热轧板材表面氧化铁皮的控制

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热轧板材表面质量的研究重点之一是氧化铁皮的演变与控制以及高效除鳞方法的开发。在一些钢铁企业，由于长期对产品表面质量缺乏关注，加之一些节能技术的使用(如高温热装和短时加热等)，造成热轧带钢表面氧化铁皮不易去除、带钢表面出现红锈、铁皮压入及酸洗残留等问题，严重阻碍了产品档次的提升。

典型的氧化铁皮结构由最外层较薄的三氧化二铁、中间四氧化三铁和靠近基体侧的FeO所组成。热轧过程中，板带表面形成以FeO为主的氧化铁皮。FeO在较高温度下具有较高的塑性,可以随基体发生变形而不破碎。但在低温轧制时,FeO会发生破碎，接触空气的表面积增大，从而被继续氧化成三氧化二铁。特别是当钢中含Si量较高时，在加热过程中，在氧化铁皮和基体之间容易生成FeSi2O4,将铁皮牢固粘黏在基体上，在后续热轧过程中容易被压入，导致热轧过程中形成红色铁皮。

去除氧化铁皮的主要方法有：

高压水除鳞：板坯从加热炉出来后，在高压水的喷射之下，氧化铁皮局部急冷，产生很大收缩，从而使裂纹扩大，并有部分翘曲。高压水流的冲击，可侵入氧化铁皮底部，使氧化铁皮从板坯表面剥落，达到清除氧化铁皮的目的。美国专利和欧洲专利均报导了在轧制中采用一种旋转式高压水除鳞，这类高压水除鳞装置比固定式除鳞装置的除鳞效果好。

轧制法除鳞：这种方法是利用轧制过程的机械作用来去除热轧板表面的氧化物。这种轧机至少有两个可沿轴向相对移动的轧辊，辊面呈现S形，互为反向安装。轧辊在一个确定的轴向位置时，其辊面可紧密无缝地配合，能对热轧板的不同表面除鳞。文献还报道了另一种轧制除鳞法，即通过改变和控制粗轧中各道次的压下率和精轧前的累计压下率，来提高鳞的剥离性。试验表明，当粗轧中各道次的压下率大于25%，精轧前的累计压下率大于85%时，除鳞效果显著提高。

化学法除鳞：化学法除鳞一般是针对难除鳞品种。将高压除鳞水设计成一种封闭式的循环水，在水池中掺入碱金属碳酸盐等，然后再用高压喷射泵将除鳞液喷射到板坯表面进行除鳞。本方法能提高钢板与鳞界面的剥离性，特别是对二次鳞有较好的除鳞效果。另一种除鳞方法是将一定粒径的磨料，在高压水喷射时混入高压水中，再喷射到板坯或钢板表面。这种磨料除鳞方法对高Ni、Si钢种二次鳞的去除有较好的效果。

气体法除鳞：出加热炉的板坯经轧制变形后，会很快在表面形成一层新的薄氧化层，而且在消除应力阶段还会多次出现氧化铁皮的形成和脱落过程。为减少氧化铁皮的形成，有专利介绍了一种减少氧化铁皮形成的方法，即在热轧钢板离开辊隙的一段路径上，把氮气喷吹到钢板上，同时也吹入辊隙内。由于保护性气体的存在，大大减少了钢板表面氧化铁皮的形成。