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氧化鐵皮形成的原因和影響
  發(fā)布時(shí)間:2024年08月06日 點(diǎn)擊數(shù):

4、影響帶鋼表面氧化鐵皮的因素A 終軋溫度和速度的影響鐵的氧化過(guò)程是Fe→FeO→Fe3O4→Fe2O3,隨著溫度的升高,氧化速度逐漸增大。在600~800℃的范圍內(nèi),生成的氧化鐵皮能夠很好地阻礙鐵及氧原子的擴(kuò)散,因此氧化速度反而不再繼續(xù)增大。當(dāng)溫度超過(guò)800℃時(shí),氧化鐵皮阻礙擴(kuò)散的能力將大大降低,因此,氧化速度又迅速增大。由于溫度升高,氧化速度加快,因此在單位時(shí)間內(nèi),帶鋼表面氧化鐵皮的厚度隨著溫度的升高而增厚。同樣,高的軋制速度可以減少鋼在高溫狀態(tài)下與空氣接觸的時(shí)間,從而也就減少了氧化鐵皮的厚度。因此,為了減小氧化鐵皮的厚度,熱軋帶鋼應(yīng)在盡可能低的溫度和盡可能高的軋制速度下進(jìn)行軋制。從氧化鐵皮的結(jié)構(gòu)上看,終軋溫度在700~900℃之間時(shí),所形成的氧化鐵皮含80%~ 90%的FeO、10%~20%的Fe3O4,在溫度高于900℃的條件下,氧化和氧化性氣體較多時(shí),鐵將迅速被氧化,F(xiàn)e3O4可以在高溫下迅速形成,并開始在鐵皮表面形成Fe2O3單獨(dú)一層。當(dāng)溫度低于570℃時(shí),氧化鐵皮由Fe3O4組成,表面上覆蓋著一層很薄的Fe2O3 。提高軋制速度可以減小氧化鐵皮的厚度,然而,過(guò)高的軋制速度將使卷取溫度迅速提高,并造成氧化鐵皮中的富氏體轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3O4,給以后清除帶鋼表面上的氧化鐵皮(酸洗)工作帶來(lái)困難 。因此,準(zhǔn)確地控制軋制速度乃是有利于酸洗的重要因素B 冷卻速度的影響一般來(lái)說(shuō),熱軋帶鋼表面的氧化鐵皮有三層:靠近基鐵的內(nèi)層為富氏體,中間層為Fe3O4,外層為Fe2O3 。其中有利于酸洗的富氏體在575℃以上是穩(wěn)定的,在570℃以下時(shí)富氏體中的FeO不穩(wěn)定,并且按照 4FeO=Fe3O4+Fe 分解,變成Fe3O4和Fe。當(dāng)溫度進(jìn)一步降低到300℃以下時(shí),這種轉(zhuǎn)變將趨近于零。如果氧化鐵皮層在570~300℃之間急速冷卻的話,則富氏體層將來(lái)不及分解并在更低的溫度下被固定下來(lái),從而得到有利于酸洗的富氏體結(jié)構(gòu)。緩冷時(shí),鐵皮中的富氏體層隨著冷卻速度降低二逐漸減少,因此,帶鋼在冷卻區(qū)域冷卻速度較慢時(shí),鐵皮中的富氏體層只有少量存在或完全沒有。實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,一般是軋后進(jìn)入層流冷卻區(qū)進(jìn)行快冷。在噴水的情況下,氧化鐵皮的厚度增加很快。因?yàn)檠趸F皮在水中要比在空氣中形成的快,因此,在水蒸氣氣氛中停留的時(shí)間愈長(zhǎng),形成的氧化鐵皮就愈多,而FeO的含量卻減少。所以,準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)噴水段的冷卻速度和盡可能地減少在水中的停留時(shí)間是非常重要的。C 卷取溫度的影響帶鋼的卷取溫度在600~700℃時(shí),對(duì)氧化鐵皮厚度的增加沒有太明顯的影響。但卷取溫度提高,在帶鋼的邊緣和頭部會(huì)生成Fe3O4。進(jìn)一步降低卷取溫度對(duì)氧化鐵皮的厚度沒有明顯影響,但是,帶鋼邊緣和尾部出現(xiàn)Fe2O3的危險(xiǎn)減小了,同時(shí),富氏體向Fe3O4轉(zhuǎn)化的程度也減小了。當(dāng)卷取溫度從700℃降低到600℃時(shí),酸洗時(shí)間就縮短10%~20%。為了控制富氏體的轉(zhuǎn)化,帶鋼應(yīng)該在相當(dāng)?shù)蜏囟认逻M(jìn)行卷?。?00℃~550℃),但這樣將導(dǎo)致卷取前帶鋼水冷時(shí)間增加,從而引起氧化鐵皮厚度的不均勻性增加,F(xiàn)e3O4將增多,富氏體減少,因此,必須制定最佳的卷取溫度,以減少帶鋼在冷卻過(guò)程中富氏體的轉(zhuǎn)化,防止氧化鐵皮厚度明顯增加。實(shí)踐表明,在550℃~590℃卷取時(shí),帶鋼表面的氧化鐵皮最薄,其中富氏體層較厚,富氏體分解最少,因而酸洗時(shí)間能夠減少。

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