板与二次氧化铁皮界面应力小，剥离性能差，如果高压喷射不能完全消除二次氧化皮，二次氧化皮仍留在钢板表面。

在这种情况下，产品表面会有缺陷。

二、试验材料及方法中厚板厂生产的钢板存在深坑缺陷(或斑点缺陷)。

钢板表面应用后不平整，如图 1 所示，影响用户使用。

带钢生产中氧化铁皮的控制方法研究

带钢生产中氧化铁皮的控制方法研究针对带钢生产中出现的氧化铁皮问题，分析了其形成原因和控制方法，并通过优化轧制工艺参数，分析了常见的五类氧化铁皮缺陷；并通过优化轧制工艺参数，明确了在实际生产中为减少氧化铁皮的形成所采取的适宜加热时间、开轧温度及终轧温度。

标签：氧化铁皮；热轧工艺参数；缺陷；开轧温度；终轧温度引言热轧带钢表面质量的影响因素有很多，如翘皮，划伤，氧化铁皮压入与细孔等[1]。

其中氧化铁皮的压入是表面质量控制的难点。

热轧过程中有30%的产量损失与氧化铁皮缺陷有关[2]。

钢坯在热加工时表层生成的金属氧化物就是氧化铁皮氧化铁皮[3]。

不同的轧制工艺决定了钢坯氧化铁皮的结构及厚度[4]，氧化铁皮结构基体层到最外层依次由FeO、Fe3O4、Fe2O3构成。

1 氧化铁皮的形成原因及控制方法钢坯在进入热轧之前需要进入加热炉中高温加热，由于炉内存在氧化性气体，很难做到无氧氛围，致使钢坯表面产生氧化铁皮，通常称作一次氧化铁皮。

一次氧化铁皮塑性差、脆而硬，粗轧时小颗粒状的氧化铁皮与基体相互挤压，使钢坯表面呈现凹坑。

引起带钢生产中出现的一次氧化铁皮压入缺陷的原因：（1）高压水除磷机设备不完善，喷嘴堵塞、磨损以及喷射距离不合理都会引起带钢表面除磷不彻底，导致一次氧化铁皮压入；（2）一次氧化铁皮与板坯界面结合力较强而难以用除磷机彻底清除，进而随板坯进入粗轧工艺[5]。

为防止此类缺陷产生，应确保过滤网无阻塞、除鳞水喷嘴畅通、高压水除鳞机水量充足[6]。

带钢在粗轧过程中要经过多道次轧制，粗轧时每个道次钢坯都会与空气和水接触产生二次氧化铁皮。

二次氧化铁皮需要经过粗轧和精轧之间的高压水除磷机去除，此时的氧化铁皮与带钢的表面应力小、脱落性差而难以去除。

如果二次氧化铁皮未清理干净而进行精轧就会导致二次氧化铁皮压入缺陷，对此二次氧化铁皮的清除需要保证除磷设备的正常运转和较强的水冷能力。

带钢在精轧过程和精轧后到最终卷曲冷却中生产的氧化铁皮称作三次氧化铁皮。

氧化铁皮的成因及消除方法

氧化铁皮的成因及消除方法氧化铁皮氧化铁皮的形成过程也是氧和铁两种元素的扩散过程，氧由表面向铁的内部扩散，而铁则向外部扩散。

外层氧的浓度大，铁的浓度小，生成铁的高价氧化物；内层铁的浓度大，而氧的浓度小，生成氧的低价氧化物。

所以氧化铁皮的结构是分层的。

一般氧化铁皮的层次有三层：最外一层为Fe2O3 ，约占整个氧化铁皮厚度的10%，其性质是:细腻有光泽、松脆、易脱落；并且有阻止内部继续剧烈氧化的作用；第二层是Fe2O3和FeO的混合体，通常写成Fe3O4，约占全部厚度的50%；与金属本体相连的第三层是FeO，约占氧化铁皮厚度的40% ，FeO的性质发粘，粘到钢料上不易除掉。

氧化铁皮的厚度可利用一下关系式计算：（3-6）式中：a—钢的表面烧损量，kg/m2；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。

3.2.1一次氧化铁皮钢在热轧前，往往要在1100~1300℃加热和保温。

在此温度下,钢表面于高温炉气接触发生氧化反应，生成1~3mm厚的一次鳞以及由粗轧侧压不充分、除鳞不彻底所致。

该一次鳞也称为一次氧化铁皮。

一次鳞的内部存在有较大的空穴，一次氧化铁皮为灰黑色鳞层，呈片状覆盖在钢板表面。

鳞层主要成分由磁铁矿(Fe3O4)组成。

3.2.2二次氧化铁皮热轧钢坯从加热炉出来后，经高压水除去一次鳞后，即表面氧化铁皮脱落，进行粗轧。

在短时间的粗轧过程中钢坯表面与水和空气接触,钢坯表面产生了二次鳞，也称为一次氧化铁皮。

二次鳞受水平轧制的影响厚度较薄，钢坯与鳞的界面应力小，所以剥离性差。

如果喷射高压水不能完全除去二次鳞,鳞残留在钢板表面的情况下进行精轧，产品表面就会出现缺陷。

二次氧化铁皮为红色鳞层，呈明显的长条、压入状，沿轧制方向带状分布，鳞层主要成分由方铁矿(FeO)、赤铁矿(Fe2O3)等微粒组成。

3.2.3三次氧化铁皮热轧精轧过程中，带钢进入每架轧机时都将产生表面氧化铁皮层。

轧制后通过最终的除鳞或在每架轧机之间时还将再次产生氧化铁皮。

炉卷轧机轧制钢卷氧化铁皮成因分析

ＱｉｏＭｉｇＨａｔｏａｎｌｇａｉｕｕｉｎｈｎｗｉｉｎｉａ
（ｅｅｒｈ＆Ｄｖｌｐｎｅｔｒｏｅｒｄｃ）（ｅｉｇＳｉｎｅ＆Ｔｃｎｌｇｎｖｒｉ）ＲｓａｃｅｅｏｍｅｔｎｅｆＮｗＰｏｕｔＢｉｎｃｅｃＣｊｅｈｏｏｙＵｉｅｓｙｔ
１２
南钢科技与管理
２００６年第２期
靶功率４ｋ１０Ａ，００合连续扫描，０Ｖ、５ｍ２／偶步宽００．２
度，积分时间０３秒。通过衍射强度３强线物相分．
析（图５，样中主要是Ｆ：，ｒＦ，相，一见）试ｅＯ相和ｅＯ未儿 ” 检测到ＦＯｅ。
图２氧化铁皮粉末形貌图
采集条件：速电压：Ｏｅ活时间：７秒加１ＯｋＶ５２出射角：．７度３１４
图５氧化铁皮ｘ一射线衍射强度图
５成因分析与讨论
卷取炉是布置在轧机前后的具有卷取和保温功能的设备，它是为了降低轧制过程中轧件的温降、改善轧制条件而设置的。卷取炉内温度根据需要可以在８０～ｌ５ ℃之间调节，０ｌ０热源主要来自精制煤气燃
２氧化铁皮厚度测量
使用千分尺测量了氧化铁皮的厚度，氧化铁皮的厚度为６８～７１厚度较薄且均匀，属于钢卷０ｘｍ，是在轧制过程中产生的二次氧化铁皮，图１见。
图１氧化铁皮宏观照片
维普资讯

氧化铁皮产生的机理分析与对策

氧化铁皮产生的机理分析与对策邓经济（江苏沙钢集团有限公司钢板总厂生产技术科江苏张家港 215625）摘要:本文主要对沙钢1450mm热卷板生产线氧化铁皮产生的机理进行分析研究，提出相应的解决措施，并取得较好的效果。

关键词: 氧化铁皮氧化气氛在炉时间轧辊温度保护渣Mechanism of Iron Scale Sinter to Analysisand AcquireSome EffectDeng Jingji(Jiang Su Shasteel Group Jinfeng Town, Zhajiagang City,215625) Abstract: This text is mainly introducing Mechanism of iron scale sinter in practiceon on Shasteel 1450mm hot rolling plate line，We took some measures to solve the problem ,and acquire some good practical effect.Key words: Iron scale sinter. Furnace inside atmosphere. Furnace inside time. Covering slag .Iron scaleon roller1概况沙钢1450热卷板生产线，无论设备性能还是自动化控制技术，都是国内一流的，整个生产线有四套除鳞设备，每块钢生产都要经过一次除鳞、R1除鳞、R2奇道次除鳞和二次除鳞，而且在飞剪前增设热卷箱有卷取破鳞功效，本应该成品带钢表面不可能有氧化铁皮，但自从2009年9月23日投产以来，氧化铁皮却成为我们产品质量的最大困扰。

为此，我们尽其所能，组织相关专业人员，通过采集氧化铁皮试样，对其成份进行化验分析，找出氧化铁皮产生的机理，对其进行质量攻关，取得了不错的效果。

热轧带钢表面氧化铁皮控制

热轧带钢表面氧化铁皮控制热轧带钢是工业生产中不可或缺的一种材料。

然而，热轧带钢表面氧化铁皮控制是一个重要的问题，因为氧化铁皮可能会影响钢板的使用寿命和表面质量。

本文将介绍一些控制热轧带钢表面氧化铁皮的方法。

1.预热控制热轧带钢在生产过程中需要进行预热。

预热控制是非常重要的一个环节，因为过高或过低的预热温度都可能导致氧化铁皮形成。

预热温度应该在830-860℃之间，这样可以使钢板表面的氧化铁皮形成得更加均匀。

同时，在预热过程中还需要注意空气流通，以排出炉内的氧气，减少氧化铁皮的生成。

2.辊缝控制辊缝是热轧带钢生产中的另一个重要因素，因为钢板在轧制过程中会受到辊缝的冲击。

如果辊缝不均匀，就会导致氧化铁皮的形成。

为了解决这个问题，可以通过改变辊缝的形状和位置来减少辊缝对钢板的冲击。

3.适度降温适度降温可以有效降低氧化铁皮的形成。

在热轧带钢生产过程中，适度降温对钢板表面有很大的影响。

降温速度应该适中，太快会使钢板表面冷却过快，形成氧化铁皮；太慢则会导致氧化铁皮的生成。

要选择适当的降温方式，保持钢板的温度均匀性，以减少表面氧化铁皮的形成。

4.钝化处理钝化是一种化学处理方法，可以减少钢板表面的氧化铁皮形成。

该方法包括浸泡、喷淋或刷涂酸性或碱性溶液。

这些液体中的化学成分可以与钢板表面的氧化铁皮发生化学反应，从而形成一层保护膜，防止氧化铁皮进一步生成和腐蚀。

总之，控制热轧带钢表面氧化铁皮是一个非常重要的问题。

预热控制、辊缝控制、适度降温和钝化处理都可以有效地减少表面氧化铁皮的形成。

这些方法可以帮助保持钢板的表面质量，并延长其使用寿命，从而提高工业生产的效率和质量。

热轧过程中氧化铁皮的生成与控制

热轧过程中氧化铁皮的生成与控制摘要：热轧带钢厂生产计划编排中,大都仅考虑轧钢制周期的变化,而很少考虑钢坯在加热过程中的氧化烧损及加热炉的节能降耗,前者对轧机状况而言,增加了产量,后者是对加热炉而言,减少了能源的消耗,资源的浪费,是有利于子孙万代的事,又适应了当今社会和谐这个大潮流。

在轧制过程中氧化铁皮的产生严重的影响了带钢的质量，这对企业和用户都是不利的因素。

为了提高我国钢铁企业的国际竞争力，国家投入了大量的人力和物力。

一大批的科研单位和个人为此作出了巨大的贡献，今天我有幸对这个问题做了一些研究，仅供参考。

关键词：氧化铁皮；氧化性气氛；缺陷；表面质量；还原性气氛；加热制度一、前言钢在常温中的生锈就是氧化的结果,在现实生活中随处可见,常温环境中,氧化速度非常慢,当温度达到200℃~300℃时就会在钢的表面生成薄薄的一层氧化铁皮.温度继续升高氧化的速度也随之加快,当温度达到1000℃以上时,氧化开始剧烈进行,当温度达到1300℃以后时,氧化铁皮就开始熔化,这时的氧化速度更为剧烈.如果900℃时烧损量作为1,则1000℃时为2,1100时就为3.5,到1300℃时则为7。

鞍钢1780生产线大都采用冷热坯混装(冷料50%,温料40%,热料10%)且钢坯材质变换频繁,板坯宽度跳跃大,从而导致钢坯在加热过程中氧化烧损增加,均热段氧化铁皮脱落严重,需要频繁的停炉清渣,浪费时间影响了加热炉的正常生产,减少了产量。

轧制中的氧化铁皮严重的影响了质量，需要进行控制。

氧化是不可避免的，但可以控制它的生成量，来减少氧化烧损的损失。

二、热轧生产中钢的氧化过程（一）加热中的氧化初生氧化铁皮与板坯本体的界面结合力主要与板坯在炉时间、空燃比和出炉温度有关。

如板坯在炉时间长、空燃比高、出炉温度高，则氧化铁皮较厚，与板坯本体的界面结合力较强，不宜彻底清除。

且出炉温度高，相应板坯在粗轧机组和中间辊道时的温度高，容易形成较厚的、界面结合力较强的二次氧化铁皮，在精轧机组前除鳞时，亦不易彻底被清除。

氧化铁皮的生成及影响因素

氧化铁皮的生成及影响因素
钢管表面的氧化铁皮，是由于钢中的铁原子和空气或氧化性气体中的氧原子，在一定条件下互相扩散化合而成的。

扩散过程通常有两种方式：一是氧原子溶解在氧化铁皮中形成固溶体，然后深入的原子渐渐地向金属的方向流动，或金属原子溶解在氧化铁皮中形成固溶体，然后渐渐地向氧原子运动;二是氧化铁皮是不完整的，具有许多孔隙和裂缝，铁和氧的原子就沿着孔隙和裂缝而互相扩散。

铁原子和氧原子由于互相扩散的结果发生化合反应，形成了氧化铁皮。

扩散和化合这两个过程的快慢，受温度和时间等条件的影响。

特别是在高温条件下，随着温度的增高，氧化日时间mln高温时铁在空气中的氧化曲线铁皮的生成速度加快并成抛物线形式。

当温度在375~C以下时，氧化铁皮成长的速度较慢成对数曲线。

日主睦餐时间温度不高时铁在空气中氧化的曲线162暑之ho嘲吕窘时间冷却条件对氧化速度的影响1一干燥空气;水蒸气饱和的空气钢管冷却时，当空气中：有水蒸汽存在时，氧化速度增大1—2倍。

含碳o.6%的钢，当温度为800~C时，在干燥空气和被水蒸汽饱和的空气中氧化关系。

重庆无缝钢管在炉气中过剩空气越多，钢氧化越激烈。

提高炉气中含CO量，则钢氧化速度降低，当CO含量百分数足够大时，可使钢的氧化速度下降为零。

氧化铁皮生成分析及消除措施

学术·超薄热带氧化铁皮生成分析及消除措施转载自《金属世界》1 前言唐钢超薄热带生产线汇集了世界一流的设备和技术，自2003年1月29日热试以来，已经利用半无头轧制工艺成功轧制了0．8mm的超薄带钢，并于2005年年产300余万t，突破设计产量，创出了世界瞩目的成绩。

FTSC连铸机是意大利DANIELI公司的；辊底式均热炉是美国BRICMONT公司的．车L机采用2RM+5FM 布置，粗轧机DANIELI设计，精轧机由三菱一日立设计；卷取区采用了石川岛播磨的高速飞剪、双地下卷取机。

其工艺流程如图1所示。

该设备组成和工艺在国内都属于首次使用，没有成熟的经验可借鉴。

由于品种钢、薄规格钢板具有较大的利润空间，增加品种钢、薄规格钢板产量的压力，使得带钢质量面临极大的考验。

从而使影响带钢表面质量的氧化铁皮缺陷问题愈加突出。

2 氧化铁皮生成原因分析钢的氧化反应一般为： 02与钢的反应：2Fe+O2=2FeO 3Fe+202= Fe3O4 2Fe304+1／2O2=3Fe203 H20与钢的反应：Fe+H2O=FeO+H2 3Fe+4H20= Fe3O4+4H2 3FeO+H20= Fe3O4+H2 由上述反应可知：薄板表面的氧化铁在整个厚度上不仅仅是一种氧化铁，最多可有三种氧化铁，Fe203、Fe304、FeO从外到内同时存在。

并且形貌、成分、结构不同的氧化层与基体的结合力不同。

由于面心立方、晶轴为4．307的FeO，分解成立方晶体、晶轴为8．3967的Fe304，组织结构转变，产生了体积膨胀，组织结构转变应力造成了原层中的细小裂纹，使成品表面二次氧化铁皮容易剥离。

上部薄层呈黑色(Fe203)，容易腐蚀，接下来是红色氧化铁皮层(Fe3O4)，金属表面为黑色薄层(FeO)。

2．1连铸坯在连铸机出口、加热炉入口板坯温度较高，暴露在空气中，与氧气发生反应；在蒸汽中与水发生反应生产氧化铁皮。

2．2粗轧机轧制造成一次氧化铁皮压入由于铸坯自重、尾部剪切弓形以及炉辊的严重粘铁、损坏、变形、啃伤等，造成一次氧化铁皮压入板坯下表面。

中厚板氧化铁皮的研究与治理

中厚板氧化铁皮的研究与治理发表时间：2018-12-24T15:31:45.317Z 来源：《防护工程》2018年第28期作者：张阔斌王丽霞臧淼王俊王丽云[导读] 氧化铁皮缺陷一直是中厚板表面缺陷的主要缺陷，2015年底至2016年上季度唐钢中厚板氧化铁皮压入缺陷持续不断，严重影响了产品质量。

唐钢中厚板材有限公司河北省唐山市 063600 摘要：氧化铁皮缺陷一直是中厚板表面缺陷的主要缺陷，2015年底至2016年上季度唐钢中厚板氧化铁皮压入缺陷持续不断，严重影响了产品质量，对此阶段氧化铁皮压入缺陷进行分析，我们通过恢复除鳞箱除鳞高度可调、完善工艺及除鳞制度、落实监督检查机制、改造除鳞系统等措施有效地解决了此缺陷，2016年4月至今基本消除了氧化铁皮压入缺陷。

关键词：中厚板；氧化铁皮；除鳞 Research and treatment of medium and heavy plate Zhang Kuobin Wang Lixia Wang Jun （Tang steel Heavy Plate Company Laoting 063612） Abstract：The scale defect has been a major defect of surface defect of plate, by the end of 2015 to 2016 quarter plate oxidation Tangshan Iron and steel sheet iron pressed into the defect continuously, seriously affecting the waste reduction rate, through the analysis of the defects, we restore descaling descaling box height adjustable, descaling system, and improve the process the implementation of the supervision and inspection mechanism, reform measures such as descaling system effectively solves the defects, April 2016 has basically eliminated the pressed in scale defects. Keywords ：heavy plate； Iron oxide scale； Descaling前言：在热轧中厚板生产中，氧化铁皮压人引起的钢板表面缺陷始终是难以根除的表面质量缺陷之一。

热轧带钢氧化铁皮压入成因和控制措施

成产品质量下降，引起争议，势必影响到经济效益¨ 。宝钢２０５０热轧线对于氧化物压入的研究控制主要是从完善和优化精轧轧制润滑系统、完善和
陷的形成原因进行分析，提出预防措施，并为相关改进工作提供判断依据。
ＣａｕｓｅｓａｎｄＣｏｎｔｒｏｌＭｅａｓｕｒｅｓｆｏｒＰｒｅｓｓ— — ｉｎｏｆＩｒｏｎＳｃａｌｅｏｒｆＨｏｔＲｏｌｌｅｄＳｔｒｉｐ
ＲＥＮＤｏｎｇ —ｓｈｅｎｇ，ＺＨＡＮＧＲｏｎｇ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈｏｔｒｏｌｌｅｄｓｔｒｉｐ；ｉｒｏｎｓｃａｌｅ；ｈｅａｔｉｎｇｓｃｈｅｍｅ；ｄｅｓｃａｌｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ；ｃｏｎｔｒｏｌｍｅａｓｕｒｅ
鳞工艺，加强设备管理维护，优化轧制工艺和设备，提出了预防和减少热轧带钢表面氧化铁皮缺陷的措施。关键词：热轧带钢；氧化铁皮；加热制度；除鳞工艺；控制措施
中图分类号：ＴＧ３３５．５５文献标识码：Ｂ文章编号：１００９— ５４３８（２０１４）０５— ００５３— ０５
（ＣＳＰＰｌａｎｔｏｆＳｔｅｅｌＵｎｉｏｎＣｏ．Ｌｔｄ．ｆＢｏａｏｔｏｕＳｔｅｅｌ（Ｇｒｏｕｐ）Ｃｏｒｐ．，Ｂａｏｔｏｕ０１４０１０，ＮｅｉＭｏｎｇｇｏｌ，Ｃｈｉｎａ）

浅谈热轧带钢表面氧化铁皮的成因及控制

浅谈热轧带钢表面氧化铁皮的成因及控制摘要：近期热轧压氧问题出现较为频繁,导致产品降级改判情况较为严重，本论文针对出现的几种压氧产生的原因进行初步原因分析,并简单制定几种措施。

关键词：氧化铁皮，加热炉，除鳞氧化铁皮压入是影响热轧带钢表面质量的重要因素,特别是一次、二次氧化铁皮的压入,严重影响产品的表面质量,引起产品降级和质量异议,尤其对热轧酸洗板等表面质量要求比较高的产品。

针对酸洗反馈压氧、麻点、W压氧较多,影响产品质量,提出了一些措施,减少这些缺陷的产生。

一、氧化铁皮的分类及产生原因1.1氧化铁皮形成的原因板坯在加热炉中加热时,空气中的氧气与加热状态的板坯中铁发生反应 ,在这个过程中,就会形成较厚的氧化铁皮表层,氧化铁皮由板坯内部向外依次分为FeO、Fe2O3、Fe3O4,并且越像表面氧化铁皮形成的膜就会越致密。

1.2一次氧化铁皮（一次鳞）板坯在经过轧机轧制之前,需要在1100~1300℃的加热炉中经过预热、加热和均热阶段。

同时在马钢生产的主要汽车板和家电板的主要加热温度在1200℃以上,而在此温度下,板坯表面就容易与接触到的炉气中的氧原子发生氧化反应,从而生成一层1~3mm厚的氧化铁皮,这层氧化铁皮就称作一次氧化铁皮(一次鳞)。

一次氧化铁皮内部存在较大的空穴和缝隙,当板坯从加热炉出来之后,进入一次除鳞箱,除鳞箱中高压水在一排除鳞喷嘴的作用下,形成一条具有巨大冲击力的扇形水束,喷射到板坯表面,将板坯表面的氧化铁皮切开,形成裂缝,同时高压水透过裂缝遇到高温板坯内部急速汽化蒸发,形成类似爆破的效果,将氧化铁皮和母材剥离,同时高速流动的除鳞水与板坯呈现一定的倾斜角度将与板坯剥离的氧化铁皮冲刷离开板坯表面。

避免表面留存的氧化铁皮在轧制的时候压入到板坯中无法去除。

1.3二次氧化铁皮（二次鳞）板坯经过出炉后的高压水一次除鳞后,一次氧化铁皮被除去,进入粗轧机进行8道次的往返粗轧，此时板坯温度一般在1100℃左右，此时在短时间的粗轧过程中板坯表面与水和空气接触,板坯表面会再次产生一层氧化铁皮，此层氧化铁皮称为二次氧化磁轭皮(二次鳞)。

中板控轧低合金钢板表面氧化铁皮缺陷控制

摘要：阐述了低合金钢板控轧工艺过程中氧化铁皮产生的原因、影响因素、氧化铁皮的种类和组成，介绍了酒钢中板除鳞系统的现状和控轧低合金钢板表面氧化铁皮缺陷的控制。

关键词：控轧氧化铁皮除鳞1前言表面氧化铁皮是热轧中厚板轧制过程中的主要缺陷之一，特别是用于汽车工业或者结构件外表面的钢板，往往需要经过喷砂、涂漆处理，氧化铁皮的存在使得钢板经喷砂、涂漆处理以后钢板表面呈现凹凸不平、喷漆不均匀的视觉效果，使用在设备外面板时影响其美观性。

随着用户对钢板强度和表面质量要求的不断升级，后续投产的中厚板厂家一般都具有较高压力的除鳞系统或者配置轧后热处理工序来保证低合金、高强度钢板表面质量，而对于没有热处理能力且除鳞系统压力相对较低的生产厂家，钢板表面氧化铁皮的有效控制就成为极为棘手的问题。

2热轧钢板表面氧化铁皮的种类热轧带钢生产过程中形成的氧化铁皮在外表上主要有2种类型，一是粗大块状的，主要是板坯在加热过程中形成的一次氧化铁皮，这种氧化铁皮块大、分布广，几乎覆盖了整个板坯表面，它硬而脆，而且厚度大，最厚时可达2mm 以上；二是细条状或颗粒状的，主要是中间坯在轧制过程中形成的二次氧化铁皮。

这种氧化铁皮呈散状分布，通常比一次氧化铁皮薄，由于中间坯头尾与空气接触面积大，再加上冷却水的缘故，所以二次氧化铁皮在头尾的分布比在其它部位更密集些。

热轧钢板表面的氧化铁皮其内层是疏松多孔的细结晶组织，为易于被破坏的FeO ，占氧化铁皮厚度的50%，呈兰黑色；中间层是致密而无裂纹的呈玻璃状断口的Fe 3O 4，占氧化铁皮厚度的40%左右，呈黒兰色；外层是柱状结晶构造的Fe 3O 4，占氧化铁皮厚度的10%左右，呈褐红色。

加热时间越长、加热温度越高、热轧的速度低、终轧温度高、冷却速度慢等因素都会使氧化铁皮增厚，并促使FeO 分解成Fe 3O 4或Fe 3O 4。

轧制态热轧钢板表面正常呈现兰灰色，并且局部随着各种氧化成分的不同和除鳞程度的不同而变化，当Fe2O3较高时表现为红色，FeO 比例较高时呈现兰灰色。

热轧中厚板氧化铁皮控制技术

热轧中厚板氧化铁皮控制技术陈永利;查显文;陈礼清【摘要】Formation mechanism of iron oxide scales in hot-rolled heavy and medium plates was analyzed to explore the control method of oxide scales.The experimental and industrial results showed that the lower Si and Mn contents,the addition of Gr,the rapid heating with slight positive pressure and partial-pressure oxidization atmosphere,the descaling temperature above 1 173 ℃ and the reasonable equipment parameters of descaler can inhibit the formation of iron oxide scales.Adopting reasonable rolling parameters,high-temperature fast rolling and low-temperature finish rolling can also effectively reduce oxide scales.Rolling speed and reduction ratio can significantly affect the oxide scale thickness and surface roughness.The thickness and surface roughness of oxide scale decrease with the increase of reduction rate and rolling speed.%为了探究热轧中厚板氧化铁皮控制方法,分析了氧化铁皮的影响因素并提出相应的控制方法.试验及生产实践结果表明：降低Si和Mn含量,在成分中加入合金元素Gr可以有效抑制氧化铁皮;采用微正压、微氧化气氛快速加热对氧化铁皮有较好抑制作用;保证1 173℃以上的除鳞温度和合理除鳞设备参数,采用高温快轧、低温精轧的轧制节奏可以有效抑制中厚板氧化铁皮;轧制速度和压下率对氧化铁皮厚度和板面粗糙度有显著影响,压下率和轧制速度越大,氧化铁皮厚度和表面粗糙度越小.【期刊名称】《东北大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(032)007【总页数】5页(P960-963,980)【关键词】热轧中厚板;组织;氧化铁皮;缺陷【作者】陈永利;查显文;陈礼清【作者单位】东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室,辽宁沈阳110819 ;东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室,辽宁沈阳110819 ;东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室,辽宁沈阳110819【正文语种】中文【中图分类】TG151.1近年来钢铁工业迅猛发展,全国新上马宽厚板轧机生产线共计29条,产能达到11 539万吨,国内各大中厚板生产企业装备已具备较高水平,产品质量和品种结构得到较大提升和优化。

谈谈氧化铁皮！

谈谈氧化铁皮！1、氧化铁皮的形成氧化铁皮是钢坯在加热或热轧状态进行加工时形成的附着在表面上的金属氧化物。

这层氧化物可能是致密的四氧化三铁，也可能是疏松的氧化亚铁。

氧化铁皮约5-15微米厚，最外层是三氧化二铁占1%，中间层是四氧化三铁占4%，最内层为氧化亚铁占95%。

高温下氧化铁皮形成激烈，当温度低于570℃时氧化铁皮基本停止形成。

2、氧化铁皮厚度及结构的影响因素1）终轧温度及卷取温度：一般控制轧制温度在850℃左右，温度越高，带钢上的氧化皮越厚，且氧化铁皮中难容的三氧化二铁和四氧化三铁含量较高。

2）带钢规格：带钢厚度越厚，表面铁皮越厚。

窄带钢表面的氧化铁皮是典型的三层结构。

3）氧化铁皮在钢卷中位置：带钢头、尾及边部在冷却时与空气接触大，氧化铁皮结构中的三氧化二铁和四氧化三铁含量相对较高。

4）冷却方式：带钢冷却速度越慢，生产的氧化铁皮越厚，且氧化铁皮中难溶的三氧化二铁和四氧化三铁含量较高。

3、氧化铁皮的性质1）紧密度：氧化铁皮内层是疏松而多孔的细结晶组织，主要由氧化亚铁组成；中间层是致密、无孔和裂缝、成玻璃状断口的磁性氧化铁（四氧化三铁）；外层是结晶结构的氧化铁（三氧化二铁）。

2）内应力：内应力小于氧化铁的强度时，氧化铁皮便产生裂缝；当内应力大于氧化铁皮同金属表面的附着力时，氧化铁皮就会从金属表面上脱落下来。

基本铁表面越粗糙，内应力越大，氧化铁皮破碎和脱落的可能性就越大。

3）附着力：附着力一般用破坏应力来衡量，附着力越大，破坏应力越大；附着力越小，破坏应力越小。

最外层三氧化二铁占破坏应力约为10MPa，中间层四氧化三铁破坏应力约为40MPa，最内层氧化亚铁破坏应力约为0.4MPa。

3、减少氧化铁皮的措施1）通过降低加热温度、减少在炉时间、调节炉内气氛为偏还原性气氛，抑制炉生氧化铁皮生成。

2）通过提高除鳞水压力，调整优化水嘴高度、角度，提高立辊侧压能力减少粗轧氧化铁皮。

3）降低辊生氧化铁皮措施：采用抗热裂性好的轧辊材质，采用合理的磨削制度，及时彻底的去除轧辊表面残余裂纹；采用润滑轧制，提高轧辊表面质量，降低机架单位轧制力，防止因单位轧制力过大导致轧辊表面裂纹扩展而产生辊生氧化铁皮；轧辊冷却水机架入口水量小于出口水量，加大中间机架轧辊冷却水量，保证轧辊迅速冷却；进精轧温度≤1030℃，降低精轧上游机架辊温。

热轧氧化铁皮的成因及去除方法

加热温度及加热时间同碳钢氧化烧损量 a 的函数关系 ,可用如下经验公式表示 :
a = 6. 3t1Π2 e - 900Πj 式中 : a ———氧化烧损量 ,gΠcm2
t ———加热时间 ,min j ———钢的表面绝对温度 , K 由以上可知 ,快速加热将减少氧化烧损。
4 氧化铁皮的去除方法
表 1 实验结果
w (Si)
Π% 0. 1
出炉温度
Π℃ 1 230
在炉时间
Πmin 180
0. 5 1 230
180
1. 6 1 230
180
பைடு நூலகம்
加热炉内 O2 FΠN
质量浓度Π%
1. 0
960
480
400
240
1. 0
960
480
1. 0
960
SΠ106 Pa
0. 27 0. 50 0. 81 2. 25 0. 73 1. 5 1. 93
B1 = f1 ( F. S. T) B2 = f2 (R) B1 :除鳞能力 B2 :鳞剥离难度式中 , F ———钢板表面喷射水的总冲击力 ,N
F = f3 (Q. D. Po) S ———钢板表面喷射水的单位冲击力 ,Pa S = f4 ( . Po. D. L.β) T ———除鳞时间 ,s R ———除鳞剥离率 , % 利用此公式 ,得出不同 w (Si) 下去除红鳞所需的 F 和 S ,见表 1 。
3 氧化铁皮的形成原因
3. 1 化学成分对氧化铁皮形成的影响 3. 1. 1 含 Si 量对氧化铁皮形成的影响
Si 形成铁橄榄石 (2FeO. SiO2 ) 粗糙的次氧化铁皮界面 ,使氧化铁皮附着力强难以去除。铁橄榄石在低于 1 177 ℃会凝固 ,如果不完全除去 ,则