热轧带钢氧化铁皮形成原因和减少措施

sunny2008

一、 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。  

二、 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。

三、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。

四、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。  
4） 精轧机架侧喷水投入，可减少氧化铁皮压入。  
5） 提高保护渣质量，减少保护渣卷入，保证钢坯除鳞效果可减少保护渣铁皮。  
6） 优化钢坯的化学成分，不影响力学性能和其他性能的基础上，尽量减少C、Si元素含量，提高Mn、AL含量，对热轧厂减少氧化铁皮更为切实有效。