【正文】 溶液中是比較難于溶解的。5．1．5帶鋼表面氧化鐵皮的可酸洗性熱軋帶鋼的可酸洗性和氧化鐵皮的形成一樣，與很多因素有關(guān)，如氧化鐵皮的粘附強(qiáng)度、鋼的成分、機(jī)構(gòu)變形的種類和程度、氧化鐵皮的結(jié)構(gòu)及厚度、表面污染（例如油脂引起的污染）、表面缺陷、酸洗劑的種類和成分以及酸洗時(shí)的工作條件等。隨著氧化鐵皮厚度的增大，顏色逐漸由橙變成黃、綠、青、藍(lán)、紫等。仔細(xì)地觀察帶鋼表面的顏色會(huì)發(fā)現(xiàn)，往往帶鋼邊部較寬度中間部分顏色深些。其中最內(nèi)層的富氏體（FeO）層，大約占整個(gè)氧化鐵皮厚度的80%，是氧化鐵皮最厚的一層；中間的磁性氧化鐵Fe3O4占整個(gè)氧化鐵皮厚度的18%；而最外層的Fe2O3，僅占氧化鐵皮厚度的2%。5．1．4．4氧化鐵皮的厚度前面說(shuō)過(guò)，對(duì)普碳鋼而言，帶鋼冷卻的條件和速度、帶鋼的終軋溫度及卷取溫度等，對(duì)帶鋼表面氧化鐵皮的厚度有著直接的影響。鐵皮的附著力決定于氧化的時(shí)間及鋼板的化學(xué)成分，這是由于長(zhǎng)時(shí)間氧化，鋁、錳、硅等元素在鐵皮與金屬之間析出，使內(nèi)層氧化鐵皮成為含有各種氧化物的混合物。 Fe3O4的破壞力約為40Mpa；Fe2O3的破壞應(yīng)力約為10Mpa。5．1．4．3氧化鐵皮在金屬附著力各種氧化鐵皮與基體鐵的附著力是不同。氧化鐵皮內(nèi)應(yīng)力的大小與金屬表面狀態(tài)有關(guān)，金屬表面越粗糙，則內(nèi)應(yīng)力就越大，氧化鐵皮破碎和脫落的可能性也就越大。由于體積增大，因而在平行于金屬表面的方向上產(chǎn)生一種壓應(yīng)力，同時(shí)還產(chǎn)生一種力圖使氧化鐵皮從金屬表面上剝落的拉應(yīng)力。因此，在金屬冷卻期間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)，在鐵皮中便生產(chǎn)了裂紋和氣孔，為酸洗工作創(chuàng)造了有利的條件。下面我們只著重討論與酸洗有關(guān)的一些性質(zhì)。5．1．4氧化鐵皮的性質(zhì)及厚度氧化鐵皮的性質(zhì)對(duì)酸洗速度有著較大的影響。在使用粗糙的受到損壞的軋輥時(shí)，往往在帶鋼邊緣上會(huì)造成酸洗時(shí)間延長(zhǎng)50%左右。這種方法的唯一不足之處是，鋼卷內(nèi)、外圍驟然冷卻，而中部冷卻較慢 ，會(huì)引起鐵皮結(jié)構(gòu)不太均勻。為了改進(jìn)鐵皮結(jié)構(gòu)，目前有些國(guó)家把板卷放入盛水的容器中，使板卷的溫度降到小于350度。例如，卷重由46t增加到2025t。5．1．3．4其他因素的影響為了避免富氏體的轉(zhuǎn)化，必須使板卷的冷卻速度加快，特別是在350500度范圍內(nèi)的冷卻速度要達(dá)到相當(dāng)高的程度。為了控制富氏體的轉(zhuǎn)化，帶鋼應(yīng)該在相當(dāng)?shù)偷臏囟认?，?00550度下卷取，但這樣將導(dǎo)致卷取前帶鋼水冷時(shí)間增加，從而引起氧化鐵皮厚度不均勻性的增加，F(xiàn)e3O4將增多，富氏體減少，因此，必須給軋機(jī)找出最佳帶鋼卷取溫度，以減少帶鋼在冷卻后富氏體的轉(zhuǎn)化，防止鐵皮厚度明顯增加。進(jìn)一步降低卷取溫度對(duì)氧化鐵此的厚度沒(méi)有什么影響，但帶鋼邊緣和尾部出現(xiàn)Fe2O3的危險(xiǎn)性減小了，同時(shí)，富氏體向Fe3O4轉(zhuǎn)化的程度也減小了。5．1．3．3卷取溫度的影響帶鋼的卷取溫度在600700度時(shí)，對(duì)鐵皮層厚度的增 加沒(méi)有太明顯的影響。在噴水的情況下，氧化鐵皮的厚度增加得很快。緩冷時(shí)，鐵皮中的富氏體層隨著冷卻速度變慢而逐漸減少，因此，帶鋼在冷卻區(qū)域冷卻速度較慢時(shí)，鐵皮中富氏體層只有少量存在或完全沒(méi)有。當(dāng)溫度進(jìn)一步降低到300度以下時(shí)，這種轉(zhuǎn)變將趨近于零。5．1．3．2冷卻速度的影響我們知道，一般熱軋帶鋼表面氧化鐵皮有3層，靠近基鐵的內(nèi)層為富氏體，中間為Fe3O4，外層為Fe2O3。因此，準(zhǔn)確地控制軋制速度乃是有利酸洗的重要因素。在溫度大于900度，氧化或氧化性氣體較多時(shí)，鐵將迅速被氧化，F(xiàn)e2O3可以在高溫下快速形成，這時(shí)氧化鐵皮除Fe3O4外，將不出現(xiàn)FeO，并開(kāi)始在鐵皮表面形成Fe3O4組成，表面覆蓋著一層很薄的Fe2O3。因此，為了減小氧化鐵皮的厚度，熱軋帶鋼應(yīng)在盡可能低的溫度和盡可能高的軋制速度下進(jìn)行軋制。由于溫度的長(zhǎng)高，氧化速度加快，因此在單位時(shí)間內(nèi)，帶鋼表面氧化鐵皮的厚度隨著氧化溫度的長(zhǎng)高而增厚。在600800度的溫度范圍內(nèi)，生成的氧化鐵皮能夠很好地阻礙鐵及氧原子的擴(kuò)散，因此氧化速度反而不再繼續(xù)增大。如硅、鉻原子的擴(kuò)散速度比鐵原子慢得多，因此，它們的氧化物多差距靠近基鐵部分，甚至成為氧化鐵皮下的單獨(dú)一層氧化物，這就給帶鋼的酸洗帶來(lái)很大的困難。例如從含1516%鉻的不銹鋼氧化膜的光譜分析可知，%的FeO，70%%的SiO2。這些元素的離子，都能與氧化合成氧化物。如硅鋼中含有相當(dāng)高的硅原子，不銹鋼和耐熱鋼中含有很多的鉻原子和鎳原子，即使是普通的碳素結(jié)構(gòu)中，也含有少量的碳、硅、錳、磷、硫等元素的原子。由于熱軋?zhí)妓亟Y(jié)構(gòu)的終軋溫度一般控制在870度左右，周轉(zhuǎn)介質(zhì)含有大量的氧氣，隨后又是相當(dāng)快的冷卻速度，所以其氧化鐵皮一般都是上述3層結(jié)構(gòu)。當(dāng)加熱到大于1100度，特別是氧含量有限、水蒸汽或碳的氧化物含量較高的情況下，三氧化二鐵將還原成四氧化三鐵，即6Fe2O3——4Fe3O4+O2帶鋼經(jīng)高溫處理后，在其表面產(chǎn)生的氧化鐵皮是各種相的混合體。如果氧化鐵皮在570300度之間急速冷卻，那么富氏體相來(lái)不及分解，在更低的溫度時(shí)就被固定下來(lái)。這些相分別為鐵內(nèi)氧化物固溶體、富氏體（接近氧化鐵的）相、四氧化三鐵、三氧化二鐵及氧化物固溶體。鐵氧系的熱力分析證明，鐵的氧化過(guò)程是鐵——氧化鐵（%）——四氧化三鐵（%）——三氧化二鐵（%）。事實(shí)上，在高溫情況下氧化鐵皮形成的特別強(qiáng)烈，當(dāng)溫度低于600度時(shí)，氧化鐵皮的形成實(shí)際上已停止。無(wú)論上哪種情況，最終結(jié)果就是形成了我們通常所見(jiàn)到的帶鋼表面的氧化鐵皮。在從成品機(jī)架出來(lái)的帶鋼表面上，鐵原子首先與空氣中的氧原子結(jié)合形成第一層氧化物，這層氧化物可能是致密的四氧化三鐵或是疏松的氧化鐵。當(dāng)軋件在連軋機(jī)上軋制時(shí)，板坯在各機(jī)架軋機(jī)間暴露的時(shí)間極度短，而且大的壓下阻礙了帶鋼表面上形成厚的氧化鐵皮，而所形成的氧化薄膜立即被破壞并受到水的沖洗，因此，可以說(shuō)剛剛從成品機(jī)架出來(lái)的帶鋼，雖然溫度有780850度的溫度，但帶鋼表面的氧化鐵皮是極薄的。由于熱軋帶鋼的化學(xué)成分、軋制溫度、制后的冷卻速度及卷取溫度的不同，所以帶鋼表面上所生成的氧化鐵皮的結(jié)構(gòu)、厚度、性質(zhì)亦有所不同，具體地分析、研究這些特征，對(duì)于有效地清除氧化鐵皮和控制氧化鐵皮生成有利于清除的形式都是有利的。氧化時(shí)間長(zhǎng)，則形成的氧化鐵皮厚度就越大。由于金屬的成分、表面溫度、加熱和冷卻制度、周?chē)橘|(zhì)含氧量等因素的不同，氧化鐵皮的成分與結(jié)構(gòu)也因之而異。第一次穿帶使用鋼絲繩或窄規(guī)格帶鋼。由2個(gè)運(yùn)卷車(chē)將支架上的鋼卷分別運(yùn)到用于交貨的存儲(chǔ)區(qū)和冷軋廠進(jìn)一步加工的酸洗卷儲(chǔ)放區(qū)。出口鋼卷車(chē)將鋼卷由卷取機(jī)芯軸移走，放置到出口鞍架座上。配置穿帶臺(tái)是為了在卷取開(kāi)始時(shí)引導(dǎo)帶鋼到達(dá)芯軸。然后新的帶頭穿至卷取機(jī)。用剪分開(kāi)帶鋼，脫尾后開(kāi)始由卷取機(jī)卸卷。切頭被收集到料槽內(nèi)，從生產(chǎn)線的驅(qū)動(dòng)側(cè)接近。設(shè)置一臺(tái)靜電涂油機(jī)，在帶鋼的兩面涂一層薄薄的保護(hù)油層。 剪切薄規(guī)格帶鋼時(shí)，可為驅(qū)動(dòng)型。 轉(zhuǎn)塔型設(shè)計(jì)當(dāng)一側(cè)在工作時(shí)，可在空閑的一側(cè)更換剪刃。一臺(tái)平整機(jī)來(lái)適當(dāng)?shù)馗纳茙т摫砻鏍顩r、平直度和機(jī)械性能。4．3 出口段從平整機(jī)開(kāi)始包括出口活套、月牙剪、切邊剪、卷取機(jī)一直到鋼卷入庫(kù)為出口段。d Turboflo酸洗線：在帶鋼的上、下面每2米一個(gè)紊流區(qū)域。c 紊流酸洗線：在每個(gè)酸洗槽內(nèi)僅在帶鋼上面僅有兩個(gè)紊流區(qū)域。然而帶鋼下面的酸洗效果要好于深槽酸洗線。4．2．3 酸洗比較下面的圖顯示了目前在市場(chǎng)上采用的不同的酸洗系統(tǒng)，提供下面簡(jiǎn)單的描述供你參考：a 深槽酸洗線：深槽酸洗線的的典型特性是酸的流動(dòng)最小，其結(jié)果是在帶鋼上有很高的層流邊界層。4個(gè)梯流漂洗段設(shè)計(jì)為高壓漂洗，以保證帶鋼上固體附著物，例如鐵顆粒、碳、碳化物等少于50mg/m2。 最后一個(gè)酸洗槽和漂洗段間的一個(gè)預(yù)漂洗單元216。 水消耗最少216。4．2．2漂洗段優(yōu)點(diǎn)：216。酸洗效果可通過(guò)自動(dòng)化和順從每個(gè)酸洗槽出、入口所提供的酸液動(dòng)力而進(jìn)行適宜的預(yù)定進(jìn)行控制。消除了由于高速度操作而產(chǎn)生的酸液大涌浪。這使得采用高的帶鋼酸洗速度和形成高的酸液紊流度成為了可能。g. 獨(dú)一無(wú)二的槽蓋設(shè)計(jì)消除了由于高速度造成的奔向酸槽出口的酸液涌浪。f. Turboflo174。e. Turboflo174。c. 因?yàn)樗嵯床蹆?nèi)酸液量少，在任何狀態(tài)下整個(gè)酸槽能快速排空。b. Turboflo174。因?yàn)檫@個(gè)系統(tǒng)為淺槽，酸洗線從頭至尾筆直。酸洗系統(tǒng)具有下列優(yōu)點(diǎn)：a. Turboflo174。低的帶鋼速度將自動(dòng)地降低酸液紊流程度和酸洗反應(yīng)。每個(gè)酸洗槽都分成幾個(gè)紊流單元，利用帶鋼的速度帶起紊流并確保從酸槽入口到出口的酸洗均勻性。達(dá)涅利發(fā)展了高速Turboflo174。本設(shè)備確保氧化鐵皮的均勻破裂和提高帶鋼的板形，這兩方面對(duì)于高速酸洗來(lái)說(shuō)是必要的。在正常條件下，使用一個(gè)矯平輥盒另一個(gè)備用。達(dá)涅利設(shè)計(jì)提供的破鱗機(jī)是經(jīng)過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證的，在世界范圍內(nèi)有許多實(shí)例，例如LTV、Dofasco、Sollac、安豐、Crorus和Stahlwerke Bremen。進(jìn)一步地來(lái)說(shuō)，為了優(yōu)化活套車(chē)的安全速度和實(shí)踐水平設(shè)計(jì)了這個(gè)系統(tǒng)。 帶鋼跑偏達(dá)涅利采用其專利的凸輪機(jī)構(gòu)與隔離臂的結(jié)合與分離的方式解決了第一個(gè)問(wèn)題。如果不正確處置，可能會(huì)有兩個(gè)潛在的問(wèn)題出現(xiàn)：216。在切邊剪寬度調(diào)整、鋼卷脫尾和卷取機(jī)卸卷期間，出口活套存儲(chǔ)來(lái)自于酸洗段的帶鋼。在焊接階段入口活套將帶鋼喂入酸洗段。為了降低總的投資我們提供具有較低外形設(shè)計(jì)的帶鋼活套以使廠房高度降到最小值。一臺(tái)焊機(jī)連接頭尾以保證連續(xù)酸洗。當(dāng)前一卷完了時(shí)，在剪處切掉超厚的帶鋼，開(kāi)始焊接連接鋼卷。帶鋼穿過(guò)矯平機(jī)到達(dá)剪處進(jìn)行頭部準(zhǔn)備。生產(chǎn)線運(yùn)行期間的優(yōu)勢(shì)明顯地處在2臺(tái)卷取機(jī)方案的一邊。d 處理器的配置方案入口段所需的設(shè)備數(shù)量比2臺(tái)卷取機(jī)方案所需的要少。c 在一條生產(chǎn)線上配置2臺(tái)開(kāi)卷機(jī)進(jìn)行開(kāi)卷，頭部穿帶至剪，根據(jù)預(yù)示切除超厚的部分：在這些操作期間如果出現(xiàn)故障，操作人員有時(shí)間修理它，而不用生產(chǎn)線停車(chē)，或者降低酸洗段的速度。b 配置2臺(tái)開(kāi)卷機(jī)確保了生產(chǎn)線的高效率，實(shí)際上當(dāng)一條開(kāi)卷線上的設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，使用另一條開(kāi)卷線即使速度降慢也能繼續(xù)生產(chǎn)。這種方法入口循環(huán)時(shí)間短、活套長(zhǎng)度減少、所需空間減少、投資費(fèi)用（與生產(chǎn)線長(zhǎng)度有關(guān)的）降低。達(dá)涅利提供的入口段配置有2臺(tái)開(kāi)卷機(jī)。步進(jìn)梁的最后一個(gè)位置為一個(gè)鞍架輥，在這個(gè)位置上操作人員去除鋼卷的捆扎帶。鋼卷在生產(chǎn)線入口側(cè)裝載到步進(jìn)梁上。中間活套已經(jīng)具有增上連軋機(jī)組的正確尺寸，出口活套也有增加儲(chǔ)量的空間。通過(guò)安裝一套自動(dòng)快速換輥系統(tǒng)可大幅度地減少平整機(jī)停車(chē)時(shí)間，從而提高效率。這種配置，在卷取機(jī)卸卷時(shí)，帶鋼不會(huì)停在平整機(jī)內(nèi)，因此會(huì)避免因平整機(jī)停車(chē)而在帶鋼上造成壓痕。出口段活套設(shè)計(jì)成可以配置1臺(tái)卷取機(jī)的活套能力，并預(yù)留出增上連軋機(jī)組而增大出口活套儲(chǔ)存能力的空間。h額外的維修或額外的產(chǎn)量可利用的時(shí)間285%　速度因數(shù)90t/y加工時(shí)間5,903h/yh/y用戶額外要求的非計(jì)劃停車(chē)維修時(shí)間300h/y 用戶額外要求的年維修時(shí)間(10h/y可利用的工作時(shí)間51周或8h/周(16d/y)240h/y　年停車(chē)維修時(shí)間 卷取溫度650℃的HSLA鋼生產(chǎn)10%216。 卷取溫度610℃的CQ鋼生產(chǎn)60%216。根據(jù)達(dá)涅利的經(jīng)驗(yàn)連續(xù)酸洗線每年需要10天、每2周需要16小時(shí)的停車(chē)維修時(shí)間。(%)100.鋼種比例～1,5301,530～～10301,030～3 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,~,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,粗軋開(kāi)軋溫度不小于1150度,并要求連軋的開(kāi)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(guò)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,原材料和成品參數(shù)見(jiàn)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,HSLACQ,DQ,HSLA最大屈服強(qiáng)度350Mpa350MPa最大拉伸強(qiáng)度610Mpa610MPa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—1680mm820—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噸最大單重18kg/mm18kg/mm平均單重16kg/mm16kg/mm執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)JIS G3131/CQ,DQ JIS G3135/HSLA平整度≤.塔型≤50mm/全卷 ≤10mm/兩層間楔型≤45μm/操作側(cè)及驅(qū)動(dòng)側(cè)間氯化鐵殘留量≤ mg/㎡/單側(cè)涂油量.05—㎡