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什么是鋼坯的氧化燒損,如何減少?

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什么是鋼坯的氧化燒損,如何減少?
發布時間:2021-10-10 瀏覽:

在鋼坯的加熱過程中,鋼坯表面的鐵元素與爐氣中的氧 化性氣體發生氧化反應,生成鐵的氧化物,造成金屬的損失,這種 現象稱為鋼坯的氧化燒損。鋼坯的氧化燒損用燒損率來表示。其 含意就是燒損掉的金屬質量在鋼坯總質量中所占的百分比。氧化 燒損會降低鋼坯的成材率。如果鋼坯表面的氧化鐵皮在軋制過程 中不能脫落,軋后氧化鐵皮脫落則會造成鋼坯表面壓痕,影響鋼材 質量。當爐內的氧化燒損嚴重時,氧化鐵皮在爐內堆積使爐底增 高,給爐底的維護和鋼坯在爐內的運行帶來困難。在步進底式加 熱爐中,固定底增高后鋼坯的步進受阻,出爐段爐底結渣后側出料 困難,直接影響生產。當用連鑄坯作為線材用坯時,由于連鑄坯表 面氧化鐵皮多,因此,連鑄坯的氧化燒損大,給爐子帶來的危害也 大。所以,減少氧化燒損,對線材生產具有重要意義。

影響氧化燒損的因素較多,其中爐內氣氛和加熱溫度及加熱 時間的影響是主要的。

(1) 爐內氣氛的影響。爐內的氧化能力取決于氧化性氣氛的 濃度與還原性氣氛的濃度之比,氧化性氣體含量愈多,爐氣的氧化 能力愈強。爐中的so2>h2(xo2和co2具有較強的氧化能力, 其中SQ的氧化能力較強。當爐氣中有SO2時,在1100°C以上, 鋼坯表面產生FeO - FeS]低熔點化合物,鋼坯不斷暴露新表面, 造成激烈的氧化。當SO?的含量(體積分數)達到0. 1%〜0. 2% 時,燒損增加1〜2倍。爐氣中乩。的氧化能力也較強,是CO? 和Q的兩倍。過?諝鈱ρ趸療龘p的影響不明顯,空氣過剩系 數由0. 9逐步增加時,氧化燒損有所增加,超過1. 2時燒損并不顯 著增加,因為,此時氧化速度主要取決于氧氣的擴散速度。鋼坯的 表面氧化反應方程如下:





在還原性氣氛中生成的氧化鐵皮其質地致密,黏著在鋼坯表 面不易脫落,容易造成線材表面缺陷。當鋼內銘、鐐、硅、鋁的含量 增高時,生成氧化鐵皮的過程減慢,減少氧化的作用。

(2) 加熱溫度的影響。鋼坯的氧化速度隨加熱溫度的升高而 加快,在700笆以下氧化不顯著,900笆以上開始加劇,1100°C時氧 化量急劇上升。若以鋼坯在900°C時的氧化燒損量為1,則 1000°C時為2,H00°C時為4,1200°C時為8〜9,1300°C時可達十 幾或更多。在1270笆以下生成的氧化鐵皮易脫落,在1300°0以上 生成的氧化鐵皮不易脫落。

(3) 加熱時間的影響。加熱時間愈長,生成的氧化鐵皮愈多, 鐵皮層也越厚且不易脫落。尤其是在高溫段停留時間越長,氧化 燒損越嚴重。在H00°C溫度下每多停留止,氧化燒損率增加 0.5%以上。

(4) 鋼的化學成分的影響。鋼中含有銘、鐐、硅、鎰等元素時 氧化后生成很致密的氧化膜,能阻止金屬原子向外擴散,阻止氧向 金屬內部氧化,從而降低氧化速度。耐熱鋼之所以能在高溫下具 有較好的抗氧化能力,就是因為表層生成了一層致密而又不易脫 落的氧化膜,起到隔離作用。

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