【正文】 下來的酸液能發(fā)揮更大的作用。 在整個反應(yīng)中硫酸鈉只是作為一個導(dǎo)電介質(zhì)，負(fù)責(zé)電子的轉(zhuǎn)移，本身并沒有化學(xué)消耗。 影響電解效果的主要因素有硫酸鈉的濃度，濃度越大越節(jié)約電流，而電流越大電解效果越好。其次， PH 也影響電解效果，一般控制 PH在 － 之間。 在堿性介質(zhì)中使 Cr(VI)轉(zhuǎn)化為 Cr(III)的電極反應(yīng)： 7 CrO42＋ 4H2O＋ 3e＝ Cr(OH)4＋ 4(OH) E0＝ 在酸性介質(zhì)中使 Cr(VI)轉(zhuǎn)化為 Cr(III)的電極反應(yīng)： Cr2O72＋ 14H+＋ 6e＝ 2Cr3+＋ 7H2O E0＝ 從上兩個反應(yīng)式中可以看出在堿性溶液中將 Cr(III)氧化為 Cr(VI)要比在酸性溶液中容 易得多。但是過多 OH的存在會使反應(yīng)以水的電解為主，因此 PH 不宜過高。 酸洗方法 經(jīng)過預(yù)處理的帶鋼送往酸槽酸洗。前者是普遍采用的方法，而后者是一種輔助性方法，大多數(shù)情況都是酸浸法組合使用。硝酸是氧化劑，可促使不銹鋼鈍化，但單獨(dú)使用沒用除鱗作用。因此，這兩種酸都不能單獨(dú)作用，而使用它們的混合物效果最好，短時(shí)間內(nèi)就可獲得良好的表面，點(diǎn)蝕的危險(xiǎn)也小，所以不管是什么鋼種，大都采用這種混酸。采用硫酸酸洗時(shí)，關(guān)鍵是掌握酸液溫度。因?yàn)辂}酸不僅侵蝕鐵鱗，也侵蝕金屬基體，即便使用，也應(yīng)和硝酸混合使用，但這種混酸對金屬基體仍有侵蝕性，導(dǎo)致金屬表面粗糙，因此一般的不銹鋼廠很少使用。這種方法的特點(diǎn)是：由于電化學(xué)的作用，表面均勻光澤 8 度良好 。硝酸單獨(dú)作為酸浸液使用時(shí)沒有除鱗作用，但是通過電極（硅鑄鐵）產(chǎn)生電流流通時(shí)，由于電化學(xué)作用使氧化膜離子化，就能進(jìn)行酸洗，不過因腐蝕性較低，除鱗能力較小，一般不單獨(dú)使用。另外這種方法除電解裝置外，還需要有回收廢酸、廢氣中硫氧化物的裝置，故設(shè)備費(fèi)用較高。組合方式根據(jù)鋼種、帶鋼表面狀態(tài)和設(shè)備條件決定。本文主要介紹酸洗設(shè)備． 酸洗設(shè)備由酸槽、刷洗機(jī)、烘干機(jī)等附屬設(shè)備構(gòu)成。根據(jù)酸的特性，襯砌不同內(nèi)襯。 酸液通過計(jì)量器從酸槽的上部加入。間接加熱方式又可分為兩種：一種是在槽內(nèi)加熱，另一種 是在槽外設(shè)熱交換器，使酸液在酸槽和熱交換器之間循環(huán)。 （ 1）酸液濃度控制 （ HNO3+HF）混酸中酸洗反應(yīng)比較復(fù)雜，根據(jù)一般反應(yīng)式的濃度平衡規(guī)律和許多廠家的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，混酸槽的酸液濃度， HNO3 通常控制在 80160g/l， HF 控制在 030g/l 之間。 多數(shù)廠家采用硫酸槽、硝酸電解槽和 （ HNO3+HF）混酸槽組合的酸洗工藝，其中硫酸槽的濃度控制在 150200 g/l 之間。酸液的溫度越高，反應(yīng)速度就越快，酸洗效果越好，但是溫度太高時(shí)，酸液蒸發(fā)嚴(yán)重（特別是 HF 酸），同時(shí)還要考慮酸洗槽的耐熱程度，所以溫度不能過高，通常控制在 5060℃。 （ 3） Fe++離子濃度控制 酸洗時(shí)酸液會和基體金屬中的 Fe、 Cr 等合金元素發(fā)生反應(yīng)生成金屬鹽（主要是 Fe），而采用濕法分析算出的酸濃度，包括了這種金屬鹽中的酸離子。即隨著鐵離了濃度的增加，游離酸成份降低，酸洗效果下降，此外，溶液中金屬離子濃度過高，會形成難溶的氟化物容易堵塞泵及配管。 為解決這個問題，目前采用 AT50 快速分析裝 置，通過電化學(xué)處理來分析酸液中的游離酸含量。 綜上所述，酸洗工藝的核心問題是做好酸管理，除此外在通板過程中要勤作檢查，防止缺陷的產(chǎn)生也很重要。 （二）不銹鋼退火工藝 不銹鋼板帶的退火目的 為了使不銹鋼材 獲得最佳的使用性能或?yàn)椴讳P鋼材用戶進(jìn)行不銹鋼冷、熱加工創(chuàng)造必要的條件，不銹鋼材在出廠前需進(jìn)行熱處理。對不銹鋼生產(chǎn)者而言，不論何種熱處理習(xí)慣上統(tǒng)稱為退火。 （ 1）熱軋后的退火 不銹鋼熱軋后硬度都較高并有碳化物析出，各類不銹鋼的退火目的見表 1。退火的目的是將這種馬氏體分解為鐵 素體基體上均勻分布著球狀碳化物，以使鋼變軟。但當(dāng)鋼中含有一定量的碳、氮等奧氏體形成元素時(shí)，即使有很高的 Cr 含量，高溫時(shí)也會部分形成奧氏體，在軋后冷卻過程也會發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變，使鋼硬化。 奧氏體鋼含有大量 Ni、 Mn 等奧氏體形成元素，即使在常溫下也是奧氏體組織。另外，晶粒度也會因加工而變形。 （ 2）冷軋后的退火 不銹鋼冷軋時(shí)發(fā)生硬化。若將加工硬化的材料加熱到 200400℃就可消除變形應(yīng)力。冷軋后的退火包括中間退火和最終退火，其目的都是為了將硬化的材料通過再結(jié)晶而軟化，得到要求的性能。 室狀爐通常是一種抽底式爐或稱臺車式爐子。這種爐子一般只用于棒料和坯料的退火。其熱源為氣體燃料（煤氣、天然氣等）或電。這種爐子的形狀多種多樣，有矩 形的，也有圓形的，根據(jù)具體用途選定。現(xiàn)代化的爐子，爐溫和退火條件采用自動化儀表檢測和控制。輥底式爐主要用于中厚板及棒材的退火。爐子的結(jié)構(gòu)由預(yù)熱段、加熱段和冷卻段構(gòu)成。一種是整體型。用于熱軋卷退火和酸洗的機(jī)組稱為 AP（ H）機(jī)組；用于冷軋后中間退火的稱為 AP（ C）機(jī)組。這些爐子均由自動化儀表控制。它是由開卷機(jī)、焊接機(jī)、脫脂裝置、退火裝置、冷卻裝置等組成的連續(xù)生產(chǎn)作業(yè)線。爐子采用電加熱或氣加熱。主要用于帶鋼的光亮退火。 （ 2）爐型的選擇和應(yīng)用 采用什么爐子退 火，主要根據(jù)產(chǎn)品種類和鋼種特性決定（表 3） 表 3各類不銹鋼退火爐型選擇 鋼種 熱軋后 冷軋后 馬氏體鋼 罩式爐 通常均采用 AP（ C） 鐵素休鋼 罩式爐或連續(xù)爐 AP（ H） 連續(xù)爐 AP（ C）或 BA 等 奧氏體鋼 連續(xù)爐 AP（ H） 連續(xù)爐 AP（ C）或 BA 等 熱軋后的馬氏體鋼通過退火使馬氏體分解為鐵素體和球狀碳化物。 12 熱軋后的鐵素體鋼幾乎總有一些馬氏體，因此往往也選用 BAF 爐。 熱軋后奧氏體鋼需通過退火使碳化物溶解和快速冷卻防止再析出，所以只能用 AP（ H）爐。除此之外，奧氏體不銹鋼還要使冷軋時(shí)產(chǎn)生的形變馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，因此都用 AP（ C）、 BA 這樣的連續(xù)爐退火。 （ 3） 退火條件 ① 退火條件的確定 按下面的程序框圖確定退火條件（圖 1）。初期階段沒有充分把握，應(yīng)按用戶對退火產(chǎn)品的質(zhì)量評價(jià)判定退火條件是否合適。 由于材溫儀表設(shè)置位置的差別，燒咀的位置和使用狀況的差別，以及爐體構(gòu)造的差別，即使材質(zhì)和技術(shù)要求相同，其退火條件也不盡相同。 爐內(nèi)張力通常以單位張力（ daN/mm2 ）表示。為了改善薄帶對中，即防止在爐內(nèi)跑偏，單位張力往往提高到 daN/mm2， 但應(yīng)防止焊縫開裂、成品縮寬等事故發(fā)生。 13 圖 1：確定退火條件的程序框圖 再結(jié)晶特性調(diào)查 對不銹鋼硬度、晶粒度等測定、確認(rèn)金相組織 退火溫度設(shè)定 設(shè)定退火溫度上、下限值及退火時(shí) 間 目標(biāo)材料溫度的設(shè)定 設(shè)定材溫儀表指示值的目標(biāo)值 （上、下限溫度） 各段爐溫和機(jī)組速度設(shè)定 根據(jù)理論計(jì)算進(jìn)行初步設(shè)定 機(jī)組實(shí)際運(yùn)行試驗(yàn) 確認(rèn)燃燒狀況（燒咀負(fù)荷等）和通板狀況（機(jī)組速度、除鱗性前后操作狀況） 判定性能是否合格 根據(jù)檢查標(biāo)準(zhǔn)判定 OK 退火條件確定 爐內(nèi)張力大多采用自動方式控制。在設(shè)計(jì)時(shí)，臥式爐的燒咀配置常常根據(jù)鋼帶在爐內(nèi)的饒度而定。如無窺視孔，可從鋼帶入爐口觀察，以爐壁耐火磚的位置作為標(biāo)記進(jìn)行判斷。 冷卻方式有： 。在噴水冷卻中，支配熱傳遞系數(shù)的是水量密度和表 面溫度。將水加壓后產(chǎn)生噴流，當(dāng)噴流的出口速度降低時(shí)，即形成平滑的層流。 。采用斷流之前的連續(xù)噴流進(jìn)行冷卻的方法，稱為噴射冷卻。設(shè)備簡單，制做方便。水壓達(dá)到高壓時(shí)近似噴水冷卻，水壓達(dá)到低壓時(shí)近似層流冷卻。將鋼材 浸入冷卻水中的冷卻方法，稱為浸入冷卻。各個階段的熱傳遞系數(shù)不同。用加壓空氣將水霧化，與高速空氣一起通過噴咀噴出進(jìn)行冷卻的方法，稱為噴霧冷卻。在噴水冷卻時(shí)，熱傳遞系數(shù)僅僅是水量密度和表面溫度的函數(shù)，而噴霧冷卻還有氣體的運(yùn)動因素，因此，進(jìn)行沖擊的液滴流速也是不可忽視的。這是一種介于自然冷卻和弱水冷卻之間的氣體噴射冷卻法，通常稱為急風(fēng)冷卻、強(qiáng)制風(fēng)冷或強(qiáng)制空冷。最后，還有在爐內(nèi)控制溫降的緩慢冷卻。 從鋼種來看， 304 等奧氏體鋼在 850500℃之間冷卻速度慢時(shí)，將因碳化物在晶界析出面產(chǎn)生敏化，所以在該溫度范圍必須快冷。含 Ti、 Nb 的穩(wěn)定化奧氏體難于敏化，冷卻可以慢些。 從設(shè)備上來看，不同的設(shè)備應(yīng)規(guī)定不同的冷卻條件。例如當(dāng)冷卻段后配置有鹽浴槽的時(shí)候 ,鹽浴的液溫一般保持?jǐn)z氏 490500℃，從節(jié)能的觀點(diǎn)看，進(jìn)入鹽浴槽的材料溫度越高越好；因此，進(jìn)入鹽浴溫度之差則是越小越好，因此，進(jìn)入鹽槽的材溫控制在攝氏 500550℃最為適宜。另外焊接接口疊合部分的溫度一般比較高。 對于立式爐，由于結(jié)構(gòu)上難以把冷卻段加長，為防止出爐口的溫度大于 100℃，應(yīng)采用急冷。為此，應(yīng)對燃燒裝置、燃燒條件和燃料嚴(yán)格管理。 退火爐在正常燃燒的情況下，要以理論空氣量 （ A0） 使燃料完全燃燒是很困難的。 m＝ A／ A0稱為空燃比或空氣過剩系數(shù)?？杖急仍礁?，燃料越容易完全燃燒，但是排氣量增多，熱量損失增大。 連續(xù)退火爐各段空燃比的設(shè)定是不同的。 各個作業(yè)線的爐體結(jié)構(gòu)、燒咀形式、使用燃料等不盡相同，應(yīng)分別按其特性設(shè)定空燃比。相反，若爐壓過高，又會因高溫氣體的排出而造成熱損失，并且損傷爐體結(jié)構(gòu)件。但實(shí)際上，因燃燒裝 16 置、燃燒負(fù)荷、通風(fēng)方式、爐子結(jié)構(gòu)等原因，保持爐內(nèi)壓力的均勻分布是不可能的。單靠用爐壓計(jì)的指示進(jìn)行比較，不能判斷爐壓是否適宜。 還需要說明一點(diǎn)， BA 爐等以電能作為熱源而不進(jìn)行燃燒的爐子，其爐內(nèi)壓力要以安全性為主以及防止帶鋼氧化來決定，一般采用 3050mmH2O 。 在連續(xù)退酸機(jī)組，即 AP 機(jī)組，由于要兼顧酸洗除鱗性，爐氣中的氧含量以 5%左右為好。