[发明专利]一种基于氢气还原修补热轧钢板表面氧化铁皮裂纹的方法

说明书

一种基于氢气还原修补热轧钢板表面氧化铁皮裂纹的方法，涉及一种修补钢板表面的方法，所述方法通过氢气还原的方法将热轧钢板表面氧化铁皮还原成铁，还原形成的铁修补氧化铁皮在热轧过程、冷却过程和平整过程中所产生的裂纹，改善钢板的表面粗糙度；本发明根据热轧钢板表面氧化铁皮的组织为外层的Fe₃O₄、内层为先共析的Fe₃O₄和共析组织，同时还有残留的FeO，将热轧钢板经过不同浓度的氢气和氮气混合气体还原后，新形成的还原铁可以修补由前面几道工序（热轧、冷却、平整等）产生的表面裂纹。不仅可以提高热轧钢板的表面质量，降低了钢板表面的粗糙程度，同时热轧钢板作为镀锌基板，还可以改善镀锌板的表面质量。

技术领域

本发明涉及一种修补钢板表面裂纹方法，特别是涉及一种基于氢气还原修补热轧钢板表面氧化铁皮裂纹的方法。

背景技术

热轧钢板由于生产温度高，并且处在空气条件下，在热轧的过程中不可避免要产生氧化铁皮。热轧钢板很多表面质量问题都是由氧化铁皮引起的。例如：麻点、麻面、氧化铁皮压入和红色氧化铁皮等。在热轧过程中钢板表面发生氧化铁皮破裂和鼓泡是引起表面缺陷的直接原因。

传统工艺条件下，热轧钢板经过酸洗后表面氧化铁皮被洗掉。作为镀锌的基板，先经过还原退火后进入锌锅进行镀锌。酸洗作为传统热镀锌流程中的高污染环节，增本降效的同时带来一系列质量问题，亟需工艺技术创新和生产流程优化，降低能源和资源消耗、保护生态环境，实现绿色制造。目前关于清洁去除氧化铁皮的方法有很多，例如机械除鳞和利用还原性气氛除鳞。例如申请号为201110158729.8《热轧带钢连续还原除鳞方法及其装置》的专利申请提供了一种利用还原性气体将热轧带钢表面的氧化铁皮还原成金属铁，利用高速旋转的钢丝刷对带钢表面进行清刷，再经平整消除表面缺陷后冷却到室温的方法。经过这种方法处理后的带钢表面粗糙度高，影响后续镀锌板的表面质量。申请号为201310714802.4《一种基于氧化铁皮还原的热轧带钢免酸洗热镀锌方法》的专利申请提供了一种通过升温、气体还原氧化铁皮和镀锌的方法。该申请专利通过控制升温调整热轧带钢的氧化铁皮结构，将还原退火的热轧带钢在氢气气氛中还原，然后进行热镀锌，在减少环境污染的同时，优化还原镀锌的效果。虽然通过还原退火的方式能还原氧化铁皮，但还原并不完全，同时该专利重点专注的是氧化铁皮组织的转变和镀锌后的表面质量，但没有关注热轧带钢经还原后的表面裂纹和缺陷的情况对后续镀锌板表面质量的影响。发明内容

本发明的目的在于提供一种基于氢气还原修补热轧钢板表面氧化铁皮裂纹的方法，本发明将热轧钢板经过不同浓度的氢气和氮气混合气体还原后，新形成还原铁修补由前面几道工序（热轧、冷却、平整等）产生的表面裂纹；不仅提高热轧钢板的表面质量，降低了钢板表面的粗糙程度，同时热轧钢板可以作为镀锌基板，改善镀锌板的表面质量。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于氢气还原修补热轧钢板表面氧化铁皮裂纹的方法，所述方法通过氢气还原的方法将热轧钢板表面氧化铁皮还原成铁，还原形成的铁修补氧化铁皮在热轧过程、冷却过程和平整过程中所产生的裂纹，改善钢板的表面粗糙度；

该方法包括以下过程：

升温：在加热炉中，将带有氧化铁皮的热轧钢板以5-20℃/min的升温速率升高到目标温度900-1000℃，升温段炉内气氛为氮气；

等温：加热到目标温度后，充入体积分数为10%-30%氢气，其余为氮气的混合气体；等温还原时间为30-600s；

冷却：等温还原后，充入氮气，待炉内氢气排尽后，将热轧带钢从炉内取出在空气中自然冷却到室温。

所述的一种基于氢气还原修补热轧钢板表面氧化铁皮裂纹的方法，所述热轧钢板表面氧化铁皮的厚度为7-15μm。