热轧带钢表面氧化铁皮成因及去除方法__TR.pdf

|√惠第125觏山西冶金Tl0tal125
2010#-g3期SHANXIMETALLURGYNo．3，2010

文章编号：1672—1152(2010)03—0025—02

热轧带钢表面氧化铁皮成因及去除方法

崔卫中
(山西太钢不锈钢股份有限公司，山西太原030003)

摘要：通过对热轧带铜生产过程关键因素的研究，具体分析了氧化铁皮的性质、结构，并提出了控制氧化铁皮
生成和有效清除氧化铁皮的方法。
关键词：表面氧化铁皮酸洗去除
中图分类号：TG335．11文献标识码：A收稿日期：2010—05—10

由于带钢成分、温度、轧制工艺参数和冷却制度2．2氧化铁皮的结构
等因素的不同，热轧时所形成的氧化铁皮成分与结构高温下带钢表面产生的氧化铁皮是各种相的混
也有很大差异。氧化铁皮的产生造成了金属损失，热合体，一般氧化铁皮由三层组成，直接附着在钢铁表
轧成材率降低；氧化铁皮压人热轧钢带表面后还会造面的一层是富氏体(FeO和Fe，0固溶体)，中间一
成斑点和麻坑等质量缺陷。因此，具体分析研究氧化层是Fe，0，最上面一层是Fe0。
铁皮成因和有效去除氧化铁皮的方法具有重要意义。2．3氧化铁皮的颜色
1热轧带钢表面氧化铁皮的形成热轧带钢表而氧化铁皮主要由FeO、Fe0、Fe0
带钢在热轧过程中形成的氧化铁皮可以分为三组成，一般邻铁层是比较疏松的FeO，呈蓝色；依次
种形态，包括在加热炉内形成的炉生(一次)氧化铁向外是比较致密的Fe，0和Fe：0，，分别呈黑色和红
皮、在精轧前形成的二次氧化铁皮、在精轧及后续冷色。铁皮的颜色随各种氧化成分比例的不同而变化：
却过程中形成的三次氧化铁皮。炉生氧化铁皮由设当Fe0，比例较高时，表现为红色；Fe0较多时，表现
置在粗轧机前的除鳞箱中的高压水去除，二次氧化为蓝灰色；Fe，0占多数时，呈黑色，见图1。
铁皮由粗轧机组前的高压除鳞水和精轧机组前的除
鳞箱去除，三次氧化铁皮通过控制精轧轧制温度和
卷取温度等进而调整其厚度及与带钢基体的结合状
态，并在使用前通过喷丸、酸洗等工序去除⋯。一一
2氧化铁皮的形成机理图1氧化铁皮的颜色(依次为红铁鳞、灰铁鳞、黑铁鳞)
铁氧系热力分析证明，铁的氧化过程是Fe3影响热轧带钢表面氧化铁皮形成的因素
FeO(w(O)=23．26％)一Fe30(w(0)=27．64％)Fe2033．1加热过
(w(O)=3o．04％)。钢坯存热炉中的氧化随加热温度、在炉内的
2．1氧化反应停留时问、炉内排出气体中的氧含量、水蒸汽量、燃
(1)Fe与O的反应料种类、被加热钢种、氧化铁皮剥落频率等多种因素
2Fe+02=2Fe0的变化而变化。一般来说，采取降低加热温度、减少
3Fe+202=Fe3O4在炉时问、降低水蒸汽量、控制炉压为微正压和控制
2Fe304+1／202=3Fe2O3气氛为氧化等措施，能够减少氧化铁皮的生成。
(2)HO与Fe的反应3．2终轧温度及轧制速度
Fe+H2O=FeO+H2终轧温度为700～900℃时所形成的氧化铁皮
3Fe+4H2O=Fe304+4H2(w(FeO)=80％～90％，w(Fe04)=10％～20％)能够很好
3FeO+H2O=Fe04+H2地阻碍铁及氧原子的扩散；当温度超过800时，氧

作者简介：崔J_Jq~(1971一)，男，现在太钢热连轧厂工作，化铁皮阻碍氧原子扩散的能力将大大降低，氧化速
l：程师。Tel：0351—3014700，E—mail：[e-mail]1度迅速增大，FeO向Fe，0转化，并在表面形成Fe’0

山西冶金第33卷
E-mail：[e-mail]

单独层；当温度低于570℃时，氧化铁皮主要由易去除。
FeO组成，表面上覆盖着一层很薄的FeO。研究结目前，国内一般采用机械破鳞、酸洗等工艺去除
果表明，热轧钢带终轧温度为850℃时所形成的氧氧化铁皮，这会导致环境污染。近年来，美国TMW
化铁皮易于酸洗。(TheMaterialWorks)公司先后开发了SCS、EPS环
提高轧制速度可以减少氧化铁皮的厚度，然而保处理技术。
过高的轧制速度将使卷取温度迅速提高，并造成氧4．1机械破鳞
化铁皮中的富氏体转变为Fe，O，这给后部工序清除带钢经铁皮破碎机或拉伸矫直机反复弯曲变形
带钢表面氧化铁皮(酸洗)工作带来困难。因此，准后，由于氧化铁皮与基体的塑性不同，氧化铁皮将会产
确控制轧制速度是促进后部工序酸洗的重要措施。生裂缝，进而从带钢表面上剥落下来，通过喷丸机持续
3．3冷却速度打击钢板表面使氧化铁皮剥落也能达到同样效果。
研究结果表明，氧化铁皮在480℃时转化反应4．2酸洗
速度最高，当温度低于300qC时反应速度接近于零；酸洗是用化学方法去除钢板表面氧化铁皮的过
有利于酸洗