漣鋼 1720 酸軋線酸洗表面黑色條紋成因分析及對(duì)策
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熱軋基板樣品 針對(duì)熱軋基板,我們進(jìn)行了以下試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。 2.2.1氧化層分析 本次試驗(yàn)主要目的在于了解聯(lián)鋼熱軋板氧化層厚度(見(jiàn)圖4)以及氧化層與基板之間化學(xué)元素分布情況(見(jiàn)圖5)。同時(shí)對(duì)圖4中方框區(qū)域進(jìn)行EPMA分析,主要元素分布情況如圖5所示。 2.2.2熱軋卷靜態(tài)酸洗試驗(yàn) 為驗(yàn)證現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備及工藝的穩(wěn)定性,增加與同類鋼廠的可比性,對(duì)酸洗工藝和酸液質(zhì)量進(jìn)行進(jìn)一步驗(yàn)證。在同等條件下,對(duì)聯(lián)鋼及其他鋼廠的熱軋板進(jìn)行了靜態(tài)試驗(yàn)。并用相機(jī)記錄各時(shí)段的圖片(見(jiàn)圖6)。 2.2.3靜態(tài)試驗(yàn)樣品分析我們對(duì)所制作的靜態(tài)樣品進(jìn)行電子顯微鏡分析,對(duì)比黑區(qū)和非黑區(qū)元素分布情況如圖7所示。由酸洗樣品(1)可以看出,經(jīng)過(guò)酸洗后,帶鋼上下表面出現(xiàn)明顯的黑白條紋,整個(gè)板面從宏觀上看呈現(xiàn)黑色(見(jiàn)圖1);(2)從成分上看,整塊板的元素含量比較一致,但Cu、Ni含量與標(biāo)準(zhǔn)相比過(guò)高(見(jiàn)表1);(3)對(duì)樣品進(jìn)行部分打磨后,可以看出未打磨區(qū)域的As、Cu、Ni含量高于打磨區(qū)域(見(jiàn)圖2,從右側(cè)譜圖可以看出顏色越淺含量越高),初步可以肯定As、Cu、Ni含量偏高是產(chǎn)生黑條紋的主要原因。 從圖中可以看出冷軋酸洗,帶鋼表面已無(wú)氧氣,說(shuō)明酸洗已徹底,可以排除氧化鐵的影響。
技術(shù)研究 36 熱軋基板 (1)蓮鋼氧化層為6.0μm,對(duì)氧化層與基板間區(qū)域進(jìn)行EPMA分析可知,As、Cu、Ni在蓮鋼熱軋板氧化層與基板界面處富集,界面處三種元素含量明顯高于氧化層與基板中(見(jiàn)圖5)。 (2)從蓮鋼熱軋板靜態(tài)試驗(yàn)可以明顯看到,在前20秒內(nèi),蓮鋼只有少量氧化皮脫落,而其他廠則出現(xiàn)了大量的鐵基,在30秒時(shí),兩者差別最小,說(shuō)明鐵基已基本脫落,但到了40秒時(shí),其他廠的氧化皮明顯比蓮鋼的白很多,表面基本看不到織構(gòu),而蓮鋼則出現(xiàn)了明顯的黑色條紋區(qū)域; 而50s后由于帶鋼酸洗過(guò)度,二者均整體發(fā)黑(為方便觀察,連鋼試樣略窄)。(3)靜態(tài)試驗(yàn)后對(duì)帶鋼黑色區(qū)域進(jìn)行顯微分析觀察結(jié)果為:黑色部分呈島狀分布,其中As、Cu、Ni元素含量大于周邊部分,其分布形狀與肉眼所見(jiàn)的條紋基本對(duì)應(yīng)(見(jiàn)圖7)。結(jié)論綜合以上分析,產(chǎn)生黑色條紋主要有以下原因:(1)基體表面As、Cu、Ni元素嚴(yán)重富集;(2)從工藝上看,只有在冶煉中才會(huì)有部分元素超標(biāo),只有在鑄造或熱軋過(guò)程中,As、Cu、Ni才會(huì)富集在氧化層與基體之間;(3)由于Fe-Cu、Fe-Ni均為耐蝕合金,因此酸洗時(shí)間比正常時(shí)間長(zhǎng)。 按照正常設(shè)計(jì)的酸洗時(shí)間是不可能去除黑色條紋的。
冶煉工藝優(yōu)化冶煉過(guò)程中,需要對(duì)加入的廢鋼進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn),避免部分雜質(zhì)元素超標(biāo)的廢鋼流入,導(dǎo)致鋼水中元素成分超標(biāo)。因此需要改進(jìn)廢鋼的檢驗(yàn)方式,即由原來(lái)的“二人操作、協(xié)商訂貨”模式改為現(xiàn)在的“三人操作、分開訂貨”模式。同時(shí)優(yōu)化配料技術(shù),合理添加適量的HBI、生鐵及殘余元素含量低的優(yōu)質(zhì)廢鋼,有效稀釋鋼中的殘余元素,提高鋼的質(zhì)量和潔凈度。提高熱軋加熱爐的加熱溫度。通過(guò)一系列優(yōu)化試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),加熱溫度為1000℃時(shí),Cu和Ni并不是完全沿基體與氧化層界面富集,而是彌散分布在界面附近的氧化層中。 當(dāng)加熱溫度升至1100℃時(shí),沿基體與氧化層界面處開始形成富Cu、Ni相,并向基體表面晶界滲透;在1200℃時(shí),Cu、Ni不僅在界面處富集,而且沿晶界滲透。最后,當(dāng)加熱溫度升高到1300℃時(shí),由于擴(kuò)散速度加快,基體與氧化層界面附近Cu、Ni含量減少。因此,提高熱軋加熱爐加熱溫度也是降低界面元素含量的一種方法。








