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《連軋簿板除鱗新技術》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、熱軋除鱗技術板坯特別是薄板坯表面積大，容易出現(xiàn)二次氧化，生成氧化鐵皮，如不及時清除，會與軋輥在高溫下接觸，不僅損壞軋輥，也常因軋制速度遠遠高于澆鑄速度而將氧化鐵皮軋人，嚴重地影響板帶材的表面質量。因此，板帶熱軋生產(chǎn)中對除鱗過程給予高度重視，它已成為薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)中的一項關鍵技術。新的結構都將除鱗機布置在粗軋機前，進而在人加熱爐前、精軋前再次除鱗。FTSRQ生產(chǎn)線甚至在精軋機架F1、F2后仍進行了多道次除鱗，以確保氧化鐵皮的清除。除鱗裝置有高壓水、旋轉高壓水等多種類型，其水壓從10～20MPa提高到
2、40MPa。奧鋼聯(lián)還開發(fā)了圓環(huán)形和網(wǎng)狀旋轉水除鱗裝置，均是想利用高壓水以一定角度打到板坯上以便更有效地清除氧化鐵皮?！ ??熱軋氧化鐵皮的產(chǎn)生 鋼在高溫下，表面與空氣中的氧接觸發(fā)生反應，生成氧化物。形成的氧化物有三種類型：氧化亞鐵(FeO)、氧化鐵(Fe2O3)和四氧化三鐵(Fe3O4)。氧化物生成的反應式為： O2+2Fe=2FeO FeO十Fe2O3=Fe3O4 3O2十4Fe2O3=Fe2O3 在三種氧化物中，氧化亞鐵具有最低的氧含量，并且處于氧化物的最內層，即最接近鐵的那一層。當溫度
3、低于570℃時，氧化亞鐵處于不穩(wěn)定狀態(tài)，氧化亞鐵在氧化鐵皮中的含量隨著鋼坯表面溫度的增加而增加。當鋼坯溫度超過700℃；時，氧化亞鐵在氧化鐵皮中的含量(質量分數(shù))大約有95％。氧化亞鐵與氧化鐵皮的其他相和鋼本身相比熔點較低，一般在1370～1425℃就可以熔化。氧化亞鐵層的熔化往往加速氧化鐵皮的生成速率，增大向晶界的滲透，從而引起鋼材表面的質量問題，同時增加了能源消耗，降低了鋼的屈服強度?！ ∷难趸F是氧化鐵皮的中間層，當鋼坯溫度低于500℃時，氧化鐵皮只是由四氧化三鐵單一相組成，當溫度增加到大約7
4、00℃時，在四氧化三鐵中開始形成氧化亞鐵，并且在很高的溫度下，四氧化三鐵只占氧化鐵皮的4％(質量分數(shù))。四氧化三鐵是一種比氧化亞鐵更硬、更耐磨的相?！ ∪趸F處于氧化鐵皮的最外層，它通常在高溫下存在，一般只占氧化鐵皮厚度的1％，圖3-35為生長在鋼坯表面的氧化鐵皮中氧化物的含量情況。氧化鐵皮的最初形成是氧在金屬表面與鐵反應形成的氧化膜，然后氧原子通過擴散進入氧化膜與鐵相接觸的表面，不斷反應生成越來越厚的氧化鐵皮。這種擴散過程可以由一個一般的關系式描述： 對于含碳量0.3％(質量分數(shù))鋼坯、爐內氣
5、氛為100％的燃燒氣體，則衄α=31.7，b=22.8。爐內鋼坯周圍氣氛中的氣體大致可分為兩大類，即氧化氣體和還原氣體。氧化氣體和還原氣體分別包括： 氧化氣體：CO2、H2O、O2； 還原氣體：CO、H2?！ t內氣氛可以影響氧化鐵皮的生成?！ 怏w流動速度是影響氧化鐵皮生成速度的另一個重要的影響因素。研究表明，隨著氣流速度的增加，鋼的氧化速度增加，直至臨界值。此臨界值對于空氣和二氧化碳是1.5m／min，對于水蒸氣是7m／min?！ t氣的另一個組成成員是二氧化硫，與鋼發(fā)生化學反應生成液態(tài)的硫化
6、物，如氧化鐵皮中的硫化鐵，而硫化鐵能促進氧化鐵皮的生成。硫化物會增加氧化鐵皮與金屬間的接觸黏度，增加氧化鐵皮的消除難度?！ ′撝械囊恍┖辖鹪貙τ阡撆鞅砻嫜趸F皮的生成速度也有一定的影響。其中碳、硅、鎳、銅促進了氧化鐵皮的生成；錳、鋁、鉻可以減緩氧化鐵皮的生成?！ “迮髟跔t內的加熱時間和加熱溫度對氧化鐵皮的形成有重要影響。顯然，隨著加熱時間的延長，氧化鐵皮的厚度將逐漸增加，并且隨著加熱溫度的提高，氧化鐵皮的厚度也將逐漸增厚?！ ⊥ㄟ^對氧化鐵皮橫斷面的觀察發(fā)現(xiàn)，在整個斷面上分布著大量的尺寸不同的孔洞。鋼
7、坯在爐內加熱的過程中，隨著氧化鐵皮的增厚，這些孔洞的數(shù)量和尺寸也在不斷的增加。而這些孔洞的數(shù)量和形狀尺寸對于除鱗效果有較大的影響。如果氧化鐵皮內孔洞較大，當斷裂達到緊密層和多孔層時，由于孔洞對應力的緩解作用而終止了裂紋向鋼基的延伸。而對于氧化鐵皮孔洞較小的鋼，孔洞對應力的緩解作用也相應較小，因此裂紋可以穿過孔洞直達鋼基表面。對于這兩種不同形狀的氧化鐵皮進行同樣的高壓水除鱗，效果卻不同。氧化鐵皮剝離性的優(yōu)劣在很大程度上取決于裂紋的形態(tài)。連鑄坯在軋鋼工序出加熱爐后，溫度通常會有一定的下降，由于板坯表面的氧
8、化鐵皮與金屬的線膨脹系數(shù)不同，溫度下降就會在板坯表面的氧化鐵皮內產(chǎn)生裂紋，改變氧化鐵皮的形態(tài)從而有利于氧化鐵皮的清除。 2?薄板坯連鑄連軋中的除鱗技術 現(xiàn)代化的傳統(tǒng)厚板坯生產(chǎn)中除鱗技術已經(jīng)比較成熟，均采用高壓水除鱗系統(tǒng)，水壓達到15～18hPa即可比較徹底地清除氧化鐵皮。在生產(chǎn)中，為了清除在軋制過程中產(chǎn)生的二次氧化鐵皮，一般采用多次除鱗，即在出加熱爐進入粗軋機前、進入精軋機前和在精軋過程中的精軋機架之間都進行除鱗，經(jīng)過這樣的多次處理，可以滿足現(xiàn)代工業(yè)
