冷轧锈钢退火酸洗工艺
锈钢热轧带钢热带退火酸洗达定性厚度求需进行常温轧制处理冷轧锈钢冷轧时发生加工硬化冷轧量越加工硬化程度越假设加工硬化材料加热200—400℃消变形应力进步提高温度发生结晶材料软化冷轧退火退火方式分连续卧式退火立式光亮退火退火工序分中间退火终退火顾名思义中间退火指中间轧制退火终退火指终轧制退火两者工艺控制退火目根区文统称冷轧退火者退火
连续卧式退火〔连退炉〕
连退炉目前广退火设备广泛带钢热处理
特点带钢 炉呈水状态边加热边前进炉子结构般预热段加热段冷段组成卧式退火炉通常开卷机焊机酸洗线等组成条连续退火酸洗机组
冷轧退火锈钢成品材料机械性影响晶粒度抗拉强度硬度延伸率粗糙度等中退火温度退火时间冷轧材料结晶晶粒度具直接影响
10 晶粒度〔ASTM〕
5 0 2 4 6 8 退火时间〔分〕
图1SUS304带钢1100℃时退火时间晶粒度关系示意图
前述连退炉般预热加热冷三局部组成预热段没烧嘴燃烧利面加热段辐射热加热带钢样效利热节约源钱
加热段利燃料燃烧直接带钢进行加热该段般分假设干区区高温计控制显示温度燃烧高达700度废气废气风机抽出加热室进入换热器换热器冷燃烧空气进行加热〔加热400度〕加热燃烧空气直接送烧嘴换热器目效回收废气热量
l 炉燃烧条件理燃料〔液化石油气天然气〕炉
燃烧状况质量钱热效率等影响空燃燃烧理重指标空燃越高燃烧越充分排废量相应增加炉氧含量提高增加带钢氧化程度反空燃偏低燃烧充分增加燃料钱容易引起煤气斑点等缺陷
l 炉张力张力控制防止焊缝炉断带防止带
钢擦划伤等重通常单位张力表示〔kgmm2〕张力般控制0406 kgmm2薄带通常稍厚带纠正带钢炉跑偏现象
l 炉压力压力低外界压力时冷空气会进入炉增
热损失压力高会高温气体排出炉外造成热量浪费损伤炉体设备较理想炉压微正压〔825Pa〕
带钢达目标温度进入冷段进行冷冷方式分传统冷气垫冷两种传统冷般空冷雾冷水冷组成气垫冷年刚刚国兴起种冷方式优点高温加热带钢辊子接触带钢高压气体支撑悬浮冷室假设干功率风机负责带钢方输送空气气垫冷关键合理调节控制气体压力防止压力波动造成带钢擦划伤气垫冷室没辊子防止许产生缺陷非常适合生产薄带机组
冷段带钢产生缺陷较密集点控制合理设定压力带钢张力防止擦划伤外应控制带钢冷速率奥氏体带钢说〔SUS304〕850500℃间冷速率般20℃s否会发生碳化物析出影响材料性冷速率宜否容易引起冷皱纹等缺陷
二 立式光亮退火〔光亮炉〕
光亮退火机组般开卷机焊机脱脂段出入口活套光亮退火炉卷取机等组成带钢光亮炉呈垂直状态边加热边垂直运行炉复原性气体H2作保护气体带钢炉产生氧化光亮产品光亮〞性光亮退火身产生退火炉身量保证带钢高温发生氧化维持带钢光亮特征拟理想退火效果退火炉出口带钢光亮度进口带钢体相实奥氏体带钢〔SUS304〕说光亮度轧机决定铁素体〔SUS430〕光亮度整机获
光亮处理重部位炉子冷段带钢冷950℃时极易发生氧化
温度
1100℃ C
950℃ B D
A E
时间〔秒〕
图2带钢光亮退火时间温度曲线
图2示带钢冷程CD段〔950℃〕发生复原反响：Cr2O3 → Cr冷程DE段〔950℃〕发生氧化反响：Cr → Cr2O3知DE段应该快速强制冷量减少氧化反响时间防止带钢氧化发生着色现象手段
般说获良质量光亮产品工艺控制设备理方面应方面着手：
1严格理控制退火温度速度SUS304SUS430
两钢种例SUS304温度约控制10601110℃SUS430退火温度控制860900℃退火速度TV值板厚严格控制温度速度获合格产品根前提
2良脱脂效果脱脂带钢油含量般5mgm2假设脱脂效果佳带钢外表油膜炉高温气化冷段凝结成粉末吊落带钢极易形成点状缺陷
3良炉气氛复原性气体H2纯度应9999露点应负55℃氧含量必须10PPM样带钢炉氧化炉气体压力保持微正压气体密封良
4严格控制料质量含油量板形等
带钢连退炉退火冷出进入酸洗段进行酸洗处理酸洗处理目：1〕外表氧化物氧化物包括铁氧化物铬氧化物镍氧化物等2〕贫铬层带钢基体外表形成钝化膜
酸洗工艺分预酸洗酸洗两局部热轧带钢退火酸洗冷轧带钢退火酸洗线般机械方式〔拉矫破鳞机抛丸机〕进行酸洗前破鳞处理原冷轧带钢退火外表氧化物较薄机械方式破鳞会影响产品外表质量〔粗糙度光洁度等〕预酸洗指Na2SO4H2SO4作介质电解处理段冷带退火酸洗线言通常中性盐Na2SO4电解介质H2SO4作介质酸洗段般热带退火酸洗线见图3
氧化物溶解〔gdm2 〕
H2SO4 B Na2SO4
A
0
100 400 Cdm2〔C电流*时间〕
图3 中性盐Na2SO4 电解程中氧化物溶解趋势
中性盐电解程中Na2SO4起媒介作负责转移溶液中电荷离子身参反响着氧化物沉淀淤泥排废处理产生消耗
带钢通直流电源中性盐溶液中发生电化学化学反响： Fe2O3 – 6e 2 Fe3+ + 32 O2
Cr2O3 –6e 2 Cr3+ + 32 O2
NiO –2e Ni2+ + 12 O2
Fe3+ +3H2O Fe〔OH〕3 + 3H+
Cr3+ +3H2O Cr〔OH〕3 + 3H+
Ni2+ + 2H2O Ni〔OH〕2 + 2H+
带钢中性盐电解处理外表局部氧化物特极难铬氧化层已根疏松甚溶解面电化学处理混酸处理变容易电化学处理段般HNO3作酸洗介质HNO3身带钢外表坚硬氧化层具强烈攻击〞作般HNO3溶液中通直流电源达鳞〞目
带钢电化段出外表氧化层然完全出特奥氏体钢种复杂致密氧化层需具强侵蚀力混酸处理混酸般HNO3HF定例混合成HF酸侵蚀力极强深入穿透氧化层甚基体部混酸浓度宜高否F 会侵入基体部产生腐蚀作
中性盐电解段混酸段出口般刷洗处理设备残留带钢外表介质溶液带钢离开酸洗段前枯燥器枯燥处理
氧化物溶解〔gdm2〕
混酸处理铁素体材料〔SUS430〕
混酸处理奥氏体材料〔SUS304〕
时间〔秒〕
图4混酸酸洗〔HNO3+HF〕程中氧化物溶解趋势
钢种化学成分材料性酸洗工艺选择相例奥氏体钢种〔例SUS304〕外表氧化层组成较复杂般电解段+混酸段者电解段+电化段+混酸段铁素体钢种〔例SUS430〕言般电解段电化段较少者混酸段原铁素体钢种混酸尤HF强侵蚀作非常敏感F容易锈钢基体产生腐蚀作图4示
出铁素体钢种言中性盐电解处理段显关重奥氏体钢种说中性盐段外混酸段重目前世界设备设计厂家酸洗段布置侧重着量缩短处理线长度节约设备钱前提侧重设计较长电解段侧重设计较长混酸段锈钢生产厂家言应考虑根身产品种类分布选择适宜设备般说生产铁素体钢种机组应具较长电解段
目前少连续退火酸洗线带线整机般设酸洗段面种传统退火酸洗线离线整机合二设计方法够节省设备投资钱设备占空间节省钢卷工序间周转时间提高工厂整体生产效率
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锈钢热轧带钢热带退火酸洗达定性厚度求需进行常温轧制处理冷轧锈钢冷轧时发生加工硬化冷轧量越加工硬化程度越假设加工硬化材料加热200—400℃消变形应力进步提高温度发生结晶材料软化冷轧退火退火方式分连续卧式退火立式光亮退火退火工序分中间退火终退火顾名思义中间退火指中间轧制退火终退火指终轧制退火两者工艺控制退火目根区文统称冷轧退火者退火
连续卧式退火〔连退炉〕
连退炉目前广退火设备广泛带钢热处理
特点带钢 炉呈水状态边加热边前进炉子结构般预热段加热段冷段组成卧式退火炉通常开卷机焊机酸洗线等组成条连续退火酸洗机组
冷轧退火锈钢成品材料机械性影响晶粒度抗拉强度硬度延伸率粗糙度等中退火温度退火时间冷轧材料结晶晶粒度具直接影响
10 晶粒度〔ASTM〕
5 0 2 4 6 8 退火时间〔分〕
图1SUS304带钢1100℃时退火时间晶粒度关系示意图
前述连退炉般预热加热冷三局部组成预热段没烧嘴燃烧利面加热段辐射热加热带钢样效利热节约源钱
加热段利燃料燃烧直接带钢进行加热该段般分假设干区区高温计控制显示温度燃烧高达700度废气废气风机抽出加热室进入换热器换热器冷燃烧空气进行加热〔加热400度〕加热燃烧空气直接送烧嘴换热器目效回收废气热量
l 炉燃烧条件理燃料〔液化石油气天然气〕炉
燃烧状况质量钱热效率等影响空燃燃烧理重指标空燃越高燃烧越充分排废量相应增加炉氧含量提高增加带钢氧化程度反空燃偏低燃烧充分增加燃料钱容易引起煤气斑点等缺陷
l 炉张力张力控制防止焊缝炉断带防止带
钢擦划伤等重通常单位张力表示〔kgmm2〕张力般控制0406 kgmm2薄带通常稍厚带纠正带钢炉跑偏现象
l 炉压力压力低外界压力时冷空气会进入炉增
热损失压力高会高温气体排出炉外造成热量浪费损伤炉体设备较理想炉压微正压〔825Pa〕
带钢达目标温度进入冷段进行冷冷方式分传统冷气垫冷两种传统冷般空冷雾冷水冷组成气垫冷年刚刚国兴起种冷方式优点高温加热带钢辊子接触带钢高压气体支撑悬浮冷室假设干功率风机负责带钢方输送空气气垫冷关键合理调节控制气体压力防止压力波动造成带钢擦划伤气垫冷室没辊子防止许产生缺陷非常适合生产薄带机组
冷段带钢产生缺陷较密集点控制合理设定压力带钢张力防止擦划伤外应控制带钢冷速率奥氏体带钢说〔SUS304〕850500℃间冷速率般20℃s否会发生碳化物析出影响材料性冷速率宜否容易引起冷皱纹等缺陷
二 立式光亮退火〔光亮炉〕
光亮退火机组般开卷机焊机脱脂段出入口活套光亮退火炉卷取机等组成带钢光亮炉呈垂直状态边加热边垂直运行炉复原性气体H2作保护气体带钢炉产生氧化光亮产品光亮〞性光亮退火身产生退火炉身量保证带钢高温发生氧化维持带钢光亮特征拟理想退火效果退火炉出口带钢光亮度进口带钢体相实奥氏体带钢〔SUS304〕说光亮度轧机决定铁素体〔SUS430〕光亮度整机获
光亮处理重部位炉子冷段带钢冷950℃时极易发生氧化
温度
1100℃ C
950℃ B D
A E
时间〔秒〕
图2带钢光亮退火时间温度曲线
图2示带钢冷程CD段〔950℃〕发生复原反响：Cr2O3 → Cr冷程DE段〔950℃〕发生氧化反响：Cr → Cr2O3知DE段应该快速强制冷量减少氧化反响时间防止带钢氧化发生着色现象手段
般说获良质量光亮产品工艺控制设备理方面应方面着手：
1严格理控制退火温度速度SUS304SUS430
两钢种例SUS304温度约控制10601110℃SUS430退火温度控制860900℃退火速度TV值板厚严格控制温度速度获合格产品根前提
2良脱脂效果脱脂带钢油含量般5mgm2假设脱脂效果佳带钢外表油膜炉高温气化冷段凝结成粉末吊落带钢极易形成点状缺陷
3良炉气氛复原性气体H2纯度应9999露点应负55℃氧含量必须10PPM样带钢炉氧化炉气体压力保持微正压气体密封良
4严格控制料质量含油量板形等
带钢连退炉退火冷出进入酸洗段进行酸洗处理酸洗处理目：1〕外表氧化物氧化物包括铁氧化物铬氧化物镍氧化物等2〕贫铬层带钢基体外表形成钝化膜
酸洗工艺分预酸洗酸洗两局部热轧带钢退火酸洗冷轧带钢退火酸洗线般机械方式〔拉矫破鳞机抛丸机〕进行酸洗前破鳞处理原冷轧带钢退火外表氧化物较薄机械方式破鳞会影响产品外表质量〔粗糙度光洁度等〕预酸洗指Na2SO4H2SO4作介质电解处理段冷带退火酸洗线言通常中性盐Na2SO4电解介质H2SO4作介质酸洗段般热带退火酸洗线见图3
氧化物溶解〔gdm2 〕
H2SO4 B Na2SO4
A
0
100 400 Cdm2〔C电流*时间〕
图3 中性盐Na2SO4 电解程中氧化物溶解趋势
中性盐电解程中Na2SO4起媒介作负责转移溶液中电荷离子身参反响着氧化物沉淀淤泥排废处理产生消耗
带钢通直流电源中性盐溶液中发生电化学化学反响： Fe2O3 – 6e 2 Fe3+ + 32 O2
Cr2O3 –6e 2 Cr3+ + 32 O2
NiO –2e Ni2+ + 12 O2
Fe3+ +3H2O Fe〔OH〕3 + 3H+
Cr3+ +3H2O Cr〔OH〕3 + 3H+
Ni2+ + 2H2O Ni〔OH〕2 + 2H+
带钢中性盐电解处理外表局部氧化物特极难铬氧化层已根疏松甚溶解面电化学处理混酸处理变容易电化学处理段般HNO3作酸洗介质HNO3身带钢外表坚硬氧化层具强烈攻击〞作般HNO3溶液中通直流电源达鳞〞目
带钢电化段出外表氧化层然完全出特奥氏体钢种复杂致密氧化层需具强侵蚀力混酸处理混酸般HNO3HF定例混合成HF酸侵蚀力极强深入穿透氧化层甚基体部混酸浓度宜高否F 会侵入基体部产生腐蚀作
中性盐电解段混酸段出口般刷洗处理设备残留带钢外表介质溶液带钢离开酸洗段前枯燥器枯燥处理
氧化物溶解〔gdm2〕
混酸处理铁素体材料〔SUS430〕
混酸处理奥氏体材料〔SUS304〕
时间〔秒〕
图4混酸酸洗〔HNO3+HF〕程中氧化物溶解趋势
钢种化学成分材料性酸洗工艺选择相例奥氏体钢种〔例SUS304〕外表氧化层组成较复杂般电解段+混酸段者电解段+电化段+混酸段铁素体钢种〔例SUS430〕言般电解段电化段较少者混酸段原铁素体钢种混酸尤HF强侵蚀作非常敏感F容易锈钢基体产生腐蚀作图4示
出铁素体钢种言中性盐电解处理段显关重奥氏体钢种说中性盐段外混酸段重目前世界设备设计厂家酸洗段布置侧重着量缩短处理线长度节约设备钱前提侧重设计较长电解段侧重设计较长混酸段锈钢生产厂家言应考虑根身产品种类分布选择适宜设备般说生产铁素体钢种机组应具较长电解段
目前少连续退火酸洗线带线整机般设酸洗段面种传统退火酸洗线离线整机合二设计方法够节省设备投资钱设备占空间节省钢卷工序间周转时间提高工厂整体生产效率
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