酸连轧生产线

连轧机简介
• • • • • • • • 轧机参数: 可轧带钢最大的屈服强度： σa=350 Mpa 可轧带钢最大的抗拉强度： σb=610 Mpa 最宽产品宽度： 1650 mm 最窄产品宽度： 820 mm 可轧最厚原料厚度： 4.0 mm 可轧最薄原料厚度： 2.0 mm 设计最薄产品厚度： 0.3 mm
停车速度：
1.5m/s²
快速停车速度：2.0m/s²
酸洗线基本配置情况
该机组为3段连续酸洗、5段梯级漂洗生产 线，装备有1台闪光对焊机（三菱NMW）、 1台破鳞机、1台转塔式切边剪、和3个用于 连续操作的活套，两个开卷机。
活套存储能力介绍
• 入口活套最大存储能力：646m • 中间活套最大存储能力：330m • 出口活套最大存储能力:400m。
盐酸酸洗废液的回收及再生处理
• 为避免酸洗废液的酸污染，传统方法一般采用石灰、 电石渣或石灰消化反应的产物Ca(OH)2进行中和，中和 后虽然PH值可以达到要求，但是其余各项指标很难达 标，而且产生的泥渣脱水困难、不易干燥、后处理难 度大，大部分情况是堆积待处理，占用了大量土地， 造成二次浪费，同时该方法浪费了大量的酸和铁资源。 • 为了保护环境，节约及合理利用资源，国内外学者长 期以来进行了大量的研究和探索，提出了不同类型的 处理和回收方法及技术，取得了较好的应用效果。 • 目前国内外大型冷轧厂都普遍采用盐酸再生技术即喷 雾焙烧法（Ruthner法）处理盐酸酸洗废液。
连轧机简介
• 轧机为五机架连轧，前四架为四辊轧机，第五 架为六辊轧机。可生产CQ、DQ、HSLA等钢 种，设计最大可轧制原料厚度为4.0mm，设计 最薄产品厚度为0.3mm。连轧机配有激光测速 仪、测厚仪、板形仪等先进检测设备，连轧机 采用了先进的AGC和AFC自动控制系统，可有 效控制带钢厚度和板形精度，使产品质量大幅 提高，厚度偏差小于0.5%，板形偏差小于10IU。
设计焊接能力：厚度：0.8~4.0mm
最大宽度差：300mm
焊接周期： Max. 65s(4.0×1680)
酸洗机组的主要技术参数
速度参数：
酸洗段： 600m/min
酸槽： 3段×34m
入口速度：
工艺段速度：300m/min
酸温度：70 ～90℃
漂洗段：5段
出口速度：
加减速度：
500m/min
1.0m/s²
300～200
容易
150
容易
≤50
酸洗概述—酸洗机组
• 按带钢酸洗的过程分类可分为连续卧式酸 洗机组、连续塔式酸洗机组和半连续式酸 洗机组（它也称推拉式或推式）。
酸洗概述—酸洗机组的比较：推 拉式酸洗机组
• 推拉式酸洗机组酸洗，每根带钢经夹送辊依次 咬入，不用焊接，推送向前，直至卷取，逐卷 带钢间断地通过酸洗机组。
连轧机简介
• 最大的入口速度： • 最大轧制速度： • 工作辊直径（4辊）： • 工作辊直径（6辊）： • 工作辊辊身长度： • 最大轧制力： • 最大工作辊弯辊力： 350 1200 525/455 485/425 1800 2500 ±80 m/min m/min mm mm mm 吨 吨
乳化液在冷轧板带钢生产中的作用
乳化液的主要性能
• 润滑性能好 能够有效地降低或调控摩擦系数。
• 冷却性能强 具有较高的导热和传热系数。
• 性能稳定 在高温、高压环境下循环使用，不变质，润滑效 果不变，或者具有较长的使用周期。 • 使用方便 作为油基润滑剂应具有较高的闪点和较低的凝固 点，确保使用的安全性和低温时的流动性；作为乳化液应在 乳化温度、时间、水质等方面无特殊要求，管理维护方便， 破乳方法简单。
这些设备一般布置在 酸洗机组的中部。酸 洗工艺段与酸再生是 相辅相成的，缺一不 可。酸洗线产生的废 酸必须经酸再生机组 经过一系列物理、化 学方法处理后，再返 送回工艺段使用。这 样既充分利用了酸资 源，还生成了副产品 氧化铁粉，同时对环 境保护也有洗槽
酸洗槽是紊流酸洗系统中的一个主要组成部分，其主要功能是去除 带钢表面的氧化物层。 整个酸洗槽分成3段，每段长34米，酸洗曹后 还有一个预漂洗槽。
• 清净性强 在使用过程中能随时带走轧辊和板带表面的磨削和 粉尘，轧后板面无油渍，退火时表面无油斑。
• 防锈性好 能有效地防止与其长期接触的轧机与所轧板带材锈 蚀。 • 无毒无味 排放或者板带材表面残留物符合环保。
板形控制的原理及方式
• 通过测量带钢平直度和平直度目标值之间的偏差，反 馈信号给板形调整机构，以减小平直度偏差值达到控 制板形的目的。 • 板形调整的方式 • 1、工作辊分段冷却：根据板形仪反馈的信号，通过控 制乳化液喷射梁选择冷却列不同喷嘴的开、闭，改变 工作辊的热凸度，以达到控制板形的目的。分段冷却 共分为33段，与板形辊的分段区间相对应。 • 2、工作辊正负弯辊：根据板形仪反馈的信号，对工作 辊轴承座施加正或负弯辊力，改变辊缝的形状，以达 到控制板形的目的。 • 3、压下倾斜调节：板形仪测量计算的信息反馈，通过 HAGC对轧辊两侧施加不同的压下量，以达到控制板 形的目的。
废酸回收再生的意义
• 酸洗后的废液除了含有大量的铁盐外，还含有 相当数量的可以回收及再生处理的酸溶液，如 果弃之不用不仅造成很大的浪费，而且还造成 了环境污染。这是一个很大的资源浪费，而且 这样高浓度的废酸溶液若任意排入河流，则使 水体遭到污染，危害农业和渔业，这也是我国 环境保护法所不允许的。因此废酸必须处理并 且回收再利用，化害为利，变废为宝。
盐酸酸洗
混合酸酸洗
硫酸酸洗
酸洗种类
氢氟酸酸洗 硝酸酸洗
磷酸酸洗
酸洗概述—酸洗技术发展
早期。酸液深1000～1200mm。
深槽酸洗
70年代中期。酸液深400～1000mm。
浅槽酸洗
浅槽紊流酸洗
70年代末期，1983年德国MDS公司开发了紊流酸洗。酸液深 小于400mm 。
酸洗概述—三种酸洗技术的比较
切边剪与碎边剪
切边剪: • 剪刃规格:∮300×38㎜（19㎜MIN） • 刀具材料：高碳高铬合金工具钢 • -间隙调整范围：19mm • -间隙调整精度：0.08mm • -重叠度调整范围：6mm • -重叠度调整精度：0.3mm
切边剪与碎边剪
碎边剪: • · 刀具: 直刀刃,4个/刀头,共计16个 • · 碎断能力: 每边50mm • · 碎断厚度能力: 拉伸强度610MPa，5 mm • · 碎断长度: 300 mm
循环泵
废酸泵 换热器 阀 现场仪表
影响酸洗的因素
影响酸洗的因素
材料性因素 氧化铁皮组成 氧化铁皮厚度 钢铁成份及合金组成 酸液种类 酸液温度 酸液浓度 工艺因素
带钢厚度
冷却工艺
酸液中铁盐含量
机械拉矫 紊流因素
紊流酸洗
• 形成紊流的条件
带钢
结构
酸液喷头压力
酸液流动
带钢速度V
酸液喷头压力
+
工艺
酸洗机组工艺段设备
冷轧简介
• 冷轧是在金属再结晶温度以下进行的轧制 • 在冷轧中，金属的晶粒被破碎且不能产生 再结晶回复，导致金属产生加工硬化 • 由于加工硬化，使金属变形抗力增大，轧 制压力升高，金属的塑形降低，容易产生 脆断
冷轧中采用工艺润滑与冷却
• 冷轧工艺润滑的主要作用是减小金属的 变形抗力、降低能耗、提高轧辊寿命、 改善带钢及钢板厚度的均匀性和表面状 态，可是轧机生产厚度更小的产品 • 冷轧过程中由于轧件变形产生的变形热 和由于轧件和轧辊摩擦产生的摩擦热， 使轧件和轧辊的温度升高，故需采用工 艺冷却
连续酸洗机组主要特点
采用达涅利高速Turboflo®酸洗技术，每个酸 洗槽都分成几个紊流单元，利用带钢的速度 带起紊流并确保从酸槽入口到出口的酸洗均 匀性，酸洗时间短。 浅槽结构、酸液循环采用长循环＋短循环， 酸液排空和重新启动较快。 预漂洗单元＋ 5段梯级漂洗槽，带钢表面质 量好。
酸洗概述—酸洗种类
参数比较 酸洗时间*，％ 深槽 100 浅槽 80 紊流 65
酸雾量*，％
电耗量*，％
100
100
60
70
60
70
热传递*，％ 槽内带钢提升器
槽内带钢位置控制
100 有必要
不可能准确检测
200 没必要
可以准确检测
700 没必要
可以准确检测
槽内断带事故处理
酸洗后带钢表面残留 物**，mg/m2带钢
困难，费时
酸洗原理—氧化铁皮的形成
Fe
FeO Fe3O4 Fe2O3
O
酸洗原理—氧化铁皮的形成
温度
1200
Fe3O4
γFe+FeO
Fe2O3
FeO+Fe3O4 FeO
1000
Fe3O4+ Fe2O3
800
αFe+FeO
600
αFe+Fe3O4
400
含氧量
22
24
26
铁氧状态图
28
30
32
酸洗原理—带钢氧化铁皮组织结构
酸洗原理—酸洗机理
• 溶解作用
FeO+HCl→FeCl2+H2O
反应能力
Fe3O4+HCl→FeCl3+FeCl2+H2O Fe2O3+HCl →FeCl3+H2O
Fe+HCl→FeCl2+H2
化学工艺段设计
化学工艺段设计
• 酸洗段设计组成
酸洗段组成 酸洗槽 3段式酸洗槽 挤干辊 酸槽外盖 酸槽内盖 操作平台 循环罐 配管 配管
乳化液的使用可以有效的降低和控制轧制过程中 的摩擦磨损，进而达到以下目的：
• 降低轧制过程的力能参数：轧制力、轧制力矩、主电机功率； • 提高轧机轧制能力，可实现低温、大压下率轧制； • 轧辊冷却，实现高速轧制； • 提高轧辊使用寿命；
• 提高轧制作业率；
• 减少轧件的不均匀变形； • 改善轧后产品质量：板形控制、尺寸精度、表面粗糙度与清洁 性等。
乳化液的主要成分
基础油
主要组分 矿物油 动植物油 合成油 载体以及溶剂
乳化剂 乳化液
主要作用使油水混合，轧制时轧辊、带钢的润滑冷 却，多-稳定性差，少-润滑性差。
轧 制 油
添加剂
为了增加新的性能 ，一类起物理作用(降凝、增粘剂 等)，一类起化学作用（抗氧、油性剂等）。
水
要防止漂皂或漂油现象，要精心控制调配乳化液的 水质。
• 冷轧时由于材料加工硬化，变形抗力增加，导致轧制压力 升高，同时随着轧制速度的提高，轧辊发热，必须采用兼 有冷却作用的润滑剂进行工艺润滑以减少摩擦、降低轧制 压力、冷却轧辊和控制板形。 • 乳化液通常是由3％的轧制油和97％的水组成的亚稳定状
态的液体，在冷轧生产过程中起到冷却和润滑的作用。
• 在相同的条件下，水的冷却性能要优于油，但其润滑能力 低于油，而乳化液的冷却和润滑能力介于水和油之间。
喷雾焙烧法盐酸再生技术特点
• 喷雾焙烧法是利用FeCl2在高温、有充足水蒸气 和适量的空气的条件下能定量水解的特性，在 焙烧炉中直接将FeCl2转化为盐酸和Fe2O3，其 反应如下： • 4FeCl2 + 4H2O + O2 = 2Fe2O3 + 8HCl（焙烧炉 内） • 反应生成的和从酸里蒸发出来的HCl气体被水 吸收得到再生酸。这是一种最彻底、最直接处 理酸洗废液的方法。
氧化铁Fe2O3 磁性体Fe3O4 富氏体FeO 带钢基体
• 红色氧化皮表面，生成温度570～1100℃
氧化铁皮的性质
• 铁皮内层是疏松而多孔的细结晶组织，各晶粒 之间互相联系薄弱并且易于破坏，这层称之为 富氏体的组织主要由氧化亚铁（FeO）组成； 致密、无孔和无裂纹，成玻璃状断口的中间层 是磁性氧化铁（Fe3O4）；外层是结晶结构的 氧化铁（Fe2O3）。 • 各种氧化铁皮与机体附着力是不同的。 FeO的 破坏应力约为0.4MPa； Fe3O4破坏应力约为 40MPa； Fe2O3破坏应力约为10MPa；
原料
带钢厚度：0.8～4.0mm 带钢宽度：850～1680mm 钢卷内径： Φ 762mm 钢卷外径： Φ 2025mm（max）、 Φ 1000mm（min） 钢卷重量：30t（max） 钢卷单重：18kg/mm（max） 原料来自唐钢热轧1700、1810线以及不锈钢1580线。
闪光焊机（NMW)基本数据
酸洗连轧生产线
生产工艺流程
步进梁上料 运卷小车上卷 钢卷测量 钢卷对中 开卷机开卷 夹送矫直 切头尾 焊接
入口活套
拉矫破鳞
酸洗
漂洗
干燥
中间活套 连轧机
切边剪及碎边剪
出口活套
卷取
卸卷
称重
打捆
存入钢卷库
生产钢种 酸轧线生产的钢种对应于超薄热带生产 线为碳素结构钢、优质碳素结构钢、低合金 钢。对应冷轧来讲，即为：CQ、DQ、HSLA， 其产量分配为CQ占60%、DQ占30%、HSLA 占10%。