1.氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮缺陷的分類及各自的形貌
1.1氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮缺陷的分類
鋼坯表面與高溫爐氣生成的爐生氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮稱為一次氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮；在軋制過程中表面氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮脫落，熱的金屬表面與水和空氣接觸，會生成新的氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮，稱為二次氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮；在精軋機內(nèi)由于軋輥的表面氧化形成的氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮稱為軋輥磨損氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮。
1.2各類氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮壓入的形貌
在鋼坯出爐及軋機軋制過程中鋼坯上下表面的氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮粘在鋼坯或鋼板上，不能與鋼分離、脫落，氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮冷卻后其硬度大于熱坯硬度，在軋制過程中，被壓入鋼板中，使得帶鋼表面形成各種形貌的氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮壓入缺陷，從而影響表面質(zhì)量。
一次氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮壓入缺陷呈小斑點、大塊斑痕和帶狀條紋形式不規(guī)則地分布在帶鋼上，常伴有粗糙的麻點狀表面；二次氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮呈顆粒狀壓入，分布多象分散的鹽；軋輥磨損氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮呈黑褐色，小舟狀，相對密集、細小、散沙狀、細摸有手感。
2.各類氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮產(chǎn)生的原因
2.1一次氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮壓入產(chǎn)生的原因
2.1.1加熱方面的原因
⑴加熱溫度高加熱時間長；
?、茽t內(nèi)氣氛不好，供入風量過大；
?、菭t內(nèi)形成負壓，吸入冷風；
?、葼t內(nèi)加熱溫度低于規(guī)程規(guī)定的最低溫度過多。
在加熱過程中，若出現(xiàn)上述情況的一種或數(shù)種，在出鋼軋制時，氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮便會粘在鋼坯、鋼板上，不容易被清除掉，從而形成一次氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮壓入缺陷。
2.1.2除鱗設備方面原因
?、鸥邏核畨翰蛔悖?/span>
?、茋娮炷p嚴重，能力??；
?、歉邏核於氯?；
⑷高壓水未能集中噴射到鋼坯表面上；
⑸除鱗噴嘴（噴嘴角度）裝配不當；
⑹噴射距離不佳；
?、顺[時序不當；
〔8〕設備投入不足。
2.1.3板坯化學成分的影響，如含硫、硅、鋁過多
這里主要是鋼坯本身 性質(zhì)決定的，應該加強上一工序精煉及連鑄水平。
2.1.4生產(chǎn)指揮不當
?、跑垯C因故障停機時，生產(chǎn)指揮人員未及時將停車時間通知加熱工；⑵生產(chǎn)故障排除后未提前通知加熱升溫；⑶除鱗設備故障導致除鱗能力下降時，生產(chǎn)人員繼續(xù)生產(chǎn)。
2.1.5軋制計劃安排原因
由于板坯被安排在軋制速度較慢或加熱溫度較高的鋼種后面，或被安排在兩種加熱溫度都較高的鋼種之間，導致爐生氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮增多，在高溫下難以去除。
2.2二次氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮壓入產(chǎn)生的原因
二次氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮產(chǎn)生的主要原因為開軋溫度過高，除鱗時序不當，及精軋、粗軋除鱗設備（除鱗箱）原因。
2.3軋輥磨損氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮壓入產(chǎn)生的原因
⑴軋機在軋制過程中，出現(xiàn)輥面氧化膜剝落被碾入帶鋼表面；
?、苿兟浜蟮拇植谳伱鎸т摫砻娈a(chǎn)生類似犁溝作用，促進帶鋼自身表面氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮形成；
?、蔷垯C組每架或部分軋機之間無清除氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮裝置。
上圖為產(chǎn)生氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮多原因關系圖
對于不同的軋線，因設備及工藝的不同，產(chǎn)生的原因也是不同，一般主要是在溫度控制不得當、軋制過程中時間控制不得當、除鱗設備自身缺陷或工作效果不好造成，這些原因比較常見。
3.1一次氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮的預防措施
3.1.1加熱方面預防措施
⑴正常生產(chǎn)時
?、偌訜釡囟鹊目刂?/span>
加熱工應根據(jù)加熱鋼坯、鋼 種、規(guī)格和軋制成品規(guī)格、軋制速度，嚴格按工藝規(guī)程規(guī)定的溫度控制各段加熱溫度，過高的溫度將會造成氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮熔化，使得生成的氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮又厚又黏，在以后除鱗中難以清除，加熱時間應在允許的時間范圍內(nèi)，盡可能減少預熱段停留時間，溫度控制應頭部低于尾部20~50℃,上部高于下部20~50℃，在軋制SPHC等易產(chǎn)生氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮壓入的鋼種，板坯頭部軋制溫度應按中下限控制，也可采用快速加熱方式以縮短在爐時間，特別是高溫段在爐時間。在加熱時間上，冷軋材，經(jīng)過長時間摸索，為150～160分鐘為宜。加熱時間過長，生成的氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮太厚，不好清除；加熱時間太短，氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮中FeO含量多，與鋼基體結合緊密，反而難以去除。
?、诳杖急燃盃t內(nèi)氣氛要求
煤氣、空氣配比：
正常生產(chǎn)中，供入爐內(nèi)的空氣應根據(jù)煤氣熱值的變化而變化。當煤氣質(zhì)量一般時，供入爐內(nèi)的煤氣和空氣量比率約為1：2，生產(chǎn)上要根據(jù)熱值的變化，不斷調(diào)整空燃比。
保持爐內(nèi)形成氧化性氣氛：
爐氣中的SO2在還原性氣氛中會形成硫化物使板坯表面的氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮難于去除。某廠（經(jīng)驗）空氣過剩系數(shù)預熱段：1.20，一加：1.1，二加：1.05，均熱段：1.05控制。
?、蹱t壓控制
正常時，爐壓為微正壓，在數(shù)值上約為5～6Pa。
?、圃谲垯C停軋時
①降低各段供風量，均熱段供風量降低的幅度應比加熱段稍大一些，降低的標準以煙溫不超過800℃，風溫不超過500℃為準；
②降低各段爐溫，爐溫的降低幅度應根據(jù)停軋時間的長短確定，最低保溫以800℃為宜。
?、圻m當關閉煙道閘門，保持爐膛壓力為正壓，應比正常軋鋼時高2～3Pa，數(shù)值上爐膛壓力不低于10Pa；
④加熱爐出現(xiàn)較長時間待軋時應將步進梁后退4～6周期，合理安排后退距離。
?、萁禍睾箝_軋時，加熱應提前提升到開軋溫度，在此之前，應制止抽鋼軋制。
3.1.2粗、精軋除鱗設備方面
?、耪{(diào)整精軋除鱗噴嘴高度及裝配角度，保持最佳除鱗效果。
噴嘴與噴水管的軸線夾角15度，水流與鋼坯垂直面的夾角也取15度，噴射散射角取30度，噴嘴的安裝高度為150～200，兩個噴嘴噴水線在 鋼坯上的投影線寬度重疊區(qū)為10-20㎜，每次檢修加以檢查，不合要求的加以調(diào)整。
?、茩z查噴嘴情況防止過多磨損、堵塞、脫落；
?、?對于水嘴的磨損不易檢測，現(xiàn)根據(jù)軋制產(chǎn)量來定期更換，更換規(guī)定各廠可根據(jù)實際情況來定。
?、诿看螜z修時應把所有水嘴每次換輥時把除磷切換到常壓水，現(xiàn)場檢查有無堵塞、脫落，以及從側面觀察除磷水噴射扇面是否良好；
?、羌訌姵姿|(zhì)的維護，定期檢查過濾器發(fā)現(xiàn)異常及時更換，定期清理雜物和補充新水。
?、葯z查管道及噴嘴座有無泄漏而降低管道壓力；
?、佻F(xiàn)場點檢除磷閥關閉時的管路封閉情況；
?、谂_上檢查除磷壓力顯示反饋值，每個班次通過測試集管封閉壓力及各除磷組噴射時的壓力反饋，與參考值對比，以判斷管道是否泄露。測試時，除磷噴射時間為10秒。生產(chǎn)中經(jīng)測試發(fā)現(xiàn)某一除磷組壓力偏低時，經(jīng)請示后及時更改除磷組。
?、垩矙z是要注意噴射閥、泵組、管路、壓力等是否正常
⑸檢查板坯是否高速沖入，影響頭部除鱗效果，及除鱗開啟過遲導致頭部未除鱗，或關閉過早導致尾部未除鱗；還可以增開粗軋前下噴水和加大輥道冷卻水量有一定的抑制效果
3.1.3化學成分方面
鋼中一些合金元素對于鋼坯表面氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮生成速度也有一定影響，其中碳、硅、鎳、銅、硫促進氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮生成，錳、鋁、鉻可以減緩氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮生成。例如硫與鋼發(fā)生化學反應生成液態(tài)的硫化鐵，不但促進氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮生成而且增加氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮與金屬的接觸粘度，增加氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮的消除難度。對此應要求上工序在煉鋼過程中降低有關化學元素含量，以保證帶鋼表面質(zhì)量。
3.1.4生產(chǎn)管理方面原因
?、跑垯C停車時，生產(chǎn)人員應準確判斷停車時間，及時通知加熱工，便于加熱停軋保溫操作；
?、乒收舷盎蛲＼嚈z修完成前，生產(chǎn)人員應提前半小時通知加熱工，便于加熱升溫操作；
?、墙禍睾箝_軋時，需取得加熱工同意后方可開軋；
?、瘸[設備出現(xiàn)故障或者除鱗能力下降時，應在故障消除后再恢復生產(chǎn)。
?、勺鳂I(yè)長在接到質(zhì)檢反饋的氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮信息后，應及時對溫度、節(jié)奏、除磷點等加以調(diào)整，必要時對除磷設備加以檢查。
3.1.5軋制計劃方面
在易產(chǎn)生氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮的鋼種前安排加熱溫度較低的鋼，以降低加熱溫度，縮短爐內(nèi)停留時間。
3.2二次氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮的預防措施
針對二次氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮壓入的形成原因可通過控制開軋溫度，縮短帶鋼在機架內(nèi)停留時間兩方面進行，加強除磷點的維護幾方面進行；
?、趴刂凭堥_軋溫度：
當溫度高時，經(jīng)過除磷后的高溫板坯會迅速生成二次氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮，而且在高溫下氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮呈熔融狀，難以去除，特別是頭尾部，由于爐墻的輻射熱，溫度更高，更易產(chǎn)生氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮壓入。因此，當溫度過高時：①可通知加熱提前抽鋼，在爐門口進行擺蕩降溫。②把精軋保溫罩打起散熱③開大中間輥道冷卻水，降低板坯下表溫度。由于氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮的熔點為1030°左右，為保證有效除磷，中間坯頭部溫度盡量控制在1030°以下。
?、葡拗浦虚g坯厚度
如果最后一架精軋機出口條件（帶鋼溫度、厚度、軋制速度）不變而中間坯越薄，經(jīng)過除鱗后經(jīng)過第一架精軋機的帶鋼上的某一點，在除鱗箱和第一架精軋機之間以及在精軋機架內(nèi)軋制時間大為縮短，這樣就可避免高溫坯氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮的快速增長；
⑶高速軋制
在精軋機內(nèi)進行高速軋制能減緩氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮的增長；
?、染垯C架間冷卻
在精軋機架間設有機架間冷卻水，盡量開啟前三架機架間冷卻水，這樣，一方面軋制模型為保證終軋溫度，會提高軋制速度，另一方面機架間冷卻水（氧化物抑制水）對于減緩氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮的增長和去除都有良好的效果；
3.3軋輥磨損氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮壓入的預防措施
針對軋輥磨損氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮壓入的形成原因可通過加強對軋輥表面的維護來進行，主要有以下幾種方法:
?、跑堓伔绖兟渌?/span>
溫度和機械疲勞造成工作輥表面微裂紋，會導致氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮的積累，這些氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮粘在軋輥上，然后傳到并壓在帶鋼表面上。軋輥防剝落水可以延長精軋工作輥壽命，保護輥面，從而提高帶鋼表面質(zhì)量；加強對軋機內(nèi)水的維護。
⑵使用軋制油軋制
在精軋機軋輥采用噴油軋制，提高輥面潤滑效果，有效防止氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮黏輥現(xiàn)象，防止輥面損壞，提高帶鋼表面質(zhì)量。
4.結論
?、偶訜釡囟?、除鱗設備、化學成分、生產(chǎn)指揮、計劃安排等是一、二次氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮的產(chǎn)生主要原因，做好以上幾方面可減少或避免一、二次氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮壓入；
⑵精軋工作輥表面氧化膜剝落導致工作輥表面粗糙，是產(chǎn)生軋輥磨損氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮壓入的直接原因，須通過加強輥面質(zhì)量維護可減少軋輥磨損氧化作用使鑄鐵金屬表面形成的腐蝕鐵皮的壓入。
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在不銹鋼管表面有一層氧化膜，這層氧化膜較薄而致密，不易脫落，通常狀態(tài)下不銹鋼鑄坯在加熱爐內(nèi)會產(chǎn)生0.2～0.3mm的氧化皮，在此范圍內(nèi)的鑄坯缺陷可隨氧化鐵皮去除，如果缺陷不在此范圍內(nèi)，鑄坯上的表面缺陷如不加以處理，就必然帶入最終產(chǎn)品中。不銹鋼鑄坯通常不能采用火焰清理鑄坯表面缺陷，火焰清理會造成鑄坯清理區(qū)域的成分和晶相組成發(fā)生變化，影響不銹鋼管產(chǎn)品的耐腐蝕性能。因此，機械清理是不銹鋼表面處理的常見有效手段。
一般清理方式有氧化鐵皮清理機處理、水爆、噴砂除銹拋丸打砂噴丸機清理。
1、氧化鐵皮清理機處理：氧化鐵皮清理機主要由鋼刷輥、驅動裝置、高壓水系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)及夾緊裝置等組成。兩個帶鋼絲的輥子（稱作鋼刷輥）安裝在輥道座上，鋼刷輥沿著鑄坯運行的相反方向高速旋轉，利用鋼絲對鑄坯表面的沖刷去除附著于不銹鋼管表面的氧化鐵皮。氧化鐵皮清理機適用鋼種較多，但對氧化鐵皮清理不夠徹底。
2、水爆池：水爆池是以常溫循環(huán)水作為冷卻介質(zhì)，將高溫鑄坯放入水池中，利用“水爆”去除不銹鋼管表面的氧化鐵皮。其原理是當水遇到高溫鑄坯時瞬間汽化，發(fā)生“水爆”，產(chǎn)生大量高壓蒸汽，蒸汽的沖擊力作用于鑄坯表面使氧化鐵皮剝落。同時，鑄坯及其表面的氧化鐵皮在高溫狀態(tài)下遇水急劇冷卻產(chǎn)生收縮應力，由于鑄坯及其表面的氧化鐵皮間產(chǎn)生應力大小不同，氧化鐵皮斷裂而脫落。水爆池投資低，維護量少，生產(chǎn)運營成本低。但適用鋼種較少，僅適用于部分奧氏體不銹鋼，如301、304等鋼種。
3、噴砂除銹拋丸打砂噴丸機清理：噴砂除銹拋丸打砂噴丸機常用于清理不銹鋼管表面氧化鐵皮。噴砂除銹拋丸打砂噴丸機主要由噴砂除銹拋丸打砂噴丸室、拋頭、噴砂除銹拋丸打砂噴丸輸送系統(tǒng)、丸料清掃裝置、丸料補充器、除塵系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)及電氣控制系統(tǒng)等組成。其工作原理是利用噴砂除銹拋丸打砂噴丸器拋出的高速鋼丸沖擊鑄坯表面氧化鐵皮，使其脫落。噴砂除銹拋丸打砂噴丸機作業(yè)率較高，清理速度可達3m/min，適用鋼種多。氧化鐵皮去除效果較好，只是噴砂除銹拋丸打砂噴丸機不能處理高溫鑄坯，一般要求鑄坯溫度低于80°，因此采用噴砂除銹拋丸打砂噴丸機清理鑄坯氧化鐵皮不能在線作業(yè)，需將鑄坯冷卻至80°以下再進行噴砂除銹拋丸打砂噴丸作業(yè)。
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