酸洗线的目的、原理、操作和注意事项

wangshuailing

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一、目的

    酸洗线的目的有四个：



1、除去热轧板卷表面氧化铁皮



   热轧板卷系在终轧温度800—900℃高温下经受热轧，因此，在带钢表面生成大量氧化铁皮。这种氧化铁皮给冷轧操作带来了障碍，损坏了产品表面的美观，同时，也妨碍镀层性能、喷涂性能。为除去这种氧化铁皮通常采用机械法和化学法相结合的方法。所谓机械法是采用除鳞机进行弯曲加工使氧化铁皮中发生龟裂，容易和酸接触而除掉氧化铁皮的方法。所谓化学法是使氧化铁皮和酸发生反应而除去氧化铁皮的方法。所使用的酸通常是硫酸或盐酸。盐酸和硫酸相比较，具有与氧化铁皮反应快、生成的铁盐在盐酸中溶解度大等优点，因此，可加快酸洗线的速度，提高了生产效率。



2、板卷的连接(焊接)



   为提高后部工序的作业率和收得率，把几个热轧板卷接头焊接起来，形成一个大板



卷。



3、侧剪边



热轧板卷的板宽全长未必均匀，并且由于边缘存在有龟裂的情况，故通常进行侧剪边。



4、涂油



为防止板卷在卷取运输中产生伤痕，防锈或作为轧制顶涂敷，依照以上不同用途涂敷各种油(把这种操作总称预涂油)。





二、原理



1、氧化层构成



氧化铁皮是钢在高温下与氧反应而形成的，外层与氧接触更充分，金属与氧反应更彻底。由金属基体向外依次为氧化亚铁FeO、四氧化三铁Fe3O4、三氧化二铁Fe2O3，其中氧化亚铁层最厚，如图。






影响带钢氧化层厚度的主要因素：



带钢终轧和卷取温度；



带钢冷却时间；



氧化气氛；



钢的化学成分。



2、与盐酸的反应



在使用盐酸进行酸洗时，由于盐酸和Fe2O3发生反应最快。基体铁(Fe)比氧化铁皮更容易溶解，容易形成所谓的过酸洗状态，所以，为防止产生过酸洗，添加少量的控制剂，在铁表面形成保护膜，起防止基体铁受酸腐蚀作用。酸洗槽中，酸液浓度、温度、控制剂量都要严格掌握。







   三种氧化铁均能很好地溶于盐酸，各种化学反应中，以氧化亚铁FeO为主，生成氯化亚铁和水。



FeO+2HCl=FeCl2+H2O



   影响反应进行的主要因素：



盐酸浓度高有利于反应进行，但过高会增加酸挥发，使酸耗增加，一般控制在10%-20%；



酸液温度高有利于反应进行，但过高也会增加酸挥发，使酸耗增加，一般控制在80℃-90℃；



氯化亚铁FeCl2浓度高不有利于反应进行，过高时应更换酸液和冲洗酸槽，一般不超过280g/l。




三、设备和操作



带钢酸洗所使用的设备是连续酸洗设备，尽管各个设备间存在某些不同，但其典型例子如下图所示。热轧板卷用开卷机开卷，经焊接、在酸洗槽中除去氧化铁皮、水洗、烘干后，进行侧剪边、涂油，最后卷取。






开卷机：开卷机是热轧板卷的放料装置，根据需要，为使氧化铁皮中发生龟裂，设置加压辊、校平辊。



破鳞机：破鳞机是为使氧化铁皮中发生龟裂，在酸洗槽中很容易除去氧化铁皮而设置的装置，破鳞机有与开卷机组合在一起的，有设置在活套坑、活套车前和酸洗槽前的。



下切式剪切机：下切式剪切机是切掉热轧板卷端头用的。为焊接板卷，端头要切成直线。另外，对焊接作业、下部工序作业有害的端头不良形状和缺陷也应切去。



焊接机：如前所述，为加大板卷，让带钢通过连续作业线进行焊接。焊接方法有很多种，但通常采用闪光对焊焊机。它是通以大电流，使前端熔融，在高压下进行对接的焊接带钢的方法。另外，还有的采用氩弧焊设备。



焊缝清理机：铲平焊接时形成的焊缝隆起，使之和其他基体部分厚度相同。



精除鳞机：利用毛刷和高压水使龟裂的氧化铁皮尽量剥落，可以有效地提高酸洗效果并降低酸耗。



活套：这是一种当焊接作业等时，保证带钢在酸洗槽中仍能连续酸洗，而存贮1～3个热轧板卷数量带钢的存贮设备。酸洗槽中的带钢移动一停止就变成过酸洗，这样在轧制作业中有时会造成事故，或损坏产品的表面美观。



酸洗槽：连续酸洗设备，通常酸洗槽由3～5槽组成串列式配置。槽内的硫酸或盐酸通常浓度是4～25％，由第一槽起浓度逐次变高(液体温度80～100℃)。



清洗槽：酸洗后的带钢首先用高压冷水喷射，然后用温水喷射或在槽中洗去表面残存的酸份和盐份（FeCl2）。



干燥器：对从清洗槽出来的带钢表面进行干燥。



出侧下切式剪切机：板卷达到所规定的大小后，要将带钢切断。



圆盘式剪边机：带钢两边的耳子要连续地切掉，达到所规定宽度，以旋转圆刃修整下来的废金属，或者用碎边机切短，或者以原长卷绕在切边卷取机上的方法进行处理。



涂油器：是往酸洗后的带钢上涂油的装置。



卷取装置：卷取机是卷取带钢的装置，有张力卷取机和无张力卷取机两种。后者卷得有些松散，并且内径也不稳定，故新作业线都改用张力卷取机。




四、缺陷



在冷轧带钢生产中的酸洗工序，有时因酸洗条件不理想，操作不当或某些设备不良，可能会造成各种酸洗缺陷，归结起来，大致有以下几种：



1、酸洗不均  带钢表面个别或局部地方残留着未被酸洗掉的氧化铁皮斑点。



产生原因：        



①带钢在酸洗前没有松卷或松卷不均，表面有相互贴紧现象，酸液不易与其反应。



②酸洗前，带钢表面上有油污等未被清除干净，而阻碍了带钢与酸反应，



③酸洗中，未将带钢反复提升或充分揽动酸液也会产生酸洗不匀的情况。



2、酸洗不足  带钢表面残留着未被酸洗掉的氧化皮，用手抹有黑灰。



产生原因：



①酸液的温度低，浓度不够，或带钢在酸液中的停留时间不够，



②剥壳处理未达到预先要求，酸洗不足的带钢，轻者轧制后带钢表面颜色发暗，严重者氧化铁皮被轧入呈黑斑，氧化铁皮也可能粘在轧辊表面上，大块的氧化铁皮使带钢轧制时不延伸，而造成轧制后带钢出现浪形等缺陷。



解决方法是重新进行酸洗。



3、点状腐蚀  带钢表面上产生点或带状的凹坑。



产生原因：



①酸液温度过高、浓度过高；



②酸洗时间过长，



③酸洗缓蚀剂量不足，至使带钢表面逐渐变粗糙成麻面。



点状腐蚀的带钢，延伸性大大降低，在轧制过程中很容易断裂或破碎，坯料上的细微点状腐蚀一般可通过冷轧得到清除，而成品带钢的点状腐蚀是一种不可清除的缺陷。



4、酸渍、水渍  带钢酸洗后，表面被锈蚀，呈黄色。



产生原因：



①带钢表面经清洗后还残存着少量的酸质，中和不完全，



②带钢表面没有完全干燥而与空气中氧发生反应而锈蚀。



解决方法：清洗槽尽量采用活水，提高中和槽中碱的含量和温度，或增加烘干工序，也可采用钝化处理。



5、氢脆  带钢表面呈现外观为条状的小鼓泡，鼓泡破裂后呈黑色细小裂缝，没有破裂的经轧制后便破裂或裂缝延伸、扩大。并且是无规律的，它直接影响带钢的韧性和塑性。



产生原因：带钢吸收酸洗过程中所析出的氢。   



解决方法：严格按酸洗工艺制度进行酸洗，采用缓蚀剂，酸洗后，采用烘干或将带钢置于空气或清水中若干时间。



6、黑斑  带钢表面呈现形状不同的黑色或成片的黑印。



产生原因：带钢局部有油污点，大片锈痕或水迹，经过热处理后局部氧化，在酸洗时，未予除净而残留在带钢表面上。



解决方法：重新酸洗。



7、红斑  带钢表面呈现赤红色的，有一定深度的斑点。



产生原因：由于炉灰或未除掉的红色氧化铁皮轧入带钢表面，酸洗时未除掉。



解决方法：清刷加酸洗，严重者剥皮处理。   



8、划伤  带钢表面呈连续或断续的长条状且有一定深度的划痕。带钢划伤后经轧制，会在表面留下划痕，如果划伤深度超过带钢厚度允许偏差一半时，一般轧制后也不能消除。



产生原因:带钢在运动或卷取等过程中，与带有尖角的异物或机械作用所致。



解决方法，加强责任制，认真按工艺制度和操作规程工作，维护好设备，避免有棱有角的物体与带钢接触。

盐酸酸洗溶液的化学分析



  (一)酸度



  1、试剂



  1)碳酸钠溶液0.4N



  2)甲基橙指示剂0.1％



  2、分析方法：吸取溶液2ml溶液，置于250ml锥形瓶中，加50ml水，放3滴甲基橙指示剂，然后用碳酸钠溶液滴至黄色即为终点。



  3、计算方法：



  酸度％=V/D*0.73%



  式中V——滴定时消耗的碳酸钠溶液毫升数



       D——酸洗溶液的比度



  (二)亚铁



1、试剂



1)重铬酸钾溶液0.1N



2)0.5％浓度二苯胺磺酸钠溶液



3)盐酸溶液1:1



4)硫磷混合酸



5)10％浓度的二氯化锡溶液



6)二氯化汞饱和溶液



2、分析方法：吸取2ml酸洗液置于250ml锥形瓶中，加1:1盐酸10ml，加热到溶液沸腾，趁热滴入几滴SnCl2溶液，并不断摇荡烧开以混合之，此时氯化铁还原为氯化亚铁，待溶液稍冷后立即加入HgCl2和硫磷混合酸l0ml，稀释至l00ml，静置2分钟，二苯胺磺酸钠作指示剂，用重铭酸钾标准溶液滴定至溶液突然变为紫色表示终点己到。



3、计算：FeCl2=63.4NV(克/升)



式中：N——重铬酸钾标准溶液的实际当量浓度



      V——滴定时所消耗的重铬酸钾标准溶液的体积毫升数

zhd1998cn

不知道这是哪里的观点，是否适合于大型化、连续化的现代冷轧业呢

crystalplanesun

论坛里好多好资料啊 值得学习