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纯铁带钢退火后表面碳黑的产生机理

在退火加热初期，附着在冷轧纯铁带钢表面的乳化液及残留的油类等杂质随着加热温度的升高和时间的延长，逐步蒸发出水蒸气和气态的碳氢化合物。水分约在100℃ 开始蒸发，油类加热到190℃ 左右开始挥发，温度上升到300～600℃之间时，未随热气体排出的碳氢化合物开始分解发生热分解反应。碳氢化合物高温分解产物除氢气外，主要为饱和烃中的甲烷及不饱和烃中的乙烯和丙烯。甲烷在高温下继续发生分解形成活性碳原子，活性碳原子较易被吸附到带钢表面并结合成分子碳，在带钢表面形成碳黑或焦炭状的固体沉积物，温度的升高和氢气 浓度的降低会使正向反应加剧，析出活性碳原子，在带钢表面形成碳黑。而当退火炉内存在过量氢气时，可以延缓碳氢化合物挥发气体的分解过程，阻止不饱和碳氢化合物的形成和碳黑的产生 ，并有助于还原积碳，使氢气直接与积碳发生反应，生成甲烷气体，从而消除积碳。因此，针对冷轧纯铁带钢退火后表面局部发黑的问题，可采取在300～600℃温度范围内保持均衡的升温速度及大流量吹氢的措施来解决。