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宽厚板表面麻点的成因及防治

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【摘 要】本文分析了麻点形成的各种原因,找出了影响钢板麻点的因素,针对不同原因形成的麻点提出了有效地预防和补救措施。研究表明只要加热工艺合理,轧制规程合理并严格执行,高压水除磷系统运行正常,热处理方式选择正确,生产管理到位,产品的储存运输条件满足要求,宽厚板表面麻点是可以预防甚至杜绝的。

【关键词】麻点 氧化铁皮 高压水 加热制度

中图分类号:TG335 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)35-182-01

宽厚板表面麻点是每个宽厚板厂、包括中厚板都会碰到的质量缺陷,也是许多宽厚板厂共同存在的顽疾。而近年来, 用户对钢板表面质量要求越来越严格,国内很多宽厚板生产厂家都曾被提出了不同程度和数量的麻点质量异议, 一些宽厚板厂还派出多人长时间到买方修磨, 还有较大数量的船板退货或降级处理, 给厂家造成了巨大的经济损失。因此, 找准产生麻点的原因, 及时、 有效解决钢板麻点问题有着非常重要意义。

1 麻点的概念

钢板麻点是钢板表面缺陷之一,因加热或生产过程中氧化铁皮未及时清除干净, 压入钢板表面后, 在加工或运输过程中脱落,形成大小不一、形状各异、深浅不同的凹坑或凹痕,钢板表面呈凹凸不平的粗糙面, 又称为麻面[1]。多连续成片,也有局部的或呈周期性分布的。这是理论上对麻点的解释,但随着产品质量要求的提高,用户已经将麻点的概念由生产过程延伸到钢板的运输、储存和使用过程。用户理解的麻点是:附着在钢板表面的氧化铁皮脱落后形成的高低不平都称之为麻点。在异常激烈的市场竞争中,作为钢板生产企业,不仅要解决钢板生产过程的麻点,而且还要考虑钢板运输、储存和使用过程中的麻点问题。

2 麻点的特征分析

图1和图2分别是某厂近来发现的典型麻点和麻面。麻点的特征:一是钢板表面的局部呈黑色蜂窝状的粗糙凹坑面,一般多为小块状或密集的麻面,通常称为一次氧化铁皮压入,其深度较浅(如图1);二是在钢板的表面出现红褐色的鱼鳞状或局部块状的连续粗糙平面,并与基体沾连,通常称为二次氧化铁皮压入。脱落后呈现出深浅不同、形状各异的凹坑或凹痕(如图2)。麻点对钢板表面质量的影响程度取决于麻点在钢板表面形成的凹坑或凹痕的深度及对钢板表面质量要求的严格程度[2]。轻微的麻点缺陷可以修磨合格,严重的应采用切除的方法。根据加工运输的工序可以把麻点分为以下四类[1]:

(1)加热后炉生氧化铁皮未及时清除干净, 压入轧件形成的麻点。其特点是: 炉生氧化铁皮厚度多在0.6~1.5mm范围, 产生的麻点深, 呈连续或片状分布。其危害最大, 且很难挽救。

(2)轧件在高温变形过程中, 再生氧化铁皮未及时清除干净, 压人轧件形成的麻点。铁在高温变形过程中,氧化速度非常快,但由于变形时间短,温降快,氧化铁皮较炉生氧化铁皮薄很多,凹坑相对较浅, 多数表现为点状不连续分布。

(3)因终轧温度过高, 轧件在高温下, 以较快的速度氧化形成较厚的氧化铁皮以及直焰式热处理钢板后生成较厚的氧化铁皮,在输送、储存或预处理后形成高低不平的粗糙面。

(4) 钢板在运输 、 储存过程中, 铁在空气中氧化锈蚀和在水或水蒸气作用下电化腐蚀形成麻坑。有局部的, 也有整个板面出现的, 其严重程度与钢板所处的环境气氛和储存时间有关。

图1 钢板的表面麻点 图2 钢板麻面

3 麻点的成因防治措施

在一些钢铁厂,由于对麻点问题缺少正确认识,往往导致轧钢厂和炼钢厂之间相互扯皮。其实,表面麻点与炼钢厂基本没有什么关联。麻点主要产生于加热、高压水除鳞、轧制等工艺环节及储存、运输过程。只要防治措施得当是可以大幅减少或消除麻点的。

3.1 加热环节。加热温度过高;加热时间过长;炉内配风过多;炉内负压吸入冷风;炉内加热温度低于规程规定的最低加热温度过多;钢坯加热过程中,由于煤气的焦油喷射或燃烧的气体腐蚀,形成焦油麻点或气体腐蚀麻点。在加热过程中,若出现上述情况的一种或数种,在出钢轧制时,氧化铁皮便会粘在钢坯、钢板上不容易被清除掉,从而形成表面麻点。氧化铁皮的去除难易与钢种表面生成的氧化铁皮的结构有关, 每一个钢种均有一最佳的加热制度。比如:针对高 Ni、Cr钢种就必须制订特殊的加热工艺, 再加上专用的抗氧化铁皮涂料, 既减少氧化铁皮的产生, 又使氧化铁皮易于清除。

其防治措施为:按坯料规格及钢种的不同,采用不同的加热制度,并标准化操作;合理控制加热炉各段的加热温度,合理控制煤气(燃油)、空气配比,提高燃烧的充分性;在加热炉待温时,要有效地控制烧嘴火焰的强度,控制炉内的气氛和压力;经常检查烧嘴的工作状况,控制烧嘴火焰的喷烧位置,避免火焰长时间对钢坯直接烧蚀,。同时还应采用专用的抗氧化铁皮涂料,使氧化铁皮减少。

3.2 高压水除鳞。高压水除鳞系统出现以下问题时都会导致麻点的产生:高压水压力低;高压喷嘴能力小,水量不足;高压喷嘴有堵塞;高压水喷射角度不准;高压水不能集中喷射到钢板上,高压水喷嘴布置不合理,喷射面不够。

除鳞高压水系统是解决麻点的最重要因素, 一旦出现以上任何一种情况都将会产生麻点。就除鳞高压水本身而言, 必须确保高压水喷嘴的出口压力、 水量和倾斜角度这3个必要条件,才能达到预期的除磷效果。

要确保喷射到整个板坯或轧件上下表面的高压水有足够的压力、 水量和正确的角度, 就要求高压水除鳞系统设施长期正常运行。但是, 很多中厚板厂在高压水系统上总会出现一些问题。比如: 高压水喷嘴部分堵塞时有发生; 高压水泵的出口压力达到要求, 但喷嘴压力严重不足; 高压水喷射角度因轧件顶撞偏离正常倾斜范围等。

其防治措施为:保持除鳞设施正常运行,确保高压水喷嘴的出口压力、水量和倾斜角度始终正常。

3.3轧制环节。轧制船板A/B、Q235A/B等性能低要求的钢种时,有些厂为了追求产量,而将终轧温度无限制提高,轧件在高温条件下快速氧化形成氧化铁皮。由于铁氧化的不均匀性,该氧化铁皮脱落后,形成高低不平的粗糙面, 将加速铁的电化学腐蚀过程。在海洋平台、 海运船舶等恶劣环境下, 钢板的该类麻点是不允许存在的[。

其防治措施为:严格按照规定控制终轧温度。

3.4钢板的处理环节。直焰式热处理钢板会生成较厚的氧化铁皮,脱落后形成高低不平的粗糙面,加速铁的电化学腐蚀,形成麻点。

其防治措施为:对电化腐蚀严格的钢板,应采用辐射管式热处理钢板。

3.5储存、运输。在潮湿或有水溶液环境中,钢板在保存时,会发生吸氧化学腐蚀和电化学腐蚀,生成红棕色的铁锈,其腐蚀程度与钢板储存的环境和时间有关。

其防治措施为:钢板应保存在干燥非酸性环境中。当钢板一出现铁锈,立即清除,否则会加速钢板的腐蚀。

4 补救措施

(1)对于深度浅、 面积小的轻微麻点, 可以采取修磨方式挽救。但修磨后光洁度、 尺寸、 宽深比等要满足规定要求。

(2)对于局部深度麻点, 可以采取焊补修磨方式挽救。要求焊补材料、 焊接工艺以及焊接后的性能等要达到规定要求。

(3)对于较严重的麻点可以采取降级或判废等处理。

5 结论

宽厚板表面麻点主要产生于加热、高压水除鳞、轧制等工艺环节及储存、运输过程。因此我们应该采取有针对性的措施预防麻点的产生。只要加热工艺合理,轧制规程合理并严格执行,高压水除磷系统运行正常,热处理方式选择正确,生产管理到位,产品的储存运输条件满足要求,宽厚板表面麻点是可以预防甚至杜绝的。

参考文献:

[1] 余景明.钢板表面麻点原因浅析[J] 宽厚板,2004,10(3):12-13.

[2] 张维云.中厚板麻点分析与处理[J] 宽厚板,2009,15(3):20-23.