一种金属带酸洗预处理工艺

1、1一种金属带酸洗预处理工艺一、技术领域本发明涉及一种金属带酸洗预处理工艺。具 体地说，通 过预热或利用 金属 带热轧后 的 余热，使 金属 带具有 较高温度 后，对 金属 带进 行酸 洗生产， 从而进一步提高洗速度、酸洗质量，同时平衡酸洗生产流程中的热负荷， 甚至可以利用金属带热轧后的余热达到节能效果。二、背景技术金属带在生产过程中表面会生成轧制状态的氧化皮。去除氧化皮的 方法多采用酸洗法。金属带连续酸洗生产已广泛应用。在现有技术中，提 高酸洗速度、酸 洗质量的酸洗预处理工艺主要是： 在金属带酸洗前，采用常规的张力开卷、多辊校直等工艺来破碎金属带 表面氧化皮，提高酸洗速度、酸洗质量。在连续酸洗

2、时，按酸洗先后次序，一般分低、中、高酸浓度的多级 酸槽。常规酸洗工艺条件下，金属带一般在低于 2020 C条件下，特别在北 方或冬季时， 金 属 带 温度更低， 然后开始依次进入低、中、高酸 浓度的 酸槽进行酸洗。文献轧钢 20062006 年第 2323 卷第 1 1 期“推拉式酸洗 线设计 参数分析” 一文中， 按带 钢宽B=1200mmB=1200mm 、厚度 h=2.75mmh=2.75mm 、最高运行速度 V V = = 3m3m / s s、带钢密度 P P =7800kg=7800kg / m3m3、带钢初始温度 T0=20T0=20C (293K)(293K)、初始酸 洗槽长度

3、为 13.5m13.5m，其酸液温度 T1=84T1=84 C (357K)(357K)计，经过初始酸槽后带钢 的温 升为7474C 。如 果带钢 初始温度 为 5 5C ，同 样可算出经过初始 酸槽 后 带钢 的温 升为 7272C 。 该文献从理论上说明， 现有酸 洗工 艺并没有充分发 挥初 始酸 槽的酸洗 能力。文献河北冶金20052005 年第 5 5 期“推拉式带钢 酸洗 线的特点及其 技 术发展”一 文中， 目前许多推拉式酸 洗 机组在 酸洗段前面设置了预清洗 段， 其 结构与漂洗段一样， 即用热水向带钢 表面进行喷淋。 预清 洗段的 作用主要有：清洗带钢 表面的污物；预热带钢，

4、提高带钢 进入 1#1#酸循环段的温 度 ；事故状态下倒车时清洗 带 钢 表面从酸槽 中带 出的酸液 ， 避免 造成污染。 该文献介绍了酸洗线的预清洗段作用， 也说明预热对 酸洗 的 有益作用， 但现有文献、 技术并未对酸 洗前金属 的温 度值进行说明。中 国 实 用 新 型专 利 “ 一种 冷 轧 带钢 电 热 酸洗 器 （申请 号 :CN.4:CN.4） ” 涉 及 一种冷轧带钢电热酸洗器，包括酸洗槽、石滚轮、刷洗刷、中和槽、滚 轮，其特征是在酸洗槽上有一对导电轧辊，导电轧辊上接有低压电源， 中和槽中的滚轮上接有低压电源，带钢连接导电轧辊和滚轮构成回路， 电 流 流 过 带 钢 ，带 钢

5、自身 的 电阻 产 生 热量 ，使 带钢 表面 的 盐 酸溶 液 活化 ，除去带钢表面的氧化层，该专利的优点是耗能低，节省盐酸，减少环境 污染。该专利在现有酸洗技术基础上设计了酸洗过程中对酸洗金属的电 加热的装置，可提高酸洗效率。2现有技术的不足之处是：1 1、由 于 初 始 级 酸 槽 中 的 酸浓 度 低 ，金 属 带 温 度 低，大 量 消 耗 的 初 始 级酸 槽 的 酸 液 热 量，初 始 阶 段的 酸 洗 效果 较 差 ，金 属带 最终 的酸 洗 速 度 、 酸洗质量主要依赖于后续的中、高酸浓度的酸槽。2 2、尽 管 目前 许 多推 拉 式 酸洗 机 组 在酸 洗 段 前面 设置

6、了 预 清 洗 段 ，其 结构与漂洗段一样，即用热水向带钢表面进行喷淋，其主要功能是预清 洗 ，由 于 预 清 洗 段 一 般 较 短 ，约 13m13m ，其 预 热 作 用 并 不 明 显 。要 达 到 本 发明的效果，预清洗段长度须延长至约 13m13m 以上，热水温度约 8585 C 以上。3 3、一 般 来 说 ，在 连 续 酸 洗 机 组 中 ，低 酸浓 度 的 初始 级 酸 槽 酸 液 具 有 85958595C 的温度，该部位的能介设备的热负荷也很高，这使得整个酸洗机 组 中 的 热 负 荷 分 配不均 ，同时初 始 级 酸槽 酸 温 太高 ，酸 液的 挥发 也 增 加 。4

7、4、由 于 酸 洗 前 金 属 带 温 度低 ，特 别 在 北 方 或 冬 季时 ，金 属 带 温 度 更 低 ，金 属 带 与 酸 液 界 面 存 在 动 态 的 热 平 衡， 在 初 始 级 酸 槽 中 ， 金 属 带 氧 化 皮与 酸 液 界 面 的 温 度 是 梯 度 升 温 过 程 ， 因 金 属 带 温 度 低 ， 初 始 级 酸 槽 的 酸洗 能 力 并 未 充分发 挥 。5 5、当 金属 带 在 酸 液 中 的 温 度 接 近 酸 液 酸 液 温 度 时 ，中 国 实 用 新 型 专利 “ 一 种 冷 轧 带 钢电热 酸 洗 器 （申 请 号 :CN.4:CN.4） ”的 效

8、果 不 明 显 。三 、 发 明 内 容本 发 明 的 目 的 是 ：通 过 预 热 或 利 用 金 属带 热 轧 后 的 余 热 ，使 金 属带 具 有 较 高 温 度 后 ，对 金属 带 进 行 酸 洗 生 产 ， 在 金 属 带 进 入 低 酸 浓 度 的 初 始 级 酸 槽 时 ， 金 属 带 与初 始 级 酸 槽 中 酸 液 的 温 度 相 同 或 接 近 ， 金 属 带 不 吸 收 或 少 吸 收 初 始 级 酸槽 中 酸 液 热 量 ， 提高 初 始级 酸 槽 中低 浓度 酸 液 的 酸 洗 效 果。本发明是通过以下技术方案实现：由 于金 属氧 化皮 与 酸液的 反 应溶 解速

9、度与 温度 有关 ，所 以，高 温可 以 促进酸洗速度提高。金属带在开卷前或酸洗前均匀预热，或者利用金属带热轧后的余热， 使金属带在较高温度条件下，在传统酸洗生产线上酸洗去 除表面氧化皮。进入初始级酸槽前的金属带温度在 50855085 C时为最佳。本发明的 有益效果是：1 1、金属 带与酸液界面能很快达到热平衡， 金属带不吸收或少吸收初 始级 酸槽 中酸 液热量，3使初 始级酸槽 中低浓度 酸液的 酸洗能力明显提高。 进入初始级酸槽前的金属带温度达到 50855085 C C ,将极大发挥初始级酸槽 中低浓度酸液的 酸洗效果。2 2、初始 级酸 槽的 能介设备的 热负荷明显降 低， 使得整个

10、酸洗生产流 程中的 热负荷分配较均匀， 从而提高连续酸 洗生产线的 酸洗工艺 调节能 力、酸洗速度、酸洗质量。3 3、如果利用金属 带热轧后的 余热， 将达 到 节能效果。四、附图说明图 1 1 所示为 酸液温 度对金 属 带表面氧化皮酸洗时间的 影响。图 2 2 所示为 实现本 发明的 酸 洗生产线实例示意图。图 中：1-1-酸 洗前的 金属 带；2-2-矫直或破鳞装置；3-3-预热装置；4-4-预清洗段；5-5-初始 级酸 槽； 6-6-中浓度 级酸 槽；7-7-高浓度 酸槽 ；8-8-漂洗烘干段；9-9-酸洗后的 金 属 带 。 五、具体实施方式具体实施方式如下：图 1 1 是酸液温度对

11、 金属 带 表面氧化皮酸洗时间的 影响，显然，酸液温 度 在 2525 C 以 下 时 ，氧 化 皮 与 酸 液 的 反 应 速 度 极 其 缓 慢 ； 酸 液 温 度 在 75857585 C 时 ，氧化皮与酸液的 反应速度几乎达 到 饱和值，再升高酸 液温度 ， 能耗 显著增加 ， 而反应 速 度的 提高 将越 来越有限 。在 实际生产中，金属 带在 初始 级酸 槽中时，金 属 带与低浓度酸 液温 差 大， 金 属 带 氧化皮与酸液界面温度 是“梯度 式”升温过程， 而氧 化皮与 酸液的 反应速度 决定于氧化皮与酸 液界面的 温 度。 减小或基本消 除金 属 带氧化皮与酸液的 温 差， 便可快速提高界面温 度， 从而提高酸洗 反应速 度、酸洗质量。金 属 带 在 开 卷 前 或 酸 洗 前 均 匀 预 热 ，金 属 带 的 除 可 以 利 用 金 属 带 热 轧后的余热外，预热方式可以通过热水（汽）浴、热空气烘烤、远红外辐 射等方式，使金属带在较高温度条件下进入低酸浓度的初始级酸槽时， 金属带与初始级酸槽中酸液的温度相同或接近，金属带不吸收或少吸收 初始级酸槽中酸液热量。酸洗前，金属带自身温度在 50855085 C时效果最佳。下面结合典型实例进一步说明