王磊
马鞍山钢铁股份有限公司，安徽 马鞍山，243000
摘要：近期热轧压氧问题出现较为频繁,导致产品降级改判情况较为严重，本论文针对出现的几种压氧产生的原因进行初步原因分析,并简单制定几种措施。
关键词：氧化铁皮，加热炉，除鳞
氧化铁皮压入是影响热轧带钢表面质量的重要因素,特别是一次、二次氧化铁皮的压入,严重影响产品的表面质量,引起产品降级和质量异议,尤其对热轧酸洗板等表面质量要求比较高的产品。针对酸洗反馈压氧、麻点、W压氧较多,影响产品质量,提出了一些措施,减少这些缺陷的产生。
一、氧化铁皮的分类及产生原因
1.1氧化铁皮形成的原因
板坯在加热炉中加热时,空气中的氧气与加热状态的板坯中铁发生反应 ,在这个过程中,就会形成较厚的氧化铁皮表层,氧化铁皮由板坯内部向外依次分为FeO、Fe2O3、Fe3O4,并且越像表面氧化铁皮形成的膜就会越致密。
1.2一次氧化铁皮（一次鳞）
板坯在经过轧机轧制之前,需要在1100~1300℃的加热炉中经过预热、加热和均热阶段。同时在马钢生产的主要汽车板和家电板的主要加热温度在1200℃以上,而在此温度下,板坯表面就容易与接触到的炉气中的氧原子发生氧化反应,从而生成一层1~3mm厚的氧化铁皮,这层氧化铁皮就称作一次氧化铁皮(一次鳞)。
一次氧化铁皮内部存在较大的空穴和缝隙,当板坯从加热炉出来之后,进入一次除鳞箱,除鳞箱中高压水在一排除鳞喷嘴的作用下,形成一条具有巨大冲击力的扇形水束,喷射到板坯表面,将板坯表面的氧化铁皮切开,形成裂缝,同时高压水透过裂缝遇到高温板坯内部急速汽化蒸发,形成类似爆破的效果,将氧化铁皮和母材剥离,同时高速流动的除鳞水与板坯呈现一定的倾斜角度将与板坯剥离的氧化铁皮冲刷离开板坯表面。避免表面留存的氧化铁皮在轧制的时候压入到板坯中无法去除。
1.3二次氧化铁皮（二次鳞）
板坯经过出炉后的高压水一次除鳞后,一次氧化铁皮被除去,进入粗轧机进行8道次的往返粗轧，此时板坯温度一般在1100℃左右，此时在短时间的粗轧过程中板坯表面与水和空气接触,板坯表面会再次产生一层氧化铁皮，此层氧化铁皮称为二次氧化磁轭皮(二次鳞)。二次氧化铁皮受到水平往返轧制的影响厚度较薄,板坯与氧化铁皮层的界面应力小,所以剥离性差。如果粗轧除鳞水和精轧前高压水除鳞不能完全除去二次氧化铁皮,氧化铁皮残留在板坯表面进行精轧,产品就会出现压氧缺陷。
1.4麻点（三次氧化铁皮）
板坯经过两架粗轧机轧制之后经过保温罩，在精轧之前会再次经过高压水除鳞之后，进行五机架连续轧制。带钢在精轧过程中,在进入每个机架进行轧制前都会与水和空气接触,这时就会在带钢表面产生一层氧化铁皮。这层氧化铁皮就被称为三次氧化铁皮,它是在二次除鳞后,进入精轧机轧制前形成的。同时由于此次产生的氧化铁皮更加细密，在无法完全出尽之后经过轧机轧制后压入带热轧带钢表面。在热轧带钢上表现为黑色,小点状,相对密集,细小,散沙状分布在带钢的表面,细摸有手感,酸洗后在带钢表面留下深浅不一的针孔凹坑状，我们称之为麻点。所以麻点可以归为三次氧化铁皮。
1.5W压氧
近期热轧酸洗板表面W压氧缺陷比较严重由于W压氧缺陷形成原因较为独特，同时缺陷的表现情况较为独特，因此本文针对W压氧进行重点分析。W压氧单个表现出字母W形状，但由于总是成片或者呈线状，整条出现，成片出现的W压氧在酸洗后的带钢表面呈现黑色，形状像水墨画中的山水形象，又称为山水画缺陷。
经过三个月的跟踪分析，初步认定马钢近期产生的山水画缺陷主要是由于粗轧的8各道次除鳞没有将二次氧化铁皮除干净，在粗轧轧制过程中被压入板坯母体中，使得这部分二次氧化铁皮经过精轧前的二次除鳞无法清除掉，在精轧机轧制时随着板坯拉长延伸，变形成为W形状。W压氧的出现主要是受粗轧除鳞效果的影响
二、减少氧化铁皮压入的控制措施
2.1加热炉的影响
板坯经过加热炉高温加热，加热温度均较高,在加热炉中时间太长,会产生局部或者整体过热、过烧等缺陷,造成氧化铁皮厚度变厚，硬度变高,在高压除鳞中难以清除干净,而冷却后的氧化铁皮的硬度大于加热后的板母体坯硬度,导致氧化铁皮压入。针对这种情况,查询带钢的出炉温度发现出炉温度基本偏控制计划上限,部分钢种超出控制计划要求范围,于是我们采取加强工艺纪律的检查,严格控制出炉温度在控制计划要求范围之内,以减少这种氧化铁皮的出现。
2.2除鳞设备的影响
要有喷嘴的磨损,水嘴部分堵塞,喷出的高压水改变了方向或者喷出量减少,不能集中喷射到带钢表面,还有水嘴角度等影响了除鳞效果。由此要求在生产时从侧面观察除鳞水喷射扇面是否良好,同时要加强对除鳞水质的维护,定期检查过滤器,发现异常及时更换,定期清理杂物和补充新水，确保除鳞水嘴不会被堵塞。检查管道及喷嘴座有无泄漏而降低管道压力。并且要定期做除鳞测试,检查除鳞的效果，检查除鳞测试样板上的除鳞效果，确保除鳞水横向能够覆盖整个板坯表面，不存在漏清的情况。
2.3计划排程
考虑到随着时间的变化，轧辊的状态越来越差，表面质量也越来越不好控制，建议对表面质量要求比较高的产品在安排生产计划时安排在计划的中前期。使表面质量要求高的产品在设备状况好的情况下进行生产。
2.4没有验证的建议
根据有关文献提出了如下预防性的措施：
1、当板坯温度较高时,虽然经过除鳞，但是高温的板坯与空气接触依然会迅速生成二次氧化铁皮,而且在这种情况下产生氧化铁皮呈熔融状,难以通过除鳞水去除,特别是板坯的头尾部,由于接近炉墙，炉墙的辐射热,温度更高,更易产生氧化铁皮压入。因此,当加热温度过高时,可通知加热炉提前出钢,在炉门口进行静止降温;同时打开所有除鳞水，提高除鳞水的压力。由于氧化铁皮的熔点为1030℃,为保证有效除鳞,中间坯头部温度尽量控制在1030°以下。
2、轧机冷却水:高温轧制和轧辊的机械疲劳会影响到轧机的工作辊，连续的高温轧制工作会造成工作辊表面微裂纹,会影响轧机工作辊的表面状况，轧机的工作辊表面会出现不同程度的剥落，导致工作辊表面会有轻微的凹坑情况。同时高温会导致工作辊上氧化铁皮的积累，这些氧化铁皮粘在轧辊上，然后传到并压在带钢表面上，导致带钢表面出现一点一点的凹坑。轧辊冷却水可以延长精轧工作辊寿命,保护辊面,从而提高带钢表面质量;因此要加强对轧机内水的维护。有关资料认为,在轧制酸洗板时,投用轧辊冷却水功能很有效。
三、结论
通过对加热温度的严格要求，同时每次检修时对除鳞机和粗轧机进行除鳞测试，对除鳞情况进行及时了解和监控，发现除鳞效果不佳时立即进行处理，有效的减少了压氧缺陷的产生。
针对表面要求较高的酸洗板，我们要求加热炉按照控制计划要求的下限进行生产，同时对计划排程进行了严格要求，酸洗表面情况改善较好，尤其是W压氧缺陷在要求全道次除鳞以及计划排程优先生产时明显减少，后期已经很少出现。
氧化铁皮的控制是一项全面、细致和深入的工作,要对其产生机理、缺陷样貌和位置有较全面的了解以后,才可能有针对性的对产生的每一种氧化铁皮采取有效的措施进行控制。
参考文献：
1.冷轧基料压氧缺陷的形成与控制 崔宇轩；栾硕；吴苓；赵海山；李耀辉；
2.热轧钢板典型压入式氧化铁皮的分类及其形成机理 孙彬;刘振宇;王国栋;
3.热轧带钢氧化铁皮压入成因和控制措施 任东升，张荣
4.热轧带钢表面氧化铁皮压入成因及对策 彭莉,饶水林,吴晖
作者简介：王磊（1990.11-），男，汉族，安徽省马鞍山市人，本科，助理工程师，从事轧钢工艺技术方面研究