不锈钢中厚板在线酸洗工艺研究进展

张素军

摘要：卧式连续喷淋酸洗线的使用中融合了硫酸酸洗、水清洗、混酸酸洗液技术，这些技术的应用对不锈钢板产品造成表面色差和上表面辊印的不足。为应对不足，我们换用混酸 HNO3 + HF 溶液的两段混酸酸洗方法改变了尝试性的探索，然后对之前的连续喷淋酸洗线采用了不一样的处理方式。采用两段混酸+硝酸酸洗工艺技术，酸洗304系列、316系列、双相不锈钢系列。

关键词： 不锈钢; 钢板; 酸洗

前言

混酸酸洗工艺，介绍了连续酸洗喷淋酸洗生产线的技术改造及新型两段混酸液+硝酸酸洗技术的工业应用。钢板酸洗后表面产生色差缺陷的原因是预酸洗工艺部分的无效腐蚀、最终酸洗工艺部分钢板表面铬层不良等极薄金属的去除以及表面钝化工艺的不均匀腐蚀，影响了酸洗合格率的提高。板坯压力加工过程中轧机工作辊表面出现的周期性环形痕是酸洗后表面辊痕缺陷的主要原因。

一、不锈钢中厚板在线酸洗平面的布置

不锈钢板在线酸洗布置，不锈钢板酸洗的主要工序为抛丸、预清洗、酸洗、水洗、风幕吃扫及烘干。酸洗工艺包括预预清洗、酸洗、水酸洗、酸洗、水酸洗、钝化和最后水洗。曾经在1970年代左右，就有公司生产过关于不锈钢板垂直连续喷淋酸洗的一条生产线。不间断式喷淋酸洗线的安排，是隧道空间的重要组合结构，可以最大程度上减少酸雾的泄漏，从而使工作环境更加安全、更有环境友善，减少设备维护。根据钢板酸洗的工作状态，连续式喷淋酸洗可分为水平式和垂直式两种。水平连续喷淋酸洗线是我国的主线，垂直连续喷淋酸洗线是国外的主线。

1.国外不锈钢板材酸洗生产线采用垂直布置，垂直布置占用相对较小的空间，减少了酸洗时钢板表面喷涂二次磨损的可能性，该洗涤液比较均匀，酸洗后的钢板两面在手动研磨站同时进行检验和研磨。1970年左右，世界上第一条连续喷涂钢板酸洗生产线正式出现在了世人的眼中。从立式不间断喷淋酸洗生产线中，钢板经过辊道的水平配置被输送到酸洗设备的给料辊道的前面。之后液压臂径直静止立在一条完全相同前行的轨道中，并使用侧滚台运输板在整个生产线，包括封闭器，内部酸洗溶液从两侧喷洒到板材表面，板材在密闭的封闭环境中向前运输。国产不锈钢板材酸洗线，采用卧式布置。

2. 不锈钢板在酸洗前的预处理手法和使用极为微妙，不锈钢板酸洗前应该把其中一部分已经破碎的残体去除其使用表面上的氧化皮。预处理方法有抛丸机和盐浴化学两种。通过抛丸量和抛丸速度实现了表面质量等级。不锈钢薄板抛丸的清理技术是现存国内外非常老套的技术。作为氧化铁皮酸洗前的预处理工艺，在技术、环保、操作、能源等方面具有很大的优势。原生产线设计时，如果钢板表面有明显的水分或水分，应在抛丸机前增加烘干设备。

二、在线酸洗介质技术和试验

1.不锈钢板的在线酸洗、预酸洗和终酸洗决定了板材的表面质量和酸洗时间，关键是预酸洗液和终酸洗液的组成和配比。国内外不锈钢板水平立式连续喷淋酸洗线采用酸洗工艺将酸洗液喷洒在钢板表面，用机械方法溶解、减少氧化皮和钢板表面附近的金属基体。

2. 在溶解氧化皮的过程中，硫酸和混酸也直接与氧化皮中的铁和其他金属反应生成氢原子，部分氢原子相互结合生成氢分子，机械剥离去除氧化皮的百分之三十三，硫酸酸洗去除金属皮的百分之七十八，这些都是合理按照其中研究来进行处理和配比的，一丝一毫的差池都可能使得产品发挥不出应有的效果。

3.针对不锈钢板表面的色差缺陷，在卧式连续喷淋酸洗生产线上采用了两段混合酸（HNO3 + HF），酸洗介质工艺，一段（HNO3为140～200g/l，HF 为20～30g/l），二段（HNO3为160～200g/l，HF 為15～25g/l）。对人工水印进行了在线色差测试。工位： 在酸洗工段清洗后，烘干前，在钢板上表面增加一个新的空气吹扫喷嘴。解决了原设备和酸洗元素酸洗液工艺中的表面色差问题。

三、轧机工作辊系统和在线酸洗技术

1.改善了奥氏体不锈钢，由于其中含有较多的合金元素，这些合金元素的存在会与其他化学元素产生反应，从而会在整个生产线的作业中形成一些异化物，从而破坏了原本的纯度，这其中不需要的元素也包括碳、硅和其他非金属氧化物的氧化物，它们同时也和原有元素同时存在于碳钢中。在目前的卧式连续喷淋酸洗生产线上，采用了两段混酸酸洗新工艺，并进行了工业应用。不锈钢板经酸洗后，表面呈银白色，表面色泽均匀，可满足不锈钢板标准表面质量要求。

2.由于工作的周期性，高频轧机的辊表面会形成环纹。板坯经轧制、水热处理、抛丸、酸洗等工艺处理后，在板材表面会留下痕迹，增加了酸洗的难度。同时设计了连续酸洗生产线的设备，钢板在密闭盖内在辊道上行走，钢板得到了全面的喷淋酸洗，钢板在被放置到传输通道上也会得到接触，如果钢板和酸液没有充分接触，会导致接触的不均匀，这接触不均匀也是钢板在酸洗后存在表面色差较大的主要原因。

3. 对原轧机工作辊系统进行了改进，解决不锈钢板酸洗后辊印表面色差的问题，采用卧式连续喷涂酸洗机，预酸洗工艺中，混酸的各个含量都有精确的表识，钢板在酸洗结束之后会出现银白色，其合格率达百分之九十以上。不锈钢板在抛丸前，要求不锈钢板不含油、水、明显的水分和碱性物质。原设计酸洗装置的废混酸送混酸回收处理中心处理。处理后的回收混酸返回酸洗装置继续使用。

结语

在现有卧式连续喷淋酸洗生产线上，对不锈钢板采用了两段混酸液酸洗工艺。钢板酸洗后表面均匀，银白色，能满足不锈钢板标准表面质量的要求。解决了原始过程、设备酸洗溶液工艺和一段混酸酸洗溶液工艺上的辊印缺陷。在原卧式连续喷淋酸洗线上，采用不锈钢板等酸洗液工艺，在目前的卧式连续喷淋酸洗生产线上，采用了两段混酸液体酸洗新工艺。

参考文献：

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