CN102719833B - 含Cr热轧酸洗板的酸洗方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含Cr热轧酸洗板的酸洗方法，所述酸洗方法包括如下步骤：在游离酸浓度为80-110g/L的酸液中加入缓蚀剂形成酸洗溶液，所述缓蚀剂占酸洗溶液的重量百分比为0.05-0.10％；将所述酸洗溶液加热至60-80℃；再用加热后的酸洗溶液对含Cr热轧酸洗板进行酸洗，其中，酸洗时间为25-50s。本发明具有工艺控制难度小、可操作性强、方法简单、成本低等优点，本发明通过控制酸洗工艺的酸洗溶液浓度、酸洗溶液温度、酸洗工艺速度等参数，得到表面颜色好的含Cr热轧酸洗板，可有效解决酸洗板表面发黑质量问题，还可降低酸洗时的金属损失。
Description
技术领域
本发明涉及一种酸洗方法，更具体地讲，涉及一种含Cr热轧酸洗板的酸洗方法。
背景技术
热轧酸洗板是以优质热轧薄板为原料，经酸洗机组去除氧化层、切边、精整后形成的板材，其中的主要加工工序有激光焊接、紊流酸洗、在线平整、切边、在线涂油等，热轧酸洗板的表面质量和使用要求介于热轧板和冷轧板之间，是部分热轧板和冷轧板的理想替代产品。
与普通热轧板相比，热轧酸洗板需要去除其表面氧化铁皮，以提高钢材的表面质量，便于焊接、涂油和上漆。热轧酸洗板的主要表面质量问题为过酸洗(表面呈黑、黄等颜色)、欠酸洗(氧化铁皮未完全去除)等，解决以上表面质量问题的主要技术措施为：
(1)添加缓蚀剂：在钢基表面形成一层保护膜，阻止酸对金属的腐蚀。
(2)优化酸洗工艺：不同的钢种酸洗效果不一样，对于难于酸洗的钢种需要找到酸液浓度、酸液温度、酸洗时间的最佳结合点。
其中，酸液温度参数的变化直接影响着酸液的活性。酸液温度过低，降低了反应速率，导致酸洗不足，酸液温度过高则容易产生过酸洗。
酸液浓度的变化也直接影响着酸液的活性。在酸洗过程中，随着钢板的基体和氧化铁皮与盐酸作用生成盐酸亚铁，当酸液中铁盐浓度达到一定浓度时，酸液的活性就会降低，导致酸洗时间延长；当酸液中铁盐含量超过了它的溶解度时，盐酸亚铁就将结晶析出并附着在带钢的表面上，妨碍了酸与氧化铁皮的接触，从而降低了酸洗速度，而且大量的铁盐会使带钢表面变得很脏。因此，在酸洗生产时，酸液中的盐酸亚铁绝对不允许超过其溶解度。
酸洗时间与酸洗工艺速度和酸槽长度有关。不同的酸洗机组酸槽长度可以不同，但是它是一个不变的常数。通常情况下酸洗时间与酸洗工艺速度成反比，速度越慢，酸洗时间越长，表面洗的效果也就越好，但是也容易出现过洗现象，而且也不利于机组产能的发挥。
缓蚀剂(也称抑制剂)是通过酸液及钢板表面发生电化学反应，形成“保护膜”起作用的。在酸洗过程中，金属表面会形成阴极和阳极区域。抑制剂以离子的形式存在，这些离子被金属表面带相反电荷的区域吸附并聚集在金属表面，形成保护膜，抑制金属与酸液的反应，并阻挡电子和金属离子脱离金属表面，从而起到抑制金属腐蚀的效果。
公开号为CN102400156A的发明专利“一种热轧卷板酸洗方法”公开了一种酸洗方法，其中未对酸洗时间作限定，显然酸洗时间过长和过短都不能得到所描述的酸洗效果；其次，该酸洗方法仅说明了配制的盐酸的浓度为15％-19％，然而在工业生产中，盐酸的有效浓度(即游离酸浓度)随着与钢板表面的氧化铁皮反应会很快降低，会导致欠酸洗(氧化铁皮洗不尽)，所以该酸洗方法仅适用于实验室的小批量实验研究，不适合工业大生产；最后，该酸洗方法仅对一般的普通热轧板有效，对于含Cr热轧板，这种酸洗工艺是无法满足要求的。
正常的酸洗板表面为白色，而含Cr热轧板在酸洗后表面有一层残留物附着在钢基表面，使钢板表面呈现灰黑色，影响外观及用户使用。因此，需要设计一种适用于含Cr热轧酸洗板的酸洗工艺，以改善其表面颜色和质量。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种可以改善含Cr热轧酸洗板表面颜色和质量的酸洗工艺。
为了实现上述目的，本发明提供了一种含Cr热轧酸洗板的酸洗方法，所述酸洗方法包括如下步骤：在游离酸浓度为80-110g/L的酸液中加入缓蚀剂形成酸洗溶液，所述缓蚀剂占酸洗溶液的重量百分比为0.05-0.10％，将所述酸洗溶液加热至60-80℃，再用加热后的酸洗溶液对含Cr热轧酸洗板进行酸洗，其中，酸洗时间为25-50s。
根据本发明的含Cr热轧酸洗板的酸洗方法的一个实施例，所述酸洗方法还包括将酸洗后的含Cr热轧酸洗板在漂洗槽中进行漂洗的步骤，其中，漂洗槽设置有刷辊装置。
根据本发明的含Cr热轧酸洗板的酸洗方法的一个实施例，所述酸洗方法在盛有所述酸洗溶液的容器中进行，并且所述酸洗方法还包括在所述酸洗步骤后，将预定量的已使用的酸洗溶液从所述容器中排出并向所述容器中补充新形成的酸洗溶液。
根据本发明的含Cr热轧酸洗板的酸洗方法的一个实施例，所述含Cr热轧酸洗板含有0.20-0.60％的Cr。
根据本发明的含Cr热轧酸洗板的酸洗方法的一个实施例，所述酸液为盐酸溶液。
根据本发明的含Cr热轧酸洗板的酸洗方法的一个实施例，所述缓蚀剂为有机缓蚀剂。
本发明与现有技术相比，具有工艺控制难度小、可操作性强、方法简单、成本低等优点。本发明通过控制酸洗工艺的酸洗溶液浓度、酸洗溶液温度、酸洗时间等参数，得到表面颜色好的含Cr热轧酸洗板，可有效解决酸洗板表面发黑质量问题，还可降低酸洗时的金属损失。
具体实施方式
下面对本发明的含Cr热轧酸洗板的酸洗方法进行详细地描述。
本发明的含Cr热轧酸洗板的酸洗方法包括如下步骤：
首先，在游离酸浓度为80-110g/L的酸液中加入缓蚀剂形成酸洗溶液，并且缓蚀剂占酸洗溶液的重量百分比为0.05-0.10％。其中，酸液可以为盐酸溶液。在酸洗过程中，随着铁离子浓度的增加，游离酸浓度逐渐减小，如果游离酸浓度低于80g/L，一方面降低了盐酸的活性，另一方面过饱和的铁离子会使带钢表面变脏；如果游离酸浓度高于110g/L，一方面需要补充大量的新酸，另一方面要加大排酸量，增加了盐酸的使用成本和酸再生成本。其中，缓蚀剂可以为有机缓蚀剂，例如IBITNH-D型缓蚀剂等，事实上，缓蚀剂只需要能达到缓蚀效果即可，型号不限。
然后，将上述酸洗溶液加热至60-80℃，该加热温度范围可以使酸液的作用达到最佳。若加热温度低于60℃，则酸液的活性降低，酸洗时间增加；若加热温度高于80℃，则酸液的挥发性增加，一方面污染环境，另一方面还会减少游离酸浓度，降低了酸液的活性。
之后，再用上述加热后的酸洗溶液对含Cr热轧酸洗板进行酸洗，其中，酸洗时间为25-50s，该酸洗时间范围可以有效地去除表面氧化铁皮。若酸洗时间低于25s，不利于氧化铁皮的去除，容易产生欠酸洗；若酸洗时间高于50s，则容易产生过酸洗，造成钢板表面发黄或发黑，还会造成金属损失加大。
此外，本发明的酸洗方法还包括将酸洗后的含Cr热轧酸洗板在漂洗槽中进行漂洗以去除带出的残酸的步骤，其中，漂洗槽中设置有刷辊装置。刷辊装置可对酸洗后的含Cr热轧酸洗板表面进行清理，有助于进一步清洁板表面。
在本发明的另一个实施例中，还需在酸洗过程中及时向酸洗溶液中补充随着循环所排放掉的缓蚀剂，以确保酸洗的效果。具体地，本发明的酸洗方法在盛有酸洗溶液的容器中进行，并且酸洗方法还包括在酸洗步骤后，将预定量的已使用的酸洗溶液从容器中排出并向容器中补充新形成的酸洗溶液。在酸洗过程中，一方面排放酸液，一方面补充新酸液。通常补充的缓蚀剂量可根据补充的酸液来计算即可。
本发明优选地适用于含有0.20-0.60％的Cr的含Cr热轧酸洗板。但不限于此。
下面通过具体的实施例对本发明的含Cr热轧酸洗板的酸洗方法进行说明。其中，评价钢板表面颜色的最主要的指标是白色度L值和黄色度b，L值越大，钢板越白；b值越小，钢板越白。
实施例一
在游离酸浓度为80g/L的盐酸溶液中加入重量百分比为0.05％的IBITNH-D型缓蚀剂形成酸洗溶液，将酸洗溶液加热至60℃后对含Cr热轧酸洗板进行酸洗处理，该含Cr热轧酸洗板含有0.60％的Cr。其中，酸洗时间为25s，在酸洗过程中按相同的比例及时补充随着循环所排放掉的缓蚀剂。在漂洗槽中加入刷辊装置，在漂洗含Cr热轧酸洗板时对板表面进行清理。
实施后，钢板的白色度L值由62.8提高到71.9，黄色度b值由4.15下降到-1.04，钢板腐蚀量由5.5mg/cm2下降到1.4mg/cm2，同时盐酸用量大大减少，钢板表面质量大大提高，生产成本大大降低。
实施例二
在游离酸浓度为95g/L的盐酸溶液中加入重量百分比为0.07％的IBITNH-D型缓蚀剂形成酸洗溶液，将酸洗溶液加热至70℃后对含Cr热轧酸洗板进行酸洗处理，该含Cr热轧酸洗板含有0.20％Cr。其中，酸洗时间为36s，在酸洗过程中按相同的比例及时补充随着循环所排放掉的缓蚀剂。在漂洗槽中加入刷辊装置，在漂洗含Cr热轧酸洗板时对板表面进行清理。
实施后，钢板的白色度L值由59.8提高到69.3，黄色度b值由7.21下降到-0.37，钢板腐蚀量由3.5mg/cm2下降到0.9mg/cm2，同时盐酸用量大大减少，钢板表面质量大大提高，生产成本大大降低。
实施例三
在游离酸浓度为110g/L的盐酸溶液中加入重量百分比为0.10％的IBITNH-D型缓蚀剂形成酸洗溶液，将酸洗溶液加热至80℃后对含Cr热轧酸洗板进行酸洗处理，该含Cr热轧酸洗板含有0.40％Cr。其中，酸洗时间为50s，在酸洗过程中按相同的比例及时补充随着循环所排放掉的缓蚀剂。在漂洗槽中加入刷辊装置，在漂洗含Cr热轧酸洗板时对板表面进行清理。
实施后，钢板的白色度L值由55.4提高到67.2，黄色度b值由5.75下降到-0.49，钢板腐蚀量由4.7mg/cm2下降到1.2mg/cm2，同时盐酸用量大大减少，钢板表面质量大大提高，生产成本大大降低。
综上所述，本发明的含Cr热轧酸洗板的酸洗方法具有工艺控制难度小、可操作性强、方法简单、成本低等优点。本发明通过控制酸洗工艺的酸洗溶液浓度、酸洗溶液温度、酸洗工艺速度等参数，得到表面颜色好的含Cr热轧酸洗板，可有效解决酸洗板表面发黑质量问题，还可降低酸洗时的金属损失，具有良好的推广前景。
尽管已经具体描述了本发明的含Cr热轧酸洗板的酸洗方法，但是本领域的技术人员应该知道，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明做出各种形式的改变。
Claims (4)
1.一种含Cr热轧酸洗板的酸洗方法，其特征在于，所述酸洗方法包括如下步骤：在游离酸浓度为80-110g/L的盐酸溶液中加入缓蚀剂形成酸洗溶液，所述缓蚀剂占酸洗溶液的重量百分比为0.05-0.10%；将所述酸洗溶液加热至60-80℃；再用加热后的酸洗溶液对含Cr热轧酸洗板进行酸洗，其中，酸洗时间为25-50s，所述含Cr热轧酸洗板含有0.20-0.60%的Cr。
2.根据权利要求1所述的含Cr热轧酸洗板的酸洗方法，其特征在于，所述酸洗方法还包括将酸洗后的含Cr热轧酸洗板在漂洗槽中进行漂洗的步骤，其中，漂洗槽设置有刷辊装置。
3.根据权利要求1所述的含Cr热轧酸洗板的酸洗方法，其特征在于，所述酸洗方法在盛有所述酸洗溶液的容器中进行，并且所述酸洗方法还包括在所述酸洗步骤后，将预定量的已使用的酸洗溶液从所述容器中排出并向所述容器中补充新形成的酸洗溶液。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的含Cr热轧酸洗板的酸洗方法，其特征在于，所述缓蚀剂为有机缓蚀剂。
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