CN111014315B

CN111014315B - 一种提高轧硬卷带钢表面反射率的方法

Info

Publication number: CN111014315B
Application number: CN201911323076.7A
Authority: CN
Inventors: 屈博文; 胡平
Original assignee: Magang Hefei Sheet Co ltd
Current assignee: Magang Group Holding Co Ltd
Priority date: 2019-12-20
Filing date: 2019-12-20
Publication date: 2021-08-27
Anticipated expiration: 2039-12-20
Also published as: CN111014315A

Abstract

本发明属于冷轧酸洗轧制技术领域，涉及一种轧硬卷带钢冷轧酸洗轧制的方法。所述方法包括如下步骤：酸洗段，将带钢置入酸洗槽内进行酸洗；漂洗段，将带钢置入漂洗槽内对进行漂洗；乳化清洁段，将带钢置于机架轧机上对带钢进行乳化清洁，得到冷硬卷带钢，脱脂清洁段加入清洗剂，乳化液和所述清洗剂预混合后用于带钢清洗。乳化液箱体S3中添加的清洗剂终体积浓度为0.2％。机架轧机之间设置隔板。本方法生产的轧硬卷带钢表面反射率平均可稳定在75％左右，为后续镀锌钢材等的生产提供了更加优质的原料。

Description

一种提高轧硬卷带钢表面反射率的方法

技术领域

本发明涉及冷轧酸洗轧制技术领域，更具体地说，涉及一种轧硬卷带钢冷轧酸洗轧制的方法。

背景技术

计算机、家电、制罐行业市场的壮大，推动着镀锌板带工业迅速发展。在传统镀锌板生产工艺发展的同时，为了适应客户对镀锌原板产品规格(规格更薄)和性能(强度更强)的需求变化，新的生产方式也在逐渐发展。冷轧带钢作为热镀锌的生产原料，其表面洁净度直接影响后续镀锌产品质量。如果带钢表面清洁度较低，镀锌产品易形成锌粒、锌疤等缺陷，因此冷轧带钢表面洁净度越来越受到重视。当前冷轧带钢表面清洁度的主要影响因素有，酸洗效果，乳化液润滑、清洁性能和轧辊粗糙度精确控制等。带钢表面的残留物一般分为液体污物和固体污物。前者主要是冷轧用乳化液及混入乳化液系统的润滑油和液压油等油脂；后者主要是轧制过程形成的铁粉。简言之残留物即油和铁粉等固体颗粒组成的混合污物。有检测结果表明残留物中残油和残铁大约各占50％，残留物总量大约在1000mg/m²(双面)。1)欠酸洗和过酸洗会造成带钢表面残留氧化铁粉和铁，带钢表面残留的氧化铁粉和铁经轧制残留在带钢表面，而且铁粉被乳化液中的轧制油包裹，残留在成品板带上，造成带钢表面清洁度的降低。2)乳化液浓度过高，会造成残油增加，过低会造成轧制稳定性降低，也会造成辊缝间欠润滑，从而影响成品质量，乳化液清洁度低，导致带钢表面发黑。

由上可知，残油和残铁的存在，使得带钢在进行镀锌和彩涂之前必须经过脱脂等表面处理工艺，除去带钢表面的轧制润滑油、设备杂油和铁粉等其它污垢。轧钢板轧制油的主要成分为矿物油、天然油脂、合成酯等。矿物油是由石油中的烷烃、环烷烃和芳香烃裂解蒸馏炼制；天然油脂主要是动、植物油，是由动物脂肪和植物种子炼制；合成油脂是由醇和各种合成脂肪酸聚酯得到。近年来，随着我国钢铁生产技术的发展，冷轧带钢无论是产量还是质量都取得了很大的提高，由于产品等级提高，对冷轧产品表面质量提出了更严格的要求，带钢表面清洁度成为了冷轧产品的一项重要质量指标，其考评依据一般按照成品表面反射率进行。另外，带钢表面残铁带入镀锌锌锅，会使锌液成分不纯，从而影响镀锌板表面质量。经统计，酸轧下线卷带钢平均反射率不足65％，因此，需对带钢反射率的提升进行针对性改进。

经检索，中国专利授权公告号为CN106391736B，公开日为2017年02月15日的申请案公开了一种带钢表面处理方法，其方法包括如下步骤1)将高温气体加压后喷射至焚烧炉中的带钢表面；2)对带钢表面进行一次刷洗；3)对带钢表面进行二次刷洗。该方案有效去除带钢表面的轧制油、铁粉等附着物，充分利用退火炉燃烧废气中的热量，不再使用大量碱液，节能环保，但其不适合新的生产方式冷轧工艺中带钢中的除油和除铁。

经检索，中国专利授权公告号为CN104858241B，公开日为2015年08月26日的申请案公开了一种冷连轧机组极薄带钢轧制的乳化液流量综合优化方法，使用冷连轧机组控制系统现有的设备参数与工艺参数数据，定义同时考虑打滑、振动和热滑伤，并兼顾板形和压靠控制的乳化液流量综合优化的过程参数，确定当前张力制度和压下规程下各机架的最佳流量分配值，通过计算机程序控制实现极薄带钢轧制的乳化液流量综合优化设定。该方法对不同厚度的带钢，采用不同的乳化液流量制度，可以明显减弱末机架振动现象，较大地提高稳定轧制速度，从而在提高极薄带钢轧制产品质量的同时，提高冷连轧机组的产能。然而该方案主要目的在于提高轧制速度，从而提高冷连轧机组的产能，其未对带钢的表面反射率的优化进行改进。

如上所述，在这样的背景下，如何保证带钢质量，特别是带钢表面清洁度的提高，成为厂家关注的重点。现在大多钢厂冷轧机组在生产镀锌板时，为了获得较高的带钢表面清洁度，使带钢清洗充分，不得不降低机组生产速度，影响产能的发挥。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

针对现有带钢表面清洁度较低，冷轧带钢表面除残油和残铁技术匮乏，冷轧带钢表面反射率不高，导致后续镀锌产品易形成锌粒和锌疤等缺陷的问题。本方案提供了一种提高轧硬卷带钢表面反射率的方法，使带钢表面轧制油和氧化铁皮能够清洗更彻底，有利于减少带钢轧制后表面残留物，增加反射率，保证了后续镀锌板材生产所需原材料带钢的质量。

2.技术方案

为达到上述目的，提供的技术方案为：

本发明的一种提高轧硬卷带钢表面反射率的方法，包括如下步骤：

1)酸洗段：将带钢置入酸洗槽内进行酸洗；

2)漂洗段：将所述带钢置入漂洗槽内对进行漂洗；

3)乳化清洁段：将所述带钢置于机架轧机上对带钢进行乳化清洁，得到冷硬卷带钢，

所述乳化清洁处理过程中首先采用乳化液进行带钢清洗，然后采用乳化液和清洗剂的混合液进行带钢清洗。

进一步地，所述机架轧机设置五个，带钢顺序通过机架轧机F1、机架轧机F2、机架轧机F3、机架轧机F4和机架轧机F5进行乳化清洁，所述带钢在机架轧机F1、机架轧机F2、机架轧机F3、机架轧机F4上清洗过程采用乳化液清洗，所述带钢在机架轧机F5上清洗过程采用乳化液和清洗剂的混合液进行清洗。

进一步地，所述机架轧机F1、机架轧机F2、机架轧机F3和机架轧机F4由乳化液箱体S2供给乳化液，所述机架轧机F5由乳化液箱体S3供给乳化液，所述清洗剂于乳化液箱体S3中与乳化液混合。

进一步地，所述乳化液箱体S3中清洗剂的终体积浓度为0.2％，酸值0-5.0mg KOH/g，皂化值0-30mg KOH/g，密度0.90-1.10g/m³，流变性能-粘度50.0-70.0mm²/s，pH值为6.5-9.5。

进一步地，所述乳化液箱体S2中乳化液浓度为2.0～3.0％，铁粉含量≤300ppm，温度为55～60℃；乳化液箱体S3中乳化液浓度≤0.7％，铁粉含量≤100ppm，温度为45～55℃；通过喷射泵到轧机机架轧机的乳化液流量为5000～6000L/min；乳化液的pH值为5～7。

进一步地，步骤3)处理过程中，每隔4～6h，S3箱体排放一次体积为20m³的乳化液。

进一步地，步骤3)处理过程中，每隔一小时，为乳化液箱体S2补给轧制油50～150L，为乳化液箱体S3补给水分5～10m³。

进一步地，步骤3)处理过程中，乳化液箱体S2和乳化液箱体S3中乳化液的皂化值＜170mg KOH/g时，开启撇油器。

进一步地，所述机架轧机F4和机架轧机F5之间设置隔板。防止机架轧机F4中使用的的乳化液箱体S2中的高浓度乳化液溅射到机架轧机F5上，导致机架轧机F5中使用的的乳化液箱体S3中的低浓度乳化液浓度变高，影响清洗效果。

进一步地，所述酸洗段设置三个酸洗槽进行三级酸洗，一级酸洗液、二级酸洗液、三级酸洗液的浓度分别为40±20g/L、120±20g/L和160±20g/L，所述每级酸洗液中添加酸洗液添加抑制剂，所述抑制剂的体积浓度为0.1％，带钢在酸洗段的速度为60～180m/min，酸洗温度为75～85℃，酸洗槽内总长100m，每一级酸洗槽长33m。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下有益效果：

(1)本方案的一种提高轧硬卷带钢表面反射率的方法，在所述乳化清洁处理过程中首先采用乳化液进行带钢清洗，然后采用乳化液和清洗剂的混合液进行带钢清洗。考虑到乳化液油膜厚度和运动粘度有关，带钢冷轧后表面质量也受运动粘度影响，尤其是在退火时，油的粘度越高，表面油斑越严重。本方法开始利用乳化液清洗，然后再将乳化液和清洗剂混合进行带钢清洗，开始清洗时乳化液较好的降低油水界面张力，降低了油的粘度，使界面产生定向吸附，形成较强的界面膜。同时，乳化液浓度越高，单位体积乳化液的含油量增加，带钢进入辊缝前附着在带钢表面的油膜厚度越厚，润滑性越好，然而油膜厚度的增加也会造成轧后带钢表面残油量增加。本发明的方案在乳化液中加入清洗剂可以使乳化液流层相应地更薄，油膜厚度相应的减小，因此可以使油膜具有较好的润滑性的同时有效减少轧后带钢表面残油量。最终形成的带钢具有优异的反射率，表面反射率均值为70～80％，而未加入清洗剂的带钢反射率仅为64.4％。

(2)本方案在机架轧机F4和F5之间下方乳化液返回时增设隔板，用于减少机架轧机F4高浓度乳化液溅射至机架轧机F5，使机架轧机F5中的S3乳化液浓度保持稳定。乳化液的稳定性是在带钢表面形成厚度均匀油膜的重要基础。稳定的乳化液的油水容易分离，乳化液颗粒度越大，润滑性较好。但是其它一些原因，如杂油的侵入等，也可能造成乳化液的油水容易分离，乳化液的润滑性反而下降。另一方面，油水分离的太过，轧制油易析出可能造成带钢表面出现大量残油，影响产品表面质量。在机架轧机F4和F5之间增设的隔板，有效保持了F5中乳化液浓度的稳定，解决了这一问题。

(3)本方案每隔一小时，为乳化液箱体S2补给轧制油50～150L，为乳化液箱体S3补给水分5～10m³。乳化液浓度在波动时，整个轧制变形区的摩擦会不稳定，导致变形时产生铁粉增多，从而影响反射率，为了保证乳化液浓度保持平稳，需多次、少量进行补水、补油操作，每次补水不得超过10m³，补油不得超过150L。

附图说明

图1是带钢生产中酸轧机组部分工艺流程图。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

带钢表面反射率使用反射率仪(厂家：RHOPOINT；型号：NOVO-SHADE DUO 45/0，Opacity/Shade Meter)进行检测。反射率仪使用步骤如下：1)用胶带样品黏贴取样带钢表面，将得到的本色胶带放入记录本；2)使用反射率仪，按READ键开机，使用反射率仪黑白样板效正设备；3)使用反射率仪按READ对本色胶带测数，记录数值，使用反射率仪按READ对取样带钢测数，记录数值；4)计算结果，带钢取样数值/本色胶带数值为带钢反射率值。

S表示乳化液箱体，包括乳化液箱体S2和乳化液箱体S3，F表示轧机的机架，F1-F5分别代表轧机的5个机架。

实施例1

本实施例中，钢种组编排计划为2200吨。

轧制油品牌：Quakerol。轧制油型号：MHS 1.0。轧制油稀释后即得乳化液。轧制油类型：非离子稳态轧制油。轧制油组分如表1所示。轧制油理化指标如表2所示。

清洗剂品牌：Quakerol。清洗剂型号为：CLEAN-1.0，参数指标如表3所示。带钢生产中酸轧机组部分工艺流程图如图1所示。

(1)拉矫破磷机延伸率设定值按照最大值3％进行设定；酸洗段的温度设定为80℃，所述三级酸洗浓度控制要求分别为40±20g/L、120±20g/L和l60±20g/L；漂洗水温度设定为60℃；生产时酸洗速度控制在60～180m/min之间。

(2)酸轧机组控制S2的乳化液浓度设定为2.5％，S3的乳化液浓度控制＜0.7％；F1-F4的乳化液的铁粉含量＜300ppm，F5机架轧机的乳化液的铁粉含量＜100ppm；F1-F5机架轧机的乳化液的流量为5000L/min；乳化液的温度控制S2为55℃，S3的温度为50℃，生产前对S2及S3箱体乳化液取样送检，确认皂化值≥170mg KOH/g。

(3)生产前2h往S3箱体中添加清洗剂，浓度控制在0.2％；

(4)每隔4～6h排放部分S3箱体部分乳化液，每次排放约20m³；生产时按照要求进行少量、多次补水、补油操作，每隔一小时，补给乳化液箱体S2轧制油50～150L，补给乳化液箱体S3水5～10m³。将平板过滤器抽回泵启动体积调整为30m³。

(5)生产时机架轧机F1、F2、F3和F5采用镀铬工作辊。

采用本实施例的方法清洗轧硬卷带钢表面残油残铁后，带钢表面反射率均值为79％。

实施例2

本实施例中，钢种组编排计划为2200吨。

轧制油品牌：BONDERITE。轧制油型号：L-RO 6021-HS。轧制油稀释后即得乳化液。轧制油类型：非离子稳态轧制油。轧制油组分如表1所示。轧制油理化指标如表2所示。

清洗剂品牌：BONDERITE。清洗剂型号为：L-AD 391，参数指标如表3所示。带钢生产中酸轧机组部分工艺流程图如图1所示。

(3)生产前2h往S3箱体中添加清洗剂，浓度控制在0.2％；

(5)生产时机架轧机F1、F2、F3和F5采用镀铬工作辊。

采用本实施例的方法清洗轧硬卷带钢表面残油残铁后，带钢表面反射率均值为74％。

对比例3

本实施例中，钢种组编排计划为2200吨。

在带钢生产过程中，经过如下处理：

(3)每隔4～6h排放部分S3箱体部分乳化液，每次排放约20m³；生产时按照要求进行少量、多次补水、补油操作，每隔一小时，补给乳化液箱体S2轧制油50～150L，补给乳化液箱体S3水5～10m³。将平板过滤器抽回泵启动体积调整为30m³。

(4)生产时机架轧机F1、F2、F3和F5采用镀铬工作辊。

采用本实施例的方法清洗轧硬卷带钢表面残油残铁后，带钢表面反射率均值为64.4％。

表1

表2

表3

由实施例1、2和对比例3可以看出，乳化清洁处理过程中首先采用乳化液进行带钢清洗，然后采用乳化液和清洗剂的混合液进行带钢清洗，明显提高了带钢表面的反射率。

Claims

1.一种提高轧硬卷带钢表面反射率的方法，包括如下步骤：

1）酸洗段：将带钢置入酸洗槽内进行酸洗；

2）漂洗段：将所述带钢置入漂洗槽内进行漂洗；

3）乳化清洁段：将所述带钢置于机架轧机上对带钢进行乳化清洁，得到冷硬卷带钢，

其特征在于：所述乳化清洁处理过程中首先采用乳化液进行带钢清洗，然后采用乳化液和清洗剂的混合液进行带钢清洗；

所述机架轧机设置五个，带钢顺序通过机架轧机F1、机架轧机F2、机架轧机F3、机架轧机F4和机架轧机F5进行乳化清洁，所述带钢在机架轧机F1、机架轧机F2、机架轧机F3、机架轧机F4上清洗过程采用乳化液清洗，所述带钢在机架轧机F5上清洗过程采用乳化液和清洗剂的混合液进行清洗；

所述机架轧机F1、机架轧机F2、机架轧机F3和机架轧机F4由乳化液箱体S2供给乳化液，所述机架轧机F5由乳化液箱体S3供给乳化液，所述清洗剂于乳化液箱体S3中与乳化液混合；

所述乳化液箱体S3中清洗剂的终体积浓度为0.2%，酸值0-5.0 mg KOH/g，皂化值0-30mg KOH/g，密度0.90-1.10 g/ m³，流变性能-粘度50.0-70.0 mm²/s，pH值为6.5-9.5；

所述乳化液箱体S2中乳化液浓度为2.0～3.0%，铁粉含量≤300 ppm，温度为55～60℃；乳化液箱体S3中乳化液浓度≤0.7%，铁粉含量≤100 ppm，温度为45～55 ℃；通过喷射泵到机架轧机的乳化液流量为5000～6000 L/min；乳化液的pH值为5～7。

2.根据权利要求1所述的一种提高轧硬卷带钢表面反射率的方法，其特征在于：步骤3）处理过程中，每隔4～6 h ，乳化液箱体S3排放一次体积为20 m³的乳化液。

3.根据权利要求1所述的一种提高轧硬卷带钢表面反射率的方法，其特征在于：步骤3）处理过程中，每隔一小时，为乳化液箱体S2补给轧制油50～150 L，为乳化液箱体S3补给水分5～10 m³。

4.根据权利要求1所述的一种提高轧硬卷带钢表面反射率的方法，其特征在于：步骤3）处理过程中，乳化液箱体S2和乳化液箱体S3中乳化液的皂化值＜170 mg KOH/g时，开启撇油器。

5.根据权利要求1所述的一种提高轧硬卷带钢表面反射率的方法，其特征在于：所述机架轧机F4和机架轧机F5之间设置隔板。

6.根据权利要求1所述的一种提高轧硬卷带钢表面反射率的方法，其特征在于：所述酸洗段设置三个酸洗槽进行三级酸洗，一级酸洗液、二级酸洗液、三级酸洗液的浓度分别为40±20 g/L、120±20 g/L和l60±20 g/L，所述每级酸洗液中添加抑制剂，所述抑制剂的体积浓度为0.1%，带钢在酸洗段的速度为60～180 m/min，酸洗温度为75～85 ℃，酸洗槽内总长100 m，每一级酸洗槽长33 m。