【正文】 酸洗線教程 1 酸洗車間的作用 我廠一期的建設(shè)共分四條線：酸洗。 冷軋、鍍鋅和彩涂。 熱軋板卷 （ ,5801680mm） 140 萬(wàn)噸 60 萬(wàn)噸 65 萬(wàn)噸 連續(xù)酸洗線 單機(jī)架冷軋 30 萬(wàn)噸 15 萬(wàn)噸 酸洗商品卷 30 萬(wàn)噸 連續(xù)鍍鋅線 30 萬(wàn)噸 冷軋商品卷 鍍鋅商品卷 連續(xù)彩涂線 彩涂商品卷 從上圖可 以看出冷軋廠所有 的商品板卷首先都要進(jìn)行酸洗處理 ， 酸洗生產(chǎn)線即是酸洗商品卷的最后一道工序 ， 又是其他生產(chǎn)線的第一道工序 。 2 酸洗機(jī)組的技術(shù)進(jìn)步和常見的酸洗形式 2． 1 酸洗機(jī)組的技術(shù)進(jìn)步 2． 1． 1 湍流式酸洗 60 年代以前冷軋?jiān)系某[主要是用硫酸酸洗。這種方法廢酸不能完全回收，鋼的損耗也較大。 1959 年奧地利魯特納發(fā)明了鹽酸酸洗廢液再生方法，鹽酸可以完全回收，產(chǎn)生的鐵粉也可做高檔的磁性材料，這樣鹽酸酸洗法成為成本低、酸洗帶鋼表面質(zhì)量好的工藝而得到普遍發(fā)展。這時(shí)酸洗槽由深槽逐步發(fā)展為淺槽。1983 年原西德 MDS 公司開發(fā)出湍流式酸洗新技術(shù)。其特點(diǎn)是將酸洗液送入很窄的酸洗室槽縫中，使酸洗液在帶鋼表面上形成湍流狀態(tài)。這種工藝已不存在深槽的概念，帶鋼在一條很窄的溝槽中運(yùn)行并處于張力狀態(tài)，酸的流動(dòng)方向與帶鋼的運(yùn)行方向相反。這種酸洗技術(shù)提高了酸洗效率，改善了酸洗質(zhì)量。同樣的酸液溫度及帶鋼條件，湍流式機(jī)組的功能與傳統(tǒng)的深槽、淺槽機(jī)組 3 種傳統(tǒng)酸洗方式的比較見表 114。 自從 80 年代推出湍流酸洗以來(lái)，淺槽湍流酸洗機(jī)組因其造價(jià)低、酸洗事故處理時(shí)間短而很快發(fā)展起來(lái)。原西德波鴻、澳大利亞 BHP、日本住友金屬、日本和歌山、日本神 鋼加古川冷軋廠、比利時(shí)西格馬 公司等于 19861990 年先后建成并投產(chǎn)了湍流酸洗機(jī)組。這種機(jī)組的年產(chǎn)量從 60萬(wàn) t 發(fā)展到最大達(dá) 250 萬(wàn) t。 2． 1． 2 機(jī)械除鱗法 工序的邊疆化導(dǎo)致復(fù)合除鱗技術(shù)的發(fā)展。在傳統(tǒng)的化學(xué)酸洗的基礎(chǔ)上增加了機(jī)械方式除鱗。機(jī)械除鱗法有：反復(fù)彎曲法、軋制法、噴丸法、 NID 法及 APO 法等。 NID 法（用高壓水噴鐵砂漿的除鱗法）是 1973 年日本石川島播磨公司開發(fā)的，其原理是將鐵砂送入高壓水流，通過扁縫式噴嘴，形成鐵砂流布滿鋼帶的橫向表面。新日鐵八幡廠一號(hào)酸洗機(jī)組的改造即在機(jī)組入 口處增設(shè)了延伸率高達(dá) 3%7%的 PV 軋機(jī)進(jìn)行破鱗，并采用一 NID 機(jī)械除鱗裝置。 改造后除鱗速度由 180m/min 提高到 250m/min，并且用 NID 機(jī)械除鱗裝置代替酸洗槽及回收放心酸系統(tǒng)，可以節(jié)省投資。 NID 法在日本東芝（橫濱）電氣公司、川崎水島工廠，以及美國(guó)、德國(guó)、法國(guó)等均得到了實(shí)際運(yùn)用。我國(guó)昆明工學(xué)院將噴嘴除鱗技術(shù)應(yīng)用于窄帶鋼的除鱗，使用效果很好。重鋼四廠新華通訊社軋車間用 10MPa 以上的高壓水將濃度在 60%以上的燒結(jié)用鐵粉漿中噴出，在空中形成高能量水錘打到鋼表面上，取得了很好的除鱗效果。用噴漿 法代替過去的噴丸法，噸鋼成本降低 5 倍。 也可將噴砂除鱗和酸洗除鱗聯(lián)合使用，如硅鋼片廠 70%靠噴砂除掉鐵皮， 30%用鹽酸洗掉鐵皮。這種復(fù)合式工藝技術(shù)也是可行的。 1989 年原蘇聯(lián)切列流維茨廠建成并投產(chǎn)了連續(xù)研磨除鱗（ APO）生產(chǎn)線。該生產(chǎn)線可處理厚度為 、寬度為 9001550mm、抗拉強(qiáng)度達(dá) 650MPa 的碳素鋼和低合金鋼帶鋼，最大線速度為 90m/min，年產(chǎn)量達(dá) 5060 萬(wàn) t。由于不使用酸，解決了因用酸而引起的一系列生態(tài)問題，特別對(duì)不銹鋼的處理，尤為優(yōu)越。這種方法就用范圍廣、生產(chǎn)成本 低。 機(jī)組由通用的開卷機(jī)、焊接機(jī)、活套裝置、拉伸矯直機(jī)、 3 個(gè)串聯(lián)的 APO 研磨倉(cāng)和卷取機(jī)組成。設(shè)在 APO 倉(cāng)前的拉伸矯直機(jī)使鋼帶產(chǎn)生 5%以上的伸長(zhǎng)量，使鱗皮破裂及部分脫落，然后通過 APO 倉(cāng)，在冷模鑄造的小顆粒磨料的研磨下實(shí)現(xiàn)除磷。磨料是 100500um的磁性冷鑄片狀顆粒，在外力作用一被壓入帶鋼表面，同時(shí)磨料一起從工作倉(cāng)運(yùn)往分離系統(tǒng)。在那里， 515um 的細(xì)鱗皮從磨料中分離出來(lái)，純磨料又被送回研磨倉(cāng)。磨料使用 23 個(gè)月以后更換。 該廠各工段在很大程度上封閉和防塵的，還安裝了除塵系統(tǒng)。 噴漿除鱗（ NID）、 APO 研磨除鱗等新的機(jī)械除鱗法，具有投資省、生產(chǎn)成本低、污染小等優(yōu)點(diǎn)，因此有廣闊的發(fā)展前途。它即可單獨(dú)完成帶鋼除鱗，也可以與酸洗聯(lián)合除鱗，以回憶除鱗速度，所以也適用于已有酸洗線的改造，尤其對(duì)合金鋼和有色金屬的除鱗，機(jī)械法比酸洗法具有更大的優(yōu)勢(shì)。 2． 1． 3 推式酸洗 推式酸洗機(jī)組是靠開卷機(jī)和各處的夾送輥將鋼帶向前推進(jìn)的，當(dāng)帶鋼頭部被卷取機(jī)咬入后，帶鋼被拉著進(jìn)行酸洗，故準(zhǔn)確地說(shuō)，應(yīng)稱之為推拉式酸洗。它有以下優(yōu)點(diǎn)： （ a）機(jī)組設(shè)備簡(jiǎn)單、投資省。由于它沒有焊機(jī)及入、出口活套裝置，所以設(shè)備組 成簡(jiǎn)單，機(jī)組長(zhǎng)度可縮短，減小占地面積，節(jié)省基建投資。 （ b）生產(chǎn)品種多、適應(yīng)性強(qiáng)、不銹鋼、高碳鋼、碳結(jié)鋼，有色合金等材搟的熱軋帶鋼均可酸洗，對(duì)帶鋼厚度的適應(yīng)范圍也大，通常連續(xù)酸洗機(jī)組帶鋼厚度不超過 7mm，而推拉機(jī)組可以提高到 1012mm。 （ c）工藝操作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)工人比連續(xù)式少三分之一。 它的最大不足是沒有焊接機(jī)，不能為后工序拼卷以增加卷重，但熱軋卷重的增大，也已對(duì)此給以彌補(bǔ)。推式機(jī)組工藝速度低，產(chǎn)量低，但只要酸配備必要的檢測(cè)儀表及自動(dòng)控制裝置，進(jìn)行高速酸洗是完全可行的。美國(guó)格瑞鋼公司、德 國(guó)布德魯斯特殊鋼廠的機(jī)組速度已達(dá)到 120m/min，我國(guó)益昌薄廠的推式酸洗機(jī)組速度已達(dá) 120180m/min。魯斯納公司的一條工業(yè)性推式酸洗試驗(yàn)機(jī)組，其最在工藝速度可達(dá) 200m/min，年產(chǎn)量為 100 萬(wàn) t。 2． 1． 4 激光焊機(jī)的采用 焊機(jī)是酸洗設(shè)備中非常重要的設(shè)備，它的好壞不僅影響酸洗生產(chǎn)，而且影響其他工序的生產(chǎn)。為此除不斷完善改進(jìn)閃光焊機(jī)外，某些工廠還安裝了激光焊機(jī)。閃光焊機(jī)適合于低碳鋼、低合金鋼、低硅鋼，激光焊機(jī)適合于高碳鋼、合金鋼、電磁鋼板、不銹耐熱鋼板。從焊攔時(shí)間看，兩者相差不多，激光焊機(jī) 的熱影響區(qū)小于閃光焊機(jī)。激光焊機(jī)設(shè)備造價(jià)雖略高，但機(jī)組生產(chǎn)品種多。一般還可同時(shí)采用兩種焊機(jī)，如日本川崎公司水島工廠 2 號(hào)酸洗線及千葉廠 4 號(hào)酸洗線，在入口段保留原有閃耀焊機(jī)，并增設(shè)了激光焊機(jī)，并根據(jù)生產(chǎn)品種交替使用，其焊縫軋住率兩種焊機(jī)基本相當(dāng)。這對(duì)于高碳鋼、硅鋼、合金鋼來(lái)說(shuō)相當(dāng)不易，水平很高。 2． 2 常見的酸洗形式 在冶金工廠中，帶鋼酸洗設(shè)備有三種形式，即半連續(xù)式酸洗（推拉式酸洗）機(jī)組、連續(xù)臥式酸洗機(jī)組和連續(xù)塔式酸洗機(jī)組。 2． 2． 1 半連續(xù)酸洗機(jī)組 半連續(xù)酸洗機(jī)組也稱推式（或推拉式）酸洗機(jī)組。它的工藝過程是： 帶鋼板卷經(jīng)開卷之后，隨之進(jìn)入矯直機(jī)矯直帶鋼，以保證帶鋼順利通過機(jī)組，被矯直的帶鋼經(jīng)酸洗槽內(nèi)的酸液除掉其表面的氧化鐵皮；隨后進(jìn)入清洗槽，以除去帶鋼自酸槽中帶出的殘酸，再經(jīng)熱風(fēng)烘干裝置將其表面烘干，最后經(jīng)過剪邊、切掉頭尾舌頭并在卷取機(jī)上卷成帶鋼卷。 半連續(xù)酸洗機(jī)組由于它沒有頭部的剪切機(jī)、除鱗機(jī)（或拉矯機(jī)）、焊接機(jī)、活套車（或活套坑）等設(shè)備，而且輸送輥道和拉料輥的數(shù)目也比連續(xù)酸洗機(jī)組少得多，機(jī)組的機(jī)械設(shè)備壓縮到了最低限度，因此它的造價(jià)比較便宜。 同連續(xù)酸洗機(jī)組比較，半連續(xù)酸洗機(jī)組設(shè)備的簡(jiǎn)化，大大地縮短了機(jī)組的長(zhǎng)度 ，減少了占地面積，提高了機(jī)組的生產(chǎn)率，并簡(jiǎn)化了操作同時(shí)生產(chǎn)的帶鋼品種也較多。因此半連續(xù)酸洗機(jī)組在一定程度上得到推廣。 半連續(xù)酸洗機(jī)組的主要缺點(diǎn)是不能并卷。因此，對(duì)于采用小卷重板卷的冷軋廠不推薦這種機(jī)組。最后陸續(xù)興建的熱連軋機(jī)，所生產(chǎn)的熱軋板卷重量可達(dá) 1540t，冷軋之前不再需要并卷，在此條件下，當(dāng)冷軋廠生產(chǎn)能力不大或中等時(shí)，可以采用半連續(xù)酸洗機(jī)組。 2． 2． 2 連續(xù)臥式酸洗機(jī)組 這種酸洗機(jī)組所以被稱為連續(xù)的，是因?yàn)閹т撨B續(xù)地通過盛有酸溶液的酸洗槽。為了使過程連續(xù)將后一卷帶鋼的端頭與前一卷帶鋼的尾端焊接起來(lái)， 再?gòu)乃嵯床弁ㄟ^，待帶鋼卷到一定重量，切斷帶鋼，并把卷成的帶卷卸下。連續(xù)酸洗機(jī)組根據(jù)工作性質(zhì)可分為 3 部分或稱 3 段。其中，上料、拆卷、破碎帶鋼表面氧化鐵皮、矯直、切頭切尾、焊接、光整為原料準(zhǔn)備段；拉矯、酸洗、漂洗、烘干為酸洗工藝段；剪邊、涂油、卷取及卸下帶鋼卷為酸洗成品段。連續(xù)酸洗機(jī)組的 3 段，也可按照帶鋼的運(yùn)行方向，稱之為頭部、中部、尾部。 由于機(jī)組各段工作性質(zhì)的特殊性和工作速度上的差異，所以要將這 3 段緊密地聯(lián)系起來(lái)，實(shí)際上這是不可能的。為了保證各段工作的獨(dú)立性，滿足酸洗段的連續(xù)運(yùn)行，特在機(jī)組每?jī)啥沃g各設(shè)立一 個(gè)活套車，以儲(chǔ)備一定數(shù)量的帶鋼。帶鋼的儲(chǔ)量是不固定的，在帶鋼（上料），卸下帶鋼卷（卸料）及生產(chǎn)的期間內(nèi)，儲(chǔ)備量會(huì)增大或減少。 2． 2． 3 連續(xù)塔式酸洗機(jī)組 連續(xù)塔式酸洗機(jī)組，就是帶鋼連續(xù)在立式的塔中運(yùn)行時(shí)，將熱的鹽酸溶液噴射到帶鋼表面上，以去除帶鋼表面氧化鐵皮的酸洗方法。帶鋼在塔內(nèi)由下而上，然后再由上而下運(yùn)行一個(gè)來(lái)回，或幾個(gè)來(lái)回，形成所謂的單套塔、雙套塔和多套塔等型式，一般采用單套酸洗塔或雙套酸洗塔，單套塔允許高度較高，雙套塔一般都在 30m以下。 塔式連續(xù)酸洗機(jī)組也有一系列的缺點(diǎn)。 a、 是中產(chǎn)有一個(gè)高高的酸洗塔， 橋式吊車無(wú)法通過，使生產(chǎn)的一些設(shè)備和和身維修不太方便，這樣就增加了停車檢修的時(shí)間； b、 塔內(nèi)帶鋼的對(duì)中比較復(fù)雜，尤其是有鐮刀彎的帶鋼，而且塔越高，對(duì)鐮刀彎的要求也越高； c、 帶鋼在塔內(nèi)斷帶時(shí)，重新穿帶比較困難； d、 帶鋼在較高的塔內(nèi)運(yùn)行時(shí)，往往會(huì)產(chǎn)生較大的擺動(dòng)，有時(shí)還會(huì)打壞噴酸的噴嘴。 3 原材料 、產(chǎn)品、有效作業(yè)時(shí)間及產(chǎn)量 3． 1 原材料 我廠使用的原材料是 熱軋薄板廠生產(chǎn)的熱軋板卷 ,厚度為 ~,寬度為850~1680mm 鋼種為 CQ,DQ,HSLA..它的成分及卷取溫度等等對(duì)酸洗的效果 ,酸洗的時(shí)間起 到了決定性的影響 . 熱軋薄板廠一般采用三高一低的軋制制度 ,即 :熱軋前將板坯加熱到 1200 度的高溫 ,使 AlN 全部溶解 ,再延長(zhǎng)加熱時(shí)間一般為 小時(shí) ,粗軋開軋溫度不小于 1150度 ,并要求連軋的開軋溫度為 1000 攝 氏 度 ,同時(shí)保證終軋溫度在 860~890 度左右 ,軋完后急冷至 600 度以下卷取 ,其核心思想是使 AlN 以過飽和狀態(tài)溶解在鋼中 ,也就是說(shuō)對(duì)于不同的鋼板 ,它的卷取溫度主要取決于它的成分 . 我廠的原料的材質(zhì)與卷取溫度如下 : CQ 550~610 DQ 550~650 HSLA 550~650 由于成分和卷取溫度的不同在帶剛表面產(chǎn)生的氧化物的結(jié)構(gòu)與厚度也就不同 ,所以酸洗時(shí)間也就不同 ,我廠不同品種的 酸洗時(shí)間為 : 卷取溫度為 580 度的鋼卷 18 秒 卷取溫度為 610 度的鋼卷 20 秒 卷取溫度為 650 度的鋼卷 23 秒 3． 2 產(chǎn)品 酸洗線年產(chǎn)的 140 萬(wàn)噸酸洗卷除 65 萬(wàn)噸直接作為商品卷 外 ,其余大部分供冷軋作為原材料 ,對(duì)于冷軋而言酸洗板卷的幾何尺寸 .殘余氯離子含量和表面的光潔度等等直接制約了冷軋后薄板的質(zhì)量 原材料和成品 參數(shù)見下表 原材料 (入口 ) 產(chǎn)品 (出口 ) 產(chǎn)量 1,468,400 噸 /年 1,417,000 噸 /年 材質(zhì) CQ,DQ,HSLA CQ,DQ,HSLA 最大屈服強(qiáng)度 350Mpa 350MPa 最大拉伸強(qiáng)度 610Mpa 610MPa 卷取溫度 550610℃ /CQ 550650℃ / DQ,HSLA 鋼卷頭尾超標(biāo) ≤ 10m 鋼板厚度 鋼板寬度 850— 1680mm 820— 1680mm 卷徑 ∮ 762mm ∮ 610/508mm 最大鋼卷外徑 ∮ 2025mm ∮ 1950mm 最小鋼卷外徑 ∮ 1000mm ∮ 1000mm 最大卷重 30 噸 噸 最大單重 18kg/mm 18kg/mm 平均單重 16kg/mm 16kg/mm 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) JIS G3131/CQ,DQ JIS G3135/HSLA 平整度 ≤ . 塔型 ≤ 50m