不锈钢线材盘卷的酸洗工艺
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为保持酸洗车间的操作环境，降低酸液消耗， 目前世界上盘卷酸洗机组均采用作业线（尤其是 化学段部分）全封闭、自动化控制、连续作业的工 艺，其机组布置形式主要有整体隧道式和各槽独 立加盖式２种。经比较后，宝钢特殊钢分公司酸 洗线选用了整体隧道式酸洗机组，直线开路布置。 ２．１．１整体隧道式
收稿日期：２００７—０４—２３ 作者简介：李佳（１９６５～），女（汉族），江苏人，高级工程师。
万方数据
第２４卷·第６期
李佳：不锈钢线材盘卷的酸洗工艺
·４９·
（２）预防不锈钢线材的局部腐蚀。不锈钢线 材易产生点腐蚀、晶间腐蚀、磨损腐蚀和腐蚀疲劳 等，这些都与其表面状态有关，而钝化可以消除各 种腐蚀的萌生源，使临界点腐蚀的电位变正。
（３）可使不锈钢线材表面具有足够的清洁度。 钝化可以清除不锈钢线材表面层的金属污染物， 以及嵌入的杂质，如铜、锌、镉、铅、低熔点金属、游 离铁，使其表面所含铬、镍富集而稳定，这些金属 的污染容易导致不锈钢线材被腐蚀破坏。
整体隧道式酸洗线生产操作和控制系统相对 而且盘卷吊运时会带出残酸，维护检修的工作量
简约、设备运行可靠，隧道结构只在检修时打开，
了Ｃ。
以便于生产管理。但因封闭的容积较大，因此酸
２．２不锈钢线材预处理工艺
雾抽排系统能力相对较大。这种机组又有２种布
由于不锈钢线材的氧化皮中含有与基体结合
置形式：
很紧密的氧化铬，酸洗很困难。因此，为了提高酸
行密封，防止酸雾外逸。作业线为直线开路形式。
制参数为硝酸盐含量（不少于８％）、温度（４５０～
这种布置形式虽比整体隧道式有较多优点，但酸
４７０℃）和盐浴时间。
槽密封盖板在生产操作中需频繁开闭，容易损坏。
铬的氧化物与碱发生反应生成亚铬酸钠：
万方数据
·４８·
轧
钢
２００７年１２月出版
Ｃｒ２０３＋２ＮａＯＨ一２ＮａＣｒ０２＋Ｈ２０十 生成的亚铬酸钠（ＮａＣｒＯ：）再被硝酸钠氧化， 转变为易溶于水的铬酸钠（Ｎａ。ＣｒＯ。）： ２ＮａＣｒ０２＋３ＮａＮ０３＋２ＮａＯＨ一２Ｎａ２Ｃｒ０４ ＋３ＮａＮ０２＋Ｈ２０十 通过上述化学反应把难溶于酸的Ｃｒ３＋氧化 成易溶于酸的Ｃｒ６＋。 同样，铁的氧化物和尖晶石也可被硝酸盐氧 化，变成疏松的氧化铁： ２ＦｅＯ＋ＮａＮ０３一Ｆｅ２ ０３＋ＮａＮ０２ ２Ｆｅ３０４＋ＮａＮ０３—３Ｆｅ２０３＋ＮａＮ０２ ２（Ｃｒ２０３·ＦｅＱ）＋ＮａＮ０３一Ｆｅ２０３＋２Ｃｒ２０３
１概述 不锈钢线材是加工各种标准件、机械用轴类
零件、冷拉钢材以及各种金属制品的主要材料。 在美、日等国家生产的不锈钢材中，线材约占８％ ～９％［１］。不锈钢材在成形和热处理过程中，表面 会产生一层黑色的氧化皮，这类氧化皮结构致密， 与基体附着力强，含有Ｆｅ、Ｃｒ、Ｎｉ、少量Ｃ和Ｓｉ，可 能存在Ｍｎ、Ｔｉ、Ｍｏ和Ｗ等元素，氧化物结构为： 氧化亚铁（ＦｅＯ）、氧化铁（Ｆｅ。Ｏ。）、四氧化三铁 （Ｆｅ。０。）、氧化铬（Ｃｒ。０。）、氧化镍（ＮｉＯ）、二氧化 硅（Ｓｉ０。）、铬尖晶石（Ｃｒ。０。·ＦｅＯ）和镍尖晶石 （Ｎｉ·Ｆｅ。Ｏ。）等。不锈钢氧化皮破坏了钢材表面 的美观性，又会加快金属表面的电化学腐蚀，而且 其存在的表面应力会加快钢材表面的应力腐蚀。 因此，不锈钢表面的氧化皮必须在后续加工前去 除干净。
酸洗不仅可去掉热轧及退火过程中在钢材表 面形成的氧化皮，而且还可对不锈钢表面进行钝
化处理，赋予其耐蚀性。不锈钢长型材的酸洗形 式与冷、热轧带钢的酸洗形式有很大不同，与钢管 酸洗形式类似，酸洗时将盘卷分别吊入不同的处 理槽中浸泡，各槽内分别装有不同的处理介质对 盘卷进行酸洗、冲洗等处理［２］。宝钢股份特殊钢 分公司在新建的生产不锈钢长型材的工程中，引 进了德国现代化的线材盘卷酸洗生产线，年处理 能力达１０万ｔ，具有产品质量优异、劳动环境优 良、环境污染小、全自动控制等特点。 ２不锈钢线材盘卷的酸洗工艺 ２．１作业线布置形式
（１）作业线为环形闭路形式，机械手与处理的
洗效果，必须在酸洗前进行预处理，预处理工艺有
盘卷在整个酸洗线中不脱钩。这种形式生产操作
机械除鳞和盐浴处理２种。
简单，对整个酸洗线控制要求不高；但作业线上机
２．２．Ｉ机械除鳞处理（喷丸）
械手较多（如年处理能力达１０万ｔ的酸洗线约需
采用机械除鳞处理（喷丸）后线材表面较粗
’
＋ＮａＮ０２
氧化盐浴处理工艺采用的ＮａＯＨ、ＮａＮＯ。和 ＮａＣｌ等均是价廉而且在国内市场容易采购的化 工原料，而且盐溶液中的废渣容易处理。该工艺 缺点是盐溶液的温度高（４８０℃），工艺过程中水槽 产生的废水含有大量的六价铬等严重污染环境的 废物，应先将Ｃｒ６＋还原成Ｃｒ３＋，然后才能排放。
还原盐浴处理的原理是：利用主要化学成分 为Ｎａｉｌ、Ｎａ。Ｏ和ＮａＯＨ等的还原盐，尤其是特 种化学材料Ｎａｉｌ，将三价铬（Ｃｒ３＋）还原成金属铬 （Ｃｒ）。
传统混酸酸洗工艺采用氢氟酸和硝酸，硝酸 为强氧化剂：
Ｃ。２０３＋６Ｆｅ３＋＋５Ｈ２０—２Ｈ２Ｃｒ０４＋６Ｆｅ２＋
＋６Ｈ十
Ｃｒ２０３＋３ＮＯａ＋２Ｈ２０一２Ｈ２ＣｒＯ＾＋３Ｎ０２ 硝酸原料价廉，易采购，运行费用低，生产控 制容易，是目前国内外酸洗线广为采用的不锈钢 酸洗工艺用原料，酸洗技术成熟可靠，但在酸洗过 程中会产生污染环境的硝酸盐、亚硝酸盐和ＮＯ。 等废物，需要在治理达标后才能排放。 Ｃｌｅａｎｏｘ＠３５２酸洗工艺是德国Ｈｅｎｋｅｌ Ｓｕｒ— ｆａｃｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ公司近年开发的新技术，用硫 酸和过氧水代替硝酸，过氧水为强氧化剂。其优 点是不含硝酸，不产生污染环境的硝酸盐、亚硝酸 盐和六价铬，没有ＮＯ；气体产生，治理污染物费 用少，酸洗速度和酸洗质量与传统混酸酸洗工艺 相当。但其原料配方为专利，需要向Ｈｅｎｋｅｌ Ｓｕｒ— ｆａｃｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ公司购买，故原料成本较高，运 行费用高，生产控制要求苛刻。 经比较，宝钢特殊钢分公司酸洗线选用了传 统的混酸酸洗工艺。 ２．５不锈钢线材钝化工艺 钝化工艺主要有以下作用： （１）提高不锈钢线材在环境介质中的热力学 稳定性。钝化不锈钢的金属电位序处于较正的位 置，与贵金属相近，化学性质稳定；、而未经钝化的 不锈钢为活化状态，金属电位序处于较负的位置， 与普通钢相近。
好，根据其反应机理的不同可分为还原盐浴处理
求的情况下，推荐采用这种布置形式。
和氧化盐浴处理２种。
２．１．２各槽独立加盖式
氧化盐浴处理的原理是：不锈钢鳞皮中的三
这种布置形式每个处理槽都有各自独立的活
氧化二铬难溶于酸，通过氧化盐浴处理，把三价铬
动盖板，当处理盘卷时，盖板自动闭合。盖板上有
（Ｏｒ３＋）氧化成高价铬（Ｃｒ６＋），铬的高价氧化物则
关键词：不锈钢；线材盘卷；酸洗工艺
中图分类号：ＴＧ３３５．２１；ＴＧ３３５．６３
Ｉ
文献标识码：Ａ
文章编号：１００３—９９９６（２００７）０６—００４６－－０５
Ｐｉｃｋｌｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｓｔａｉｎｌｅｓｓ Ｗｉｒｅ Ｒｏｄ Ｃｏｉｌ
ＬＩ Ｊｉａ （Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｂａｏｓｔｅｅｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０１９００，Ｃｈｉｎａ）
抽风孔；同时每个处理槽都有侧边抽排酸雾管，槽
易溶于酸。氧化盐主要化学成分为碱性硝酸盐熔
内呈微负压。机械手与处理的盘卷脱钩，机械手
融物，含有氢氧化物约８７％、硝酸盐约１３％，两者
自身带有可移动的酸雾抽排装置，在吊运处理槽
比例须严格控制，以使熔融盐具有最强氧化力、最
中的盘卷时，机械手的酸雾抽排装置对处理槽进 低的熔点和最小的粘度。生产过程中，主要的控
万方数据
第２４卷·第６期
李佳：不锈钢线材盘卷的酸洗工艺
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整体隧道式酸洗线上所有的处理槽均整体封 闭，统一抽风和排酸雾，隧道内呈微负压。隧道端
部设有密封门，仅在上下料时打开，以防酸雾外 逸。其结构见图１。
Ｉ
‘
图Ｉ 隧道式酸洗线纵向剖面图
ｌ一隧道门；２一隧道；３一处理槽；４一机械手；５一隧道门
（４）消除不锈钢线材表面热加工氧化物。在 钝化过程中使用含有ＨＦ的硝酸，兼有浸蚀氧化 物和钝化表面的作用。．
影响不锈钢线材可钝化性的因素有化学成分 和金相结构。铬和镍属于钝化性强的元素，铁次 之，因此铬和镍含量越高，可钝化性越强。锰、碳 和硅等元素对钝化不利，硫和硒等元素对钝化更 差。因此若线材表面存在这些元素，应预先清除 再进行钝化处理。奥氏体型、铁素体型不锈钢具 有较均匀的组织，不必经过热处理来强化，可钝化 性较好；马氏体型不锈钢需经过热处理来强化，其 金相组织为多相组织，不利于钝化处理，因而马氏 体型不锈钢可钝化性不强，耐腐蚀性较低。
Ｃｒ２０３＋３ＮａＨ一２Ｃｒ＋３ＮａＯＨ ＦｅＯ＋ＮａＨ＝Ｆｅ＋ＮａＯＨ Ｆｅ３ ０４ ４－４ＮａＨ一３Ｆｅ＋４ＮａＯＨ ＮｉＯ＋ＮａＨ—Ｎｉ＋ＮａＯＨ 还原盐浴处理工艺过程中水槽产生的废水不 含严重污染环境的废物，废水处理简单，盐溶液的 温度较低（３８０。Ｃ）。但此还原盐为捷克共和国的 专利产品，价格高，而且对盐浴处理槽要求高，同 时盐溶液中有废渣需处理，需专门装置。当前还 原盐浴处理工艺仅有欧美洲几个国家采用。 ２．３不锈钢线材预酸洗工艺 不锈钢线材预酸洗可用盐酸处理，也可用硫 酸处理。若选用盐酸，处理后产品表面发白、发 亮、光滑，但盐酸溶液温度高于４０℃时，挥发性 大；如选用硫酸，处理后产品表面灰暗、粗糙，有利 于后面的拉拔，而且硫酸溶液即使温度高于５０～ ６０℃，挥发性也较小。另外，在国内盐酸与硫酸的 运行费用比为６：１左右。 经比较，宝钢特殊钢分公司酸洗线选用硫酸 预酸洗工艺。
４６ ··Biblioteka ·综 述·轧钢
ＳＴＥＥＬ ＲＯＬＬＩＮＧ
２００７年１２月·第２４卷·第６期
Ｄｅｃ．２００７
Ｖ０１．２４
Ｎｏ．６
不锈钢线材盘卷的酸洗工艺
李佳
（上海宝钢工程技术有限公司，上海２０１９００）
摘要：介绍了不锈钢线材盘卷酸洗生产线的工艺、装备选型及特点，并对不同生产线的布置形式、不锈钢预
处理工艺、预酸洗工艺、酸洗工艺的优缺点进行了比较。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｐｉｃｋｌｉｎｇ ｆｏｒ ｓｔａｉｎｌｅｓｓ ｗｉｒｅ ｒｏｄ ｃｏｉｌ ｗｅｒｅ ｉｎｔｒｏ— ｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ａｎｄ ｓｈｏｒｔｃｏｍｉｎｇｓ ｏｆ ｓｅｖｅｒａｌ ｌａｙｏｕｔ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｌｉｎｅ，ｐｒｅ—ｔｒｅａｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ，ｐｒｅ－ ｐｉｃｋｌｉｎｇ ａｎｄ ｐｉｃｋｌｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｏｆ ｓｔａｉｎｌｅｓｓ ｗｉｒｅ ｒｏｄ ｃｏｉｌ ｗｅｒｅ ｃｏｍｐａｒｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｔａｉｎｌｅｓｓ ｓｔｅｅｌ；ｗｉｒｅ ｒｏｄ ｃｏｉｌ；ｐｉｃｋｌｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
２．４不锈钢线材酸洗工艺 不锈钢线材氧化皮中多含有Ｃｒ２０。和尖晶
石ＦｅＯ·Ｃｒ。Ｏ。，通常呈黑色，有时呈蓝或绿色， 为八面体等轴晶系，玻璃光泽、贝壳状断面，密度 ３．５０～５．２１ｔ／ｍ３，熔点高达２４３５℃，硬度７．５～ ８．５，８００ ｏＣ时也不溶于Ｈ。ｓＯ。、ＨＣｌ或ＨＮ０。等 无机酸。仅采用单一的盐酸或硫酸酸洗很难去除 氧化皮。因此一般采用混合酸酸洗，其中一种酸 起强氧化作用，另一种（一般为ＨＦ）起活化作用。 强氧化剂的作用是在其放电还原的同时把三价铬 氧化成高价铬；活化作用是把卤素离子作为活化 剂加到酸洗液中，如Ｆ一离子，它们能取代氧化皮 中的氧，改变氧化皮的结构，使其易溶于酸。从电 化学观点来看，则因阴离子的特性吸附而构成扩 张双电层，促使表面鳞皮脱落。
１６台），因此设备投资相对较大，厂房标高较高
糙，若后部工序为拉拔加工，则对成品的表面质量
（Ｈ一１２ｍ）。在控制水平不高的情况下，推荐采
影响不大。但对某些钢种和规格的产品，喷丸工
用这种布置形式。
艺的处理效果不理想，甚至不起作用，而且单台除
（２）作业线为直线开路形式，机械手与处理的
鳞机处理能力较低，需要配备多台除鳞机。此工
盘卷脱钩。这种形式生产操作和控制较前者复杂
艺的最大优点是只产生固体废物，可避免工艺废
些，但作业线上机械手数量可大幅减少（如年处理
水和废液处理问题。
能力达１０万ｔ的酸洗线约需４台），占地面积和
２．２．２盐浴处理
酸雾抽排系统也相应减少，设备投资较低，厂房标
采用盐浴处理的不锈钢线材成品表面质量较
高较低（Ｈ＜１２ｍ）。因此，在控制水平能满足要
收稿日期：２００７—０４—２３ 作者简介：李佳（１９６５～），女（汉族），江苏人，高级工程师。
万方数据
第２４卷·第６期
李佳：不锈钢线材盘卷的酸洗工艺
·４９·
（２）预防不锈钢线材的局部腐蚀。不锈钢线 材易产生点腐蚀、晶间腐蚀、磨损腐蚀和腐蚀疲劳 等，这些都与其表面状态有关，而钝化可以消除各 种腐蚀的萌生源，使临界点腐蚀的电位变正。
（３）可使不锈钢线材表面具有足够的清洁度。 钝化可以清除不锈钢线材表面层的金属污染物， 以及嵌入的杂质，如铜、锌、镉、铅、低熔点金属、游 离铁，使其表面所含铬、镍富集而稳定，这些金属 的污染容易导致不锈钢线材被腐蚀破坏。
整体隧道式酸洗线生产操作和控制系统相对 而且盘卷吊运时会带出残酸，维护检修的工作量
简约、设备运行可靠，隧道结构只在检修时打开，
了Ｃ。
以便于生产管理。但因封闭的容积较大，因此酸
２．２不锈钢线材预处理工艺
雾抽排系统能力相对较大。这种机组又有２种布
由于不锈钢线材的氧化皮中含有与基体结合
置形式：
很紧密的氧化铬，酸洗很困难。因此，为了提高酸
行密封，防止酸雾外逸。作业线为直线开路形式。
制参数为硝酸盐含量（不少于８％）、温度（４５０～
这种布置形式虽比整体隧道式有较多优点，但酸
４７０℃）和盐浴时间。
槽密封盖板在生产操作中需频繁开闭，容易损坏。
铬的氧化物与碱发生反应生成亚铬酸钠：
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轧
钢
２００７年１２月出版
Ｃｒ２０３＋２ＮａＯＨ一２ＮａＣｒ０２＋Ｈ２０十 生成的亚铬酸钠（ＮａＣｒＯ：）再被硝酸钠氧化， 转变为易溶于水的铬酸钠（Ｎａ。ＣｒＯ。）： ２ＮａＣｒ０２＋３ＮａＮ０３＋２ＮａＯＨ一２Ｎａ２Ｃｒ０４ ＋３ＮａＮ０２＋Ｈ２０十 通过上述化学反应把难溶于酸的Ｃｒ３＋氧化 成易溶于酸的Ｃｒ６＋。 同样，铁的氧化物和尖晶石也可被硝酸盐氧 化，变成疏松的氧化铁： ２ＦｅＯ＋ＮａＮ０３一Ｆｅ２ ０３＋ＮａＮ０２ ２Ｆｅ３０４＋ＮａＮ０３—３Ｆｅ２０３＋ＮａＮ０２ ２（Ｃｒ２０３·ＦｅＱ）＋ＮａＮ０３一Ｆｅ２０３＋２Ｃｒ２０３
１概述 不锈钢线材是加工各种标准件、机械用轴类
零件、冷拉钢材以及各种金属制品的主要材料。 在美、日等国家生产的不锈钢材中，线材约占８％ ～９％［１］。不锈钢材在成形和热处理过程中，表面 会产生一层黑色的氧化皮，这类氧化皮结构致密， 与基体附着力强，含有Ｆｅ、Ｃｒ、Ｎｉ、少量Ｃ和Ｓｉ，可 能存在Ｍｎ、Ｔｉ、Ｍｏ和Ｗ等元素，氧化物结构为： 氧化亚铁（ＦｅＯ）、氧化铁（Ｆｅ。Ｏ。）、四氧化三铁 （Ｆｅ。０。）、氧化铬（Ｃｒ。０。）、氧化镍（ＮｉＯ）、二氧化 硅（Ｓｉ０。）、铬尖晶石（Ｃｒ。０。·ＦｅＯ）和镍尖晶石 （Ｎｉ·Ｆｅ。Ｏ。）等。不锈钢氧化皮破坏了钢材表面 的美观性，又会加快金属表面的电化学腐蚀，而且 其存在的表面应力会加快钢材表面的应力腐蚀。 因此，不锈钢表面的氧化皮必须在后续加工前去 除干净。
酸洗不仅可去掉热轧及退火过程中在钢材表 面形成的氧化皮，而且还可对不锈钢表面进行钝
化处理，赋予其耐蚀性。不锈钢长型材的酸洗形 式与冷、热轧带钢的酸洗形式有很大不同，与钢管 酸洗形式类似，酸洗时将盘卷分别吊入不同的处 理槽中浸泡，各槽内分别装有不同的处理介质对 盘卷进行酸洗、冲洗等处理［２］。宝钢股份特殊钢 分公司在新建的生产不锈钢长型材的工程中，引 进了德国现代化的线材盘卷酸洗生产线，年处理 能力达１０万ｔ，具有产品质量优异、劳动环境优 良、环境污染小、全自动控制等特点。 ２不锈钢线材盘卷的酸洗工艺 ２．１作业线布置形式
（１）作业线为环形闭路形式，机械手与处理的
洗效果，必须在酸洗前进行预处理，预处理工艺有
盘卷在整个酸洗线中不脱钩。这种形式生产操作
机械除鳞和盐浴处理２种。
简单，对整个酸洗线控制要求不高；但作业线上机
２．２．Ｉ机械除鳞处理（喷丸）
械手较多（如年处理能力达１０万ｔ的酸洗线约需
采用机械除鳞处理（喷丸）后线材表面较粗
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＋ＮａＮ０２
氧化盐浴处理工艺采用的ＮａＯＨ、ＮａＮＯ。和 ＮａＣｌ等均是价廉而且在国内市场容易采购的化 工原料，而且盐溶液中的废渣容易处理。该工艺 缺点是盐溶液的温度高（４８０℃），工艺过程中水槽 产生的废水含有大量的六价铬等严重污染环境的 废物，应先将Ｃｒ６＋还原成Ｃｒ３＋，然后才能排放。
还原盐浴处理的原理是：利用主要化学成分 为Ｎａｉｌ、Ｎａ。Ｏ和ＮａＯＨ等的还原盐，尤其是特 种化学材料Ｎａｉｌ，将三价铬（Ｃｒ３＋）还原成金属铬 （Ｃｒ）。
传统混酸酸洗工艺采用氢氟酸和硝酸，硝酸 为强氧化剂：
Ｃ。２０３＋６Ｆｅ３＋＋５Ｈ２０—２Ｈ２Ｃｒ０４＋６Ｆｅ２＋
＋６Ｈ十
Ｃｒ２０３＋３ＮＯａ＋２Ｈ２０一２Ｈ２ＣｒＯ＾＋３Ｎ０２ 硝酸原料价廉，易采购，运行费用低，生产控 制容易，是目前国内外酸洗线广为采用的不锈钢 酸洗工艺用原料，酸洗技术成熟可靠，但在酸洗过 程中会产生污染环境的硝酸盐、亚硝酸盐和ＮＯ。 等废物，需要在治理达标后才能排放。 Ｃｌｅａｎｏｘ＠３５２酸洗工艺是德国Ｈｅｎｋｅｌ Ｓｕｒ— ｆａｃｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ公司近年开发的新技术，用硫 酸和过氧水代替硝酸，过氧水为强氧化剂。其优 点是不含硝酸，不产生污染环境的硝酸盐、亚硝酸 盐和六价铬，没有ＮＯ；气体产生，治理污染物费 用少，酸洗速度和酸洗质量与传统混酸酸洗工艺 相当。但其原料配方为专利，需要向Ｈｅｎｋｅｌ Ｓｕｒ— ｆａｃｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ公司购买，故原料成本较高，运 行费用高，生产控制要求苛刻。 经比较，宝钢特殊钢分公司酸洗线选用了传 统的混酸酸洗工艺。 ２．５不锈钢线材钝化工艺 钝化工艺主要有以下作用： （１）提高不锈钢线材在环境介质中的热力学 稳定性。钝化不锈钢的金属电位序处于较正的位 置，与贵金属相近，化学性质稳定；、而未经钝化的 不锈钢为活化状态，金属电位序处于较负的位置， 与普通钢相近。
好，根据其反应机理的不同可分为还原盐浴处理
求的情况下，推荐采用这种布置形式。
和氧化盐浴处理２种。
２．１．２各槽独立加盖式
氧化盐浴处理的原理是：不锈钢鳞皮中的三
这种布置形式每个处理槽都有各自独立的活
氧化二铬难溶于酸，通过氧化盐浴处理，把三价铬
动盖板，当处理盘卷时，盖板自动闭合。盖板上有
（Ｏｒ３＋）氧化成高价铬（Ｃｒ６＋），铬的高价氧化物则
关键词：不锈钢；线材盘卷；酸洗工艺
中图分类号：ＴＧ３３５．２１；ＴＧ３３５．６３
Ｉ
文献标识码：Ａ
文章编号：１００３—９９９６（２００７）０６—００４６－－０５
Ｐｉｃｋｌｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｓｔａｉｎｌｅｓｓ Ｗｉｒｅ Ｒｏｄ Ｃｏｉｌ
ＬＩ Ｊｉａ （Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｂａｏｓｔｅｅｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０１９００，Ｃｈｉｎａ）
抽风孔；同时每个处理槽都有侧边抽排酸雾管，槽
易溶于酸。氧化盐主要化学成分为碱性硝酸盐熔
内呈微负压。机械手与处理的盘卷脱钩，机械手
融物，含有氢氧化物约８７％、硝酸盐约１３％，两者
自身带有可移动的酸雾抽排装置，在吊运处理槽
比例须严格控制，以使熔融盐具有最强氧化力、最
中的盘卷时，机械手的酸雾抽排装置对处理槽进 低的熔点和最小的粘度。生产过程中，主要的控
万方数据
第２４卷·第６期
李佳：不锈钢线材盘卷的酸洗工艺
·４７·
整体隧道式酸洗线上所有的处理槽均整体封 闭，统一抽风和排酸雾，隧道内呈微负压。隧道端
部设有密封门，仅在上下料时打开，以防酸雾外 逸。其结构见图１。
Ｉ
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图Ｉ 隧道式酸洗线纵向剖面图
ｌ一隧道门；２一隧道；３一处理槽；４一机械手；５一隧道门
（４）消除不锈钢线材表面热加工氧化物。在 钝化过程中使用含有ＨＦ的硝酸，兼有浸蚀氧化 物和钝化表面的作用。．
影响不锈钢线材可钝化性的因素有化学成分 和金相结构。铬和镍属于钝化性强的元素，铁次 之，因此铬和镍含量越高，可钝化性越强。锰、碳 和硅等元素对钝化不利，硫和硒等元素对钝化更 差。因此若线材表面存在这些元素，应预先清除 再进行钝化处理。奥氏体型、铁素体型不锈钢具 有较均匀的组织，不必经过热处理来强化，可钝化 性较好；马氏体型不锈钢需经过热处理来强化，其 金相组织为多相组织，不利于钝化处理，因而马氏 体型不锈钢可钝化性不强，耐腐蚀性较低。
Ｃｒ２０３＋３ＮａＨ一２Ｃｒ＋３ＮａＯＨ ＦｅＯ＋ＮａＨ＝Ｆｅ＋ＮａＯＨ Ｆｅ３ ０４ ４－４ＮａＨ一３Ｆｅ＋４ＮａＯＨ ＮｉＯ＋ＮａＨ—Ｎｉ＋ＮａＯＨ 还原盐浴处理工艺过程中水槽产生的废水不 含严重污染环境的废物，废水处理简单，盐溶液的 温度较低（３８０。Ｃ）。但此还原盐为捷克共和国的 专利产品，价格高，而且对盐浴处理槽要求高，同 时盐溶液中有废渣需处理，需专门装置。当前还 原盐浴处理工艺仅有欧美洲几个国家采用。 ２．３不锈钢线材预酸洗工艺 不锈钢线材预酸洗可用盐酸处理，也可用硫 酸处理。若选用盐酸，处理后产品表面发白、发 亮、光滑，但盐酸溶液温度高于４０℃时，挥发性 大；如选用硫酸，处理后产品表面灰暗、粗糙，有利 于后面的拉拔，而且硫酸溶液即使温度高于５０～ ６０℃，挥发性也较小。另外，在国内盐酸与硫酸的 运行费用比为６：１左右。 经比较，宝钢特殊钢分公司酸洗线选用硫酸 预酸洗工艺。
４６ ··Biblioteka ·综 述·轧钢
ＳＴＥＥＬ ＲＯＬＬＩＮＧ
２００７年１２月·第２４卷·第６期
Ｄｅｃ．２００７
Ｖ０１．２４
Ｎｏ．６
不锈钢线材盘卷的酸洗工艺
李佳
（上海宝钢工程技术有限公司，上海２０１９００）
摘要：介绍了不锈钢线材盘卷酸洗生产线的工艺、装备选型及特点，并对不同生产线的布置形式、不锈钢预
处理工艺、预酸洗工艺、酸洗工艺的优缺点进行了比较。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｐｉｃｋｌｉｎｇ ｆｏｒ ｓｔａｉｎｌｅｓｓ ｗｉｒｅ ｒｏｄ ｃｏｉｌ ｗｅｒｅ ｉｎｔｒｏ— ｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ａｎｄ ｓｈｏｒｔｃｏｍｉｎｇｓ ｏｆ ｓｅｖｅｒａｌ ｌａｙｏｕｔ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｌｉｎｅ，ｐｒｅ—ｔｒｅａｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ，ｐｒｅ－ ｐｉｃｋｌｉｎｇ ａｎｄ ｐｉｃｋｌｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｏｆ ｓｔａｉｎｌｅｓｓ ｗｉｒｅ ｒｏｄ ｃｏｉｌ ｗｅｒｅ ｃｏｍｐａｒｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｔａｉｎｌｅｓｓ ｓｔｅｅｌ；ｗｉｒｅ ｒｏｄ ｃｏｉｌ；ｐｉｃｋｌｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
２．４不锈钢线材酸洗工艺 不锈钢线材氧化皮中多含有Ｃｒ２０。和尖晶
石ＦｅＯ·Ｃｒ。Ｏ。，通常呈黑色，有时呈蓝或绿色， 为八面体等轴晶系，玻璃光泽、贝壳状断面，密度 ３．５０～５．２１ｔ／ｍ３，熔点高达２４３５℃，硬度７．５～ ８．５，８００ ｏＣ时也不溶于Ｈ。ｓＯ。、ＨＣｌ或ＨＮ０。等 无机酸。仅采用单一的盐酸或硫酸酸洗很难去除 氧化皮。因此一般采用混合酸酸洗，其中一种酸 起强氧化作用，另一种（一般为ＨＦ）起活化作用。 强氧化剂的作用是在其放电还原的同时把三价铬 氧化成高价铬；活化作用是把卤素离子作为活化 剂加到酸洗液中，如Ｆ一离子，它们能取代氧化皮 中的氧，改变氧化皮的结构，使其易溶于酸。从电 化学观点来看，则因阴离子的特性吸附而构成扩 张双电层，促使表面鳞皮脱落。
１６台），因此设备投资相对较大，厂房标高较高
糙，若后部工序为拉拔加工，则对成品的表面质量
（Ｈ一１２ｍ）。在控制水平不高的情况下，推荐采
影响不大。但对某些钢种和规格的产品，喷丸工
用这种布置形式。
艺的处理效果不理想，甚至不起作用，而且单台除
（２）作业线为直线开路形式，机械手与处理的
鳞机处理能力较低，需要配备多台除鳞机。此工
盘卷脱钩。这种形式生产操作和控制较前者复杂
艺的最大优点是只产生固体废物，可避免工艺废
些，但作业线上机械手数量可大幅减少（如年处理
水和废液处理问题。
能力达１０万ｔ的酸洗线约需４台），占地面积和
２．２．２盐浴处理
酸雾抽排系统也相应减少，设备投资较低，厂房标
采用盐浴处理的不锈钢线材成品表面质量较
高较低（Ｈ＜１２ｍ）。因此，在控制水平能满足要