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意大利空姐三级片

时间:2020-08-03 17:46  编辑:宝鸡小米专卖店

意大利空姐三级片

Cu、Ni对钢水质量和钢材性能的影响

钟远标 何小芳 李金象

  摘 要:介绍Cu、Ni作为合金元素对钢的耐大气腐蚀性能、力学性能的影响以及Cu、Ni在薄板坯连铸连轧中的危害和防止.由于钢中Cu易与S生成CuS,在热轧时易形成长条状,造成热轧后钢材性能具有明显的方向性,恶化横向性能,从而在钢材表面上产生长条状裂纹;此外,含Ni、Cu合金元素板坯在均热炉内加热时会产生很粘的氧化铁皮,影响钢材表面质量.通过成分调整、控制钢锭、钢坯的加热轧制工艺,可以防止其危害.  关键词:Cu;Ni;力学性能;耐腐蚀性  中图分类号:TG142.1+4  文献标识码:B  文章编号:1007-5437(1999)05-0009-05

EffectofCu,Nionqualityofliquidsteelandmechanicalpropertiesofsteelproducts

ZHONGYuan-biao,HEXiao-fang,LIJin-xiang(GuangzhaoZhujiangSteelPlantCo.,Guangzhou510730,China)

  Abstract:ThisarticleelucidatestheeffectofalloyingelementsCu,NionresistancetoatmosphericcorrosionandmechanicalpropertyofsteelaswellastheharmofCu,Nibroughtinsheetbilletcontinuouscastingandrolling,whilethepreventionmeasureisproposedheretoo.OwingtothereactionofCuwithSformingCu5whichiseasytobecomelongnarrowintheshapeduringhotrolling,soimportantisthereasonthatcausesthehotrollingsheethavingobviousdirectionalityandtransversepropertydeteriorated;thuslongnarrowseamsareappearedonthesurfaceofthesteel.Moreover,sheetbilletcontainingCu,Niwillbringaboutalayerofviscousironoxidescalewhenheatedinsoakingfurnacethatresultedininfluenceonthesurfacequalityofsteelproduct.Bymeansofadjustingthesteelcompositionandcontrollingtheoperationparametersofheatingandrollingprocessforingotsandbillets,theabovementionedharmanddefectswillbeprevented.  KeyWords:copper;nickle;mechanicalproperty;corrosionresistivity

1 Cu、Ni在低合金钢中的应用概况1.1 用于低合金钢中的发展历史  从本世纪开始,人们就已知道在钢中添加少量Cu即可提高钢的耐腐蚀性能.1910~1911年,美国有两家公司开始出售含Cu的钢.1916年,由美国材料试验协会对260种试验用钢在工业地带、半田园地带和海洋地带进行了最早的钢铁材料的大气暴露试验,试验结果表明了Cu和Ni对耐大气腐蚀的显著效果.1920年,美国钢铁公司开始大规模地研究钢的耐大气腐蚀规律,用3万片试样在不同环境条件下的4个地区进行了大气暴露试验,发现钢中Cu、P、Ni、Cr元素适量的组合,可获得优良的耐大气腐蚀性能,并在1933年作为专利和商用钢在市场上出售.  我国耐大气腐蚀钢的发展较晚.1960年前后,武钢利用其铁矿中含Cu,首先在国内进行了耐大气腐蚀的含Cu钢和含Cu低合金钢的研究和开发工作.以后,在1965年,由于全国推广应用低合金钢,根据用户的要求,各钢铁企业相继重视提高钢的耐腐蚀性能,并大规模地研究和开发耐大气腐蚀钢.当时,研究和开发该种的主要特点是:钢中含Ni、Cr,以Cu或P或Cu加P为主.1978年始,根据用户要求,仿制了国外耐大气腐蚀钢号,采用了Ni、Cr等合金元素.1.2 我国含Cu、Ni耐大气腐蚀的主要钢种  我国含Cu、Ni耐大气腐蚀的主要钢种见表1[1].

表1 含Cu、Ni耐大气腐蚀钢种

公司名称

钢号

标准与实际

适用厚度mm

轧材状态

化学成分,%

C

Si

Mn

P

S

Cu

Ti

Ni

Cr

RE*

武钢

06CuPRE

标准

1.0~2.5

冷轧板

≤0.08

0.10~0.40

0.15~0.45

0.06~0.12

≤0.035

0.20~0.35

≤0.12

实际

1.0~2.0

0.03~0.08

0.12~0.38

0.17~0.43

0.063~0.118

0.018~0.024

0.21~0.35

0.009~0.023

武钢

09CuTiRE

标准

2.3~12

热轧板

≤0.12

0.20~0.40

0.25~0.55

0.07~0.12

≤0.040

0.25~0.35

≤0.03

≤0.15

实际

2.3~12

0.04~0.09

0.22~0.33

0.32~0.52

0.07~0.118

0.015~0.030

0.26~0.34

0.01~0.021

0.020~0.030

鞍钢

08CuP

标准

2.5~6.0

热轧板

≤0.12

0.20~0.40

0.20~0.50

0.07~0.12

≤0.040

0.25~0.45

实际

6.0

0.11

0.31

0.46

0.095

0.013

0.30

鞍钢

09CuPCrNiB

标准

≤2.5

冷轧板

≤0.12

0.10~0.40

0.20~0.50

0.07~0.12

≤0.040

0.25~0.45

0.25~0.50

0.30~0.65

实际

1.2~2.5

0.10

0.21

0.42

0.091

0.016

0.32

0.34

0.44

武钢

09CuPCrNiB

标准

≤2.5

冷轧板

≤0.12

0.10~0.40

0.20~0.50

0.07~0.12

≤0.040

0.25~0.45

0.25~0.50

0.30~0.65

实际

2.0~2.5

0.04~0.06

0.24~0.38

0.31~0.42

0.076~0.092[JP〗

0.013~0.023

0.31~0.36

0.24~0.26

0.39~0.42

武钢

09CuPCrNiB

标准

2.0~12

热轧板

≤0.12

0.25~0.75

0.20~0.50

0.07~0.12

≤0.040

0.25~0.45

0.25~0.50

0.30~0.65

 

实际

2.0~12

0.04~0.10

0.20~0.37

0.23~0.42

0.07~0.10

0.020~0.030

0.29~0.35

0.29~0.40

0.35~0.45

2 Cu、Ni作为合金元素对耐大气腐蚀性能的影响[1]2.1 Cu  Cu是耐大气腐蚀钢中对提高耐大气腐蚀性能最主要的、最普遍使用的合金元素,在普通碳素钢中单独添加Cu的Cu钢也是最早使用的耐大气腐蚀钢.  Cu之所以能在钢中有良好的耐腐蚀性能,一般是认为在钢的大气腐蚀过程中,Cu起着活性阴极的作用,在一定条件下可以促进钢产生阳极钝化.从而降低钢的腐蚀速度.另一种则认为Cu在锈层中的富集能够改善锈层的保护性能,从而提高钢的耐腐蚀性能.  Cu对抵消钢中S的有害作用有着明显的效果,Cu对改善其高S和低S钢的耐大气腐蚀作用见图1.

图1 Cu对高S和低S钢的大气腐蚀性能的影响

  可见,含0.051%~0.056%S钢的腐蚀量比含0.026%~0.035%Cu钢中增加1倍,当钢加入0.2%~0.3%Cu后,两种含S量钢的腐蚀量都下降到同一水平,说明钢中含S愈高,Cu对降低腐蚀率的相对效果就愈明显.  Cu对其它元素(如P、Ni等)复合使用时,提高耐大气腐蚀性能的效果更好.Cu和P对钢的耐大气腐蚀性能的影响见图2.为了提高耐大气腐蚀性能,在低合金钢中的Cu含量一般规定在0.2%~0.5%.

图2 Cu和添加P对钢的耐大气腐蚀性能的影响

2.2 Ni  Ni与Cu对钢质量性能的作用是相互影响的,一般情况下Ni与Cu同时在钢中存在,Ni也是对耐大气腐蚀性能有效的元素.Ni对耐大气腐蚀性能的作用随其含量增加而增大.耐大气腐蚀钢中的Ni含量一般都在1.00%以下.3 Cu、Ni对钢机械性能的影响3.1 Cu  低合金钢中添加较多的Cu主要是用来提高钢的强度和耐腐蚀性能.当钢中的Cu含量高于0.6%时,Cu在钢中将达到过饱和状态,通过一定的温度下时效,析出ε-Cu相,产生沉淀强化,可显著提高钢的强度.杨才福等[2]通过对低碳HSLA钢力学性的研究得出如下结论:  (1)Cu含量对低碳HSLA钢的强韧性有明显影响,Cu含量增加,钢的强度提高,韧性有所降低;  (2)Cu在时效后可大幅度提高钢的强度,1%以上的Cu在时效后可以使屈服强度比时效前提高150~200MPa,抗拉强度提高160~170MPa;  (3)时效温度是影响低碳HSLA钢力学性能的关键因素,在时效过程中,一方面发生不稳定组织分解导致的软化,另一方面发生Cu析出产生的硬化,两种因素共同作用决定了时效后钢的力学性能,时效温度越高,合金元素对力学性能的影响越小.3.2 Ni  Cu钢在加热和轧制过程中易产生铜脆现象,使钢材表面形成龟裂.铜脆现象长期困扰着含Cu低合金钢的进一步发展,而通过添加高于二分之一Cu含量的Ni,可防止铜脆的产生.4 Cu、Ni在薄板坯连铸连轧中的危害及防止4.1 网裂  在耐大气腐蚀钢中添加Cu会产生热加工敏感性.主要原因之一是硫化物的分布和形态,特别是钢中硫化物夹杂在热轧时易形成长条状,造成热轧后板材性能有明显的方向性,恶化横向性能[3].从而在钢坯钢材表面上产生长条状裂纹(也称网裂).特别是在薄板坯连铸连轧生产中,由于其生产节奏快,铸坯厚度小(即压缩比小),成品板材薄(珠钢卷板厚度为1.2mm~12.7mm),表面质量要求高.网裂直接制约了其快节奏生产,严重影响了产品质量,所以网裂在薄板坯连铸连轧中的危害不容忽视,必须加以防止.其防止措施:1)成分调整.如降低钢中S、P、O、N的含量,添加一定量的Ni及稀土,加入适量稀土后,可有效改善钢中硫化物夹杂的形态,使长条状MnS夹杂变质为纺锤状和短条状以至球状,从而使横向性能提高;2)控制钢锭、钢坯的加热、轧制工艺.如控制加热炉的炉内气氛,采用还原或弱氧化气氛加热,对钢锭、钢坯采用高温、快烧、快轧的工艺制度等.4.2 表面氧化铁皮  含Ni、Cu合金元素的耐大气腐蚀钢的板坯或钢坯在均热炉内加热时,会产生粘的氧化铁皮,如不采取适当的措施,在轧制过程中,就会残留在钢板或钢材表面上,造成的氧化铁皮的缺陷,轻则需要打磨干净,重则报废.  为此,一般采取以下措施以减轻或消除其在钢板表面上残留的氧化铁皮.1)在板坯外表面包覆薄铁皮;2)在板坯表面上涂敷耐火材料;3)在加热轧制工艺制度上采取高温、快烧、大压下以及高压水冲洗氧化铁皮.  在薄板坯连铸连轧中,由于其生产的连续性,从连铸到连轧仅经过均热炉一段很短的时间均热,不能通过传统的扒除表面氧化铁皮,或在板坯表面包薄铁皮和涂耐火材料等方法进行处理表面氧化铁皮问题.所以,在薄板坯连铸连轧中,只能通过控制钢中Cu、Ni的含量,调整钢中成分(如在结晶器中加稀土),及控制均热炉的炉内气氛和控制轧制工艺,来防止表面氧化铁皮对其的危害.5 钢水中Cu、Ni元素的控制  Cu、Ni元素由于是难氧化元素,在冶炼过程中不能去除,基本100%回收.钢中Cu、Ni的主要来源是原材料,所以对于Cu、Ni要求较严格的钢种,必须通过控制原料的Cu、Ni带入量来控制钢中的Cu、Ni含量;如出现钢水中Cu出格则只能改变钢种或分钢水.而对于Cu、Ni含量较高的钢种,则可在原料中Cu、Ni不足的情况下,在冶炼或精炼过程中直接加入Cu、Ni合金,回收率按100%计算.6 结 论  (1)Cu、Ni是耐大气腐蚀钢中对耐大气腐蚀性能的有效元素,Cu对抵消钢中的有害元素S有明显的效果.  (2)Cu对HSLA钢的强韧性有明显的影响,Cu含量增加,钢的强度提高,韧性有所降低.而时效温度是影响低碳HSLA钢力学性能的关键因素,时效温度越高,合金元素对力学性能的影响越小.  (3)Cu会产生热加工敏感性(网裂),对薄板坯连铸连轧有所制约,但通过调整钢水成分,降低钢中S、P、O、N的含量,添加1/2Cu含量的Ni,及在结晶器中加稀土等措施可防止网裂.  (4)Cu、Ni是难氧化元素,在冶炼过程中不能去除,所以应通过严格控制入炉原料和合理的配料来控制这些元素.

作者简介:钟远标(1972—),男,广东兴宁人,1996年7月毕业于华东冶金学院,助理工程师.作者单位:广州珠江钢铁有限责任公司,广东 广州 510730

参考文献:[1] 王祖滨,车 涛.低合金高强度钢〔M〕.北京:原子能出版社,1996.198~209.[2] 杨才福,张永权.铜含量对低碳HSLA钢力学性能的影响〔J〕.特殊钢,1992,(2):30.[3] 郭 艳,郭 华,左 军,等.攀钢09CuPRE热轧耐候板的工艺及性能〔J〕.钢铁钒钛,1998,(3):33.

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镍铬合金钢氧化机理氧化铁皮咬合层分段加热转炉连铸

摘要:转炉连铸921A钢是国家“十五”重点科技攻关项目921A钢属Ni-Cr-Mo-V系的低合金钢通常含Ni、Cr钢板表面形成的氧化铁皮很难去除,严重地影响了钢板表面质量国内外除采用高压水除鳞外,有的采用机械打磨等手段,甚至有的采用包铁皮的方法来减少氧化因此大大地提高了钢材生产的成本能否采用合理的钢坯加热工艺来解决这一难题,将对生产的经济效益带来巨大影响为此,本文首先利用金相显微镜,扫描电镜和X射线衍射等微观分析手段,对921A钢坯在加热中,按常规加热制度形成的氧化铁皮的形成规律,进行了分析研究在此分析结果的基础上,提出分段加热的新方法,并在实验室进行了试验,得到以下的研究结果1.观察分析发现常规工艺形成的氧化铁皮附近的基体中合金元素发生了不均匀的重新分布,使氧化铁皮以树根式向基体内生长,即形成所谓的咬合层厚度15.0um它是造成含Ni、Cr钢氧化铁皮难除净的根本原因2.分段加热的不同加热制度的所有试样表面形成的氧化铁皮中的咬合层均比连续升温的常规工艺17号试样的咬合层薄,这就是分段加热工艺的显著优点3.分段加热工艺第二段形成的氧化层分为第一层呈黑色致密的氧化层第二层类似虎皮花纹的氧化层,层内有氧化了的奥氏体晶界隐约可见第三层是由氧化了的晶界和弥散分布的细小氧化斑点组成的初始氧化层初始氧化层随加热时间增加,逐渐向基体内推移,原来的位置被虎皮层代替,虎皮层又被第一层取代,这就是氧化层逐渐向基体内推进的过程,随时间增长推进速度减慢第二,三层总合称为咬合层4.从实验室分段加热形成咬合层前沿的扫描电镜观察发现奥氏体晶界首先被氧化,表明晶界是O向基体内扩散的通道,然后再向晶粒内部扩散,形成细小弥散的氧化物斑点5.不同的分段加热工艺,形成的咬合层厚度不同,前沿平直度不同低温段,相同温度加热,保温时间长的咬合层宽度小、前沿较平直其中1000℃保温两小时加热制度形成的咬合层最薄,前沿平直,氧化铁皮容易去除6.X射线衍射分析表明分段加热形成的氧化铁皮也是由Fe2O3、Fe3O4、FeO组成标题:镍铬合金钢氧化机理氧化铁皮咬合层分段加热转炉连铸

氧化铁皮在轧钢中影响及控制

浅谈

                          ——许国超

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及危害,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,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,造成产品质量下降,势必影响到经济效益。因此有必要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,设备投入不足。2.1.3板坯化学成分的影响,如含硫、硅、铝过多2.1.4生产指挥不当⑴轧机因故障停机时,生产指挥人员未及时将停车时间通知加热工;⑵生产故障排除后未提前通知加热升温;⑶除鳞设备故障导致除鳞能力下降时,生产人员继续生产。2.1.5轧制计划安排原因由于板坯被安排在轧制速度较慢或加热温度较高的钢种后面,或被安排在两种加热温度都较高的钢种之间,导致炉生氧化铁皮增多,在高温下难以去除。2.2二次氧化铁皮压入产生的原因二次氧化铁皮产生的主要原因为开轧温度过高,除鳞时序不当,及精轧、粗轧除鳞设备(除鳞箱)原因。2.3轧辊磨损氧化铁皮压入产生的原因⑴轧机在轧制过程中,出现辊面氧化膜剥落被碾入带钢表面;⑵剥落后的粗糙辊面对带钢表面产生类似犁沟作用,促进带钢自身表面氧化铁皮形成;⑶精轧机组每架或部分轧机之间无清除氧化铁皮装置。

考核力度不够

烧钢温度不合理

在炉时间控制不好

设备

责任心不强

水嘴磨损严重

除鳞设备异常

水嘴堵塞

煤气不好

烧钢技能不高

轧线生产异常

板坯质量不良

生产节奏快

甩尾、卷取有故障等

出炉温度偏高或偏低

上图为产生氧化铁皮多原因关系图对于不同的轧线,因设备及工艺的不同,产生的原因也是不同,一般主要是在温度控制不得当、轧制过程中时间控制不得当、除鳞设备自身缺陷或工作效果不好造成,这些原因比较常见。3.各类氧化铁皮的预防措施3.1一次氧化铁皮的预防措施3.1.1加热方面预防措施⑴正常生产时①加热温度的控制加热工应根据加热钢坯、钢种、规格和轧制成品规格、轧制速度,严格按工艺规程规定的温度控制各段加热温度,过高的温度将会造成氧化铁皮熔化,使得生成的氧化铁皮又厚又黏,在以后除鳞中难以清除,加热时间应在允许的时间范围内,尽可能减少预热段停留时间,温度控制应头部低于尾部20~50℃,上部高于下部20~50℃,在轧制SPHC等易产生氧化铁皮压入的钢种,板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在炉时间,特别是高温段在炉时间。在加热时间上,冷轧材,经过长时间摸索,为150~160分钟为宜。加热时间过长,生成的氧化铁皮太厚,不好清除;加热时间太短,氧化铁皮中FeO含量多,与钢基体结合紧密,反而难以去除。②空燃比及炉内气氛要求煤气、空气配比:正常生产中,供入氧化铁皮压入的形成原因

2010-11-0908:22来源:我的钢铁试用手机平台

在CSP带钢的生产过程中,从板坯加热至卷成钢卷的过程中,带钢(或板坯)表面会形成三种典型氧化铁皮:a).在加热炉内生成的初生氧化铁皮;b).在精轧机组中生成的二次氧化铁皮;c).轧后生成的三次氧化物。由于板坯加热时间长,初生氧化铁皮较厚,与板坯本体的界面结合力较强;二次氧化铁皮因其形成时间短较薄,界面结合力相对较弱。目前,涟钢CSP带钢氧化物压人主要是一次氧化物压人,二次氧化物压入的情况相对比较少,但随着带钢表面质量要求越来越高,特别是随着高品质汽车板的生产,二次氧化物压入的问题会逐步成为产品质量的主要问题之一。

一次氧化铁皮压人一一次氧化铁皮压人一方面是由于初生氧化铁皮较厚,与板坯本体的界面结合力较强,高压除鳞水很难彻底将其清除,从而在随后的轧制过程中压人带钢表面;另一方面,由于除鳞机维护不利,部分高压水喷嘴角度不正确、堵塞或严重磨损、喷射距离不佳等则会引起板坯表面局部除鳞不彻底,形成沿带钢长度方向的条状氧化铁皮压人。此外,若尽管氧化铁皮已剥离板坯本体,却仍有部分氧化铁皮未被高压水或侧喷水冲净,残留在板坯表面,则在随后的轧制过程中亦会压人带钢表面,当然一些异常情况下(如轧制过程中除鳞机异常跳停)也会引起氧化铁皮压人。

一次氧化物另外一个重要的原因是CS生产线均热炉采用辊底式运输,炉辊辊环极易粘上入炉板坯未除尽的氧化铁皮和钢基体,而啃伤板坯下表面,经轧制后产生炉辊划伤。炉辊辊环粘钢的原因:一是炉辊辊环受板坯单位压力大,二是炉辊辊环线速度与板坯连铸拉速之间的差异,三是人炉板坯带人氧化铁皮多。

二次氧化物压人在涟钢CSP比较少,主要表现在轧辊氧化物压人,当轧辊磨损严重、氧化膜脱落时有可能产生氧化铁皮压入。

(来源:涟钢科技与技术)

炉内的空气应根据煤气热值的变化而变化。当煤气质

9本帖最后由松鼠于2009-4-2008:59编辑氧化铁皮在热轧中成因及预防(一)    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。2.1.2除鳞设备方面原因①高压水压不足;②喷嘴磨损严重,能力小;③高压水嘴堵塞;④高压水未能集中喷射到钢坯表面上;⑤除鳞喷嘴(喷嘴角度)装配不当;⑥喷射距离不佳;⑦除鳞时序不当;⑧设备投入不足。2.1.3板坯化学成分的影响,如含硫、硅、铝过多  这里主要是钢坯本身性质决定的,应该加强上一工序精炼及连铸水平。2.1.4生产指挥不当⑴轧机因故障停机时,生产指挥人员未及时将停车时间通知加热工;⑵生产故障排除后未提前通知加热升温;⑶除鳞设备故障导致除鳞能力下降时,生产人员继续生产。对于不同的轧线,因设备及工艺的不同,产生的原因也是不同,一般主要是在温度控制不得当、轧制过程中时间控制不得当、除鳞设备自身缺陷或工作效果不好造成,这些原因比较常见。

关于氧化铁皮产生原因的分析及消除措施  

2007-11-1800:03:17|  分类:默认分类|  标签:|字号大中小 订阅

红色氧化铁皮的特征

热轧钢板红色氧化铁皮(红锈)具有一定的普遍性。其特征是红色氧化铁皮沿板宽分布比较均匀,一般靠边部100mm内稍重些,卷内部比外部轻一些,这种红色氧化铁皮比较薄,一般不易擦下色,钢板越厚红色越重。

2氧化铁皮表现为红色的成因

钢的表面氧化铁皮主要由FeO、Fe3O4和Fe2O3所组成,Fe2O3呈红色,Fe3O4呈黑色,FeO呈蓝色,由于铁皮中各种氧化成份比例随其氧化过程不同而变化,因此表现颜色不同,当Fe2O3比例较多时,即表现为红色,当FeO较多时,表现为蓝灰色。

3影响氧化铁皮呈红色的因素

经大量调查,热轧钢板铁皮呈红色的钢种Si含量较高,Si>0.2%时红锈相对重一些,呈蓝灰色的钢种Si含量较低。以相同热轧工艺进行轧制试验,其结果与上述调查结论相符。Si≤0.07%红色氧化色可基本消除,对于厚规格Si还要更低些(Si≤0.05%)。由此,降低Si含量是解决红锈问题紧有效的办法。

(1)含Si量较高的钢,由于铁皮中气孔直径大,空冷时的裂纹容易在氧化铁皮厚度中间停止,除鳞时裂纹与基底金属相平等传播,导致基底金属侧的氧化铁皮易残留下来,所以氧化铁皮剥离性不好(如图1)。由于氧化铁皮易残留,导致随后的氧化过程中,Fe2O3比例高,使氧化铁皮呈红色。含Si0.2%以上的钢,由于加热时在氧化铁皮与基底金属界面产生层状的Fe2SiO4,界面温度在Fe2SiO4的凝固温度1170℃以下时,铁皮对基底的着力增强,剥离性更差,导致红色更重。

2)对于Si≤0.05%的C-Mn钢,氧化铁皮中气孔小,分布比较均匀,由空冷引起的热应力使氧化铁皮产生裂纹,低Si钢氧化铁皮中由于气孔小,应力松弛缓小,裂纹就沿气孔扩展到基底金属界面。除鳞时,热应力就在氧化铁皮和基底金属界面作为剪切力起作用,使氧化铁皮从基义金属上剥离开。

由于高温时铁皮剥离性好,在随后的氧化过程中导致铁皮中FeO比例较高,使铁皮呈蓝灰色。

对于边部100mm以内红色相对重一些是由于板坯出炉后边部冷速较快,造成边部温度比中部低,导致除鳞时FeO比中部残留多,所以边部红色相对中部重一些。

卷取前钢板表面覆盖一层冷却水,阻止空气中O2与钢板接触,有利于防止出现红色氧化色。

卷取后钢卷冷却慢(或钢板厚)红色氧化色较重。由于较厚的钢板,层冷时表面与芯部存在温度梯度,卷取后钢板表面温度回升,钢卷冷速较慢,与O2反应充分,Fe2O3比例更大,所以红色相对重一些。

量一般时,供入炉内的煤气和空气量比率约为1:2,生产上要根据热值的变化,不断调整空燃比。保持炉内形成氧化性气氛:炉气中的SO2在还原性气氛中会形成硫化物使板坯表面的氧化铁皮难于去除。某厂(经验)空气过剩系数预热段:1.20,一加:1.1,二加:1.05,均热段:1.05控制。③炉压控制正常时,炉压为微正压,在数值上约为5~6Pa。⑵在轧机停轧时①降低各段供风量,均热段供风量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;②降低各段炉温,炉温的降低幅度应根据停轧时间的长短确定,最低保温以800℃为宜。③适当关闭烟道闸门,保持炉膛压力为正压,应比正常轧钢时高2~3Pa,数值上炉膛压力不低于10Pa;④加热炉出现较长时间待轧时应将步进梁后退4~6周期,合理安排后退距离。⑤降温后开轧时,加热应提前提升到开轧温度,在此之前,应制止抽钢轧制。3.1.2粗、精轧除鳞设备方面⑴调整精轧除鳞喷嘴高度及装配角度,保持最佳除鳞效果。喷嘴与喷水管的轴线夹角15度,水流与钢坯垂直面的夹角也取15度,喷射散射角取30度,喷嘴的安装高度为150~200mm,两个喷嘴喷水线在钢坯上的投影线宽度重叠区为10-20㎜,每次检修加以检查,不合要求的加以调整。⑵检查喷嘴情况防止过多磨损、堵塞、脱落;①对于水嘴的磨损不易检测,现根据轧制产量来定期更换,更换规定各厂可根据实际情况来定。②每次检修时应把所有水嘴每次换辊时把除磷切换到常压水,现场检查有无堵塞、脱落,以及从侧面观察除磷水喷射扇面是否良好;⑶加强除磷水质的维护,定期检查过滤器发现异常及时更换,定期清理杂物和补充新水。⑷检查管道及喷嘴座有无泄漏而降低管道压力;①现场点检除磷阀关闭时的管路封闭情况;②台上检查除磷压力显示反馈值,每个班次通过测试集管封闭压力及各除磷组喷射时的压力反馈,与参考值对比,以判断管道是否泄露。测试时,除磷喷射时间为10秒。生产中经测试发现某一除磷组压力偏低时,经请示后及时更改除磷组。③巡检是要注意喷射阀、泵组、管路、压力等是否正常⑸检查板坯是否高速冲入,影响头部除鳞效果,及除鳞开启过迟导致头部未除鳞,或关闭过早导致尾部未除鳞;还可以增开粗轧前下喷水和加大辊道冷却水量有一定的抑制效果3.1.3化学成分方面钢中一些合金元素对于钢坯表面氧化铁皮生成速度也有一定影响,其中碳、硅、镍、铜、硫促进氧化铁皮生成,锰、铝、铬可以减缓氧化铁皮生成。例如硫与钢发生化学反应生成液态的硫化铁,不但促进氧化铁皮生成而且增加氧化铁皮与金属的接触粘度,增加氧化铁皮的消除难度。对此应要求上工序在炼钢过程中降低有关化学元素含量,以保证带钢表面质量。3.1.4生产管理方面原因⑴轧机停车时,生产人员应准确判断停车时间,及时通知加热工,便于加热停轧保温操作;⑵故障消除前或停车检修完成前,生产人员应提前半小时通知加热工,便于加热升温操作;⑶降温后开轧时,需取得加热工同意后方可开轧;⑷除鳞设备出现故障或者除鳞能力下降时,应在故障消除后再恢复生产。⑸作业长在接到质检反馈的氧化铁皮信息后,应及时对温度、节奏、除磷点等加以调整,必要时对除磷设备加以检查。3.1.5轧制计划方面在易产生氧化铁皮的钢种前安排加热温度较低的钢,以降低加热温度,缩短炉内停留时间。3.2二次氧化铁皮的预防措施针对二次氧化铁皮压入的形成原因可通过控制开轧温度,缩短带钢在机架内停留时间两方面进行,加强除磷点的维护几方面进行;⑴控制精轧开轧温度:当温度高时,经过除磷后的高温板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,特别是头尾部,由于炉墙的辐射热,温度更高,更易产生氧化铁皮压入。因此,当温度过高时:①可通知加热提前抽钢,在炉门口进行摆荡降温。②把精轧保温罩打起散热③开大中间辊道冷却水,降低板坯下表温度。由于氧化铁皮的熔点为1030°左右,为保证有效除磷,中间坯头部温度尽量控制在1030°以下。⑵限制中间坯厚度如果最后一架精轧机出口条件(带钢温度、厚度、轧制速度)不变而中间坯越薄,经过除鳞后经过第一架精轧机的带钢上的某一点,在除鳞箱和第一架精轧机之间以及在精轧机架内轧制时间大为缩短,这样就可避免高温坯氧化铁皮的快速增长;⑶高速轧制在精轧机内进行高速轧制能减缓氧化铁皮的增长;⑷精轧机架间冷却在精轧机架间设有机架间冷却水,尽量开启前三架机架间冷却水,这样,一方面轧制模型为保证终轧温度,会提高轧制速度,另一方面机架间冷却水(氧化物抑制水)对于减缓氧化铁皮的增长和去除都有良好的效果;3.3轧辊磨损氧化铁皮压入的预防措施针对轧辊磨损氧化铁皮氧化铁皮压入的形成原因可通过加强对轧辊表面的维护来进行,主要有以下几种方法:⑴轧辊防剥落水温度和机械疲劳造成工作辊表面微裂纹,会导致氧化铁皮的积累,这些氧化铁皮粘在轧辊上,然后传到并压在带钢表面上。轧辊防剥落水可以延长精轧工作辊寿命,保护辊面,从而提高带钢表面质量;⑵使用轧制油轧制在精轧机轧辊采用喷油轧制,提高辊面润滑效果,有效防止氧化铁皮黏辊现象,防止辊面损坏,提高带钢表面质量。4.结论⑴加热温度、除鳞设备、化学成分、生产管理、计划安排等是一、二次氧化铁皮的产生主要原因,做好以上几方面可减少或避免一、二次氧化铁皮压入;⑵精轧工作辊表面氧化膜剥落导致工作辊粗糙,是产生轧辊磨损氧化铁皮压入的直接原因,通过加强辊面质量维护可减少轧辊磨损氧化铁皮的压入。

含Ni、Cr钢氧化铁皮难去除的原因在于存在咬合层,内层基体金属(含有Cr、Ni等合金氧化物)与氧化铁皮象树根一样互相交织在一起,用轧钢工人的话说:氧化铁皮胶粘,要去除咬合层中的氧化铁皮必须同时去除氧化铁皮中的基体,而基体是由金属和金属氧化物组成的,强韧性好,不像氧化铁皮很脆,易除去。不采用打磨方法,单采用高压水是除不干净的,由于咬合层中的一次氧化铁皮没除净,轧制时,轧入基体,使钢板表面形成缺陷,严重影响钢板表面质量,”另外,由于氧化铁皮没有彻底除净,剩余的氧化铁皮还可以作为子晶存在,使二次氧化铁皮沿耔晶快速向钢板内生长。

形成咬合层的原因在于加热过程中,钢板表面的成分变化有的元素产生下坡扩散,各元素重新分布,在炉内气氛作用下,基体中的部分金属开始氧化,形成Fe的氧化物,Cr、Ni元素同时被氧化,由于Fe在钢板的成分中占95%以上,所以大量的Fe氧化物会继续想基体内生长,氧化铁皮形成一开始就是以咬合层形貌向基体扩展的。

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