CN106493183A - 一种高强钢带余温利用酸洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高强钢带余温利用酸洗方法，该方法将从热轧生产线出来的500～700℃的高强钢卷经过堆垛冷却至100℃，然后运输至冷轧生产线，使得酸洗前的温度达到60～85℃，接着进入酸洗槽进行酸洗，酸洗后烘干使烘干后的钢卷温度在40～60℃，最后进行冷轧轧制。通过利用高强钢热轧卷取后的余温进行拉矫和酸洗，高温下钢卷更容易变形，氧化铁皮更容易剥落，破鳞效果更好；同时在酸洗时，钢卷仍有一定余温，氧化铁皮与酸反应加快，减少了酸洗的时间和成本，节约了能源，可行性高。

Description

一种高强钢带余温利用酸洗方法

技术领域

本发明属于冷轧带钢酸洗技术领域，具体涉及一种高强钢带余温利用酸洗方法。

背景技术

冷轧钢卷的原料是经过热轧卷取后的热轧钢卷，热轧厂生产的热轧带钢卷，由于处于高温、高应力、水蒸气等工况，并且伴随着水冷空冷等冷却方式，带钢表面在相应的条件下生成的氧化铁皮，能够很牢固地覆盖在带钢的表面上，如果不将氧化皮去除，会对轧制设备及带钢质量产生负面影响。硬而脆的氧化皮会破坏昂贵的冷轧辊，压入钢卷基体，影响冷轧板的表面质量和加工性能；破碎的氧化皮进入乳化液循环系统当中，会破坏循环设备。因此，带钢在进行冷轧之前，必须去除其表面的氧化铁皮，以保证冷轧带钢的表面精度。

除去带钢表面氧化皮，也称除鳞，常用的除鳞方式一般分为三种，分别为机械除鳞、化学除鳞以及机械和化学相结合的混合除鳞，机械除鳞方法主要有反复弯曲法、抛丸法和喷砂法等。化学除鳞主要有盐酸酸洗和硫酸酸洗。

对于高强钢来说，一般采用拉矫弯曲和盐酸酸洗的相结合的方法。在酸洗方法段前，能够使带钢表面氧化铁皮层出现裂纹的常用设备是拉矫机。目前拉矫机表现出的显著特点为对新品种、尤其是高强度带钢的拉矫破鳞能力不足，当前无法对拉矫机进行改造的前提下，为增加带钢破鳞效果，因此提出钢卷带余温酸洗方法。带温拉矫由于温度的存在，钢卷组织中原子的内能增加，原子活跃，钢卷很容易变形，根据拉矫机原理，氧化铁皮由于不能适应铁基体的形状变化而发生破裂，此时的氧化铁皮更容易剥落。除此之外，在带钢运行张力的作用下，钢卷的大边浪被弱化，抻直，减小。当经过拉矫机时，钢卷已经平直，在拉矫机之后，由于板型的平直，钢卷运行平稳，不会产生跑偏。钢卷不跑偏就不会产生刮边和及由于刮边而产生断带事故，从而降低了事故率，提高了设备的有效运行时间。

作为市售浓盐酸是含有32％氯化氢的水溶液，它所含的杂质如铁、氯化砷，其总量小于0.002％。因此，酸洗时不用考虑其有害后果。盐酸酸洗主要是通过化学作用溶解氧化皮，其酸洗侵蚀能力随温度和浓度的提高而提高。酸洗时，酸的温度为75～85℃，如果带钢带余温酸洗，由于钢卷温度接近酸的温度，而盐酸酸洗其酸洗能力就是随着温度的增大而增强，因此此时酸洗效果也达到了最佳。另外由于温度不足以产生新的氧化铁皮，钢卷表面氧化并不加重，内层没有形成很厚的FeO层，因此酸洗起来很容易。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种高强钢带余温利用酸洗方法，所述方法将热轧生产线出来的500～700℃的高强钢卷经过堆垛冷却至100℃，然后运输至冷轧生产线，使得高强钢卷在酸洗前的温度达到60～85℃，接着进入酸洗槽进行酸洗，酸洗后烘干，保持烘干后的钢卷温度在40～60℃，最后进行冷轧轧制；

进一步地，所述方法包括以下步骤：

1)获取生产数据，所述生产数据包括热轧卷取温度、酸洗机组各设备最低极限温度、酸洗方法设备温度参数和烘干机蒸汽温度参数；

2)将高强钢的热轧卷经过堆垛冷却至100℃；

3)对冷却后的钢带进行开卷、拉矫除鳞，使得拉矫后酸洗前的温度达到60～85℃；

4)经过拉矫的带钢送入酸洗槽进行酸洗，酸洗过后进行漂洗烘干，烘干后使钢卷温度保证在40～60℃，最后进行冷轧成型；

进一步地，所述高强钢卷的材质为QSTE420TM-P、QSTE460TM-P或QSTE500TM-P；

进一步地，所述步骤3)中，拉矫后的钢带先经过测温计测温，再进行酸洗；

进一步地，所述步骤4)中烘干机蒸汽温度设定为60～80℃；

进一步地，所述步骤4)中，烘干后的钢带先经过测温计测温，再进行冷轧；

本发明的有益效果如下：

1)通过利用卷取后钢卷的余温既节省了资源，又提高了酸洗效果；

2)为了不影响冷轧机组的运行，将冷轧前温度设置为40℃以上，此时进行冷轧轧制，钢卷有一定的温度，机组轧制力降低，带钢板形波动小，利于后续轧制生产，为了不使烘干机的温度设定过高，节省能源，烘干后钢卷的温度不超过60℃；

3)通过利用带钢卷取后的余温进行拉矫和酸洗，高温下高强钢屈服强度的降低使得拉矫过程中基体塑性变形更加容易，除鳞效果显著；

4)高温氧化铁皮与酸的反应加速效果更好，从而可以降低酸洗时间，节约能源，经济可行。

附图说明

图1为不同温度下的屈服强度、抗拉强度对比；

图2为本发明一种高强钢带余温利用酸洗方法图；

图3为不同钢卷温度下酸洗时间的对比。

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描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。下面为本发明的举出最佳实施例：

如图1-图3所示，本发明提供一种高强钢带余温利用酸洗方法，包括以下步骤：

1)获取生产数据，所述生产数据包括热轧卷取温度、酸洗机组各设备最低极限温度、酸洗方法设备温度参数、烘干机蒸汽温度参数；

2)将高强钢的热轧卷经过堆垛冷却至100℃；

3)对冷却后的钢带进行开卷、拉矫除鳞，使得拉矫后酸洗前的温度达到60～85℃；

4)经过拉矫的带钢送入酸洗槽进行酸洗，酸洗过后进行漂洗烘干，烘干后使钢卷温度保证在40～60℃，最后进行冷轧成型；

所述步骤3)中，拉矫后先经过测温计测温，然后进行酸洗。在拉矫之后的带钢温度达到60～85℃，优选地温度保证了更好的除鳞效果；

所述步骤4)中，进行酸洗之后，将烘干机蒸汽温度设定为60～80℃，然后进行轧制；

所述步骤4)中，烘干后先经过测温计测温，然后进行冷轧。此时进行冷轧轧制，机组轧制力降低，带钢卷形波动小，利于后续轧制生产；

本发明提供的方法是通过控制带钢进入酸轧机组之前的温度来达到拉矫和酸洗时一定的钢卷温度。在冷轧带钢酸洗机组中，一方面，对于一定温度的钢卷，随着变形温度的升高，高强钢的屈服强度和抗拉强度总体均呈下降趋势，如图1，由于拉矫破鳞时，氧化铁皮不具有塑性并破坏强度较低，氧化铁皮会由于不能适应金属形状改变而发生破裂产生剥落。而带钢温度的提高引起屈服强度的降低，金属变形更加容易，氧化铁皮更加容易剥离。另一方面。在进行酸洗前，如果钢卷温度是常温的话，钢卷经过酸洗时就会发生指数曲线的明显的温度上升，根据湍流扩散理论和对流传热理论，酸液温度就会产生不均匀变化，影响酸洗效果，如果来料温度与酸的温度接近，而是趋于平直的直线，如图2。钢卷只会吸收少量酸的热量，酸池内酸液的温度稳定，因而紊流酸洗效果良好。由于钢卷温度接近酸的温度，此时酸洗效果也到了最佳。因为理想情况时，带钢的温度与酸液温度相同时，能够发挥最佳的化学反应速率。这样两种条件就会导致最后的酸洗终点时间不同，酸洗的质量效果也不同。因此通过利用卷取后钢卷的余温既节省了资源，又提高了酸洗效果。

本发明中堆垛温度处理为100℃，选择这个温度原因在于酸洗连轧机组设备能够承受的高温；从图3可以看出，高强钢60℃时酸洗时间下降较多，因此酸洗前保证在60℃以上较为合理，又为了防止由于温度过高以产生新的氧化铁皮形成，且酸液温度是75～85℃，因此将酸洗前的温度定为60～85℃；为了不影响冷轧机组的运行，将冷轧前温度设置为40℃以上，此时进行冷轧轧制，因为钢卷有一定的温度，机组轧制力降低，带钢板形波动小，利于后续轧制生产。又为了不使烘干机的温度设定过高，节省能源，故烘干后钢卷的温度不超过60℃。

实施案例：

1)从现场获取QSTE420TM-P高强钢的生产数据，所述生产数据包括热轧卷取温度590℃、酸洗机组各设备极限温度最低100℃、酸洗方法设备温度参数，如表1、烘干机蒸汽温度参数，如表2；

2)将高强钢的热轧卷经过堆垛冷却至100℃；

3)对冷却后的钢带进行开卷、拉矫除鳞，拉矫后这时采用温度计进行测量，此时钢卷温度75℃，符合60～85℃；

4)经过拉矫的带钢送入酸洗槽进行盐酸酸洗，酸洗过后进行漂洗，将烘干机技术参数蒸汽温度设定为80℃，对钢带进行烘干后，采用温度计进行测量此时钢卷温度60℃，符合40～60℃，最后进行冷轧成型。

由图2可以看出，由于钢卷温度接近酸的温度，只会吸收少量酸的热量，酸池内酸液的温度稳定，保证了紊流酸洗效果。

表1酸洗方法设备温度参数

项目名称	1#酸槽	2#酸槽	3#酸槽	再生酸
					温度/℃	75～85	75～85	75～85	---

表2烘干机蒸汽温度参数

型式	水平循环蒸汽加热式
		蒸汽温度	最大100℃

以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种高强钢带余温利用酸洗方法，其特征在于，所述方法将热轧生产线出来的500～700℃的高强钢卷经过堆垛冷却至100℃，然后运输至冷轧生产线，使得高强钢卷在酸洗前的温度达到60～85℃，接着进入酸洗槽进行酸洗，酸洗后烘干，保持烘干后的钢卷温度在40～60℃，最后进行冷轧轧制。

2.根据权利要求1所述的酸洗方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

1）获取生产数据，所述生产数据包括热轧卷取温度、酸洗机组各设备最低极限温度、酸洗工艺设备温度参数和烘干机蒸汽温度参数；

2）将高强钢的热轧卷经过堆垛冷却至100℃；

3）对冷却后的钢带进行开卷、拉矫除鳞，使得拉矫后酸洗前的温度达到60～85℃；

4）经过拉矫的带钢送入酸洗槽进行酸洗，酸洗过后进行漂洗烘干，烘干后使钢卷温度保证在40～60℃，最后进行冷轧成型。

3.根据权利要求1所述的酸洗方法，其特征在于，所述高强钢卷的材质为QSTE420TM-P、QSTE460TM-P或QSTE500TM-P。

4.根据权利要求2所述的酸洗方法，其特征在于，所述步骤3）中，拉矫后的钢带先经过测温计测温，再进行酸洗。

5.根据权利要求2所述的酸洗方法，其特征在于，所述步骤4）中烘干机蒸汽温度设定为60～80℃。

6.根据权利要求2所述的酸洗方法，其特征在于，所述步骤4）中，烘干后的钢带先经过测温计测温，再进行冷轧。