酸洗氧化铁皮酸洗原理

酸洗工艺介绍新产品项目筹备组2023年2月1日第一章带钢表面氧化铁皮第二章带钢表面氧化铁皮的可酸洗性第三章酸洗原理与影响酸洗的因素第四章酸洗线关键设备介绍第五章工艺规程及制定第六章达涅利酸洗工艺介绍目录第一章带钢表面氧化铁皮带钢表面氧化铁皮的形成轧件经粗轧后沿辊道向精轧机组运行时，温度为1000℃左右，这时在轧件表面上已生成了一层薄的氧化铁皮，但精轧机组前的二次除鳞装置可将其清除掉。在精轧过程中带钢在机架间暴露的时间极短，而且较大的压下量阻碍了表面上形成厚的氧化铁皮，而所形成的氧化胞膜立即被破坏并受到冷却水的冲洗，因此，可以说刚刚从精轧机组轧出的带钢，虽然有较高的温度，但带钢表面的氧化铁皮是极薄的。带钢在输出辊道上经过层流冷却后，在600℃左右进行卷取，随后缓慢冷却，在此过程中，带钢表面被氧化而形成氧化铁皮。

实际生产过程中，一般是轧后进入层流冷却区进行快冷。在喷水的情况下，氧化铁皮的厚度增加很快。因为氧化铁皮在水中要比在空气中形成的快，因此，在水蒸气气氛中停留的时间愈长，形成的氧化铁皮就愈多，而FeO的含量却减少。所以，准确地调节喷水段的冷却速度和尽可能地减少在水中的停留时间是非常重要的。第一章带钢表面氧化铁皮

热轧带钢终轧温度一般控制在870℃左右，且周围介质含有大量的氧气，随后又是相当快的冷却速度，所以其氧化铁皮一般都具有三层结构：钢铁表面的一层是富氏体（FeO和Fe3O4固溶体）、在上面一层是Fe3O4、最上面一层是Fe2O3。带钢表面的氧化铁皮，由于钢的化学成分、轧制时带钢表面温度、加热温度、终轧温度、冷却制度、周围介质的含氧量的不同，因此，氧化铁皮的组成和结构也因之而异。1—Fe203；2—Fe304；3—FeO；4—Fe；5—基铁氧化铁皮的组成和结构第一章带钢表面氧化铁皮A终轧温度和速度的影响铁的氧化过程是Fe→FeO→Fe3O4→Fe2O3，随着温度的升高，氧化速度逐渐增大。在600~800℃的范围内，生成的氧化铁皮能够很好地阻碍铁及氧原子的扩散，因此氧化速度反而不再继续增大。当温度超过800℃时，氧化铁皮阻碍扩散的能力将大大降低，因此，氧化速度又迅速增大。

由于温度升高，氧化速度加快，因此在单位时间内，带钢表面氧化铁皮的厚度随着温度的升高而增厚。同样，高的轧制速度可以减少钢在高温状态下与空气接触的时间，从而也就减少了氧化铁皮的厚度。因此，为了减小氧化铁皮的厚度，热轧带钢应在尽可能低的温度和尽可能高的轧制速度下进行轧制。影响带钢影响铁皮的因素第一章带钢表面氧化铁皮A终轧温度和速度的影响

从氧化铁皮的结构上看，终轧温度在700~900℃之间时，所形成的氧化铁皮含80%~90%的FeO、10%~20%的Fe3O4，在温度高于900℃的条件下，氧化和氧化性气体较多时，铁将迅速被氧化，Fe3O4可以在高温下迅速形成，并开始在铁皮表面形成Fe2O3单独一层。当温度低于570℃时，氧化铁皮由Fe3O4组成，表面上覆盖着一层很薄的Fe2O3。提高轧制速度可以减小氧化铁皮的厚度，然而，过高的轧制速度将使卷取温度迅速提高，并造成氧化铁皮中的富氏体转变为Fe3O4，给以后清除带钢表面上的氧化铁皮（酸洗）工作带来困难。因此，准确地控制轧制速度乃是有利于酸洗的重要因素。第一章带钢表面氧化铁皮B冷却速度的影响一般来说，热轧带钢表面的氧化铁皮有三层：靠近基铁的内层为富氏体，中间层为Fe3O4，外层为Fe2O3。其中有利于酸洗的富氏体在575℃以上是稳定的，在570℃以下时，富氏体中的FeO不稳定，并且按照4FeO＝Fe3O4+Fe分解，变成Fe3O4和Fe。当温度进一步降低到300℃以下时，这种转变将趋近于零。第一章带钢表面氧化铁皮B冷却速度的影响如果氧化铁皮层在570~300℃之间急速冷却的话，则富氏体层将来不及分解并在更低的温度下被固定下来，从而得到有利于酸洗的富氏体结构。缓冷时，铁皮中的富氏体层随着冷却速度降低而逐渐减少，因此，带钢在冷却区域冷却速度较慢时，铁皮中的富氏体层只有少量存在或完全没有。

实际生产过程中，一般是轧后进入层流冷却区进行快冷。在喷水的情况下，氧化铁皮的厚度增加很快。因为氧化铁皮在水中要比在空气中形成的快，因此，在水蒸气气氛中停留的时间愈长，形成的氧化铁皮就愈多，而FeO的含量却减少。所以，准确地调节喷水段的冷却速度和尽可能地减少在水中的停留时间是非常重要的。第一章带钢表面氧化铁皮C卷取温度的影响带钢的卷取温度在600~700℃时，对氧化铁皮厚度的增加没有太明显的影响。但卷取温度提高，在带钢的边缘和头部会生成Fe3O4。进一步降低卷取温度对氧化铁皮的厚度没有明显影响，但是，带钢边缘和尾部出现Fe2O3的危险减小了，同时，富氏体向Fe3O4转化的程度也减小了。当卷取温度从700℃降低到600℃时，酸洗时间就缩短10%~20%。为了控制富氏体的转化，带钢应该在相当低温度下进行卷取（500℃～550℃），但这样将导致卷取前带钢水冷时间增加，从而引起氧化铁皮厚度的不均匀性增加，Fe3O4将增多，富氏体减少，因此，必须制定最佳的卷取温度，以减少带钢在冷却过程中富氏体的转化，防止氧化铁皮厚度明显增加。实践表明，在550℃～590℃卷取时，带钢表面的氧化铁皮最薄，其中富氏体层较厚，富氏体分解最少，因而酸洗时间能够减少。

第二章带钢表面氧化铁皮的可酸洗性热轧带钢的可酸洗性和氧化铁皮的形成一样，与很多因素有关，如氧化铁皮的粘附强度、钢的成分、机械变形的种类和程度、氧化铁皮的结构及厚度、表面污染（例如油脂引起的污染）、表面缺陷、酸冼剂的种类和成分以及酸洗时的工作条件等。

在氧化铁皮中，富氏体只是在靠近钢板的表面上存在，而铁皮外层的Fe2O3和Fe304在酸溶液中是比较难于溶解的。但由于铁皮存在着裂缝和气孔（特别是通过拉矫之后），因此酸溶液便能通过这些裂缝、气孔到达金属表面和富氏体层，随着金属铁和富氏体的溶解，便减少了铁皮与金属之间的附着力，并在酸液与金属铁反应过程中生成的氢气的作用下，氧化铁皮便从基体上脱落而沉到酸槽底部。与此同时，难溶的Fe2O3和Fe304也被还原成容易溶解的Fe0，从而使氧化铁皮从带钢表面上分离开来。综述

第二章带钢表面氧化铁皮的可酸洗性

在酸洗时会发现，带钢尾部（酸洗卷头部）表面上的氧化铁皮较容易洗掉。这是因为带钢尾部的轧制温度一般比中部和头部低30～50℃，并在卷取时受到从卷取机上落下来的水的强化冷却，因此，带钢尾部铁皮形成的过程结束得较早，氧化铁皮较薄，而Fe0来不及转化。最难酸洗的是带钢头部（酸洗带卷尾部）的氧化铁皮，这是因为带钢头部氧化铁皮的形成过程比尾部结束得缓慢，而使氧化铁皮层增厚的缘故。此外，氧化铁皮的缓冷促使Fe0分解成Fe2O3或Fe304也是难洗的原因之一。

在带钢酸洗时还会发现，带钢的边缘上会出现未洗掉的黑边，这是因为在带钢长度的中部边缘上，氧化铁皮冷却的比较缓慢，而周围的氧气到带钢表面上的通路较通畅，使这里的氧化铁皮中Fe2O3层明显增加所致。下面仅就氧化铁皮的可酸洗性几个因素进行分析总结。综述第二章带钢表面氧化铁皮的可酸洗性A氧化铁皮的致密度和形态富氏体具有天然的最大孔隙率，而Fe2O3层和Fe304层是致密的，它们会把铁皮中其他氧化层内的气孔全部堵死，从而阻碍了酸液渗入。带钢在冷却过程中虽然会形成一些裂纹，但也不能保证酸液渗入氧化铁皮的深处。特别是现代化轧机生产的热轧带钢，铁皮的厚度是相当稳定的，致密度相当高，因此，为了提高氧化铁皮的可酸洗性，采用拉矫设备增加裂纹是十分必要的。

氧化铁皮内层是疏松而多孔的细结晶组织，各晶粒之间互相联系薄弱并且易于破坏，这层称之为富氏体的组织主要由氧化亚铁组成；致密、无孔和裂缝成玻璃状断口的中间层是磁性氧化铁；外层是结晶构造的氧化铁。因此，在金属冷却期间结构发生变化时，在铁皮中便产生了裂纹和气孔，为酸洗工作创造了有利的条件。第二章带钢表面氧化铁皮的可酸洗性B氧化铁皮的厚度带钢表面氧化铁皮厚度一般为7.5～15um，个别情况可达20um。其中最内层的富氏体（Fe0）层，大约占整个氧化铁皮厚度的80％，是氧化铁皮最厚的一层；中间的磁性氧化铁皮Fe304占整个氧化铁皮厚度的18％；而最外层的Fe2O3仅占氧化铁皮厚度的2％。带钢表面氧化铁皮的单重波动在35～55g/㎡范围内。

仔细观察带钢表面颜色会发现，往往带钢边部较宽度中间部分颜色深些。这一现象是由于氧化铁皮的厚度不同而引起光线的反射及干涉所致。随着氧化铁皮厚度的增大，颜色逐渐由橙变成黄、绿、青、蓝、紫等。因此，由带钢表面颜色及氧化铁皮的形状，大体可以判断出氧化铁皮的厚度和均匀程度。第二章带钢表面氧化铁皮的可酸洗性C氧化铁皮的内应力

金属在生成氧化铁皮时，其体积增大，如生成富氏体时，体积增大1.76倍；生产Fe2O3和Fe304时，体积增大分别为2.1倍和2.4倍。由于体积增大，因而在平行于金属表面的方向上产生一种压应力，同是还产生一种力使氧化铁皮从金属表面上剥落的拉应力。当这些内应力小于氧化铁皮的强度时，氧化铁皮便产生裂缝；当内应力大于氧化铁皮同金属表面的附着力时，氧化铁皮就会从金属表面上脱落下来，这就给机械方法破碎氧化铁皮提供了有利的条件。氧化铁皮内应力的大小与金属表面状态有关，金属表面越粗糙，则内应力就越大，氧化铁皮破碎和脱落的可能性也就越大。

第二章带钢表面氧化铁皮的可酸洗性D氧化铁皮在金属上的附着力

金属在生成氧化铁皮时，其体积增大，如生成富氏体时，体积增大1.76倍；生产Fe2O3和Fe304时，体积增大分别为2.1倍和2.4倍。由于体积增大，因而在平行于金属表面的方向上产生一种压应力，同是还产生一种力使氧化铁皮从金属表面上剥落的拉应力。当这些内应力小于氧化铁皮的强度时，氧化铁皮便产生裂缝；当内应力大于氧化铁皮同金属表面的附着力时，氧化铁皮就会从金属表面上脱落下来，这就给机械方法破碎氧化铁皮提供了有利的条件。氧化铁皮内应力的大小与金属表面状态有关，金属表面越粗糙，则内应力就越大，氧化铁皮破碎和脱落的可能性也就越大。

第二章带钢表面氧化铁皮的可酸洗性各种氧化铁皮与基体铁的附着力是不同的。附着力的大小，一般用破坏应力来衡量，附着力越大则破坏应力也越大，附着力越小则破坏应力就越小。Fe0的破坏应力为0.4Mpa；Fe304的破坏应力约为40Mpa；Fe2O3破坏应力约为10Mpa。由于氧化铁皮与基体铁的附着力越大，氧化铁皮就越难从基铁上脱落，因此，从附着力的大小上可看出，Fe0的附着力最小，它是氧化铁皮中最容易被除掉的。铁皮的附着力决定于氧化的时间及钢板的化学成分，这是由于长时间氧化，铝、锰、硅等元素在铁皮与金属这间析出，使内层氧化铁皮成为含有各种氧化物的混合物。E氧化铁皮在金属上的附着力

第三章酸洗原理与影响酸洗的因素A酸洗原理带钢表面的氧化铁皮（FeO、Fe3O4和Fe2O3）都是不溶解于水的碱性氧化物，当把氧化铁皮浸泡在酸液里或者在其表面上喷洒酸液时，这些碱性氧化物就可与酸发生一系列化学反应。由于碳素钢和低合金钢钢材表面上的氧化铁皮具有疏松、多孔和裂纹的性质，加之氧化铁皮在酸洗机组上随同带钢一起经过矫直、拉矫、传送的反复弯曲，使这些孔隙裂缝进一步增加和扩大，所以，酸溶液在与氧化铁皮起化学反应的同时，亦通过裂缝和孔隙与钢板的基体发生反应。也就是说，在酸洗一开始就同时进行着三种氧化铁皮和金属铁与酸溶液之间的化学反应，所以，酸洗机理可以概括为以下三个方面：

●溶解作用●机械剥离作用●还原作用第三章酸洗原理与影响酸洗的因素Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O（2-1）Fe3O4+8HCl＝2FeCl3+FeCl2+4H2O（2-2）FeO+2HCl＝FeCl2+H2O（2-3）在溶解反应中式（2-3）、的反应速度最大，反应式(2-1)、(2-2)次之，假如酸溶液能够很顺利地通过裂缝、孔隙由氧化铁皮的外层进入内层的话，那么内层FeO的溶解将对整个酸洗过程起着加速的作用。

溶解作用

第三章酸洗原理与影响酸洗的因素机械剥离作用带钢表面氧化铁皮中除铁的各种氧化物之外，还夹杂着部分的金属铁，而且氧化铁皮又具有多孔性，那么酸溶液就可以通过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。这种通过化学反应中产生氢气的膨胀压力把氧化铁皮剥离下来的作用，称为机械剥离作用。Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑（2-4）第三章酸洗原理与影响酸洗的因素还原作用在反应式（2-4）中，金属铁与酸发生作用时，首先产生氢原子。一部分氢原子相互结合成为氢分子，促使氧化铁皮剥离。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及低价铁盐。Fe2O3+2[H]＝2FeO+H2OFe3O4+2[H]＝3FeO+H2OFeCl3+[H]＝FeCl2+HCl在盐酸酸洗中的反应第三章酸洗原理与影响酸洗的因素B影响酸洗效果的主要因素图

1氧化铁皮厚度与不同成分氧化铁皮酸洗时间的关系图2终轧温度与酸洗时间的关系１－95%Fe3O4、5%Fe2O3；１－氧化铁皮厚度２－90%FeO、8%Fe3O4、2%Fe2O3

２－酸洗酸洗时间主要取决于氧化铁皮的结构和厚度，氧化铁皮中富氏体层越厚，酸洗越容易。1、氧化铁皮厚度及结构的影响第三章酸洗原理与影响酸洗的因素2、酸溶液浓度和温度的影响a－温度为70℃时，浓度与酸洗时间的关系；b－浓度为15%时，温度与酸洗时间的关系

酸中的游离酸浓度越高，氧化铁皮溶解越快，然而由于酸再生过程的特性，HCL的浓度被限制为大约200g/L，为了使再生过程尽可能的经济，铁的浓度应尽可能的高，在多级酸洗系统中必须如此做。HCL浓度并不是在很大的程度上影响酸洗时间，和温度一样，通常不得不估计事实，酸洗速度将加倍或者酸洗时间将被二等分，随着每增加12℃（在20℃～70℃之间），这种影响在超过70℃依然很强，可是达到90℃以后将会可观的下降，具体见图3。第三章酸洗原理与影响酸洗的因素酸洗温度和浓度皆能增加带钢的酸洗速度。对盐酸来说，提高浓度对酸洗速度的影响更大。当酸浓度从2％增大到25％时，盐酸酸洗速度增加10倍，当温度由18℃提高到60℃时，酸洗速度提高9~10倍，在酸洗过程中，应该采用增大浓度而不过分提高温度。2、酸溶液浓度和温度的影响第三章酸洗原理与影响酸洗的因素3、酸溶液中铁盐含量的影响图4酸洗时间与盐酸含量、FeCl2含量和温度的关系酸洗温度越低，酸洗时间的最小值也就越明显。最短的酸洗时间是在FeCl2最佳含量的情况下得到的，即FeCl2的浓度低于饱和浓度４％～８％，温度升高，酸洗时间减少。当盐酸含量增加和温度升高时酸洗时间减少，且随着FeCl2含量的增加，酸洗时间急剧减少到最小，此时FeCl2的浓度比饱和浓度低4%~8%。此后，酸洗时间又急剧增加，一直到FeCl2达到饱和，酸洗时间最长。第三章酸洗原理与影响酸洗的因素在20℃、40℃酸洗时间与盐酸含量、FeCl2含量和温度的关系（曲线上的数字为时间，min.、α为饱和线）由图可以看出，酸洗时间曲线非常接近饱和线，它表示在这个区域内略微改变一下溶液的成分，酸洗时间就会发生明显的变化，即这个过程是不稳定的，必须准确地控制溶液的成分，但这在实际上是比较困难的，因此在酸洗中不采用FeCl2的浓度接近饱和状态的酸溶液。特别是当盐酸浓度大于20%~22%时，FeCl2很容易达到饱和状态。所以，盐酸的浓度一般都不超过20%。此外，酸液内FeCl2含量增加，使得盐酸的挥发加速，因此在酸洗时，一般将FeCl2的含量控制在比较低的范围内。3、酸溶液中铁盐含量的影响

第三章酸洗原理与影响酸洗的因素4、紊流的影响

在连续酸洗机组中，酸槽内的酸溶液不仅受酸槽结构和喷头压力的影响，还受到在酸溶液中运动的带钢和酸洗时生成的氢气所搅动。因此，凝聚在带钢表面上的蒸气及附着在表面上的氢气泡会被及时除掉，也会使钢材附近的酸溶液不断更新，酸液成分保持均匀，同时也能更好地让酸与带钢表面接触，这样可以使酸洗过程进行得更快更好，从而提高了酸洗速度。

通常紊流酸洗具有如下特点：●带钢以高张力平直通过酸洗工艺段时，整个机组的张力达到最佳化，结果取消了一些张力单元（酸洗槽前、烘干机后的张力辊）和专门的张力控制系统（垂度控制和摆动辊）。整个机组高而均匀的张力保证了拉矫机处于最佳的张力分布，而且使带钢通过机组的运行状况得以改善。第三章酸洗原理与影响酸洗的因素紊流酸洗特点●特殊的槽盖（带有浸渍式的内盖）和有轮廓的酸洗槽形成紊流酸洗通道。●在酸洗通道内有较少的酸液（液位约150mm），有利于酸液的循环和充分利用，同时，发生事故时，仅需2~3分钟就可以排空酸洗槽内的酸液。●在优化的酸洗条件下，酸洗通道内形成高效率的紊流，通过紊流可以快速加热带钢和彻底去除带钢表面的氧化铁皮微粒，提高带钢表面的清洁度。●缩短酸洗时间。由于酸液在循环系统中具有高的动能，可以使酸液很快渗入到铁皮的缝隙中，加快了酸洗速度。与深槽和浅槽相比，紊流酸洗的时间最短。●在相同的酸洗速度下，紊流酸洗槽长度较传统的酸洗槽要短;而对于相同长度的酸洗槽，酸洗速度就会增加;在速度不变的情况下，可以相应地降低酸液的温度。●减少废酸量

在连续深槽或连续浅槽酸洗的实际操作中，废酸中铁离子浓度达到120g/L时，需排放到酸再生区进行处理。而在紊流酸洗的操作中，废酸中铁离子的浓度允许达到125～165g/L时，才可排放到酸再生区进行处理，并可保证带钢酸洗质量。这是由于紊流酸洗时，酸液与带钢表面的铁鳞能充分进行化学反应，废酸量的减少意味着所需废酸再生装置能力的减少，既可节约建设投资，也可减少环境污染。第三章酸洗原理与影响酸洗的因素形成紊流的条件工艺结构带钢带钢速度V酸液喷头压力酸液流动酸液喷头压力+

第三章酸洗原理与影响酸洗的因素C酸洗缓蚀剂介绍定义为了改进钢材质量、降低消耗、改善劳动环境，向酸液内加入少量的酸洗附加物，以降低金属铁在酸液中的溶解速度，这种加入酸洗溶液中能够减慢金属在酸溶液中溶解速度的物质称为酸洗缓蚀剂。目的1.保护裸露的金属不被腐蚀，降低金属和酸液的消耗；2.防止氢原子向钢材内部扩散，改善钢材性能；3.在酸溶液表面上形成泡沫层，防止酸气溢出，改善环境。原理吸附理论：由于缓蚀剂对金属表面有吸附作用，在金属表面上生成连续的起隔离作用的吸附层，从而保护了金属不受酸溶液的腐蚀；成膜理论：该理论认为缓蚀剂之所以能有效地保护金属是因为加入缓蚀剂之后，在金属表面上生成了一层由金属、缓蚀剂及腐蚀活性介质离子相互作用的难容产物，这层难溶产物屏蔽了金属，使之不与酸接触，因而减缓了金属的腐蚀。第三章酸洗原理与影响酸洗的因素

盐酸酸洗时间与金属腐蚀的关系1-有缓蚀剂2-无缓蚀剂一般来说，盐酸酸洗时如果酸洗时间较长，或是机组发生故障而停车时，使用缓蚀剂是比较合理的。C酸洗缓蚀剂影响第三章酸洗原理与影响酸洗的因素（1）氯化柴油废酸水缓蚀剂：是洗涤页岩柴油的废酸水，用盐酸处理而成。加入量

为10~20mL/L，约占浓酸的4%，使用温度在80~108℃之间；（2）54牌缓蚀剂：是化工厂专门生产的一种酸洗附加物。加入量为浓酸的0.2%~0.3%；（3）磺化煤焦油：是把炼焦的副产物炼焦由，经过硫酸处理（其加入量为炼焦由的7倍）。加入量为1L盐酸溶液加入0.5~1mL纯炼焦由（相当于磺化煤焦4~8mL

），允许温度在80℃以下；（4）食盐：加入量为10~25g/L，使用温度为90℃；食盐除具有缓蚀作用以外，还可

使溶液的导电性增加，故可使氧化铁皮的溶解速度增加，而且还能使钢材表面

光洁。（5）LK－47型缓蚀剂；（6）WX－1型缓蚀剂；（7）酸雾灵；（8）AH－1型缓蚀剂等。C酸洗缓蚀剂分类

第四章酸洗线关键设备介绍拉矫破磷机拉矫机装备在酸轧机组上的主要目的为疏松带钢表面氧化层以及矫正板形，为后工序的酸洗、冷连轧打好基础。因此拉矫机的设计主要要围绕延伸率的获得以及延伸率的精确性展开，延伸率的大小及稳定性是拉矫机的最重要的参数。1）拉矫机的破鳞原理：利用带钢基体与表面氧化铁皮性能的巨大差异，采用机械方法反复弯曲，基体材料受力后产生一定的弹塑性变形，表面氧化铁皮则由于不具有塑性且破坏强度较低，同时与基体附着力差，这样当氧化铁皮不能适应金属形变变化而引起的内应力大于其破坏强度时，便发生破裂⋯。根据以上原理分析，不管金属基体发生拉应力变形还是压应力变形，均具有破坏表面氧化铁皮的作用。所以当带钢通过拉矫机的弯曲辊时，带钢两个表面变形情况不同，一个表面受到张力拉伸，氧化铁皮受拉产生裂纹，而与弯曲辊相接触的另一面受到压缩力的作用，氧化铁皮会被挤碎成网状，有的不再附着于基体上，直至脱落。相比之下，受压缩变形对破鳞的作用更大一些。第四章酸洗线关键设备介绍2）拉矫机改善板形原理热轧带钢在轧制中的不均匀延伸以及轧制后的冷却过程，使带钢内部产生内应力，当此内应力值超过一定值时，就会产生板形不良。带钢中心面在拉矫机内发生塑性变形是改善板形的必要条件。带钢在拉矫机内经过拉伸和弯曲的综合作用，中性面向工作辊偏移，当中心面的拉应力超过屈服极限时，中心面发生塑性变形，如图所示。

把带钢沿宽度方向分成若干单元条，有浪形的单元条受压应力，无浪形的单元条受拉应力，但经过拉矫机在宽度方面上叠加拉应力时，无浪形的单元条先发生塑性变形，当有浪形的单元条的拉应力也达到屈服极限时，也发生塑性变形，这样，使原本不一样长的单元条变成一样长，即改善了板形。要改善板形的临界延伸率就是最大浪形单元条开始塑性变形时的延伸率值。第四章酸洗线关键设备介绍3）拉矫机参数设定★延伸率延伸率参数的设定直接影响拉矫工艺的完成，原则上来说，只要延伸率的设定能够满足带钢破鳞、改善板形的需要，应越小越好。这主要是因为延伸率过大，造成张力增大，影响设备工作稳定性，增大辊子磨损，造成频繁停机更换备件影响产能等。从破鳞原理分析，带钢表面的氧化铁皮是在基体发生延伸或压缩塑性变形情况下发生破裂、脱落的，应该与带钢的延伸率大小有关，延伸率越大，越利于破鳞，但同时，氧化铁皮的破裂主要与氧化铁皮接触的钢板上下表面塑性变形程度有关。假设带钢在无张力情况下纯弯曲，带钢厚度为h，弯曲曲率半径为ρ，弯曲包角α，则上表面发生拉应变，下表面发生压应变，应变大小如下:通过论文实例及论述，可以得知在实际生产中，从改善板形这一作用来看，拉矫机并不需要太大的延伸率，只有在小浪距浪形情况下，才需要大一点的延伸率。延伸率是拉矫机负荷的主要影响因素，降低延伸率设定值，将大大降低拉矫机的负荷，减少工作辊磨损，增加工作辊使用周期。小浪距浪形主要发生在薄规格带钢上，由于生产薄规格带钢时拉矫机的负荷比较低，大一点的延伸率不会对拉矫机的负荷产生很大影响。第四章酸洗线关键设备介绍★插入深度与张力的分析弯曲辊插入深度与拉矫机张力是相关的。插入深度增大，相当于带钢在拉矫机内与工作辊的包角加大，弯曲程度增加，相同的张力可以造成更大的中性层偏移，引起延伸率增大。所以在延伸率一定情况下，弯曲辊插入深度越大，则拉矫机张力越小，弯曲辊插入深度减小，则张力增大。另外，根据上述带钢上下表面延伸率分析，弯曲辊插入深度增大，相当于带钢在拉矫机内的弯曲半径减小，破鳞效果增强。而大张力会造成设备过载、负荷过大造成打滑、能耗增大等问题。所以，一般来说，拉矫机采用大弯曲辊插入深度、小张力工艺制度，根据原料情况及设备条件合理选择。3）拉矫机参数设定第四章酸洗线关键设备介绍双头回转式圆盘剪圆盘剪是酸洗线的出口段设备，无动力，不需要传动或速度控制。圆盘剪的剪切质量通过根据所剪带钢厚度，调节最适宜的剪刃间隙来改善。圆盘剪可快速更换剪刃，但在调节剪刃间隙时，要获得给定的间隙值，则需较长的时间。当带钢宽度改变时，工艺线必须减速运行一段时间。因为剪切后的实际带钢宽度必须通过人工测量，且几乎在所有情况下，都需要校正。技术参数：剪刃直径：

上剪刃：

φ400～370mm 下剪刃：

φ400～370mm剪刃厚度： 45～22mm最大工作间距：2000mm最小工作间距： 800mm切边精度： 0～＋0.5mm剪刃水平间隙调整精度：

±0.01mm剪刃垂直重合量调整精度：

±0.02mm第四章酸洗线关键设备介绍张力辊张紧辊并不是在带钢上加上或减去张力，而是放大或缩小张力根据欧拉公式，张力辊入口与出口的张力的关系为：

式中：

T1——张紧辊入口端带钢的张力，

T2——张紧辊出口端带钢的张力μ——辊子与带钢的摩擦系数，α——带钢在辊子上的包角e——自然对数，e＝2.718。又叫放大倍数，即通过张紧辊后张力放大或缩小的倍数★作用第四章酸洗线关键设备介绍★张力形成原理

为了更直观地理解，我们不妨把生产线看成是一个复杂一些的拔河运动，把钢带看成是绳子，而把各种张力设施看成是运动员。所不同的是这条“绳子”--钢带不是在一条直线上，而是在生产线上绕来转去；除头尾的两个“运动员”--开卷机和卷取机是各自朝前拉和朝后拉的以外，中间“运动员”--张力辊不是分成两队对拉，而是穿插在中间，有的朝前拉，有的朝后拉；带钢也不是固定不动的，而是不断向前运动的，是一种动中的平衡。

第五章工艺规程制定酸洗制度-酸洗槽各段参数1#酸洗2#酸洗3#酸洗4#酸洗总酸浓度(g/l)190~200190~200190~200190~200铁离子含量(g/l)120~13590~12030~900~70自由酸浓度(g/l)50~3060~8080~15090~190温度(℃)75~8575~8575~8575~85注：上表所列数据仅为初始参考用第五章工艺规程制定酸洗制度-漂洗的必要性

冷轧带钢生产过程中，酸洗后的带钢表面上带有一定量的残余酸液，其成分与末段酸洗槽成分相同，一般总酸值为200g/L，铁离子为30g/L，游离酸为160g/L。这些表面残留的酸液若不及时清洗，带钢表面残留的酸液会在带钢表面引起如下反应：2HCl+Fe=FeCl2+H2 (1)FeCl2+2H2O=Fe(OH)2+2HCl (2)2Fe(OH)2+H2O+1/2O2=2Fe(OH)3(3)Fe(OH)3为棕红色的沉淀物，不稳定易分解。Fe(OH)3=FeO(OH)+H2O (4)FeO(OH)即是水锈，有时即使酸洗后带钢表面看起来很干燥，反应也能发生，这主要是因为空气的湿度为反应提供了足够的水。轧制前带钢表面的水锈对轧制过程极其有害并且会严重影响冷轧产品的表面质量，因此要减少带钢表面残留的酸液。

第五章工艺规程制定酸洗制度-漂洗槽各段参数预漂洗1#漂洗2#漂洗3#漂洗4#漂洗5#漂洗盐酸浓度(g/l)100~12012~151.0~1.20.09~0.110.008~0.010.0008~0.001漂洗温度(℃)60505050~7050~7050~70注：上表所列数据仅为初始参考用第五章工艺规程制定张力制度

酸洗生产线带钢张力的设定主要基于生产经验，在生产调试过程中摸索数据后经总结再应用到生产实际中去。

新投产酸洗生产线的带钢张力是在冷试车过程中逐步确定的，在试车时带钢难免有跑偏现象，逐步加大张力使带钢平稳运行，摸索出合适张力数值。第五章工艺规程制定张力制度-理论张力值的确定设定理论张力值主要的变量是带钢的截面尺寸，其经验公