酸洗工艺

冷轧带钢酸洗工艺
摘要：现代化冷轧带钢车间采用材料全部为热轧带卷，重量在几吨到几十吨之间，它是由连续式热轧带钢轧机或者炉卷轧机供应的。

热轧带卷上含有氧化铁皮，而且氧化皮重除了铁的氧化物外，还有P、Mn、Si、S、C等元素，这些氧化物对冷轧有害，所以钢板在冷轧前一定要去除氧化铁皮以保证冷轧带钢的产品质量，如钢板表面的光滑程度、均匀的厚度、平整的板形以及冷轧设备轧辊的辊面。

关键词：热轧带卷冷轧酸洗氧化铁皮
经过热轧的钢带表面会有一层硬而脆的氧化铁皮这一层二次氧化铁皮是在高温轧制时产生的。

热轧钢带作为原料在冷轧前必须将其清除干净为了保证冷轧后产品的表面质量，提高市场竞争力，必须注意酸洗各个工艺的作用以及注意防范酸洗缺陷的产生。

1酸洗过程的工艺流程
在中小型企业中一般采用半连续酸洗机组进行酸洗，一般流程如下：
开卷→矫直→焊接→除鳞→酸洗→清洗→钝化→张力卷取
2酸洗过程中重要工艺介绍
2.1矫直
带钢在酸洗前常用五辊矫直机进行矫直。

矫直机的作用是使带钢由拆卷和铁皮破碎机产生的弯曲得以矫直；也能在一定程度上使带钢波浪形和由于拉辊两边辊缝不均造成的带钢小浪形得以减少；从而达到消除因带钢板形部好在机组上运行是产生的表面划伤，保证带钢头尾剪切断面平直，有利于焊接和光整，保证剪边和卷取的质量。

2.2除鳞
除鳞主要的方法可以概括为机械破鳞法、化学除鳞法和机械—化学联合法。

机械除鳞法主要有砂轮研磨，弯曲破鳞和喷丸破鳞三种形式。

在机械除鳞中喷丸破鳞效率跟效果最高，砂轮研磨最低。

其中弯曲破鳞为一般常用，弯曲破鳞主要靠反复弯曲钢带达到除鳞效果，此法能起到破碎铁鳞有利于提高酸洗除鳞的效果，但不能完全清除铁鳞，所以必须与酸洗除鳞联合在一起作用。

2.3酸洗
2.3.1酸洗作用
酸洗主要是完全清除原料表面的氧化皮。

热带钢表面氧化铁皮通常是三层构成：外层为三氧化二铁，中层为四氧化三铁，内层为氧化铁。

带钢表面氧化铁皮由于具有多孔和开裂的性质，加上机械破碎而造成裂缝，因而，带钢一进入酸溶液，其表面三层氧化铁皮遍与酸同时起反应。

2.3.2酸洗酸液的选择
酸溶液所用的酸一般用硫酸和盐酸两种。

但在实际生产中一般多选用盐酸作为酸溶液，因为盐酸较硫酸而言有以下几个优点：
a.盐酸作为酸洗介质，可以快速溶解氧化铁皮，很少侵蚀母材；
b. 以盐酸作为酸洗介质，酸洗时间较短；
c. 经盐酸酸洗的带钢外观光亮；
d. 盐酸易于再生；
e. 操作成本低。

2.3.3 酸洗中的化学实质
在盐酸作为酸溶液时，在带钢进入酸溶液中主要发生以下几个化学反应：
2.3.4 酸溶液的加热
酸溶液浓度和温度的变化对酸洗速度与酸洗质量有直接影响。

在生产中提高酸的浓度和升高温度都能使酸洗的效果显著提高，但从实际生产成本及效率上考虑，提高 温度比提高酸溶液浓度更经济。

在实际生产中对酸溶液加热有两种方法：一种为蒸汽直接加热，另一种为石墨热交换器间接加热。

由于蒸汽直接加热会使蒸汽冷凝水稀释酸溶 液浓度而不利于酸洗，同时使废酸大量增加，导致废酸回收机组的负荷增加。

所以一般选用石墨热交换器间接加热。

2.3.5 酸洗池的分配
本厂酸洗分为3个酸洗槽其要求如下表：
2.4 清洗及钝化
清洗是把带钢表面残留的酸液和其他夹杂物冲洗干净，冷水洗槽要经常保持满流，高 压水要不断冲洗，水压应保持在0.5兆帕以上。

在上述条件下冷水含酸量不得超过0.1 g/L ，否则酸洗后的带钢容易锈蚀。

热水槽的热水温度要95°C 以上，热水中不应有酸质，以防带钢锈蚀。

钝化是使酸洗后的带钢表面形成钝化膜，提高抗环境腐蚀能力，一般带钢在2~3天内不再生锈。

钝化液是1~4%亚硝酸钠的水溶液。

在末尾应该还有一对挤水胶辊，保证最大限度地挤掉带钢表面的水分。

3 酸洗过程中的缺陷及防止
3.1 酸洗气泡
酸洗气泡是由于酸与裸露的金属作用，生成氢气所造成的。

氢原子金属和酸产生化学反应酸溶液槽号 HCL （g/L ） 温度/C o 2Fe （g/L ）
1 30~80 80~85 <380
2 80~130 75~85 <280
3 130~180 75~85 <180
时，生成了部分氢原子，它渗透入金属的结晶格子中，并使其发生变形，变形后使氢更向金属内扩散，其中一部分氢原子穿过金属并分子化，从酸液中逸出，部分氢原子的分子化在晶格变形产生的“显微空位”边界上，或金属的夹杂及孔隙中进行，氢在空气中的压力可以达到几百个大气压，使金属中产生了引起氢脆的内应力。

防止措施：调整酸液的浓度；控制酸洗时溶液的温度和带钢表面平直状态等。

3.2 过酸洗
金属在酸溶液中停留时间过长，使其在酸溶液作用下，表面逐渐变成粗糙麻面。

过酸洗是因为机组连续作业中断，使酸洗失去连续性，或因带钢断带处理时间过长等。

防止措施：尽量密切全机组的操作配合，保证生产正常进行。

3.3 欠酸洗
钢带酸洗之后，表面残留局部未洗掉的氧化铁皮时称为欠酸洗。

它主要是由于氧化铁皮厚度不匀，较厚部分的氧化铁皮需要较长酸洗时间，同时其中的FeO 分解成了较难溶解的32O Fe )(43O Fe ；带钢波浪度和镰刀弯较大，在酸洗过程中，起浪部分或弯起部分没有浸泡在酸液中通过，造成漏酸洗；酸洗前机械破鳞不完善，特别是带钢两边端铁皮未被破碎等。

防止措施：预先平整好板形，对于铁皮较厚，而面积又不大的带钢，可采用先局部酸洗一次，而后再过酸洗线的方法去锈。

3.4 锈蚀
钢带酸洗后表面残留少许的酸溶液或带钢清洗后没有达到完全干燥而使表面重新生锈。

此外带钢在酸洗后于高温的清洗水中停留时间过长，也会产生锈蚀现象。

防止措施：严格执行酸洗、清洗操作规程，及时给表面涂油，并应堆放在干燥的地方。

3.5 划伤
带钢在机组运行过程中新出现的划伤，是由于卷取辊、弯曲辊表面出现质硬的异物，或带钢的浪形及折棱与导板成线接触，或带钢在拆卷过程中拍打折头刮板等，使表面划出新的伤痕。

防止措施：经常检查机组的滚动部件和导板，维护好设备。