格鲁克传感器
热轧钢材的氧化原理热轧钢板表面氧化方式受加热环境、氧化时间和温度、剥落情况和化学成分的影响。影响热轧氧化层形成的因素很多。主要包括热轧过程中,环境中的氧气量、终轧时的温度、绕组的温度以及环境介质中氧化物、热轧钢材的冷却方式等等。热轧钢板表面与空气中的氧直接接触,热轧钢板的铁原子与空气中的氧原子发生反应,在金属板钢表面形成第一层氧化铁。热轧钢板和热轧钢板的潜在成分包括密度F3O4和分散氧化铁。当金属板的热轧钢板表面形成氧化铁皮时,空气就很难通过表面氧化铁层,氧气和热轧钢材中的铁离子它们都会参与热轧钢的氧化过程,导致氧化铁的形成。在经过高温处理后的带钢,其表面会形成不同的氧化铁层,在经过多孔空间的氧化过程之后,其特点包括多孔、致密。大多数金属与氧或氧原子氧化发生在接触处。特别是在高温氧化过程中,氧化反应强烈,而且具有破坏性质。氧化物表面不仅影响产品的表面质量,而且影响产品的表面去除机理,如涂层、防腐等。根据热轧钢板表面氧化铁的含氧量,热轧钢板表面氧化铁皮的可能的成分包括致密的Fe3O4和松散的FeO。热轧钢材氧化过程需要恒定的条件,氧化的发生也需满足一些化学反应条件,包括环境温度、氧气浓度和反应时间。钢材表面氧化缺陷控制在热轧钢生产中,容易产生氧化缺陷。影响热轧产品形成率的因素中,30%以上是由氧化铁缺陷引起的,65%是由与除垢、轧辊和轧辊有关的氧化缺陷引起的。成分类缺陷薄膜钢带成分的氧化缺陷热主要包括铜钢、钢或其他表面点氧化缺陷、高硅钢含量钢的红铁氧化物缺陷和含残余元素的移相钢清洗后的峰值缺陷。成分类缺陷的形貌缺陷为沿轧制方向拉长或网状缺陷。在如此高的钢材表面轧制后,红氧化铁的皮缺陷更集中在板材较大的板疤上。剥离前钢材表面无明显缺陷,剥离后表面有脊椎缺陷。温度类缺陷生产中产生的温度缺陷主要是热轧钢板表面的压制钢板、低碳钢表面的氧化皮和特种钢表面的粉末,缺陷与轧制温度或冷却温度有关。除鳞类缺陷加热时间和温度对氧化层表面有很大的影响。氧化铁皮在氧气环境中短时间加热。在高氧环境中长时间结晶和加热时,氧化铁皮具有典型的三维结构层。不同类型的氧化铁基皮革有不同的效果。由于去污工艺不当造成的氧化皮缺陷变成了一些缺陷,并消除了层压方向的条状和形状,板的横截面分布与板宽部分的氧化膜分布相似。其他产品的表面冲压缺陷与层压钢相似。轧辊类缺陷在热轧生产中,轧辊存在着大量的缺陷,这些缺陷主要是在钢板表面产生麻点。产生这种缺陷的钢也是非常软的。轧辊状缺陷由于氧化铁表面出现细小颗粒和钢表面氧化铁氧化皮微凸开裂所致。缺陷的形成与轧制表面状态有关。氧化层控制技术的应用免酸洗钢热轧后,带钢表面覆盖着由Fe2O3、Fe3O4和FeO组成的氧化皮。一是为了去除热轧产品表面的氧化铁层,汽车厂采取剥离工艺,在加工前去除氧化铁层,以避免对铸造和涂装工艺产生不利影响。然而,废酸的产生对环境造成了严重的破坏。汽车制造商迫切需要“无酸”钢制品,以减少和补救废气排放对环境造成的损害。根据用户对汽车大梁钢的要求,以及不同类型的氧化皮特性和附着力对钢表面的影响,可据此设计汽车大梁钢的最终氧化皮结构。钢表面氧化皮的厚度和相结构主要与氧化温度、氧化时间和氧化气氛有关。根据氧化铁氧化皮的形成原理,为了减少氧化铁氧化皮的厚度,提高铁皮中Fe3O4的比例,热轧生产各阶段的主要控制目标如下:(1)轧制前,通过控制加热工艺、粗轧等工艺参数,去除氧化皮,使板材表面质量良好。(2)冷却过程采用中间冷却和轧制温度控制两种方法,即冷却速度和轧制温度。(3)缠绕后,氧化皮的结构由冷却通道来控制。免喷砂钢在传统的生产工艺中,热轧钢材在再生前必须进行涂层处理,这样处理的主要目的是去除钢表面的氧化铁和铁锈等杂质,以保证钢材能够具有的粗糙度。但在预处理过程中,粉尘污染大大增加,导致环境卫生成本增加。因此,热轧钢材的厂商希望在低成本的基础上,开发不需要在钢厂研磨的热轧钢材产品,从而达到提高效率和保护环境的目的。除此之外,这种处理方式对质量和性能没有不良影响,在这方面,有人提出了“无雾化砂”的概念。氧化皮的腐蚀速率和氧化程度不同。氧化铁皮的耐蚀性越低,腐蚀速度越快。快速控制氧化铁的厚度和结构,同时控制氧化铁的粗糙度,以提高氧化铁的质量。根据轧制设备热法,带钢表面氧化铁皮的粗糙度只有在剥离过程中通过复制和转移才能得到改善。通过对热轧机大梁工作辊表面预处理的训练,可以得到筒体表面粗糙度,将粗糙的表面从圆筒表面转移到钢带表面。易酸洗钢轻咬钢表面质量良好,不影响下道工序氧化皮处理和最终表面质量,而且其表面氧化铁状态大大缩短了去除时间、金属损失和酸耗。从钢铁产品的生产和使用来看,易洗钢与传统钢材相比,在工艺成本、环境等方面具有很大的优势。辊带的快速冷却是一种理想的控制程序,可以方便地清洗胶带产品,然而,热轧钢头部的温度通常高于益,而这一过程,随后的冷却很慢。热轧钢板的表面质量是生产控制的主要指标之一,钢材的组织、热轧氧化铁的显微组织、反应动力学、固相、厚度和热力学直接影响钢的能量回收设计、化学成分设计、加热、轧制和控制。热轧钢材在经过冷却之后的厚度和热力学反应确定其质量控制面的效率。热轧产品表面质量缺陷包括:氧化铁难以去除、氧化铁被挤压、锈区市场竞争加剧,钢材用户不仅需要钢材的固有性能,而且对质量有了新的要求。针对氧化铁皮生产企业存在的氧化铁质量问题及存在的问题进行了研究。在非机械加工钢的开发中,用于成膜和轧制的机理指令优化了剥离器、直接还原板、绿色制造、酸还原、污染减少和厚度控制等氧化铁织物。来源:《冶金与材料》,作者:张晋彰
参考文献
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[2]范细忠,何士国,于斌,等.钢带表面质量控制技术在热轧产线上的应用[C]//钢带质量控制技术研讨会论文集,.
[3]刘小江.热轧无取向硅钢高温氧化行为及其氧化铁皮控制技术的研究与应用[D].沈阳:东北大学,.
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