CN104120438B

CN104120438B - 一种热轧304奥氏体不锈钢带钢酸洗生产方法

Info

Publication number: CN104120438B
Application number: CN201410350012.7A
Authority: CN
Inventors: 李勇华; 李闽; 陈海林
Original assignee: Wisdri Engineering and Research Incorporation Ltd
Current assignee: Wisdri Engineering and Research Incorporation Ltd
Priority date: 2014-07-22
Filing date: 2014-07-22
Publication date: 2016-04-20
Anticipated expiration: 2034-07-22
Also published as: CN104120438A

Abstract

本发明适用于不锈钢生产技术领域，提供一种热轧304奥氏体不锈钢带钢酸洗生产方法，所述方法包括第一研磨刷洗步骤、H₂SO₄酸洗步骤、第二研磨刷洗步骤、高电流电解酸洗步骤和低电流电解酸洗步骤，其中研磨刷洗和H₂SO₄酸洗的作用是将带钢表面绝大部分氧化皮去除，高电流电解酸洗作用是去除带钢表面部分贫铬层和残余氧化皮，低电流电解酸洗作用是去除剩余贫铬层并使带钢表面生成一层钝化膜；本发明与现有的H₂SO₄预酸洗或混酸(HNO₃+HF)预酸洗，然后进行混酸酸洗的工艺相比，可以避免酸洗过程中产生含有硝酸盐的废液和高污染的氮氧化物，可以降低环境污染。

Description

一种热轧304奥氏体不锈钢带钢酸洗生产方法

技术领域

本发明属于热轧不锈钢生产技术领域，尤其涉及一种热轧304奥氏体不锈钢带钢酸洗生产方法。

背景技术

目前，热轧304奥氏体不锈钢带钢经过退火和破鳞处理之后，一般采用硫酸酸洗加混酸酸洗或全部采用混酸酸洗工艺，采用硫酸或混酸酸洗先将带钢表面的大部分氧化皮去除，然后再用混酸酸洗将带钢表面的剩余氧化皮和金属基体表层的贫铬层去除，并使带钢表面生成一层钝化膜。但是，混酸酸洗时，会产生大量含有硝酸盐的废液和高污染的氮氧化物，对环境污染较大。

目前，国外有的工厂为了避免混酸酸洗造成的污染，采用H₂SO₄+HF+H₂O₂酸洗工艺替代混酸酸洗，同时，还需要控制溶液中Fe³⁺离子的浓度。

如专利CN100383294C描述了一种无硝酸酸洗工艺，酸洗冷轧304奥氏体不锈钢时，采用H₂SO₄+Fe³⁺电解酸洗将带钢表面的大部分氧化皮去除，然后再用H₂SO₄+HF+H₂O₂+Fe³⁺酸洗将带钢表面的剩余氧化皮和金属基体表层的贫铬层去除，并使带钢表面生成一层钝化膜，但是，该工艺控制比较复杂，管理成本也较高。

如专利CN1318652C描述了一种无硝酸酸洗工艺，通过采用高密度(75A/dm²)的交流电硫酸电解酸洗，可以直接将带钢表面的氧化皮、贫铬层去除，并使带钢表面生成一层钝化膜。但是，该工艺电耗较大，而且铁损也较大。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种热轧304奥氏体不锈钢带钢酸洗生产方法，旨在解决现有酸洗工艺污染较大、工艺控制复杂、耗电较大的技术问题。

本发明采用如下技术方案：

一种热轧304奥氏体不锈钢带钢酸洗生产方法，包括下述步骤：

第一研磨刷洗步骤，将经过退火和机械破鳞处理的带钢送入酸洗段，对带钢进行首次研磨刷洗，设置电机转速在600～1200rpm之间，电机电流大小在180～320A之间；

硫酸酸洗步骤，将经过首次研磨刷洗后的带钢进行H₂SO₄酸洗，酸洗溶液中H₂SO₄浓度为160～200g/L，金属离子浓度30～50g/L，酸洗温度为75～85℃；

第二研磨刷洗步骤，将经过硫酸酸洗后的带钢再次研磨酸洗，设置电机转速在600～1200rpm之间，电机电流大小在120～200A之间；

高电流电解酸洗步骤，将经过再次研磨刷洗的带钢进行高电流硫酸电解酸洗，电解酸洗溶液中H₂SO₄浓度为60～100g/L，金属离子浓度10～30g/L，电解酸洗温度为60～65℃，电解电流大小为1000～2000A；

低电流电解酸洗步骤，将经过高电流硫酸电解酸洗的带钢进行低电流硫酸电解酸洗，电解酸洗溶液中H₂SO₄浓度为50～80g/L，金属离子浓度5～20g/L，电解酸洗温度为50～60℃，电解电流大小为500～1000A。

本发明的有益效果是：本发明采用两次研磨刷洗、一次硫酸酸洗，并且采用硫酸分别进行高低电流电解，可以避免混酸酸洗时，产生的含有硝酸盐的废液和高污染的氮氧化物；另外，本发明方法过程简单，能耗少。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种热轧304奥氏体不锈钢带钢酸洗生产方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

目前，热轧304奥氏体不锈钢带钢酸洗时，一般先采用硫酸或混酸将带钢表面大部分的氧化皮去除，然后再采用混酸酸洗将带钢表面剩余氧化皮和金属基体表层的贫铬层去除，但是，混酸酸洗过程中，会产生大量含有硝酸盐和高污染的氮氧化物废气，而且废液和废气处理成本也较高。

国外有的采用交流电硫酸电解酸洗或H₂SO₄+HF+H₂O₂+Fe³⁺酸洗替代混酸酸洗，但是交流电电解硫酸酸洗工艺电耗大，H₂SO₄+HF+H₂O₂+Fe³⁺酸洗工艺控制比较复杂、生产成本较高。

为了克服以上酸洗工艺特点，本发明通过采用第一研磨刷洗、硫酸酸洗、第二研磨刷洗、高电流电解酸洗、低电流电解酸洗的工艺步骤，可以避免混酸酸洗过程中产生含有硝酸盐的废液和高污染氮氧化物，并且该工艺控制简单，电耗小，铁损小，成材率较高。为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

图1示出了本发明实施例提供的一种热轧304奥氏体不锈钢带钢酸洗生产方法的流程，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

本实施例提供的一种热轧304奥氏体不锈钢带钢酸洗生产方法包括下述步骤：

S101、第一研磨刷洗步骤。将经过退火和机械破鳞处理的带钢送入酸洗段，对带钢进行首次研磨刷洗，设置电机转速在600～1200rpm之间，电机电流大小在180～320A之间。

带钢酸洗前经过机械破鳞后，带钢表面氧化皮变得疏松切容易脱落，这时采用研磨刷洗可以将带钢表面一部分氧化皮有效去除，可以大大减轻硫酸酸洗负担，从而可以采用浓度较低的硫酸进行酸洗，减小铁损。

S102、硫酸酸洗步骤。将经过首次研磨刷洗后的带钢进行H₂SO₄酸洗，酸洗溶液中H₂SO₄浓度为160～200g/L，金属离子(一般为Fe²⁺、Fe³⁺、Ni²⁺、Mn²⁺中的一种或几种组合)浓度30～50g/L，酸洗温度为75～85℃。酸洗时间优选为20～40s。

本步骤主要是将带钢表面大部分的氧化皮去除，同时剩余氧化皮的结构变得更加疏松且容易脱落。

S103、第二研磨刷洗步骤。将经过硫酸酸洗后的带钢再次研磨酸洗，设置电机转速在600～1200rpm之间，电机电流大小在120～200A之间。

本步骤的主要是将经过硫酸酸洗后，结构疏松的剩余氧化皮有效去除一部分，减轻硫酸电解酸洗段负担。

S104、高电流电解酸洗步骤。将经过再次研磨刷洗的带钢进行高电流硫酸电解酸洗，电解酸洗溶液中H₂SO₄浓度为60～100g/L，金属离子(一般为Fe²⁺、Fe³⁺、Cr³⁺、Ni²⁺、Mn²⁺中的一种或几种组合)浓度10～30g/L，电解酸洗温度为60～65℃，电解电流大小为1000～2000A。酸洗时间优选为15～25s。

经过两次研磨刷洗和硫酸酸洗后，带钢表面绝大部分氧化皮已经被去除，这时通过高电流电解酸洗，可以将带钢表面剩余氧化皮全部去除，同时也可去除一部分贫铬层。

S105、低电流电解酸洗步骤。将经过高电流硫酸电解酸洗的带钢进行低电流硫酸电解酸洗，电解酸洗溶液中H₂SO₄浓度为50～80g/L，金属离子(一般为Fe²⁺、Fe³⁺、Cr³⁺、Ni²⁺、Mn²⁺中的一种或几种组合)浓度5～20g/L，电解酸洗温度为50～60℃，电解电流大小为500～1000A。酸洗时间为10～15s。

本步骤的主要作用是采用低电流的硫酸电解酸洗将贫铬层去除，并使带钢表面生成一层钝化膜。

作为一种优选实施方式，上述步骤S101中，设置电机转速在700～900rpm之间，电机电流大小在250～280A之间。

作为一种优选实施方式，上述步骤S102中，所述H₂SO₄浓度为170～190g/L，金属离子浓度35～45g/L，温度为78～82℃，优选的，酸洗时间为25～35s。

作为一种优选实施方式，上述步骤S103中，电机转速在700～900rpm之间，电机电流大小在140～180A之间。

作为一种优选实施方式，上述步骤S104中，所述H₂SO₄浓度为70～90g/L，金属离子浓度15～25g/L，温度为62～64℃，电解电流大小为1300～1700A，优选的，酸洗时间为18～22s。

作为一种优选实施方式，上述步骤S105中，所述H2SO4浓度为60～70g/L，金属离子浓度5～15g/L，温度为52～58℃，电解电流大小为700～900A，优选的，酸洗时间为12～14s。

下面列举三个具体实施例。

实施例一：

本实施例提供的热轧304奥氏体不锈钢带钢酸洗生产方法如下：

A1、将经过退火和机械破鳞处理的带钢送入酸洗段，对带钢进行首次研磨刷洗，设置电机转速为700rpm，电机电流大小为250A。

A2、将经过首次研磨刷洗后的带钢进行H₂SO₄酸洗，酸洗溶液中H₂SO₄浓度为170g/L，金属离子浓度35g/L，温度为78℃。优选的，酸洗时间为35s。

A3、将经过硫酸酸洗后的带钢再次研磨酸洗，设置电机转速为700rpm，电机电流大小为140A。

A4、将经过再次研磨刷洗的带钢进行高电流硫酸电解酸洗，电解酸洗溶液中H₂SO₄浓度为70g/L，金属离子浓度15g/L，温度为62℃，电流大小为1300A。优选的，酸洗时间为22s。

A5、将经过高电流硫酸电解酸洗的带钢进行低电流硫酸电解酸洗，电解酸洗溶液中H₂SO₄浓度为60g/L，金属离子浓度5g/L，温度为52℃，电流大小为700A。优选的，酸洗时间为14s。

实施例二：

B1、将经过退火和机械破鳞处理的带钢送入酸洗段，对带钢进行首次研磨刷洗，设置电机转速为900rpm，电机电流大小为280A。

B2、将经过首次研磨刷洗后的带钢进行H₂SO₄酸洗，酸洗溶液中H₂SO₄浓度为190g/L，金属离子浓度45g/L，温度为82℃。优选的，酸洗时间为25s。

B3、将经过硫酸酸洗后的带钢再次研磨酸洗，设置电机转速为900rpm，电机电流大小为180A。

B4、将经过再次研磨刷洗的带钢进行高电流硫酸电解酸洗，电解酸洗溶液中H₂SO₄浓度为90g/L，金属离子浓度25g/L，温度为64℃，电流大小为1700A。优选的，酸洗时间为18s。

B5、将经过高电流硫酸电解酸洗的带钢进行低电流硫酸电解酸洗，电解酸洗溶液中H₂SO₄浓度为70g/L，金属离子浓度15g/L，温度为58℃，电流大小为900A。优选的，酸洗时间为12s。

实施例三：

C1、将经过退火和机械破鳞处理的带钢送入酸洗段，对带钢进行首次研磨刷洗，设置电机转速在800rpm之间，电机电流大小在265A之间。

C2、将经过首次研磨刷洗后的带钢进行H₂SO₄酸洗，酸洗溶液中H₂SO₄浓度为180g/L，金属离子浓度40g/L，温度为80℃，优选的，酸洗时间为30s。

C3、将经过硫酸酸洗后的带钢再次研磨酸洗，设置电机转速在800rpm之间，电机电流大小在156A之间。

C4、将经过再次研磨刷洗的带钢进行高电流硫酸电解酸洗，电解酸洗溶液中H₂SO₄浓度为80g/L，金属离子浓度20g/L，温度为63℃，电流大小为1500A，优选的，酸洗时间为20s。

C5、将经过高电流硫酸电解酸洗的带钢进行低电流硫酸电解酸洗，电解酸洗溶液中H₂SO₄浓度为65g/L，金属离子浓度10g/L，温度为55℃，电流大小为800A，优选的，酸洗时间为13s。

经实验验证，采用上述三个实施例方法将热轧304奥氏体不锈钢带钢酸洗后，带钢表面没有剩余的氧化铁皮，而且带钢表面平整度较高，符合表面等级要求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种热轧304奥氏体不锈钢带钢酸洗生产方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

2.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述硫酸酸洗步骤中，酸洗时间为20～40s。

3.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述高电流电解酸洗步骤中，酸洗时间为15～25s，所述低电流电解酸洗步骤中，酸洗时间为10～15s。

4.如权利要求1-3任一项所述方法，其特征在于，所述第一研磨刷洗步骤中，设置电机转速在700～900rpm之间，电机电流大小在250～280A之间。

5.如权利要求1-3任一项所述方法，其特征在于，所述硫酸酸洗步骤中，H₂SO₄浓度为170～190g/L，金属离子浓度35～45g/L，酸洗温度为78～82℃，酸洗时间为25～35s。

6.如权利要求1-3任一项所述方法，其特征在于，所述第二研磨刷洗步骤中，设置电机转速在700～900rpm之间，电机电流大小在140～180A之间。

7.如权利要求1-3任一项所述方法，其特征在于，所述高电流电解酸洗步骤中，所述H₂SO₄浓度为70～90g/L，金属离子浓度15～25g/L，电解酸洗温度为62～64℃，电解电流大小为1300～1700A。

8.如权利要求7所述方法，其特征在于，所述高电流电解酸洗步骤中，酸洗时间为18～22s。

9.如权利要求1-3任一项所述方法，其特征在于，所述低电流电解酸洗步骤中，所述H₂SO₄浓度为60～70g/L，金属离子浓度5～15g/L，电解酸洗温度为52～58℃，电解电流大小为700～900A。

10.如权利要求9所述方法，其特征在于，所述低电流电解酸洗步骤中，酸洗时间为12～14s。