酸洗和冷轧工艺

酸洗线教程

1 酸洗车间的作用

我厂一期的建设共分四条线：酸洗。冷轧、镀锌和彩涂。

热轧板卷（0.8-4.0,580-1680mm）

140万吨

60万吨65万吨

15万吨酸洗商品卷

30

冷轧商品卷镀锌商品卷

连续彩涂线

彩涂商品卷

从上图可以看出冷轧厂所有的商品板卷首先都要进行酸洗处理，酸洗生产线即是酸洗商品卷的最后一道工序，又是其他生产线的第一道工序。

2 酸洗机组的技术进步和常见的酸洗形式

2．1 酸洗机组的技术进步

2．1．1湍流式酸洗

60年代以前冷轧原料的除鳞主要是用硫酸酸洗。这种方法废酸不能完全回收，钢的损耗也较大。1959年奥地利鲁特纳发明了盐酸酸洗废液再生方法，盐酸可以完全回收，产生的铁粉也可做高档的磁性材料，这样盐酸酸洗法成为成本低、酸洗带钢表面质量好的工艺而得到普遍发展。这时酸洗槽由深槽逐步发展为浅槽。1983年原西德MDS公司开发出湍流式酸洗新技术。其特点是将酸洗液送入很窄的酸洗室槽缝中，使酸洗液在带钢表面上形成湍流状态。这种工艺已不存在深槽的概念，带钢在一条很窄的沟槽中运行并处于张力状态，酸的流动方向与带钢的运行方向相反。这种酸洗技术提高了酸洗效率，改善了酸洗质量。同样的酸液温度

及带钢条件，湍流式机组的功能与传统的深槽、浅槽机组3种传统酸洗方式的比较见表1-14。

自从80年代推出湍流酸洗以来，浅槽湍流酸洗机组因其造价低、酸洗事故处理时间短而很快发展起来。原西德波鸿、澳大利亚BHP、日本住友金属、日本和歌山、日本神钢加古川冷轧厂、比利时西格马

公司等于1986-1990年先后建成并投产了湍流酸洗机组。这种机组的年产量从60万t发展到最大达250万t。

2．1．2机械除鳞法

工序的边疆化导致复合除鳞技术的发展。在传统的化学酸洗的基础上增加了机械方式除鳞。机械除鳞法有：反复弯曲法、轧制法、喷丸法、NID法及APO法等。

NID法（用高压水喷铁砂浆的除鳞法）是1973年日本石川岛播磨公司开发的，其原理是将铁砂送入高压水流，通过扁缝式喷嘴，形成铁砂流布满钢带的横向表面。新日铁八幡厂一号酸洗机组的改造即在机组入口处增设了延伸率高达3%-7%的PV轧机进行破鳞，并采用一NID机械除鳞装置。

改造后除鳞速度由180m/min提高到250m/min，并且用NID机械除鳞装置代替酸洗槽及回收放心酸系统，可以节省投资。NID法在日本东芝（横滨）电气公司、川崎水岛工厂，以及美国、德国、法国等均得到了实际运用。我国昆明工学院将喷嘴除鳞技术应用于窄带钢的除鳞，使用效果很好。重钢四厂新华通讯社轧车间用10MPa以上的高压水将浓度在60%以上的烧结用铁粉浆中喷出，在空中形成高能量水锤打到钢表面上，取得了很好的除鳞效果。用喷浆法代替过去的喷丸法，吨钢成本降低5倍。

也可将喷砂除鳞和酸洗除鳞联合使用，如硅钢片厂70%靠喷砂除掉铁皮，30%用盐酸洗掉铁皮。这种复合式工艺技术也是可行的。

1989年原苏联切列流维茨厂建成并投产了连续研磨除鳞（APO）生产线。该生产线可处理厚度为1.6-4.0mm、宽度为900-1550mm、抗拉强度达650MPa的碳素钢和低合金钢带钢，最大线速度为90m/min，年产量达50-60万t。由于不使用酸，解决了因用酸而引起的一系列生态问题，特别对不锈钢的处理，尤为优越。这种方法就用范围广、生产成本低。

机组由通用的开卷机、焊接机、活套装置、拉伸矫直机、3个串联的APO研磨仓和卷取机组成。设在APO仓前的拉伸矫直机使钢带产生5%以上的伸长量，使鳞皮破裂及部分脱落，然后通过APO仓，在冷模铸造的小颗粒磨料的研磨下实现除磷。磨料是100-500um的磁性冷铸片状颗粒，在外力作用一被压入带钢表面，同时磨料一起从工作仓运往分离系统。在那里，5-15um的细鳞皮从磨料中分离出来，纯磨料又被送回研磨仓。磨料使用2-3个月以后更换。

该厂各工段在很大程度上封闭和防尘的，还安装了除尘系统。

喷浆除鳞（NID）、APO研磨除鳞等新的机械除鳞法，具有投资省、生产成本低、污染小等优点，因此有广阔的发展前途。它即可单独完成带钢除鳞，也可以与酸洗联合除鳞，以回忆除鳞速度，所以也适用于已有酸洗线的改造，尤其对合金钢和有色金属的除鳞，机械法比酸洗法具有更大的优势。

2．1．3推式酸洗

推式酸洗机组是靠开卷机和各处的夹送辊将钢带向前推进的，当带钢头部被卷取机咬入后，带钢被拉着进行酸洗，故准确地说，应称之为推拉式酸洗。它有以下优点：

（a）机组设备简单、投资省。由于它没有焊机及入、出口活套装置，所以设备组成简单，机组长度可缩短，减小占地面积，节省基建投资。

（b）生产品种多、适应性强、不锈钢、高碳钢、碳结钢，有色合金等材擀的热轧带钢均可酸洗，对带钢厚度的适应范围也大，通常连续酸洗机组带钢厚度不超过7mm，而推拉机组可以提高到10-12mm。

（c）工艺操作简单，生产工人比连续式少三分之一。

它的最大不足是没有焊接机，不能为后工序拼卷以增加卷重，但热轧卷重的增大，也已对此给以弥补。推式机组工艺速度低，产量低，但只要酸配备必要的检测仪表及自动控制装置，进行高速酸洗是完全可行的。美国格瑞钢公司、德国布德鲁斯特殊钢厂的机组速度已达到120m/min，我国益昌薄厂的推式酸洗机组速度已达120-180m/min。鲁斯纳公司的一条工业性推式酸洗试验机组，其最在工艺速度可达200m/min，年产量为100万t。

2．1．4激光焊机的采用

焊机是酸洗设备中非常重要的设备，它的好坏不仅影响酸洗生产，而且影响其他工序的生产。为此除不断完善改进闪光焊机外，某些工厂还安装了激光焊机。闪光焊机适合于低碳钢、低合金钢、低硅钢，激光焊机适合于高碳钢、合金钢、电磁钢板、不锈耐热钢板。从焊拦时间看，两者相差不多，激光焊机的热影响区小于闪光焊机。激光焊机设备造价虽略高，但机组生产品种多。一般还可同时采用两种焊机，如日本川崎公司水岛工厂2号酸洗线及千叶厂4号酸洗线，在入口段保留原有闪耀焊机，并增设了激光焊机，并根据生产品种交替使用，其焊缝轧住率两种焊机基本相当。这对于高碳钢、硅钢、合金钢来说相当不易，水平很高。

2．2常见的酸洗形式

在冶金工厂中，带钢酸洗设备有三种形式，即半连续式酸洗（推拉式酸洗）机组、连续卧式酸洗机组和连续塔式酸洗机组。

2．2．1半连续酸洗机组

半连续酸洗机组也称推式（或推拉式）酸洗机组。它的工艺过程是：带钢板卷经开卷之后，随之进入矫直机矫直带钢，以保证带钢顺利通过机组，被矫直的带钢经酸洗槽内的酸液除掉其表面的氧化铁皮；随后进入清洗槽，以除去带钢自酸槽中带出的残酸，再经热风烘干装置将其表面烘干，最后经过剪边、切掉头尾舌头并在卷取机上卷成带钢卷。

半连续酸洗机组由于它没有头部的剪切机、除鳞机（或拉矫机）、焊接机、活套车（或活套坑）等设备，而且输送辊道和拉料辊的数目也比连续酸洗机组少得多，机组的机械设备压缩到了最低限度，因此它的造价比较便宜。

同连续酸洗机组比较，半连续酸洗机组设备的简化，大大地缩短了机组的长度，减少了占地面积，提高了机组的生产率，并简化了操作同时生产的带钢品种也较多。因此半连续酸洗机组在一定程度上得到推广。

半连续酸洗机组的主要缺点是不能并卷。因此，对于采用小卷重板卷的冷轧厂不推荐这种机组。最后陆续兴建的热连轧机，所生产的热轧板卷重量可达15-40t，冷轧之前不再需要并卷，在此条件下，当冷轧厂生产能力不大或中等时，可以采用半连续酸洗机组。

2．2．2连续卧式酸洗机组

这种酸洗机组所以被称为连续的，是因为带钢连续地通过盛有酸溶液的酸洗槽。