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在鋼(gāng)坯的加熱過程中,鋼坯表麵(miàn)的鐵元素(sù)與爐氣中的氧(yǎng) 化(huà)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(shāo)損。鋼坯的氧化燒損用燒損率來表示。其 含意就是燒損(sǔn)掉的(de)金屬質量在(zài)鋼坯(pī)總(zǒng)質量中所占的百分比。氧化(huà) 燒損會降低鋼坯的(de)成材率。如(rú)果鋼坯表麵的氧化鐵皮在軋製過程 中不(bú)能脫落,軋後氧化鐵皮脫落則會造成鋼坯表麵壓(yā)痕,影響鋼材 質(zhì)量。當爐內的氧化燒損(sǔn)嚴重時,氧化鐵皮(pí)在爐內堆積使爐底增 高,給爐底的維護和鋼坯在爐內的運(yùn)行帶來困難。在步進底式加 熱爐中,固定底增高(gāo)後鋼坯的步進受阻,出爐段爐底結(jié)渣後側出料 困難,直接影響生產。當用連鑄坯(pī)作為線材用坯時,由於連鑄坯表 麵氧化鐵皮多,因此,連(lián)鑄坯(pī)的氧化燒損大,給爐子帶來的危害也(yě) 大。所(suǒ)以,減少氧(yǎng)化燒損(sǔn),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(shí)間的影響是主(zhǔ)要的。
(1)
爐內氣氛的(de)影響(xiǎng)。爐內的氧化能力取決於(yú)氧化性氣氛的 濃度與還原性氣氛的(de)濃度之比,氧化性氣體含量(liàng)愈(yù)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, 鋼坯表麵產生[FeO - FeS]低熔點化合物,鋼坯不斷暴(bào)露新表(biǎo)麵, 造成激烈(liè)的氧化。當SO?的含量(體積分數)達到(dào)0. 1%〜0. 2% 時,燒(shāo)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。過剩空(kōng)氣對氧化燒(shāo)損(sǔn)的影響(xiǎng)不明顯,空氣過剩(shèng)係 數由0. 9逐步(bù)增加時(shí),氧化燒損有所增(zēng)加(jiā),超(chāo)過1. 2時燒損並不顯 著增加,因為,此(cǐ)時氧化速度主要取決於氧氣的擴散速(sù)度。鋼坯的 表麵氧化反應方(fāng)程如下:
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在還原性氣氛中生成的(de)氧化(huà)鐵皮其質地致密(mì),黏著在鋼坯表 麵不(bú)易脫落,容易造成線材(cái)表麵缺陷。當鋼內銘、鐐、矽、鋁(lǚ)的含量 增高時,生成氧化鐵皮的(de)過程(chéng)減慢,減少氧化的作用。
(2)
加熱溫度的影(yǐng)響。鋼坯(pī)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(huà)量急(jí)劇上升。若以(yǐ)鋼坯在900°C時的氧化(huà)燒(shāo)損量為1,則 1000°C時為2,H00°C時為4,1200°C時為(wéi)8〜9,1300°C時可(kě)達十 幾或更多。在1270笆以下生(shēng)成的氧化鐵皮易脫落,在1300°0以(yǐ)上 生成(chéng)的氧化鐵皮不易脫落。
(3) 加熱時間的影響。加熱時(shí)間愈長,生成的氧化鐵皮愈多, 鐵皮(pí)層也越厚且不(bú)易脫(tuō)落(luò)。尤其是在高溫段(duàn)停留時間越長,氧化 燒(shāo)損越嚴重。在H00°C溫度(dù)下每多停留止,氧化燒損率增加 0.5%以(yǐ)上(shàng)。
(4) 鋼的化學成分的影響。鋼中含有銘、鐐、矽、鎰等元素時 氧化後生(shēng)成很致密的氧化膜,能阻止金屬原子向外擴散(sàn),阻止氧向(xiàng) 金屬內部(bù)氧(yǎng)化,從而降低氧化速度。耐熱鋼之(zhī)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(mì)而又不易脫 落的氧化膜,起到隔離作用。
