热轧酸洗板

热轧酸洗板（精选四篇）

热轧酸洗板 篇1

酸洗板是以优质热轧薄板为原料, 经酸洗去除氧化层, 切边, 精整后, 表面质量和使用要求 (主要是冷弯成型或冲压性能) 介于热轧板和冷轧板之间的中间产品, 是部分热轧板和冷轧板理想的替代产品。与热轧板相比, 酸洗板的优势主要在于: (1) 表面质量好, 便于焊接、涂油和上漆。 (2) 尺寸精度高, 平整后, 可使板型发生一定变化, 从而减少不平度的偏差。 (3) 提高了表面光洁度, 增强了外观效果。 (4) 能减少用户分散酸洗造成的环境污染。与冷轧板相比, 酸洗板的优势在于在保证表面质量使用要求的前提下, 使用户有效地降低采购成本。目前, 许多企业对钢材的高性能、低成本提出越来越高的要求。可以说, 酸洗板是介于冷轧板和热轧板之间的性价比比较高的一种产品。

1 酸洗板的关键技术指标

钢在热轧前, 往往要在1 100℃~1 300℃加热和保温。在此温度下钢表面与高温炉气接触发生氧化反应, 生成1~3 mm厚的一次氧化铁皮, 也称炉生氧化铁皮 (如图1) 。炉生氧化铁皮的内部存有较大的空穴, 呈片状覆盖在钢板表面。生产实践表明, 板坯加热制度不合理或加热操作不良, 是轧制时氧化铁皮被压人到钢板表面的主要原因。

1) 煤气热值控制在2 600 Kcal/Nm3左右, 焦气流量要求≤8 000 m3/h;

2) 降低加热炉出钢温度, 并将加热炉三段温度进行调整, 如表1。

此外, 根据带钢厚度的不同, 各段温度可进行小范围调整, 原则为尽可能按照下限控制。

经过调整后, 带钢表面一次氧化铁皮压入现象基本得到控制。

热轧钢坯从加热炉出来后, 经高压水除去一次鳞后, 即表面氧化铁皮脱落, 进行粗轧。在短时间的粗轧过程中钢坯表面与水和空气接触, 钢坯表面产生了二次鳞, 也称次生氧化铁皮。次生氧化铁皮受水平轧制的影响厚度较薄, 钢坯与鳞的界面应力小, 所以剥离性差。如果高压除磷水不能完全除去二次鳞, 鳞残留在钢板表面的情况下进行精轧, 产品表面就会出现缺陷 (如图2) 。另外由于酸洗板都为厚度小于3 mm, C小于0.05%, Si小于0.03%的规格, 属于氧化铁皮难除类型, 更加大了精轧除磷的难度。

现有设备条件:共有8台泵除磷泵, 其中4台供粗轧, 其余4台供精轧, 分别是用3备1, 且精轧机为单梁除鳞, 实际压力为28 MP。

因此, 要想提高精轧除磷压力必须从现场生产实际出发。考虑到酸洗板都为窄断面带钢, 可充分利用有限水流量, 将精轧除磷水梁两侧各堵3排水嘴以提高除鳞压力。调整后实际压力在32 MP以上。

结果显示, 通过此办法带钢表面次生氧化铁皮压入现象得到很大改善。

2 其他影响因素及控制方法

2.1 助卷辊的压痕缺陷

在卷取机助卷辊压尾过程中, 存在助卷辊的压痕缺陷 (如图3) 。

控制方法:

1) 通过增加带钢本身表面硬度, 即降低带钢卷取温度, 减缓助卷辊压痕缺陷的产生。

2) 生产酸洗板前利用停机时间重点打磨1#和3#助卷辊。

3) 对老化的助卷辊及时更换。

调整后, 该缺陷得到有效控制。

2.2 设备的维护和轧辊的合理使用

1) 加强日常设备维护力度, 保证设备精度。

2) 合理控制轧制节奏, 操作时合理调整弯辊、轧辊水平以保证带钢凸度。

3) 降低轧辊使用吨位, 在每套轧辊的前期轧制酸洗板。

3 结语

目前, 第一钢轧厂生产的酸洗板表面质量大幅提升, 许多影响酸洗板表面质量的因素得控制和改善。对酸洗板的加热制度、温度控制制度以及设备管控制度已形成了技术要点, 用于指导生产。

摘要：结合本厂热轧生产线特点, 对热轧酸洗板的生产工艺进行了深入研究, 发现一些影响热轧酸洗板表面质量的影响因素, 其中表面氧化铁皮压入现象是影响热轧酸洗板表面质量的重要原因, 而后通过改善加热炉加热制度、降低出钢温度及调整粗、精除磷等措施后热轧酸洗板表面质量得到很大提升。

热轧酸洗板 篇2

一、试验条件

试验钢的生产工艺为:LD转炉 (120t) →预脱氧 (2种方式之一) →或+二次喂铝线 (炉后、LF站) →连铸→热连轧 (1450) →酸洗 (连续式) →精整、涂油→成品, 成品厚度3.0mm, 拉伸试样:L0=50mm (纵向) 。试验钢化学成分范围如下:0.02%~0.07%的C, 0.19%~0.3%的Mn, 0.009%~0.02%的P, 0.008%~0.02的S, 0.02%~0.06%的Als, 另外有Si存在的痕迹。

二、试验结果及分析

(一) 化学成分对延伸率的影响。各元素对延伸率影响的多元线性回归结果见表1。

[P]对延伸率的负影响最大, 每增加0.01%, 延伸率下降1.569%;其次为[C], 每增加0.01%, 延伸率下降0.652%;[S]为第三, 每增加0.01%, 延伸率下降0.38%;[Als]为第四, 每增加0.01%, 延伸率下降0.127%;[Mn]最小, 每增加0.01%, 延伸率下降0.002%。考虑成分变化的幅度后, [C]为影响延伸率的最大因素, [C]由0.03%变化到0.07%, 延伸率降低4×0.652%=2.608%。表1中的判定系数偏低, 说明除成分外, 热轧工艺也显著影响冲压用热轧酸洗板的延伸率。因此, 控制成品[C]在较低的水平, 是提高冲压用热轧酸洗板延伸率的最有效手段之一。

(二) 成品[C]的控制。攀钢炼钢厂为120吨的LD转炉, 转炉终点[C]最低为0.02%, 在不经过RH的条件下, 要获得低的成品[C], 脱氧过程需保证基本上不增碳, 或少增碳、且可控。目前攀钢炼钢厂生产低碳铝镇静钢采用的脱氧剂为:08Al专用脱氧剂 (主要成分为Ca C2) 或Fe-Mn-Al。预脱氧采用Fe-Mn-Al时, 脱氧反应主要为3Al+2[O]→Al2O3, 脱氧与合金化一同完成。预脱氧采用专用脱氧剂时, 综合考虑热力学和动力学条件, Ca (g) 、Ca (l) 、Ca C2均可与[O]发生反应。另外, 脱氧剂与合金中的碳元素都导致了钢液增碳。在脱氧过程中加入钢包中的碳, 将发生以下反应:

ΔG1 (1873) °=–56094, 远小于零, 而且碳在钢中的溶解度为5.41%, 因此反应 (1) 在钢液中可进行。ΔG2°永远小于零, 从热力学角度上讲, 在大气条件下反应 (2) 在钢液中可进行到平衡状态 (a[O]=400~500ppm时, 平衡[C]为0.05%) 。但由于钢液内部的静压力和形核等问题, 使PCO远大于1atm, 增加了反应的难度。也就是说, 由于动力学条件的限制, 反应 (2) 通常进行的不彻底, 或者说脱氧的速度低。宏观则表现为增碳。

不同脱氧剂在不同加入量时的最大增碳量可依据下式计算,

式中:Δ[C]:增碳量, %;M:08Al专用脱氧剂或Fe-Mn-Al加入量, Kg;C:08Al专用脱氧剂或Fe-Mn-Al中的含碳量, 21%或1.17%;η:碳的收得率, 100%;K:出钢量, 130000Kg。通过采用Fe-Mn-Al脱氧工艺的炼钢相关数据和采用专用脱氧剂脱氧工艺的炼钢相关数据, 理论计算的最大增碳量见表2、3。

理论计算结果均高于实际生产数据, 说明在脱氧过程中, 加入钢包中的碳部分参与了脱氧, 与理论分析结果是相符的。终点[C]的准确性, 将影响成品[C]的控制。由于炉前取样时用木棒扒渣, 在增碳量不大时, Δ[C]出现负值;一次倒炉出钢, 由于增加了[C]的不均匀性, 也会导致成品[C]异常增高。综合考虑各种因素, 在不经过RH的条件下, 控制终点[C]≤0.04%, 预脱氧采用Fe-Mn-Al, 可使成品[C]≤0.05%。Fe-Mn-Al为复合脱氧剂, 熔点低, 比重大, 脱氧效果明显优于铝块。为保证Al2O3夹杂的充分上浮, 应使夹杂的形成过程尽量前移, 最好在出钢过程中完成。在出钢过程中的钢水混冲, 也有利于Al2O3夹杂的聚集上浮。因此在低碳铝镇静钢的生产过程中, 应尽量保证预脱氧效果。

通过控制终点[C]可获得低的成品[C], 但也会增大终点钢液a[O]和钢渣的氧化性。为保证预脱氧效果, 需增大脱氧剂的加入量, 但导致成品[Mn]难于控制在较低的范围内。表1中的回归结果说明了[Mn]对延伸率的影响。[Mn]为固溶强化元素, 随着[Mn]的增加, 延伸率降低。但也不能过低, 否则有提高热脆性的危险, 一般为0.15%~0.30%。在图1中, 当Fe-Mn-Al加入量≤950Kg/炉, 成品[Mn]可控制在0.30%以下。

三、结语

试验钢成分及工艺条件下, [C]对冲压用热轧酸洗板延伸率的影响最大。控制转炉终点[C]≤0.04%, 预脱氧采用Fe-Mn-Al, 不经过RH, 可使成品[C]≤0.05%;控制FeMn-Al加入量≤950Kg/炉, 可使成品[Mn]≤0.30%。

摘要：采用高品质热轧薄板 (酸洗+平整) 替代部分冷轧板作为降低下游用户使用成本 (与冷轧板相比) 、提高钢铁企业产品附加值 (与热轧板相比) 的一种“质”的手段, 是钢铁行业发展的热点之一。

热轧板酸洗机组漂洗段用水控制措施 篇3

热轧板酸洗后带钢表面会有酸液残余, 在经酸槽出口的挤干辊挤干后残留酸形成酸液膜, 如不漂洗、干燥, 酸液膜中的游离酸会和带钢表面发生反应, 从而腐蚀带钢表面。因此酸洗完后, 带钢须进行漂洗、烘干, 以去除酸液膜并控制带钢表面残留Cl-、游离酸, 保证带钢的板面清洁度。

1 酸洗机组漂洗段结构

攀钢集团成都板材有限责任公司 (以下简称“成都板材”) 酸洗机组的漂洗槽采取的是四级漂洗技术, 最大运行速度为90 m/min, 最小运行速度为15 m/min。根据漂洗段原理图 (见图1) , 四级漂洗槽相互连通利用液位差实现漂洗水的逆流补充、更换, 各级漂洗槽共20根喷射梁上、下布置与高速运行带钢成45°喷射角, 漂洗泵实现增压对酸洗带钢表面进行高压逆向冲洗, 实现带钢漂洗目的。在喷射梁上加封水盖板防止漏水及漂洗水喷射到槽盖使漂洗水损失。由于液位差漂洗后含有Cl-、游离酸的漂洗水不会随意流出污染上级漂洗槽内漂洗水, 在一级漂洗槽末端漂洗后漂洗水利用高度差流入酸再生漂洗水罐再利用。

各级漂洗槽的液位检测开关联锁漂洗槽补水控制阀、漂洗泵的启停动作。第四级漂洗槽设置的电导率检测仪检测漂洗水中Fe-含量, 控制漂洗槽补水控制阀保证补水量满足漂洗水清洁度要求, 漂洗水补充泵处于长期运行状态, 多余的水通过溢流管返回漂洗水罐。漂洗水罐通过脱盐水及石墨加热器冷凝水两种方式补水, 脱盐水采用漂洗水罐液位控制流量阀自动补水, 蒸气冷凝水利用管道高度自行流入漂洗水罐。漂洗水温度由第四级漂洗槽的温度检测开关控制通入蒸气量, 保证漂洗水温度不低于50 °C, 以提高漂洗质量及带钢温度, 保证挤压掉水分后带钢容易干燥。

2 漂洗段存在的问题及原因分析

2.1 漂洗段存在的问题

酸洗机组投入生产后, 出现了以下问题:

(1) 漂洗段频繁报警、停机, 产生了大量废品;

(2) 正常生产时产品质量波动大;

(3) 漂洗水用量居高不下, 大量蒸气冷凝水被排到地坑, 同时生产期间脱盐水补充量超过5 m3/h;

(4) 在酸再生漂洗水操作模式下, 含酸废水第三方外排约为91.28 kg/t, 增加污水处理费用约30余万;

(5) 漂洗段的运行状态严重影响了正常生产, 增加了生产成本。

2.2 原因分析

2.2.1 漂洗段频繁报警、停机

主要表现为漂洗槽打空, 液位报警机组停机;漂洗水罐液位产生大波动虚假液位高位、低位信号造成机组停机。

经检查发现漂洗槽液位开关安装高度过高, 无法正常检测低液位, 而低液位造成漂洗槽液位打空检测槽内依然有水。同时部分漂洗槽喷射梁角度未按设计调整, 漂洗水喷射到次级槽中加速了槽内液位的流失, 无法依靠液位检测实现自动补水, 造成机组停机。

漂洗水罐由于大量蒸气冷凝水注入, 与罐内的冷水发生热交换造成罐内冷水沸腾, 产生大量蒸气使超声波液位检测开关产生虚假信号, 当发出高位虚假信号时罐内不会补水, 罐内余水在补充漂洗槽后由于缺水造成机组停机。同时液位检测开关安装位置过低, 当罐内液位到达溢流口时, 液位检测开关进入死区导致液位检测失效, 报出液位低, 低信号也是造成机组停机的原因。

2.2.2 正常生产时产品质量波动大

主要表现为带钢板面间断性出现发黑, 未清洗掉氧化铁浮尘。经检查发现主要为第四级漂洗槽设置的电导率检测仪安装位置偏高、检测值波动大;不能真实反映漂洗水清洁度长时间发出正常信号;不能有效控制漂洗水补水控制阀开口度来控制补水量, 补水不足造成;同时机组或长时间处于补水状态造成漂洗水的浪费。喷射梁角度调整存在问题, 冲洗效果降低, 影响了浮尘处理;漂洗水管道缺少流量检测装置, 对漂洗槽补水量缺少必要监控措施, 是造成产品质量波动的主要原因。

2.2.3 漂洗水用量过高

漂洗水用量过高, 主要因为漂洗槽液位开关安装位置过高, 系统长期处于检测缺水运行状态导致补水频繁、补水量大;漂洗水罐罐内液位检测开关安装位置偏低, 导致液位到达溢流口时液位检测进入死区, 液位检测开关失效报出液位低信号进入补水状态。同时由于大量蒸气冷凝水注入, 与罐内的冷水发生热交换造成罐内冷水沸腾, 产生大量蒸气使超声波液位检测开关产生虚假信号, 当产生低液位虚假信号时, 脱盐水控制阀门自动打开补水, 造成漂洗水罐实际处在高位, 大量补水通过罐体溢流管排入地沟造成漂洗水用量过高。

2.2.4 在酸再生漂洗水操作模式下, 含酸废水第三方外排量仍然偏大, 增加了生产成本

正常酸再生生产中, 漂洗水被作为吸收水应用, 漂洗水消耗降低。酸再生在非正常生产状态可用漂洗水代替废酸维持酸再生运行, 在此操作模式下将大量消耗酸洗漂洗水, 可减少漂洗水第三方外排量。因此, 人为将酸再生转换为漂洗水操作模式通过酸再生焙烧炉将大量漂洗水加热蒸发为气体外排。实践证明, 在此模式下操作漂洗水虽然可得到部分消耗, 但天然气耗量增加, 第三方外排量仍在91.28 kg/t, 远超过正常外排量, 生产成本居高不下, 不能适应连续生产需要。

3 漂洗用水控制的解决及优化

根据分析漂洗段的各种问题, 其根本为漂洗用水补水的控制问题, 具体分析为补水时机和补水量的控制。

3.1 补水时机控制问题

根据漂洗段工作原理, 补水时机控制主要由液位检测开关及电导率装置控制发出补水信号。通过试验发现, 当各级漂洗槽的液位检测开关高位检测点低于该级漂洗槽溢流水液位50 mm时, 可有效检测漂洗槽液位, 解决漂洗槽液位检测问题, 保证液位自动补水控制能力。漂洗水罐液位开关通过加高200 mm, 避开检测开关死区, 有效保证液位检测功能的稳定性。通过对漂洗水罐液位检测开关高低检测点的调整, 解决了蒸气冷凝水波动产生的假信号的影响。对电导率仪进行标定, 恢复其准确性, 调整电导率仪安装位置保证其检测装置没于液位200 mm, 确保漂洗水中Fe-的检测准确性, 保证漂洗水清洁的自动补水控制。

3.2 补水量控制问题

漂洗补充用水量的控制是对补水时机的深度控制。根据漂洗段工作原理, 在解决液位检测开关、电导率仪检测稳定性、准确性后, 漂洗用水补充量可由液位检测开关、电导率仪实现基本的模拟量自动控制 (图2) 。根据带钢漂洗板面质量要求对漂洗水补充采用24 h自动由电导率仪控制自动补水阀补水, 自动补水阀开口度控制在15%～20%, 实现控制漂洗水耗量在4～4.5 m3/h, 处于一个正常状态。

3.3 补水量控制的优化工作

漂洗水补充量控制虽然达到正常状态, 但由于缺乏补水流量检测, 补水量控制仍比较粗糙。为最大限度降低漂洗水补充量, 在漂洗水补水管道上增加机械式流量计量设备及涡流流量计实现对漂洗水补充量值的检测, 并对漂洗水补水控制程序进行优化, 增加自动最小漂洗水罐补水液位控制功能、漂洗槽补水全自动控制功能、机组启停漂洗水泵自动启停延时切换功能、补水流量检测功能, 并在HMI画面显示瞬时流量和累计流量以供操作参考。同时结合酸洗带钢漂洗质量主要与单位时间通过的带钢面积有关, 建立机组运行速度与自动补水控制阀开口度模型, 当机组运行速度大于80 m/min开口度控制在15%～18%;机组运行速度大于30 m/min而小于80 m/min, 开口度控制在10%～15%;机组运行速度小于30 m/min, 开口度控制在8%～10%;增加了补水量与机组运行速度联锁功能、最小补水量与机组速度联锁功能, 对机组升降速过程中的补水量进行模拟控制。

4 实施效果

通过对漂洗水液位及检测仪表的调整对控制功能的完善, 漂洗用水补充量得到有效控制, 蒸气冷凝水量完全满足漂洗补水量的要求并有富余, 脱盐水未产生用量。经测算漂洗水耗量在3.5～3.8 m3/h, 在酸再生水操作模式下, 含酸废水第三方外排约为16.25 kg/t, 有效降低了水资源的消耗, 减少了废水排放, 降低了生产成本, 具有显著的社会效益和经济效益。

5 结束语

热轧酸洗板 篇4

此60万吨热轧不锈钢退火酸洗线,是国内第一条自主开发的大型连续自动化的热轧不锈钢退火酸洗线,可生产宽度范围为800~1600mm、厚度范围为2~12mm的热轧不锈钢带,最高工艺速度为80m/min,进口线宽幅热线能力相当。生产线的关键设备退火炉、酸洗工艺段、全自动焊机、抛丸机组等全部实现国产化,居于国内领先水平。

1 生产线主要技术指标及工艺流程

1.1 生产线主要技术指标

基本参数

1.2 工艺流程

生产工艺流程为:人工上料→开卷→矫直→剪切→焊接→铲渣→打孔→月牙剪→入口储料→断带冷却(段)→预热→加热→冷却→干燥→破鳞→抛丸→预清洗→刷洗→硫酸电解→刷洗→混酸酸洗→刷洗→漂洗→热风烘干→平整→出口储料→静电涂油(预留位置)→剪切→收卷→打捆→称重→人工下料。

全线设备分3层布置,总长约530m,包括2台开卷机、1台卷取机、1台焊机、4台抛丸机、10台大型张紧机、160m长的退火炉、150m长的酸洗段及配套的电器及自动化设备。设备布置如图1所示。

2 关键技术及瓶颈

2.1 生产线工艺速度高,产品规格跨度大

我国的不锈钢生产线基本上从国外引进,投资巨大。目前仅有的一条国产生产线是我所为无锡公司设计的热轧不锈钢退火酸洗线,年产量30万吨,最大工艺速度30m/min,带钢最大宽度为1550mm,厚度2~12mm,该生产线于2006年顺利投产。

而目前世界上产品规格覆盖面最广、产量最大的不锈钢热轧退火酸洗线是某公司宽幅热线即不锈热轧钢带连续退火酸洗线。该生产线设计年生产能力为115万吨,产品宽度范围为1.2~2.1m、厚度范围为2~14mm,最大工艺速度为60m/min。

本生产线年生产能力6 0万吨,厚度范围为2~12mm,最大工艺速度为80m/min,与进口的宽幅热线能力相当,实现难度大。

2.2 在满足工艺要求的前提下,退火炉、酸洗工艺段、焊机、抛丸机组等关键设备实现国产化

迄今为止,国内还没有厂家做过80m/min高速下的热轧不锈钢的退火炉、酸洗工艺段、全自动焊机和抛丸机的国产化机组。

2.3 相关的厚带钢的传动设备的设计

相关的厚带钢的传动设备的设计,如承载能力33t的大张力开卷机和收卷机的设计、储料机组的设计、Φ2100mm大张力张紧机的设计、宽幅高精度平整机的设计等也是一个新的挑战。

3 主要工艺设备

3.1 高效节能的退火炉

该退火炉实现1600mm的宽带钢在80m/min高速下快速加热和快速固溶,由预热段、加热段、固溶段和热风吹扫段组成。其关键技术和主要特点有:

(1)退火炉采用模块化设计,采用串线无氧化退火工艺,退火炉内氛围气中的过剩氧浓度控制范围为2%~4%,可减少氧化皮的生成量,从而可减轻后面酸洗的负荷。过氧浓度的信号传送给酸洗段的PLC,作为酸洗的控制参数之一;

(2)退火炉采用3级冷却制度和水冷快速固溶的方式,满足不同钢种的冷却制度,如304奥氏体不锈钢采用1级气冷、2级雾冷、3级水冷和干燥,而430不锈钢采用1级气冷、3级水冷和干燥,这样既可以防止碳化物的析出,又保持带钢良好的板形及机械性能;

(3)采用创新性的炉辊升降式实现在线换辊;

(4)预热段实行无烧嘴预热,即利用第一段加热的1200℃烟气引入到预热段对带钢进行预热,再将预热后的900℃的烟气经引风机引入到助燃空气预热交换器,与引进的助燃空气进行二次交换,使交换后的助燃空气温度提高到400~500℃,剩余交换后的热空气掺冷风再给热风吹扫,使余热得到充分的利用。这样退火炉燃料的利用率为65~69%,较没有预热的退火炉高出15~20%,在同类退火炉中居于领先地位。

(5)空气换热器的安装方式采用地上排烟的方式,不再设计地下烟道,以减小阻力,换热器为倒置安装;

(6)废气处理采用燃烧系统(低温系统)技术以及去除水蒸汽技术,处理后NOx含量为200mg/m3,低于国家最高允许排放浓度。

3.2 国产化的酸洗工艺段

本酸洗段结合无锡硕阳不锈钢有限公司的经验,确定酸洗工艺为:预清洗→硫酸电解酸洗→硫酸酸洗→硝酸和氢氟酸混酸酸洗→清洗吹干,而没有采用国际上流行的中性盐(N a2S O4)电解、硫酸(H2SO4)电解酸洗加硝酸和氢氟酸(HNO3+HF)混酸酸洗工艺。酸洗段中的酸洗槽和酸液循环罐采用PPH制作,其使用寿命高达5年以上,而进口的酸洗槽、玻璃钢循环罐全部采用碳钢衬胶,其使用寿命只有2~3年。此外,该酸洗段采用国产石墨换热器、混酸循环泵等替代进口产品,这些国产石墨换热器、混酸循环泵已经在太原钢铁集团公司、天津钢管的生产线上使用过,效果较好。

摘要：文章简要介绍了60万吨热轧不锈钢退火酸洗线的工艺流程、关键设备及技术性能和特点。这是国内第一条自主开发的大型连续自动化的热轧不锈钢退火酸洗线,主要技术指标居于国内领先水平,关键设备退火炉、酸洗工艺段、全自动焊机、抛丸机组等全部实现国产化。