一种快速且耗酸量低的热轧钢板酸洗方法技术

本发明专利技术属于热轧酸洗板生产技术领域，尤其涉及一种快速且耗酸量低的热轧钢板酸洗方法。所述酸洗槽内沿钢板移动方向交替分布有若干下辊和上辊，钢板依次绕下辊和上辊自左向右运行；每个下辊的右上方设置有上喷头，所述上喷头的喷嘴朝向下辊，且喷射方向与竖直方向夹角为15

【技术实现步骤摘要】
一种快速且耗酸量低的热轧钢板酸洗方法


[0001]本专利技术属于热轧酸洗板生产
，尤其涉及一种快速且耗酸量低的热轧钢板酸洗方法。

技术介绍

[0002]目前，市场上的钢板主要分为三种：冷轧板，热轧板和酸洗板。冷轧板的表面光洁度高，尺寸精度高，通常用于产品的外表面，但是由于冷轧板是以热轧板为生产原料，所以其价格会高于热轧板。热轧板在高温下加工成型，钢板在高温下容易与氧气发生化学反应，生成氧化铁皮，使得钢板表面质量远低于冷轧板，但是由于其加工工序比冷轧板少，所以其价格低于冷轧板。酸洗板综合了冷轧板和热轧板的优点。一方面，酸洗板在热轧后直接进行酸洗，然后出售，不经过冷轧工序，因此价格略高于热轧板，远低于冷轧板。另一方面，酸洗工序能够去除钢板表面的氧化铁皮，因此，酸洗板的表面质量又大幅优于热轧板。
[0003]综上，由于同时具有表面质量高，力学性能好，以及价格低等优势，酸洗板被大量应用于汽车、建筑和机械等领域的内部承重零件。
[0004]在热轧工序，钢板要在800～1300℃之间发生变形，在这么高的温度下，钢板表面与空气中的氧气，以及冷却水相接触，发生氧化反应，生成氧化铁皮。钢板表面的氧化铁皮一般分为三层：最内层与钢板基体相接触的FeO，中间的Fe3O4，以及最外层的Fe2O3。
[0005]酸洗工序的目标就是使用盐酸(HCl)，去除钢板表面的氧化铁皮。现有技术中酸洗主要包括以下工序：开卷
→
拉矫破鳞
→
酸洗槽1
→
酸洗槽2
→/>酸洗槽3
→
漂洗
→
烘干
→
卷取。
[0006]在传统的酸洗生产线上，钢板与酸液接触前，需经过拉矫破鳞机，其结构如图1所示。该工序的作用有三：第一，钢板与拉矫辊接触，表面氧化铁皮在钢板和拉矫辊中间，受碾压力作用，容易破坏剥落；第二，钢板的另一表面，受到拉力作用，氧化铁皮会产生裂纹或者剥落；第三，钢板在经历拉矫工序后，会产生1～3％的拉伸变形，在氧化铁皮中引入裂纹。
[0007]在随后的酸洗槽中，酸液能够通过裂纹快速进入氧化铁皮内部，一部分酸液与钢基体接触反应生成氢气，产生剥离作用，另一部分与FeO发生化学反应，促使其溶解。
[0008]为了降低后续酸洗工序的难度，拉矫破鳞工序普遍采用大压下量和大张力。但是，这种工艺也存在4个缺点：第一，钢板的总延伸率是一个定值，在酸洗前增加了拉伸变形，就会降低成品钢板的延伸率；第二，被拉伸后的钢板，离开拉矫破鳞机后，会产生回弹量，造成拉矫裂纹减小；第三，拉矫机的压下能力是有限的，尤其在生产高强钢时，拉矫机的压下力很难满足压下量的要求，影响酸洗效果；第三，遭碾压破碎的氧化铁皮，残留在钢板表面，再次碾压时，会破坏钢板表面。
[0009]现有酸洗工序，有三个酸洗槽，均装有不同浓度的盐酸溶液，酸洗时，钢板依次从酸液中通过，通过前述的机械剥离作用、溶解作用和还原作用去除钢板表面的氧化铁皮。这种酸洗方式的缺点在于：钢板与酸液不断进行反应，溶液中盐酸和FeCl2的浓度均在不停发生变化，极易造成酸洗质量缺陷，除此之外，酸液还会与已经剥离的氧化铁皮继续发生化学反应，增加的酸液的消耗量。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的是提供一种热轧钢板酸洗槽即酸洗方法，取消酸洗前的拉矫破鳞工序，解决生产高强钢时，拉矫破鳞机压下力不足的问题，并且减少生产工艺对成品钢板延伸率的损害；本专利技术实现破鳞、制造裂纹、高压酸洗和回收分离，四工序连续进行，能够精确控制酸液参数，提高酸洗速度，减低酸液消耗。
[0011]为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：
[0012]本专利技术一方面提供一种热轧钢板酸洗槽，所述酸洗槽内沿钢板移动方向交替分布有若干下辊和上辊，下辊和上辊用于弯曲钢板，钢板依次绕下辊和上辊自左向右运行；每个下辊的右上方设置有上喷头，所述上喷头的喷嘴朝向下辊，且喷射方向与竖直方向夹角为15
°
；每个上辊的右下方设置有下喷头，所述下喷头的喷嘴朝向上辊，且喷射方向与竖直方向夹角为15
°
；所述酸洗槽的底部设置有若干酸液回收口。
[0013]由于上下辊交替设置，因此，钢板上表面的氧化铁皮，同样会多次经历碾压破碎、拉伸制造裂纹和高压酸液喷射过程。
[0014]上述技术方案中，进一步地，所述上喷头和下喷头距离钢板弯曲处的垂直距离均为120～200mm。
[0015]上述技术方案中，进一步地，所述上喷头的左右两侧设置有上酸液吸取单元，所述下喷头的右侧设置有下酸液吸取单元。
[0016]在上表面，射流前后均设有上酸液吸取单元，在下表面，仅在射流后方设有下酸液吸取装置，用于将反应后的酸液和氧化铁皮迅速吸入回收箱内，进行分离，以防止酸液和氧化铁皮继续反应，减少酸液的消耗量。
[0017]本专利技术另一方面提供一种热轧钢板酸洗方法，所述方法包括以下步骤：
[0018](1)将成卷的钢板进行开卷，开卷后进入酸洗槽；
[0019](2)酸洗工序利用上述酸洗槽，钢板在酸洗槽内的上辊和下辊的作用下发生弯曲变形，喷头将酸液喷出，与钢板上表面和下表面的氧化铁皮接触；
[0020](3)酸洗结束后，钢板经漂洗、烘干和涂油后，进行卷取。
[0021]本专利技术当钢板在下辊作用下发生弯曲，下表面氧化铁皮被碾压破碎，随后在被上辊作用发生弯曲时，破碎的氧化铁皮受到拉应力，出现大量微裂纹。喷头将酸液喷出，一部分酸液与钢板表面氧化铁皮接触，发生化学反应；另一部分酸液被高压灌入微裂纹中，不仅能够引发机械剥离和溶解作用，而且高压倾斜喷出的酸液还会引入高压除鳞作用，因此，酸洗效率和效果均大幅高于浸泡式酸洗。由于上下辊交替设置，因此，钢板上表面的氧化铁皮，同样会多次经历碾压破碎、拉伸制造裂纹和高压酸液喷射过程。
[0022]上述技术方案中，进一步地，所述步骤(2)中，酸液中游离酸浓度为110～150g/L，铁离子浓度为30～70g/L，酸液温度为70～85℃，酸液压力20MPa。
[0023]上述技术方案中，进一步地，所述步骤(2)中，反应后的酸液和氧化铁皮经酸液回收口排入废弃物回收箱，并将氧化铁皮与酸液分离。
[0024]本专利技术酸洗工艺原理为：
[0025]当钢板绕下辊发生弯曲变形，钢板下表面的氧化铁皮被碾压破碎，钢板上表面承受拉应力，会在脆性的氧化铁皮内部造成大量的裂纹，高压喷嘴将盐酸溶液沿15
°
角方向喷入裂纹中，如图3所示。当钢板绕上辊发生弯曲变形时，经碾压的下表面氧化铁皮，极易出现
裂纹，钢板下方喷嘴同样沿15
°
方向将酸液喷向裂纹区域。
[0026]本专利技术酸洗工艺能使酸液与钢基体和FeO充分接触，不仅能够引发机械剥离和溶解作用，而且高压喷头倾斜喷出的酸液还会引入高压除鳞作用，因此，酸洗效率和效果均大幅高于浸泡式酸洗。此外，本专利技术方法仅对钢板进行弯曲变形，无拉伸变形，因此能够避免传统酸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热轧钢板酸洗槽，其特征在于，所述酸洗槽内沿钢板移动方向交替分布有若干下辊和上辊，钢板依次绕下辊和上辊自左向右运行；每个下辊的右上方设置有上喷头，所述上喷头的喷嘴朝向下辊，且喷射方向与竖直方向夹角为15
°
；每个上辊的右下方设置有下喷头，所述下喷头的喷嘴朝向上辊，且喷射方向与竖直方向夹角为15
°
；所述酸洗槽的底部设置有若干酸液回收口。2.根据权利要求1所述的酸洗槽，其特征在于，所述上喷头和下喷头距离钢板弯曲处的垂直距离均为120～200mm。3.根据权利要求1所述的酸洗槽，其特征在于，所述上喷头的左右两侧设置有上酸液吸取单元，所述下喷头的右侧设置有下酸液吸取单元。4.一种热轧钢板...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟庆刚，于立伟，康海军，王梦桃，王亚东，李毅伟，刘淼，
申请(专利权)人：本钢板材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：