一種環保的不鏽鋼熱軋卷連續退火酸洗生產方法及酸洗液與流程

2023-05-09 14:44:36 1

本發明屬於不鏽鋼退火酸洗技術領域，具體涉及一種環保的不鏽鋼熱軋卷連續退火酸洗生產方法及酸洗液。

背景技術：

不鏽鋼熱軋卷在生產過程中存在高溫氧化現象，其表面形成的氧化層將影響加工表面質量和加工性能，因此必須去除乾淨才能進行後續生產和使用。大生產過程中，不鏽鋼熱軋卷的酸洗和退火聯在一起形成退火酸洗聯合機組，其酸洗工藝流程主要有機械除鱗、預酸洗和混酸酸洗工序。

混酸酸洗主要利用酸洗溶液與氧化皮中FeO、Fe3O4、Fe2O3、Cr2O3、NiO和SiO2等物質發生強制化學反應，促使氧化皮溶解。在此過程中，酸對氧化皮的溶解、氫氣對氧化皮的機械剝離和氫對部分氧化皮的還原三種作用同時或交替進行。目前，較為成熟並且廣泛使用的不鏽鋼混酸酸洗方法是HNO3+HF酸浸方法。該方法具有酸洗速度快、去皮乾淨和酸洗表面質量好的優點。但是，該方法也存在汙染性氣體NOx和硝酸鹽排放、汙泥填埋處理等環保因素限制。2015年中國開始實施新的環保法和排放標準，要求鋼鐵行業總氮不大於15mg/l，這對HNO3+HF酸洗工藝提出了嚴重的挑戰。

近年來部分工廠開始選用不含硝酸的混酸液如硫酸+氫氟酸+雙氧水進行不鏽鋼冷軋退火卷的酸洗，取得了較好的酸洗效果。但該酸洗方法腐蝕能力較強，鈍化能力較弱，應用於不鏽鋼熱軋卷的酸洗會導致不鏽鋼熱軋卷酸浸後容易出現黃斑及耐蝕性下降等問題。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種環保的不鏽鋼熱軋卷連續退火酸洗生產方法及酸洗液，解決現有技術中不鏽鋼熱軋卷酸洗後表面容易出現黃斑及鋼耐蝕性下降等問題，而且，酸洗液不含硝酸，滿足新環保法要求，同時實現不鏽鋼高效快速生產。

為達到上述目的，本發明的技術方案是：

一種環保的不鏽鋼熱軋卷連續退火酸洗生產方法，其包括如下步驟：退火、拉矯處理、拋丸處理、預酸洗、酸洗，其中，所述酸洗包括至少一道酸浸酸洗，其中，

所述酸浸酸洗所用混酸液的主要組成及含量如下：

進一步，所述酸洗還包括至少一道噴淋酸洗，該噴淋酸洗需在酸浸酸洗之後進行，其中，

所述噴淋酸洗所用噴淋酸液的主要組成及含量如下：

再，所述噴淋酸洗工序中，對出酸浸酸洗工序的不鏽鋼熱軋卷上下表面噴淋酸洗。

本發明所述混酸液和噴淋酸液中酸洗添加劑為酸洗抑制劑和/或酸洗促進劑。

優選的，所述酸洗抑制劑為烏洛託品(六次甲基四胺)，酸洗腐蝕抑制劑HIBIRON以及其他適用於不鏽鋼酸洗的抑制劑。

優選的，所述酸洗促進劑為SUNSPEED以及其他適用於不鏽鋼酸洗的促進劑。

本發明所述環保的不鏽鋼熱軋卷酸洗液，所述酸洗液為用於不鏽鋼熱軋卷酸浸酸洗的混酸液，該混酸液的主要組成及含量如下：

本發明所述環保的不鏽鋼熱軋卷酸洗液，所述酸洗液為用於不鏽鋼熱軋卷噴淋酸洗的噴淋酸液，該噴淋酸液的主要物質組成及含量如下：

其中，所述酸洗添加劑為酸洗抑制劑和/或酸洗促進劑。

優選的，所述酸洗抑制劑為烏洛託品(六次甲基四胺)和/或酸洗腐蝕抑制劑HIBIRON，以及其他適用於不鏽鋼酸洗的抑制劑。

優選的，所述酸洗促進劑為SUNSPEED以及其他適用於不鏽鋼酸洗的促進劑。

本發明所述混酸液中，硫酸主要溶解不鏽鋼內層氧化皮和基體，從而使氧化皮機械剝離基體；氫氟酸主要去除不鏽鋼外層氧化皮；雙氧水主要去除不鏽鋼貧鉻層，此外還起氧化劑作用，將Fe2+氧化為Fe3+；Fe3+主要起鈍化作用，提高不鏽鋼表面耐蝕性；酸洗促進劑能促進酸洗效率；酸洗抑制劑能夠有效抑制酸液對帶鋼基體的腐蝕，提高帶鋼表面質量。對於耐蝕性較好的奧氏體及雙相不鏽鋼軋卷，採用本發明所述混酸液進行酸浸酸洗後，鋼板表面質量良好。

與傳統硝酸和氫氟酸混酸相比，採用硫酸和氫氟酸酸洗腐蝕產物較多，而Fe3+鈍化能力相對偏弱，對於耐蝕性較差的節鎳奧氏體、低鉻鐵素體和馬氏體不鏽鋼，僅僅採用酸浸方法酸洗後的不鏽鋼熱軋卷表面容易出現黃斑及帶鋼耐蝕性下降等問題。雖然混酸液中了增加雙氧水含量可以改善上述問題，但仍然存在酸洗成本增加及改善效果不明顯的問題。為此，本發明在酸浸槽出口增加噴淋裝置進行噴淋酸洗，可以很好地解決上述難題。

本發明將噴淋酸液中雙氧水含量增加至10～50g/L，且通過高壓噴淋酸洗，不僅可以提高不鏽鋼熱軋卷表面腐蝕產物去除效果，而且能夠顯著改善不鏽鋼熱軋卷表面鈍化能力。此外，本發明通過增加噴淋酸洗，還可以明顯提高酸洗速率，節省生產成本。

本發明的有益效果：

本發明通過酸浸酸洗和噴淋酸洗組合，結合改進酸浸、噴淋酸液的配方，有效解決了不鏽鋼熱軋卷表面出現黃斑及帶鋼耐蝕性下降等技術問題，實現了馬氏體、鐵素體、奧氏體和雙相不鏽鋼熱軋卷高效連續退火酸洗，酸洗後鋼板表面質量良好。

本發明所述連續退火酸洗生產方法不採用硝酸，無氮化物排放，滿足新環保法排放要求。

附圖說明

圖1為本發明實施例的不鏽鋼熱軋卷連續退火酸洗產線示意圖。

圖2為本發明實施例的酸浸和噴淋組合酸洗段主視圖。

圖3為圖2的俯視圖。

圖4為SUS304不鏽鋼按實施例1方法酸洗後表面宏觀形貌照片。

圖5為SUS439不鏽鋼按實施例2方法酸洗後表面宏觀形貌照片。

圖6為SUS409L不鏽鋼按實施例3方法酸洗後表面宏觀形貌照片。

具體實施方式

下面結合實施例詳細說明本發明的具體實施方式，但本發明的具體實施方式不局限於下述的實施例。

如圖1-圖3所示，本發明所述環保的不鏽鋼熱軋卷連續退火酸洗產線，包括退火爐1、拉矯破鱗機2、拋丸機3、預酸洗段4、酸洗I段5、酸洗II段6。

本實施例中進行兩次酸洗，包括酸洗I段5和酸洗II段6。酸洗I段5包括酸槽51和噴淋裝置52，酸洗II段6包括酸槽61和噴淋裝置62，酸槽51、酸槽61槽體長度都為22米。

酸洗生產時，帶鋼7由於自重以近似開口向上的拋物線進入酸槽51和酸槽61，其中帶鋼7出酸槽51後通過夾送輥8送入酸槽61。每個酸槽51、61內的帶鋼7淹沒長度約20米，酸槽51、61兩端帶鋼7各有1米高於混酸液53、63。在酸槽51和酸槽61出口前500mm處的帶鋼7上下表面各設置一套噴淋裝置52、62，每套噴淋裝置設6個噴嘴，共計4套噴淋裝置，合計24個噴嘴。噴淋裝置52、62通過噴淋管線9連接噴淋酸液槽。

實施例1

本實施例是對雙相和奧氏體不鏽鋼熱軋卷的酸洗。

將鋼卷通過焊接上產線，酸洗I段5和酸洗II段6中所用混酸液的各物質濃度為：

本實施例中，所述酸洗添加劑為上海北杉化學有限公司生產的酸洗促進劑SUNSPEED。

噴淋裝置52、62中所用噴淋酸液組成中雙氧水濃度10g/L，其它同上。

混酸液和噴淋酸液的溫度均為50℃，酸洗走帶速度為55m/min，酸洗後SUS304不鏽鋼表面宏觀形貌如圖4所示。

由圖4可知，帶鋼表面白，平滑，酸洗乾淨，表面質量良好。

實施例2

本實施例是對400中高鉻鐵素體不鏽鋼熱軋卷的酸洗。

將鋼卷通過焊接上產線，混酸洗I段5和混酸洗II段6混酸液中各物質的濃度為：

本實施例中，所述酸洗添加劑為上海北杉化學有限公司生產的1.5g/L酸洗促進劑SUNSPEED和1.5g/L酸洗腐蝕抑制劑HIBIRON。

噴淋酸液組成中雙氧水濃度30g/L，其它同上。

混酸液和噴淋酸液的溫度均為45℃，酸洗走帶速度為50m/min，酸洗後SUS439不鏽鋼表面宏觀形貌如圖5所示。

由圖5可知，帶鋼表面白，平滑，酸洗乾淨，表面質量良好。

實施例3

本實施例是對400低鉻鐵素體及馬氏體不鏽鋼熱軋卷的酸洗。

將鋼卷通過焊接上產線，混酸洗I段5和混酸洗II段6的混酸液中各物質的濃度為：

噴淋酸液組成中雙氧水濃度50g/L，其它同上。

混酸液和噴淋酸液的溫度均為40℃，酸洗走帶速度50m/min，酸洗後SUS409L不鏽鋼表面宏觀形貌和微觀形貌如圖6所示。

由圖6可知，帶鋼表面白，平滑，酸洗乾淨，表面質量良好。