热轧卷酸洗简介

1、热轧卷酸洗简介 酸洗的定义：酸类按照一定的浓度、温度、速度，用化学的方法除去氧化铁皮，这种方法称为酸洗。酸洗的作用：将钢带表面的氧化铁皮、脏物等去除干净，获得良好的表面，为后续工序（如镀锌、冷轧等）做准备。氧化铁皮结构Fe2O3 约占2% Fe3O4约占18% FeO+ Fe3O4（富氏体） 占80% FeO为主基体铁（百分比为厚度比）表面氧化铁皮厚度一般为7.515微米，单重波动在3555g/m21.热轧带钢的表面氧化物的可酸洗性热轧带钢的表面氧化物的可酸洗性 外层的Fe3O4和Fe2O3在酸液中比较难溶，酸从裂缝和气孔到达容易起反映的FeO和Fe层发生反应，减少了铁皮与基体铁间的附着力；并

2、且酸液与金属铁反应生成的氢气使氧化铁皮从基体上脱落；同时氢气将Fe3O4和Fe2O3还原成容易溶解的FeO，从而使氧化铁皮从钢材表面分离出来。 富氏体FeO具有天然的最大孔隙率，而Fe3O4和Fe2O3氧化铁皮去除方法： 1.机械法 2.化学法 3.电化学法 影响热轧卷表面氧化铁皮的因素： 1.较大的轧制温度 2.光滑的轧辊 3.低的终轧温度 4.低的卷取温度 5.较高的冷却速度都有利于热轧卷的酸洗是致密的，他们会把铁皮中其他氧化层内的气孔堵死从而妨碍了酸液的进入。为了提高可酸洗性，采用破鳞设备增加裂纹仍然是非常必要的。2 长时间暴露在大气中产生的锈层的可酸洗性长时间暴露在大气中产生的锈层的可

3、酸洗性 钢铁在大气中锈蚀时先生成FeOOH（羟基氧化铁），然后转化成Fe3O4，这一转化的速度受大气环境中的湿气、污染因素的影响。例如，在受海洋地带的氯离子的影响，锈层中Fe3O4的量则相对较多，而在受二氧化硫污染的工业大气环境下Fe3O4的量就非常少。3.钢铁酸洗的基本原理：钢铁酸洗的基本原理： 钢材表面上的氧化铁皮都是不溶于水的氧化物，当把它们浸泡在酸液里时，这些氧化物分别与酸发生一系列反应。酸洗的过程包括了3方面的作用。 3.1 溶解作用 钢铁表面氧化铁皮中各种铁的氧化物与酸发生化学反应，生成溶于水的铁盐而溶解于酸溶液内。 3.2 机械剥离作用 氧化铁皮又具有多孔性，那么酸溶液就可以通过

4、氧化铁皮的孔隙和裂缝与氧化铁皮中的铁或基体铁作用，并相应产生大量的氢气。由这部分氢气产生的膨胀压力就可以把氧化铁皮从带钢表面上剥离下来。 3.3 还原作用 金属铁与酸作用时，首先产生氢原子。一部分氢原子相互结合成氢分子，促使氧化铁皮的剥离。另一部分氢原子靠其化学活泼性及很强的还原能力，将高价铁的氧化物和高价铁盐还原成易溶于酸溶液的低价铁氧化物和低价铁盐。1. Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 + 3H2O2. Fe3O4 + 8HCl 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O3. FeO + 2HCl FeCl2 + H2O4. Fe +2HCl FeCl2 + H25. FeCl3

5、+ H+ FeCl2 + HCl4.1盐酸与氧化铁皮的反应：4.钢铁的盐酸酸洗钢铁的盐酸酸洗 目前，在钢铁企业几乎所有的酸洗线都是盐酸做为酸洗介质 。 盐酸酸洗是溶解作用、机械剥离作用、还原作用三者共同作用除去氧化铁皮的。其中有33%的氧化铁皮是由机械剥离作用除去的。4.2 采用盐酸酸洗的具有以下优点：采用盐酸酸洗的具有以下优点： 4.2.1盐酸酸洗钢带表面质量好，具有清洁、光亮、没有斑痕、酸洗后呈银白色的平滑表面 4.2.2盐酸酸洗速度快，其酸洗速度大约是硫酸酸洗速度的两倍多 4.2.3盐酸酸洗钢带不需要破鳞设备，节约了设备投资 4.2.4盐酸酸洗槽内和中间储酸罐内没有氧化铁皮积存 4.2.

6、5盐酸酸洗不侵蚀钢带基体，钢带不太可能发生氢脆现象，酸洗缺陷少 4.2.6盐酸酸洗比较硫酸酸洗金属丧失减少20%25% 4.2.7盐酸酸洗可以完全回收，且易于再生，操作成本低，回收得到的Fe2O3 粉末是软磁合金的原材料。4.2 盐酸酸洗具有以下优点： v盐酸酸洗钢带表面质量好，具有清洁、光亮、没有斑痕、酸洗后呈银白色的平滑表面v盐酸酸洗速度快，其酸洗速度大约是硫酸酸洗速度的两倍多 v盐酸酸洗钢带不需要破鳞设备，节约了设备投资v盐酸酸洗槽内和中间储酸罐内没有氧化铁皮积存v盐酸酸洗不侵蚀钢带基体，钢带不太可能发生氢脆现象，酸洗缺陷少v盐酸酸洗比较硫酸酸洗金属丧失减少20%-25%v盐酸酸洗可以完

7、全回收，且易于再生，操作成本低，回收得到的Fe2O3 粉末是软磁合金的原材料。5.影响钢铁酸洗速度的因素影响钢铁酸洗速度的因素5.1 氧化铁皮结构和厚度的影响 盐酸酸洗时间与厚度的平方成正比。 最适宜的酸洗条件是在氧化铁皮结构中含富氏体的数量最多，而且没有Fe2O3的时候 。 5.2 酸洗液和温度的影响 盐酸酸洗中，提高酸液的浓度和温度都能够增加酸洗速度。考虑到盐酸易挥发的特性，应该采取增大浓度而不过分提高温度的办法。一般盐酸采用质量分数为20%（或10%-15%），温度为30-40。 5.3 5.3 酸洗液中铁盐含量的影响 盐酸浓度大于20%-22%时，FeClFeCl2 2 很容易达到饱和

8、状态，所以目前各国无论是新建或改建的盐酸酸洗机组， 盐酸浓度都不超过20%。 酸液内FeCl2 2含量的增加，使得盐酸挥发加速，因此在酸洗时一般希望将FeCl2 2的含量控制在比较低的范围内。5.4 酸洗方式的影响 浸泡酸洗和喷射酸洗方式，普遍认为喷射方式比较先进，但目前由于对喷射酸洗研究的还较少，采用的也较少。 5.5 酸洗液搅拌的影响 酸溶液的搅拌是有利于酸洗的。搅拌可使凝聚在钢材表面上的蒸汽及附着在表面上的氢气泡会被及时除掉，同时使钢材附近的酸溶液不断循环更新，酸液成分保持均匀，使酸洗进行的更好更快。搅拌可使用空气或者蒸汽通入溶液中，或者机械摆动酸洗筐。5.6 钢铁成分的影响 酸洗速度随

9、着钢中含碳量的增加而加快。 除铁之外，还有其他元素也会影响到氧化铁皮的结构从而影响酸洗速度。6. 酸洗缓蚀剂酸洗缓蚀剂 酸洗缓蚀剂又称为酸洗腐蚀抑制剂，是具有抑制金属生锈或腐蚀性质的无机物和有机物化学药品的总称。 6.1 添加缓蚀剂的意义： 带钢表面上氧化铁皮性质和厚度是不同的，因此在酸洗时，当难溶部分的氧化铁皮完全被洗掉时，那么在氧化铁皮容易洗掉的部位，除氧化铁皮已经被洗掉之外，铁皮下面的基铁也被酸侵蚀了。造成了金属和酸的消耗；生成的氢原子向钢材内部扩散，产生氢脆或酸洗气泡而降低钢铁的力学性能；生成的氢原子部分结合成氢分子从酸中逸出，造成对工作环境的恶化。6.2 加入缓蚀剂的目的a.保护裸露

10、的金属不被腐蚀，降低金属和酸的消耗b.防止氢原子向钢材内部扩散，产生氢脆或酸洗气泡而降低钢铁的力学性能c.在酸溶液表面上形成泡沫层，防止酸气溢出恶化车间工作环境6.3 缓蚀原理： 当金属与酸反应时，其表面生成了带电体，带电体具有吸附小颗粒的能力。加入酸溶液中的缓蚀剂能够分散成小颗粒，并被带电的裸露金属所吸附而形成一层薄膜，这层薄膜阻止了金属的腐蚀。氧化铁皮则是纯化学反应，不会产生带电现象，也不会生成一层薄膜，所以不会影响酸洗效果。缓蚀剂种类有无机系列和有机系列7.酸洗主要缺陷及防止办法酸洗主要缺陷及防止办法缺陷缺陷产生原因产生原因影响影响应对措施应对措施酸洗气泡（氢脆）酸与铁反应生成的氢原子向

11、钢材内部扩散渗透降低钢材的力学性能尽量缩短酸洗时间；添加酸洗缓蚀剂；尽量选用杂质少的带钢和酸过酸洗酸洗的时间过长或温度浓度过高或机组故障带钢伸长率大大降低，轧制时易断裂严格按工艺过程操作，防止超温、时间过长；保证机组正常运转欠酸洗氧化铁皮中难溶的Fe2O3较多：边部欠酸洗是因带钢镰刀弯和浪边尤其是带钢跑偏轻者轧后板面发暗；重者氧化铁皮被轧入钢板呈黑斑选择好原料带钢，控制带钢跑偏锈蚀水洗不干净，残存酸造成锈蚀，烘干时没有完全烘干使轧后带钢呈黄色，影响品质，同时成品库存易再次锈蚀喷淋水经常更换，并保证烘干机的热风温度和风量划伤生产中机组带来的机械划伤辊轮上有异物或损伤等加强对机组的日常维护和检修其

12、它一些缺陷 制品处置代号一览表制品处置代号一览表名称处置代号标示等级判定标准冒险01制品品质经现场判定为非良品，然经品管单位查核其剔退缺陷，应不会影响客户之最终用途而依原判定冒险放行者，属一级品。 合乎原订单11制品之各检查项目依原订单均判定为合格或一级品。次级品制品之各检查项目有一项以上判定为次级品，且不包含以上之缺陷者，区分以下两种；2A2当制程产生者，即原料以一级品投入而产生者。2B原料以非一级品投入而产生者。杂级品制品之各检查项目，有一项以上判定为杂级品，区分以下两种；3A3原料以一级品投入而产生之非因“停车缺陷”或降速造成底材裸露的杂级品，其杂级缺陷（表面、盘卷等）造成50%以下之钢

13、卷客户无法使用者。3B原料以非一级品投入而产生之非因“停车缺陷” ,其杂级缺陷（表面、盘卷等）造成50%以下之钢卷客户无法使用者。废品44杂级品钢卷中，因存在下列其中之一原因者：硬度及板面外观两样均判为杂级品者。侧缘突出或镜筒状钢卷，其突出量超过200mm者。1.杂级缺陷（表面、盘卷等）造成超过50%之钢卷客户无法使用者。再处理制品品质之变异，可经由再处理消除或减轻其缺陷，依原订单可改善其等级者，等级需重新判定，区分以下两种；5A依原订单不需重新排程，而于当制程再处理者。5B依原订单需要新的排程，而于当制程或重卷制程再处理者转订单钢卷经现场判定为非良品，然经品管单位查核其剔退缺陷，可直接转订单

14、，判为一级品或转订单后再处理以改善等级。6A需转新订单不需再处理，并依该定单品质要求判级可直接缴库者或转新订单，并依该新订单排程处理者。6B钢卷需转合适之订单，在当制程或重卷制程再处理者。暂留7A制品之各检查项目，有一项以上判定为暂留者。7B由品管单位判定之暂留。小钢卷81达到1级品要求但重量不足之钢卷，判定参阅缺陷检查判定标准。 缺陷检查判定标准缺陷检查判定标准代号缺陷名称良品次杂S01剥片2处内3圈外6圈3处从内圈算4圈内3处以上暂留S02孔洞S03夹痕S04疤痕S05夹层S06刮痕MHH（L：摸没感觉M：摸有感觉）S07钢卷折痕LMHS08辊痕MHHS09压痕MHHS11附着物印痕MHH

15、S12凿痕MHHS13山水状轧入锈皮MHHS14 轧入锈皮 厂内洗不净 代号缺陷名称良品次杂S15轧入外物NS16全面锈蚀L3%以上7AS17块状部分锈蚀 L3%以上7AS18蚀坑LMHS17、S18第一次重洗，第二次7A.S18(UE)坑中无锈放行S20酸洗不足3%以上重洗代号缺陷名称良品次杂S22酸洗驻痕LUE级允许轻微S23残留水分L3%以上重洗S24表面污染LHHS25油污LHHS28上油不足N1、重处理2、暂留F01中央波状MHHF03边缘波状MHHF04弧形N2m超过5mm暂留客诉F05楔形剖面F06纵向翘曲F07横向翘曲F08全面波状超过30mm为次级.暂留客诉W01侧缘凸出MH

16、HW02侧缘波浪状凸出MHHW03松散钢卷暂留重处理W04椭圆钢卷内径0.4 允许轻微不符左列者E06边缘缺口2mm以下10mm以下超过10mmE07边缘破裂2mm以下10mm以下超过10mmE08边缘锈蚀3mm以下30mm以下超过10mmE09边缘折叠2处以内（含）3处以上至5处6处以上E10边缘损伤2mm以下10mm以下超过10mm代号缺陷名称一级品次级品杂级品D01厚度不足暂留、客诉D02厚度超过暂留、客诉D03厚度不均暂留、客诉D04宽度不足暂留、客诉D05宽度超过暂留、客诉D06重量不足暂留、客诉D07重量超过 D08尺寸错误暂留、客诉代号缺陷名称一级品次级品杂级品D11粗糙度不足D12粗糙度超过M01硬度不足暂留、客诉M02硬度超过暂留、客诉M03硬度不均暂留、客诉M04机械性质不合暂留、客诉M05弯曲试验差A01身份错误暂留A02身份可疑暂留A03未定义缺陷暂留备注：1.任何缺陷位置于外圈3圈，内圈6圈不计。1.任何缺陷位置于外圈3圈，内圈6圈不计。1.任何缺陷位置于外圈3圈，内圈6圈不计。