涟钢 1720 酸轧线酸洗表面黑色条纹成因分析及对策

热轧基板样品 针对热轧基板，我们进行了以下试验进行验证。 2.2.1氧化层分析 本次试验主要目的在于了解联钢热轧板氧化层厚度（见图4）以及氧化层与基板之间化学元素分布情况（见图5）。同时对图4中方框区域进行EPMA分析，主要元素分布情况如图5所示。 2.2.2热轧卷静态酸洗试验 为验证现场设备及工艺的稳定性，增加与同类钢厂的可比性，对酸洗工艺和酸液质量进行进一步验证。在同等条件下，对联钢及其他钢厂的热轧板进行了静态试验。并用相机记录各时段的图片（见图6）。 2.2.3静态试验样品分析我们对所制作的静态样品进行电子显微镜分析，对比黑区和非黑区元素分布情况如图7所示。由酸洗样品（1）可以看出，经过酸洗后，带钢上下表面出现明显的黑白条纹，整个板面从宏观上看呈现黑色（见图1）；（2）从成分上看，整块板的元素含量比较一致，但Cu、Ni含量与标准相比过高（见表1）；（3）对样品进行部分打磨后，可以看出未打磨区域的As、Cu、Ni含量高于打磨区域（见图2，从右侧谱图可以看出颜色越浅含量越高），初步可以肯定As、Cu、Ni含量偏高是产生黑条纹的主要原因。 从图中可以看出冷轧酸洗，带钢表面已无氧气，说明酸洗已彻底，可以排除氧化铁的影响。

技术研究 36 热轧基板 （1）莲钢氧化层为6.0μm，对氧化层与基板间区域进行EPMA分析可知，As、Cu、Ni在莲钢热轧板氧化层与基板界面处富集，界面处三种元素含量明显高于氧化层与基板中（见图5）。 （2）从莲钢热轧板静态试验可以明显看到，在前20秒内，莲钢只有少量氧化皮脱落，而其他厂则出现了大量的铁基，在30秒时，两者差别最小，说明铁基已基本脱落，但到了40秒时，其他厂的氧化皮明显比莲钢的白很多，表面基本看不到织构，而莲钢则出现了明显的黑色条纹区域； 而50s后由于带钢酸洗过度，二者均整体发黑（为方便观察，连钢试样略窄）。（3）静态试验后对带钢黑色区域进行显微分析观察结果为：黑色部分呈岛状分布，其中As、Cu、Ni元素含量大于周边部分，其分布形状与肉眼所见的条纹基本对应（见图7）。结论综合以上分析，产生黑色条纹主要有以下原因：（1）基体表面As、Cu、Ni元素严重富集；（2）从工艺上看，只有在冶炼中才会有部分元素超标，只有在铸造或热轧过程中，As、Cu、Ni才会富集在氧化层与基体之间；（3）由于Fe-Cu、Fe-Ni均为耐蚀合金，因此酸洗时间比正常时间长。 按照正常设计的酸洗时间是不可能去除黑色条纹的。

冶炼工艺优化冶炼过程中，需要对加入的废钢进行严格检验，避免部分杂质元素超标的废钢流入，导致钢水中元素成分超标。因此需要改进废钢的检验方式，即由原来的“二人操作、协商订货”模式改为现在的“三人操作、分开订货”模式。同时优化配料技术，合理添加适量的HBI、生铁及残余元素含量低的优质废钢，有效稀释钢中的残余元素，提高钢的质量和洁净度。提高热轧加热炉的加热温度。通过一系列优化试验发现，加热温度为1000℃时，Cu和Ni并不是完全沿基体与氧化层界面富集，而是弥散分布在界面附近的氧化层中。 当加热温度升至1100℃时，沿基体与氧化层界面处开始形成富Cu、Ni相，并向基体表面晶界渗透；在1200℃时，Cu、Ni不仅在界面处富集，而且沿晶界渗透。最后，当加热温度升高到1300℃时，由于扩散速度加快，基体与氧化层界面附近Cu、Ni含量减少。因此，提高热轧加热炉加热温度也是降低界面元素含量的一种方法。