热轧带钢表面氧化铁皮控制

热轧表面氧化铁皮

科技创新与应用

2012年8月（中）

工业技术

热轧带钢表面氧化铁皮控制

闫萍

赵建勇

（唐钢不锈钢公司，河北唐山063100）

摘

要：氧化铁皮是一种带钢表面质量缺陷，热轧带钢表面氧化铁皮的控制，已成为衡量热轧产品质量的主要指标。本文依据对带

钢表面氧化铁皮形成的主要影响因素，分析了热轧带钢表面氧化铁皮组成及形成原因，并结合不锈钢公司1580生产线现场实际，提

出减少热轧带钢表面氧化铁皮的控制措施并应用于生产中，以达到减少带钢表面氧化铁皮质量缺陷，提高产品表面质量的目的。关键词：热轧带钢；氧化铁皮；控制前言

热轧带钢产品表面质量中氧化铁皮压入缺陷是许多公司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

二次氧化铁皮的压入，经酸洗后，在粗糙的坑不一的小麻坑，特别是一、

底常伴有未除净的氧化铁皮颗粒，严重影响后工序冷轧钢卷的表面质量，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热轧带钢表面氧化铁皮形成原因铁的氧化过程是：Fe-FeO(含氧量23.26%)-Fe3O4(含氧量27.64％)-Fe2O3(含氧量30.04％)。典型的氧化铁皮结构如。热轧终轧温度一般为880℃左右，随后是快速冷却，因此氧化铁皮

最下层的FeO和Fe3O4固溶体、中间层的Fe3O4一般由3层结构组成：

和最上层的Fe2O3。

目前所认识的引起氧化铁皮压入的主要原因如下：1.1温度高温轧制，必定会有氧化铁皮的产生，温度越高，带钢表面的氧化铁皮越厚，且氧化铁皮中难溶的Fe2O3及Fe3O4含量越高。温度导致的氧化铁皮呈疏松状或散沙状。

1.2除鳞系统

炉后除鳞、粗轧除鳞与精轧除目前1580生产线有三道除鳞系统，

鳞。以现场生产实际情况来看除鳞不净导致的氧化铁皮为沿轧制方向具有一定连续性条状的压入，有时亦会出现多条断断续续压入。

1.3板道系统

由于高温接触,与带钢任何点的接触,都有可能引起带钢表面的划伤,进而出现基体氧化现象。在实际生产中,对板道系统的有效控制目前主要在于轧机内导卫表面和轧线上辊道的表面状态，其直接影响到带钢下表面氧化铁皮的存在情况。板道系统导致的氧化铁皮为沿轧制方向成条状，一般出现在带钢下表，且出现成规律，为同一位置或同一位置间断出现。

1.4轧辊

由于在变形区大的轧制压力接触下，轧辊辊面的表面状态，将直接影响带钢表面氧化铁皮的产生。F1～F4机架工作辊，在高温、大压下量和骤冷骤热条件下工作，其辊面氧化膜周期性承受巨大的交变应力，在疲

辊面劳极限后，辊面氧化膜微裂纹扩展。在变形区大的剪应力作用下，

氧化膜剥落。此现象将先后导致以下两种情况：

一方面，剥落的氧化膜附在带钢表面，被后续机架压入，形成氧化铁皮压入。

另一方面，工作辊辊面氧化膜剥落后，辊面变得粗糙，在变形区大的轧制压力下，相互作用导致新的微小划伤，在划伤内表面形成的氧化铁皮，由于持续压入，在后续加工中，难以除去。

2氧化铁皮的控制措施及设想2.1温度方面高温轧制，必定会有氧化铁皮的产生，氧化铁皮熔点温度在1030℃-1050℃之间，在除鳞中熔融状态的氧化铁皮无法除去。因此在保证终轧温度880℃左右时，能耗与轧制稳定的允许条件下，可考虑尽可能的降低出炉温度及驻炉时间，经过长时间实践摸索，冷轧材的加热时间以110分钟左右为宜，出炉温度1130℃左右，中间坯头部温度尽量控制在1030℃左右，可以较好的控制氧化铁皮的生成。

2.2除鳞系统方面

就1580生产线现有的三道除鳞系统，可做以下控制:

2.2.1炉后粗除鳞采取继续优化水嘴的喷射角度和水嘴高度，提高打击力，更换进口喷嘴等措施保证一次除鳞良好的实际效果。

2.2.2鉴于目前实际生产中,出炉温度均大于1130℃,而氧化铁皮熔

可在炉后除鳞集管前加一道急冷冷却水,点温度在1030℃~1050℃之间，

使铸坯表面氧化铁皮受急冷进而除去。

2.2.3精轧除鳞的开启，严格执行操作规程的同时，保证喷嘴无堵塞，可考虑加大目前的除鳞水流量。

2.2.4喷嘴与喷水管的轴线夹角为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，两个喷嘴喷水线在钢坯上的投影线宽度重叠区大于5mm，每次检修加以检查测试，不合要求的予以更换喷调整集管等调整。嘴、

2.3板道系统

高对于所有热态带钢所能接触到的板道系，都应引起较大的关注。

温带钢的任何表面小划伤，都会造成高温带钢基体的氧化，进而在后续压下中形成难以除去的氧化铁皮压入。就现场认识，板道系统对于氧化

1580生产线在生铁皮压入的影响，主要在于下表面划伤和辊道粘附物。

产控制理念中，倾向于控制轧机内板道状态和各辊道表面状态。对剪前辊道、除鳞辊道、夹送辊、导卫下表面、活套辊、层冷辊道等热态带钢所接触设备的表面提出要求，严格控制轧机导卫表面的清洁，严格控制辊道表面无附着物及其转动情况良好，及时清理导卫内部杂物（如掉落的氧化铁皮等），杜绝死辊的出现。

2.4轧辊方面

由于在变形区大的轧制压力接触下，轧辊辊面的表面状态，将直接影响氧化铁皮压入的产生。特别是F1～F4机架工作辊，在高温、大压下量和骤冷骤热条件下工作，其氧化膜的稳定性，对氧化铁皮压入的控

对氧化膜的保护提出以下措施：制，显得异常重要。故在实际生产中，

2.4.1良好的烫辊

再5块钢在实际生产中，开车后前5块钢以每5-6分钟节奏轧制，

施以较慢的轧制节奏，以此来形成良好的轧辊氧以每4分钟节奏轧制，

化膜。

2.4.2轧制计划、节奏的稳定有序轧制节奏稳定且有序，在良好的烫辊后，开始轧制表面要求高的产品。在支撑辊在线期间，应合理安排计划，尽可能的降低支承辊辊面局部磨损过度的影响。

2.4.3合适的工艺润滑

工艺润滑对于降低轧制力和保持良好的辊面状态，有显著的功效。在1580生产线上，工艺润滑主要针对F2-F6机架。换辊时检查工艺润滑喷嘴工作状态，定期检测工艺润滑油量，使其更好的投入使用。

2.4.4均匀的轧辊冷却在现场生产中，轧辊冷却存在冷却不均匀的现象。其存在问题在于流量波动不稳定和冷却水水嘴堵塞。现场能解决的在于保持稳定的冷却水流量，同时对水质提出要求，确保冷却水水嘴中不再出现大块的蓝

也应色塑料皮，定期对水系统进行清理。同时对于刮水板的封水效果，

持续对下线轧辊温度测量，保证下线轧辊温度在50℃左纳入平常跟踪。

右。

2.4.5合适的压下分配

在实际针对冷轧基料氧化铁皮压入的现象，考虑合适的压下分配。

观察轧辊氧化膜剥落情生产中，把压下向F4-F6分担。在现场跟踪中，

况，把发生轧辊氧化膜剥落机架的压下给其余机架分担。同时在生产

F3机架的振动。机架的振动，对轧辊氧化膜的剥落，有中，密切注意F2、

着不可忽视的危害。

2.5其他方面

就目前现场来看，质检及后续工序对氧化铁皮的认识还存在着欠

特别是氧化铁皮的压入，要做有针对性的追踪解决。缺。在连续跟踪中，

对难以酸洗的氧化铁皮样本进行化学分析，有针对性的在现场生产中降低相应环节的影响。同时在跟踪中形成比较实际的易对比且典型的氧化铁皮样本，给生产人员以直接明确的信息来判断当前板面是否还能继续生产，以达到保证质量前提下的最大产量。

3结语

热轧带钢表面氧化铁皮控制是一个综合性问题，涉及到连铸坯来

化学成分、加热炉的加热过程、板道系统的接触、轧辊辊料的表面质量、

除鳞系统的成效等诸多方面的因素。在现场生产中，我们只面的影响、

能从细节做起，以质量一贯制为依托，多方面入手，由点到面，以期望达到良好的质量控制，使生产效益最大化。

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