不銹鋼中厚板在線酸洗工藝研究進展

張素軍

摘要：臥式連續噴淋酸洗線的使用中融合了硫酸酸洗、水清洗、混酸酸洗液技術，這些技術的應用對不銹鋼板產品造成表面色差和上表面輥印的不足。為應對不足，我們換用混酸 HNO3 + HF 溶液的兩段混酸酸洗方法改變了嘗試性的探索，然后對之前的連續噴淋酸洗線采用了不一樣的處理方式。采用兩段混酸+硝酸酸洗工藝技術，酸洗304系列、316系列、雙相不銹鋼系列。

關鍵詞： 不銹鋼; 鋼板; 酸洗

前言

混酸酸洗工藝，介紹了連續酸洗噴淋酸洗生產線的技術改造及新型兩段混酸液+硝酸酸洗技術的工業應用。鋼板酸洗后表面產生色差缺陷的原因是預酸洗工藝部分的無效腐蝕、最終酸洗工藝部分鋼板表面鉻層不良等極薄金屬的去除以及表面鈍化工藝的不均勻腐蝕，影響了酸洗合格率的提高。板坯壓力加工過程中軋機工作輥表面出現的周期性環形痕是酸洗后表面輥痕缺陷的主要原因。

一、不銹鋼中厚板在線酸洗平面的布置

不銹鋼板在線酸洗布置，不銹鋼板酸洗的主要工序為拋丸、預清洗、酸洗、水洗、風幕吃掃及烘干。酸洗工藝包括預預清洗、酸洗、水酸洗、酸洗、水酸洗、鈍化和最后水洗。曾經在1970年代左右，就有公司生產過關于不銹鋼板垂直連續噴淋酸洗的一條生產線。不間斷式噴淋酸洗線的安排，是隧道空間的重要組合結構，可以最大程度上減少酸霧的泄漏，從而使工作環境更加安全、更有環境友善，減少設備維護。根據鋼板酸洗的工作狀態，連續式噴淋酸洗可分為水平式和垂直式兩種。水平連續噴淋酸洗線是我國的主線，垂直連續噴淋酸洗線是國外的主線。

1.國外不銹鋼板材酸洗生產線采用垂直布置，垂直布置占用相對較小的空間，減少了酸洗時鋼板表面噴涂二次磨損的可能性，該洗滌液比較均勻，酸洗后的鋼板兩面在手動研磨站同時進行檢驗和研磨。1970年左右，世界上第一條連續噴涂鋼板酸洗生產線正式出現在了世人的眼中。從立式不間斷噴淋酸洗生產線中，鋼板經過輥道的水平配置被輸送到酸洗設備的給料輥道的前面。之后液壓臂徑直靜止立在一條完全相同前行的軌道中，并使用側滾臺運輸板在整個生產線，包括封閉器，內部酸洗溶液從兩側噴灑到板材表面，板材在密閉的封閉環境中向前運輸。國產不銹鋼板材酸洗線，采用臥式布置。

2. 不銹鋼板在酸洗前的預處理手法和使用極為微妙，不銹鋼板酸洗前應該把其中一部分已經破碎的殘體去除其使用表面上的氧化皮。預處理方法有拋丸機和鹽浴化學兩種。通過拋丸量和拋丸速度實現了表面質量等級。不銹鋼薄板拋丸的清理技術是現存國內外非常老套的技術。作為氧化鐵皮酸洗前的預處理工藝，在技術、環保、操作、能源等方面具有很大的優勢。原生產線設計時，如果鋼板表面有明顯的水分或水分，應在拋丸機前增加烘干設備。

二、在線酸洗介質技術和試驗

1.不銹鋼板的在線酸洗、預酸洗和終酸洗決定了板材的表面質量和酸洗時間，關鍵是預酸洗液和終酸洗液的組成和配比。國內外不銹鋼板水平立式連續噴淋酸洗線采用酸洗工藝將酸洗液噴灑在鋼板表面，用機械方法溶解、減少氧化皮和鋼板表面附近的金屬基體。

2. 在溶解氧化皮的過程中，硫酸和混酸也直接與氧化皮中的鐵和其他金屬反應生成氫原子，部分氫原子相互結合生成氫分子，機械剝離去除氧化皮的百分之三十三，硫酸酸洗去除金屬皮的百分之七十八，這些都是合理按照其中研究來進行處理和配比的，一絲一毫的差池都可能使得產品發揮不出應有的效果。

3.針對不銹鋼板表面的色差缺陷，在臥式連續噴淋酸洗生產線上采用了兩段混合酸（HNO3 + HF），酸洗介質工藝，一段（HNO3為140～200g/l，HF 為20～30g/l），二段（HNO3為160～200g/l，HF 為15～25g/l）。對人工水印進行了在線色差測試。工位： 在酸洗工段清洗后，烘干前，在鋼板上表面增加一個新的空氣吹掃噴嘴。解決了原設備和酸洗元素酸洗液工藝中的表面色差問題。

三、軋機工作輥系統和在線酸洗技術

1.改善了奧氏體不銹鋼，由于其中含有較多的合金元素，這些合金元素的存在會與其他化學元素產生反應，從而會在整個生產線的作業中形成一些異化物，從而破壞了原本的純度，這其中不需要的元素也包括碳、硅和其他非金屬氧化物的氧化物，它們同時也和原有元素同時存在于碳鋼中。在目前的臥式連續噴淋酸洗生產線上，采用了兩段混酸酸洗新工藝，并進行了工業應用。不銹鋼板經酸洗后，表面呈銀白色，表面色澤均勻，可滿足不銹鋼板標準表面質量要求。

2.由于工作的周期性，高頻軋機的輥表面會形成環紋。板坯經軋制、水熱處理、拋丸、酸洗等工藝處理后，在板材表面會留下痕跡，增加了酸洗的難度。同時設計了連續酸洗生產線的設備，鋼板在密閉蓋內在輥道上行走，鋼板得到了全面的噴淋酸洗，鋼板在被放置到傳輸通道上也會得到接觸，如果鋼板和酸液沒有充分接觸，會導致接觸的不均勻，這接觸不均勻也是鋼板在酸洗后存在表面色差較大的主要原因。

3. 對原軋機工作輥系統進行了改進，解決不銹鋼板酸洗后輥印表面色差的問題，采用臥式連續噴涂酸洗機，預酸洗工藝中，混酸的各個含量都有精確的表識，鋼板在酸洗結束之后會出現銀白色，其合格率達百分之九十以上。不銹鋼板在拋丸前，要求不銹鋼板不含油、水、明顯的水分和堿性物質。原設計酸洗裝置的廢混酸送混酸回收處理中心處理。處理后的回收混酸返回酸洗裝置繼續使用。

結語

在現有臥式連續噴淋酸洗生產線上，對不銹鋼板采用了兩段混酸液酸洗工藝。鋼板酸洗后表面均勻，銀白色，能滿足不銹鋼板標準表面質量的要求。解決了原始過程、設備酸洗溶液工藝和一段混酸酸洗溶液工藝上的輥印缺陷。在原臥式連續噴淋酸洗線上，采用不銹鋼板等酸洗液工藝，在目前的臥式連續噴淋酸洗生產線上，采用了兩段混酸液體酸洗新工藝。

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