CN111482877A - 一种热轧钢材表面氧化铁皮的去除方法 - Google Patents

一种热轧钢材表面氧化铁皮的去除方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种热轧钢材表面氧化铁皮的去除方法，涉及热轧板带的生产领域，对待处理热轧钢材进行抛丸或者抛沙处理；抛丸或者抛沙处理后，采用高压水雾对热轧钢材表面快速喷扫，使得热轧钢表面氧化皮遇冷收缩从而产生裂纹，高压水雾喷扫后对钢材进行第一次研磨刷洗；利用酸对钢材清洗、清水冲洗再次进行第二次研磨刷洗。本发明通过对热轧后的钢材先进行喷丸或者喷砂处理后，再利用高压喷枪对热轧钢材进行喷施，由于高温下氧化铁皮没有延展性，高温的表面氧化皮遇冷产生进一步的开裂，从而从基体上剥离掉并冲刷掉向上浮起的氧化铁皮，通过毛刷对钢板进一步的清洗和酸洗进一步的去除氧化铁皮，可实现对氧化铁皮的完全去除，消除氧化铁皮表面缺陷。

Description

一种热轧钢材表面氧化铁皮的去除方法
技术领域
本发明涉及热轧板带的生产领域，具体地指一种热轧钢材表面氧化铁皮的去除方法。
背景技术
随着我国国民经济的迅猛发展，对高品质钢材的需求日益增加。为此，国内钢铁企业加大研发投入和技术改造的力度，生产装备条件和工艺技术水平取得了长足进步，开发出一大批高品质汽车板、家电板、耐候钢及工程机械用钢等，在汽车、家电、建筑及工程机械等行业发挥了重要的支撑作用。我国热轧钢材产品近年来虽然在品种结构及质量上取得了进展和成绩，部分产品性能质量已经达到或者接近国际先进水平。但是，在产品的表面质量方面，我国钢铁企业与国外先进企业相比还存在明显的差距，尤其是热轧钢材产品表面氧化铁皮缺陷发生率偏高，使产品的表面质量不稳定，无法满足用户对高品质钢材高表面质量的要求，降低了产品的竞争力，阻碍了钢材产品档次的提升。一般的，板坯在加热炉中加热，会在板坯表面形成1～3mm厚的氧化铁皮，在粗轧前采用高压水喷射来除鳞，但是氧化铁皮能否完全去除与板坯的化学成分、加热温度、高压水喷射压力、除鳞温度有密切的关系，这种水力除磷机往往不能将氧化铁完全去除。因此，需要提供一种在热轧板带生产过程中能够高效去除氧化铁皮的方法及装置，避免在后续轧制过程中氧化铁皮未除尽而形成钢材氧化铁皮缺陷。
目前，对热轧过程中氧化铁皮的去除，国内外有高压水除鳞、机械法除磷、化学法除磷、轧制除磷和气体除磷等。较普通的方法是高压水除磷，特殊一点的是高压水除磷加上机械法、或者化学法、或者气体法等。申请号为200810238776.1的中国发明专利公开了一种去盘条表面氧化铁皮的方法，该方法通过机械方式除锈，用钢丝刷将表面一层锈打磨，实用高压水冲洗，再经过酸洗，150℃烘干就可简便且准确的将盘条表面的氧化皮冲洗干净。
申请号为85108549的中国发明专利公开一种“水爆”去除热轧钢坯表面氧化铁皮工艺，该工艺应用于热轧产线上，以水作介质，热轧钢坯温度在600～1000℃，水的调节温度在 50～100℃。由于热轧钢坯及其表面氧化铁皮的高温状态下，遇水急冷而产生很强的冷缩应力，从而产生爆裂，并随之冲掉了氧化铁皮。此发明仅仅通过较高温度的水与高温板坯接触，没有水压要求，因此不能完全去除带钢表面氧化铁皮。
综上所述，在现有的热轧生产线上，板坯进入粗轧之前，仅仅通过高压水方式除磷，但是，这种方式往往不能完全清楚带钢表面氧化铁皮在带钢表面产生氧化铁皮的缺陷。
发明内容
针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种热轧钢材表面氧化铁皮的去除方法。该方法通过采用抛丸、高压水洗、研磨刷洗和酸洗等步骤解决现有技术中不能完全清除带钢表面氧化铁皮，从而造成热轧钢表面氧化铁皮缺陷的问题。
本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
一种热轧钢材表面氧化铁皮的去除方法，包括以下步骤：
对待处理热轧钢材进行抛丸或者抛沙处理；抛丸或者抛沙处理后，采用高压水雾对热轧钢材表面快速喷扫，使得热轧钢表面氧化皮遇冷收缩从而产生裂纹，高压水雾喷扫后对钢材进行第一次研磨刷洗；利用酸对钢材清洗、清水冲洗再次进行第二次研磨刷洗。
进一步的，所述第一次研磨刷洗和第二次研磨刷洗均采用刷毛直径为0.3～0.6mm，并含有碳化硅磨料为90～130目数的碳化硅磨料尼龙刷丝刷辊进行重度研磨刷洗。
进一步的，所述高压水枪的工作压力为10Mpa～20Mpa。
进一步的，所述高压水枪的工作压力为15Mpa。
进一步的，酸采用硝酸和氢氟酸组成的混酸，混酸中：硝酸的浓度为重量百分比浓度为 12～16％，氢氟酸的重量百分比浓度为5～7％。
进一步的，酸采用硫酸，硫酸的重量百分比为5～10％，酸洗温度为60～80℃，酸洗时间 5～20min。
进一步的，喷丸采用钢珠或者钢丸，喷砂采用石英砂。
进一步的，喷丸或者喷砂时间在3～7min。
有益效果：
1.本发明通过在常规热轧生产线上，增加喷丸或者喷砂装置，高压喷头及毛刷等，对热轧后的钢材先进行喷丸或者喷砂处理后，再利用高压喷枪对热轧钢材进行喷施，由于高温下氧化铁皮没有延展性。由水冷引起的热应力这样对已经裂纹的热轧钢表面，高温的表面氧化皮遇冷产生进一步的开裂，从而从基体上剥离掉并冲刷掉向上浮起的氧化铁皮，通过毛刷对钢板进一步的清洗和酸洗进一步的去除氧化铁皮，从而可以实现对氧化铁皮的完全去除，消除氧化铁皮表面缺陷。
2.喷丸或者喷砂时间在3～7min内，喷丸或者喷砂时间的选择在于，高速且短时间喷丸，然后高压水枪喷施，一方面喷丸使得氧化皮出现裂纹，另一方面，喷丸时间短，使得热轧钢在高压水枪喷施前还有一定的温度，从而使得高压水喷的效果更好，能将更多的氧化皮冲刷掉。
3.第一次研磨刷洗和第二次研磨刷洗时，研磨刷洗机的上刷辊旋转方向为逆时针旋转，下刷辊旋转方向为顺时针旋转或者研磨刷洗机的上刷辊旋转方向为顺时针旋转，下刷辊旋转方向为逆时针旋转，即前后旋转方向是相反的，这样能进一步提高去除氧化皮的效率。
4.热轧钢在混酸酸洗槽中进行混酸酸洗，其中，酸的浓度为重量百分比浓度为12～16％，氢氟酸的重量百分比浓度为5～7％。可以彻底去除热轧钢材表面氧化铁皮和基体表面铬贫瘠层，使得热轧钢材表面产生银白色钝化膜。
具体实施方式
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
一种热轧钢材表面氧化铁皮的去除方法，包括以下步骤：
对待处理热轧钢材进行抛丸或者抛沙处理；抛丸或者抛沙处理后，采用高压水雾对热轧钢材表面快速喷扫，使得热轧钢表面氧化皮遇冷收缩从而产生裂纹，高压水雾喷扫后对钢材进行第一次研磨刷洗；利用酸对钢材清洗、清水冲洗再次进行第二次研磨刷洗。
本发明通过在常规热轧生产线上，增加喷丸或者喷砂装置，高压喷头及毛刷等，对热轧后的钢材先进行喷丸或者喷砂处理后，再利用高压喷枪对热轧钢材进行喷施，由于高温下氧化铁皮没有延展性。由水冷引起的热应力这样对已经裂纹的热轧钢表面，高温的表面氧化皮遇冷产生进一步的开裂，从而从基体上剥离掉并冲刷掉向上浮起的氧化铁皮，通过毛刷对钢板进一步的清洗和酸洗进一步的去除氧化铁皮，从而可以实现对氧化铁皮的完全去除，消除氧化铁皮表面缺陷。
其中，所述第一次研磨刷洗和第二次研磨刷洗均采用刷毛直径为0.3～0.6mm，并含有碳化硅磨料为90～130目数的碳化硅磨料尼龙刷丝刷辊进行重度研磨刷洗。所述高压水枪的工作压力为10Mpa～20Mpa。所述高压水枪的工作压力为15Mpa。酸采用硝酸和氢氟酸组成的混酸，混酸中：硝酸的浓度为重量百分比浓度为12～16％，氢氟酸的重量百分比浓度为5～7％。酸采用硫酸，硫酸的重量百分比为5～10％，酸洗温度为60～80℃，酸洗时间5～20min。
热轧钢在混酸酸洗槽中进行混酸酸洗，其中，酸的浓度为重量百分比浓度为12～16％，氢氟酸的重量百分比浓度为5～7％。可以彻底去除热轧钢材表面氧化铁皮和基体表面铬贫瘠层，使得热轧钢材表面产生银白色钝化膜。
喷丸采用钢珠或者钢丸，喷砂采用石英砂。上述方案中，喷丸或者喷砂时间在3～7min 内，喷丸或者喷砂时间的选择在于，高速且短时间喷丸，然后高压水枪喷施，一方面喷丸使得氧化皮出现裂纹，另一方面，喷丸时间短，使得热轧钢在高压水枪喷施前还有一定的温度，从而使得高压水喷的效果更好，能将更多的氧化皮冲刷掉。
第一次研磨刷洗和第二次研磨刷洗时，研磨刷洗机的上刷辊旋转方向为逆时针旋转，下刷辊旋转方向为顺时针旋转或者研磨刷洗机的上刷辊旋转方向为顺时针旋转，下刷辊旋转方向为逆时针旋转，即前后旋转方向是相反的，这样能进一步提高去除氧化皮的效率。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种热轧钢材表面氧化铁皮的去除方法，其特征在于，包括以下步骤：
对待处理热轧钢材进行抛丸或者抛沙处理；抛丸或者抛沙处理后，采用高压水雾对热轧钢材表面快速喷扫，使得热轧钢表面氧化皮遇冷收缩从而产生裂纹，高压水雾喷扫后对钢材进行第一次研磨刷洗；利用酸对钢材清洗、清水冲洗再次进行第二次研磨刷洗。
2.根据权利要求1所述的热轧钢材表面氧化铁皮的去除方法，其特征在于，所述第一次研磨刷洗和第二次研磨刷洗均采用刷毛直径为0.3～0.6mm，并含有碳化硅磨料为90～130目数的碳化硅磨料尼龙刷丝刷辊进行重度研磨刷洗。
3.根据权利要求1所述的热轧钢材表面氧化铁皮的去除方法，其特征在于，所述高压水枪的工作压力为10Mpa～20Mpa。
4.根据权利要求3所述的热轧钢材表面氧化铁皮的去除方法，其特征在于，所述高压水枪的工作压力为15Mpa。
5.根据权利要求1所述的热轧钢材表面氧化铁皮的去除方法，其特征在于，酸采用硝酸和氢氟酸组成的混酸，混酸中：硝酸的浓度为重量百分比浓度为12～16％，氢氟酸的重量百分比浓度为5～7％。
6.根据权利要求1所述的热轧钢材表面氧化铁皮的去除方法，其特征在于，酸采用硫酸，硫酸的重量百分比为5～10％，酸洗温度为60～80℃，酸洗时间5～20min。
7.根据权利要求1所述的热轧钢材表面氧化铁皮的去除方法，其特征在于，喷丸采用钢珠或者钢丸，喷砂采用石英砂。
8.根据权利要求7所述的热轧钢材表面氧化铁皮的去除方法，其特征在于，喷丸或者喷砂时间在3～7min。
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