轧制过程表面氧化层控制技术的研发应用

石建国

（山东钢铁集团日照有限公司     山东    日照     276800）

摘要：随着我国经济的不断发展，我国对于钢铁产品的需求量与日俱增，我国的钢铁行业发展前景一片光明。就目前情况上来看，我国的钢铁产品的表面质量一直是我们所要追求的主要指标之一，而在钢铁产品生产和实际操作过程中，存在着氧化铁皮的问题，如何减少以及控制氧化铁皮的形成已经成为我国学者的研究重点。目前我国对于热轧高强氧化铁皮的研究并不深入，本文就热轧产品表面质量缺陷进行一定的了解，就轧制过程表面氧化层控制技术的研发应用进行了分析，希望通过本文的研究，能够为我国的钢铁行业发展起到一定的促进作用。

关键词：轧制；钢铁行业；氧化控制；

轧钢技术的改革不但实现了我国对于钢铁行业的重大变革，还一定程度上推进了我国钢铁行业的自动化进行，不但提高了我国钢铁行业的工作效率，还提升了我国钢铁行业的工作质量，与此同时轧钢技术的实施还降低了我国钢铁行业的人工成本以及环境成本，可以说轧钢技术为我国的钢铁行业现代化进程提供了有力的技术保障，还为我国轧钢技术的优化与提升起到促进作用。不可否认轧钢技术对我国钢铁工业化自动化水平的提升，以及我国钢铁工业国际化起到重要的作用。轧钢技术的实施不但缩小了我国与国际上钢铁工业的先进水平的差距，还为我国钢铁行业可持续发展起到促进作用。

一、轧钢系统概述及重要性分析

（一）轧制系统的概述

改革开放以来，我国的重工业产业发展迅速，从而导致我们国家对于钢铁的需求不断提升，在钢铁工业流程过程中，我们可以看出我国的轧钢工序已经应用自动化技术，并且技术方面也相对成熟，可以看出，我国在工业自动化领域是处于较为先进的国家之一。我国的加工技术的迅猛发展已经让越来越多的人了解到钢铁行业的重要性，尤其是近几年来。我国在轧钢领域引进了世界较为先进的控制系统，利用数据模型和先进的控制应用软件对轧钢装备进行提升，并且我国对于工业自动化领域的不断研究，已经拥有了较为良好的自动化技术[1]。

（二）轧制系统的重要性

我国钢铁领域的技术成熟，不仅能够为我国的轧钢生产技术的显著提升提供良好的环境，并且我国在加工生产技术中取得的成就，已经缩小了我国与国际轧钢技术水平的差距，可以说轧钢技术的成熟，促进了我国工业行业的发展。

二、热轧钢材的氧化原理

随着我国对于轧钢技术的不断优化，在生产加工过程中还引进了国际上较为先进的自动化装备，使得我国的钢材在生产加工过程中对于厚度、宽度、精度以及密度的把控都十分的精确，可以看出，随着我国对于钢材领域技术的不断改进，我国钢材领域的发展更加的成熟。

在钢材进行加工产生过程中，钢材发生氧化反应需要金属在相应的热量作用下，使钢的表面进行氧化，并且温度越高钢的氧化过程越高，而氧化层对于钢材生产以及质量把控过程中是具有严重的破坏性的。氧化铁不仅让钢材的整体表面质量受到影响，还会影响钢材的表面处理机理[2]。

三、氧化层控制技术的应用

（一）免酸洗钢

在热轧工作完成后，带钢表面会覆盖着氧化铁层，工厂如果想要去除氧化铁层，可以采取剥离工艺，也就是在热轧加工前将氧化铁层剥离，以达到降低氧化层对于铸造以及涂装工艺的负面影响，但是，运用免酸洗钢的过程中会产生废酸，这种化学物质对于环境的破坏是不可逆的，所以我国的学者现在继续寻找“无酸”的钢制品，来减少加工过程中废酸对于环境的损伤。

热轧生产过程中想要减少钢表面的氧化皮可以采取以下三个方法：首先在轧制工作以前，可以将热加工的工艺参数将氧化皮进行去除，以达到板材表面氧化皮的减少，降低氧化皮对于钢材的伤害。其次在冷却过程中，可以采取中间冷却和控制轧制温度的办法，降低钢材生产过程中的温度，降低温度能够有效抑制氧化成的形成。最后在钢材缠绕之后，我们可以采用冷却通道来对氧化皮结构进行控制，以达到氧化层剥离的目的。

（二）免喷砂钢

在我国传统的生产制作过程中，热轧钢材在进行生产之前一定要进行涂层处理，这样做可以将钢材表面的氧化铁在轧制中去除的同时还能够让钢材表面的质感粗糙，但是在预处理过程中，产生的粉尘污染会对环境产生一定的负面影响，这就需要生产过程中加大环境卫生的力度以及成本才能够对粉尘污染进行控制。钢材行业想要找到一种既能降低热轧钢材的生产成本，还不用对热轧钢材进行研磨的两全之法，从而达到保护环境的同时提升钢材的生产速度与生产质量，在此基础上部分人员提出了“无雾化砂”的理论。

氧化皮的腐蚀速度越快也就代表着氧化皮的耐腐蚀性越低。想要提高氧化铁的质量，我们可以从氧化铁的厚度、结构以及粗糙度入手。根据轧制设备热法，对于带刚表面的粗糙度只能通过剥离操作进行控制，并且还需要通过复制和转移才能得到改善[3]。

（三）易酸洗钢

易酸洗钢表面质量良好，不影响下道工序氧化皮处理和最终表面质量，并且表面氧化铁的状态可以在去除时间降低的基础上，还能够有效地有效地减少生产加工过程中的金属损耗和酸洗损耗。我们可以从钢铁产品的生产过程以及使用过程上看出易酸洗钢相较于我国传统的钢材存在着很多的优势，无论是易酸洗钢工艺可以降低生产加工过程中的成本，还是易酸洗钢不会对环境造成污染，都可以看出易升洗钢更能适合我国现有的钢铁生产加工现状。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550，在进行热轧的过程中，冷却速度较慢。而热轧钢板的表面质量直接影响着生产，所以无论是刚才组织还是热轧氧化铁的显微组织等都能够对钢的能量回收设计以及化学成本设计等起到一定的影响。

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、锈蚀，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。

结论：

随着我国经济的不断提升我国的钢铁行业的发展也进入到了快速发展的阶段，我国一直以来都是重工业的天堂，尤其是我国人们经济水平的提高，让人们对于钢铁行业的需求不断地提升，所以钢铁行业的发展直接能够影响到我国的战略部署以及战略实施。目前我国的钢铁行业已经步入了自动化的进程，不仅仅能够实现自动化技术的实施，并且已经开启了自主研发的新篇章，但就目前我国的钢铁想要实现工作质量以及工作效率的提升，轧制过程表面氧化层控制技术的研发应用尤为重要，热轧钢不但能够实现工作效率的提升，还能够为我国的现代化进程提供技术基础，相信在我国钢铁行业的发展进程中，随着我国钢铁行业技术的不断提升以及自主研发水平的不断提高，我国的钢铁行业一定能够实现绿色的可持续发展，现如今我国的钢铁工业已经与国际上的钢铁行业接轨，并且我国的重工业的前潜力巨大，我们应该扎实稳健地进行轧钢领域的发展，不断地汲取国际上先进的技术与经验，让我国的轧钢技术达到全面的发展。本文就轧制过程表面氧化层控制技术的研发应用进行相应的研究，希望通过本文的研究能够为我国的钢铁工业贡献出自己的一份力量，希望我国的钢铁行业能够蓬勃发展。

参考文献：

[1]中村峻之， 佐藤始夫. Descalability on Reheated Steel Slabs at High Temperature[J], 铁と鋼， 1998, 80(03):55~60.

[32]Vladimir B.Ginzburg. Flat-rolled steel processes-advanced technologies[M], CRC Press, 2009, 91~95.

[3]Taro KIZU, Yasunobu NAGATAKI et.al, Effects of Chemical Composition and Oxidation Temperature on the Adhesion of Scale in Plain Carbon Steels[J], ISIJ International, 2001, 41(12):1494~1501.