热轧带钢表面氧化铁皮控制与消除

胡金海 李明

摘 要：随着国民经济的快速发展，各种新技术的层出不穷都大大推动了钢铁行业的发展，作为国民经济的主导行业之一，钢铁行业对我国经济建设的发展有着极其重要的影响和作用，对此，必须引起高度的重视。文章主要针对作为钢铁行业重要品种之一的热轧带钢在现阶段存在的一些问题进行简要的分析与总结，并针对其质量问题提出了相应的解决措施，从而减少成本的大量输出，提高整体的综合效益。

关键词：热轧带钢；表面氧化；控制分析

1 热轧带钢氧化铁皮控制技术及其发展

1.1 热轧带钢生产工艺流程

在进行生产工艺前，必须清楚的了解每一个板坯连轧施工作业方式，通常情况下，板坯是经由炼钢连铸车间的连铸机将其直接推入热轧板坯库，然后再经由加热炉加热进行连铸作业。针对不能直接进行加热的板坯，可先将放入保温库然后通过吊车直接运送加热炉内进行加热。这样做的目的不仅仅可以保证板坯不被损害且为直接轧制创造了可能。

连铸板坯是利用计算机技术进行数据的整合，通过辊道将其直接运送至板坯库，操作人员可以在其监视器上进行板坯相关问题的处理，针对不合格板坯可以直接进行核对，并进行登记输入，这样不仅仅提高了工作效率，还有效的避免了不合格板坯在生产过程中的使用，大大提高了质量，避免不必要损失的发生。利用计算机进行整合管理也将成为未来钢铁行业发展的趋势之一。

普通板坯进行装炉连轧时，要按照相应的步骤进行连轧，这样才能保证其质量。连轧过程中，要针对连轧板坯的数量、重量进行一一的核对，保证没有错漏的情况下就可以直接推入炉内进行辊道连轧，然后经过测试、定位再进行加热。

连铸和热轧作为不同的两种工艺，在直接热装轧制中都起到了至关重要的作用。为了有效的降低生产成本，提高工作效率可以制定相同的生产计划，将合格的连铸板坯在指定的加热炉内进行加热，这样就减少了板坯反复运送的吊车作业，可以通过卸料直接进行热装板坯至加热炉内，板坯在经过了加热以后通过上料辊道由装钢机进行加热一定温度后，就可以按照轧制的要求拖钢，最后放在加热炉出炉的辊道上。

板坯在加热好以后在炉内被输出的过程中，要特别注意对其进行除磷处理，同时要需要进行一定的宽度侧压，通常来讲，压力机在减宽的过程中，最大减少量是350mm，根据不同的工艺要求可以将板坯轧制厚度为30～60ram的中间坯，然后经由立辊轧机对其中间厚度进行准确的轧制控制，进而保证板坯的质量。

1.2 热轧带钢氧化铁皮的生成

钢氧化在一定程度上是由两种元素共同作用的结果而导致的，在加热的过程中会产生大量的氧原子，它们通过钢料表面进行渗透，在其内部进行扩散；然钢材料自身特性所决定，铁离子会在加热后由内而外的进行扩散，这就导致两种化学元素在接触碰撞后，在一定的化学反应条件下进行了反应，进而生成氧化物。

热轧带钢终轧温度一般为870℃左右，随后是快速冷却，因此氧化铁皮一般由三层结构组成：最下层的FeO、中间层的Fe3O4和最上层的Fe2O3。热轧过程中，板带表面基本形成以FeO为主的氧化铁皮。FeO在较高温度条件下具有较高的塑性，可以随基体发生变形而不破碎。但在低温轧制时，FeO会发生破碎，使接触空气的表面积增大，从而被继续氧化成Fe2O3。钢中含Si量较高时，再加热过程中在氧化鐵皮和基体之间容易生成FeSi2O4，将铁皮牢固粘黏在基体上，在后续热轧过程中容易被压入，还易导致热轧过程中铁皮的破碎而形成红色铁皮。因此，优化钢中Si含量、优化除鳞工艺和热轧温度制度以防止热轧过程中FeO破碎是消除带钢表面形成红色氧化铁皮的关键。

1.3 热轧带钢氧化铁皮控制技术及发展

科学技术的不断涌现，对于热轧带钢氧化的控制也有了一些新的提高，虽较发达国家而言还存在着一定的差距，但是经过大量的研究实践，我国自主研创“免洗钢”不仅仅符合国家标准的质量要求，更加符合我国钢铁行业发展的现状，大大推动了钢铁行业的发展， 我国目前拥有20余条薄板坯连铸连轧生产线，因其热履历有别于常规生产线而导致的产品表面缺陷阻碍了薄板坯连铸连轧技术的发展，其加热温度、开轧温度、终轧温度和卷取温度的调整范围较窄，因此开发与产品相结合的薄板坯连铸连轧氧化铁皮控制技术是今后发展的一个方向。

2 加热炉区域钢坯表面氧化铁皮的控制与消除

2.1 加热炉炉温与炉内气氛对氧化铁皮的影响

钢坯在加热的过程中，由于在加热的过程中，会将其表面进行氧化，这样不仅仅严重影响了钢的质量，而且还会产生大量的有害物体的焚烧，进而造成严重的经济损失。同时在钢加热的过程中，由于氧化作用的形成使其钢渣不断的掉落在加热炉内，长期以往铁渣堆积在加热炉内底部，进而导致使用寿命大大缩短，增加了劳动强度，最终导致影响工艺流程的作业效率。此外，在轧制过程中，如果钢坯表面的氧化铁皮未被高压水除净，而被压入钢坯和钢材，这又直接影响了产品的质量并降低了成材率。因此，认真研究钢坯加热时的氧化特性，减少氧化烧损具有非常重要的意义。

因此钢在加热过程发生氧化的基本条件是：（1）必须有氧或氧化性介质的存在，如二氧化碳、水蒸气等。（2）氧和铁接触，并进行相互扩散。（3）具有一定的化学反应条件，如温度、化学浓度、时间等。

2.2 加热炉炉温优化设定模型

目前，国内外热轧带钢生产加热炉普遍采用步进式加热炉。加热炉控制的功能是根据钢坯的入炉参数、生产工况和工艺指标，通过控制炉温、空气燃料流量及空燃比、空气燃料压力、烟气残氧浓度以及炉膛压力，尽可能减少氧化烧损，降低能耗，使钢坯在炉中均匀受热，出炉时达到工艺要求的轧制温度。在上述控制回路的设定中，炉温与燃料流量及空气流量构成串级控制，因此流量控制回路的设定值由炉温调节器的输出给定。而燃料、空气压力控制回路，残氧浓度以及炉膛压力控制回路可进行定值控制，所以炉温的优化设定是非常重要的。

3 结束语

通过上述分析总结得知，热轧带钢在加热过程中极其会受到炉内温度的各种变化而产生氧化铁皮现象的发生。所以在进行加热的过程中要不断对其炉内加热环境进行改造，并针对我国特有的发展钢技术进行符合实际的改造。这样在一定程度上就可以大大降低烧损现象的发生，提高钢产生，创造更多的经济价值。

钢坯在主轧线进行轧制过程中，除鳞设备的合理化布置及工艺参数设置都直接影响到表面质量。通过对主轧线氧化铁皮控制技术的研究，为更好的清除二次和三次氧化铁皮找出了解决方法：在粗轧区域，应根据钢坯的不同规格制定出合理的喷射压力，选择合适的高压喷嘴，并根据钢坯的不同厚度而调整喷嘴的高度，以消除粗轧区域内产生的二次氧化铁皮；在精轧区域，应合理地制定轧制工艺，并调整好轧制节奏和换辊周期，以保护好轧辊表面的氧化膜，进而控制精轧区域内三次氧化铁皮的生成。

参考文献

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