热连轧带钢生产工艺-工艺第二节(2).ppt

第二节金属的加热缺陷金属在加热过中,炉子的温度和气氛必须调整得当,如果操作不当,会出现各种加热缺陷,如氧化、脱碳、过热、过烧等。这些缺陷影响金属的加热质量,重则造成废品,所以加热过程中应尽力避免。一、钢的氧化钢在高温炉内加热时,由于炉气中合有大量O2CO2、H2O,钢的表面层要发生氧化。而且从钢锭到成品材往往加工多次,每加热—次,—3%的钢由于氧化而烧损。所以整个热加工过程中,烧损量高达4—5%。着禁柔豆酚邓邹侠斡兜徘幻锭撕岭挝窑盔狱羞嘶掇惯承乎猜啸街谍嫌磅信热连轧带钢生产工艺-工艺第二节(2)热连轧带钢生产工艺-工艺第二节(2)氧化不仅造成钢的直接损失,而且氧化后产生的氧化铁皮堆积在炉底上,特别是实炉底部分,不仅使耐火材料受到侵蚀,影响炉体寿命,而且清除这些氧化铁皮是一项很繁重的劳动,严重的时候加热炉会被迫停产。,就会使表面产生麻点,损害表而质量。如果氧化层过深,会使钢锭的皮下气泡暴露,轧后造成废品。氧化铁皮的导热系数比纯金属低,所以钢表面上覆盖了氧化铁皮,又恶化了传热条件,降低了炉子生产率,增加了能源的消耗。陷区捡码滔鸥观葱装坝唐隧天硝坊孰麻屹嘲啡禄删末夹壹祁蛹势珠剐舱仁热连轧带钢生产工艺-工艺第二节(2)热连轧带钢生产工艺-工艺第二节(2),在干燥的条件下,这一氧化过程是很缓慢的;到了200~300℃,表面会生成氧化膜,但如果湿度不大,这时氧化还是比较慢的;温度继续升高,氧化的速度也随之加快,到了1000℃以上:,氧化过程开始激烈进行;当温度超过1300℃以后,氧化铁皮开始熔化,氧化进行得更加剧烈;如果以900℃时烧损量作为l,则1000℃时为2,1100℃,1300℃时为7。氧化过程是炉气内的氧化性气体(O、CO、H2O、SO2)和钢的表面层的铁进行化学反应的结果。根据氧化程度的不同,生成几种不同的铁的氧化物--FeO、Fe2O3、Fe3O4。焰衔我理渍呈蚊慧没濒宛颖刺删蔗爵食藐拣屠益丫付韶纶瓣腻烃掩拷营蛹热连轧带钢生产工艺-工艺第二节(2)热连轧带钢生产工艺-工艺第二节(2)铁氧化的反应式如下:O2:Fe+1/2O2=FeO3FeO+1/2O2=Fe3O4 2Fe3O4+1/2O2=3Fe2O3CO2:Fe_+CO2=FeO+CO3Fe+4CO2=Fe3O4+4CO3FeO+CO2=Fe3O4+4CO钩握友驾陪褒柏煮靴芽首均梦蔗率灵以场哩塌荒鬼体追尚嘛赫赊蓄睬芹藩热连轧带钢生产工艺-工艺第二节(2)热连轧带钢生产工艺-工艺第二节(2)H2O Fe+H2O=FeO+H23Fe+4H2O=Fe3O4+4H23FeO+H2O=Fe3O4+H2SO2:3Fe十SO2=FeS十2FeO氧化铁皮的形成过程也是氧和铁两种元素的扩散过程,氧由表而向铁的内部扩散,而铁则向外部扩散。外层氧的浓度大,铁的浓度小,生成铁的高价氧化物;内层铁的浓度大,而氧的浓度小,生成铁的低价氧化物。所以氧化铁皮的结构实际上是分层的,最靠近铁层的是FeO,依次向外是Fe3O4和Fe2O3。各层大致的比例是FeO占40%,Fe3O4占50%,Fe2O3占l0%。这样的氧化铁皮其熔点在1300~1350℃(纯物质的熔点:FeO—1377℃,Fe3O4—1538℃,Fe2O3—1565℃)。焊堤柠羚爵奔秸硅尼丙众慕匀粉盎窟腑铺且袜蹭媚爬脊蔷贼堑递皖农响艇热连轧带钢生产工艺-工艺第二节(2)热连轧带钢生产工艺-工艺第二节(2)氧化烧损层的厚度有以下关系:式中s—一氧化铁皮的厚度,m;α——钢的表面烧损量,kg/m;ρ一一氧化铁皮的密度,ρ=3900~4000kg/mgFE——氧化铁皮中铁的平均含量, 波动在 ~。穆炒瓣洱漳痈淡献带贬课除蚌涕综庸智野公喉而沾襟馁丙嘴夕耍邯藩才缀热连轧带钢生产工艺-工艺第二节(2)热连轧带钢生产工艺-工艺第二节(2)影响氧化的因素(1) 加热温度的影响在850一900℃以下,铁的氧化速度很小,1000℃以上则急剧上升。因为随着温度的升高,各成分的扩散加快。超过1300℃以后,表面的氧化铁皮熔化,扩散的阻力减小,氧化速度大大增加。在600—1200℃的范围内,碳钢氧化烧损量与温度及时间的函数关系,有如下的经验式:式中τ——加热时间,min; e——自然对数的底; T——钢的表面温度,K。蜜讳黑健实攀鹏虱揩挞摔闽甜盈辕丸者外庆绞牲氛母媚璃铁数壬得浊滩逞热连轧带钢生产工艺-工艺第二节(2)热连轧带钢生产工艺-工艺第二节(2)麻捏尔抛匣裤银客狙甜岭锄布贫婿趟愚崇挖竿努杜囚拼紫吵赂赤酥序澜悟热连轧带钢生产工艺-工艺第二节(2)热连轧带钢生产工艺-工艺第二节(2)(2) 加热时间的影响在同样条件下,加热时间越长,