CN111663145A - 喷射酸洗系统、奥氏体不锈钢冷轧酸洗工艺及不锈钢 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了喷射酸洗系统、奥氏体不锈钢冷轧酸洗工艺及不锈钢，喷射酸洗系统，包括酸洗槽和循环罐，酸洗槽呈凹平槽结构，酸洗槽底部设回流口；酸洗槽设入口和出口，入口和出口处均设上下相对的挤干辊，入口和出口之间设第一浸没槽、中间支撑辊和第二浸没槽，第一浸没槽和第二浸没槽内均设槽体支撑辊；第一浸没槽靠近入口处的上下端设第一喷射梁，第二浸没槽靠近出口处设第二喷射梁，第一喷射梁和第二喷射梁上均设若干喷嘴；第一喷射梁和中间支撑辊、中间支撑辊和第二喷射梁之间设侧喷喷嘴，中间支撑辊的两侧设中间喷射梁；第一喷射梁、第二喷射梁、侧喷喷嘴、中间喷射梁、回流口与循环罐管路连接。优点是能有效减少设备空间以及减少酸液排放。
Description
技术领域
本发明属于奥氏体不锈钢生产技术领域，尤其涉及喷射酸洗系统、奥氏体不锈钢冷轧酸洗工艺及不锈钢。
背景技术
奥氏体不锈钢冷轧退火酸洗生产流程为退火→硫酸钠电解→浸没式混酸酸洗(HNO3和HF)；退火主要的目是通过加热使轧制加工硬化的不锈钢通过再结晶实现软化，而酸洗主要目的是去除表面氧化皮，获得钝化膜。不锈钢在经过冷退火过后，表面形成一种氧化皮其主要的成分为铁(Fe)与铬(Cr)的氧化物。氧化皮要通过电解酸洗去除。通常，通过硫酸钠电解阶段，可以去除一部分的氧化皮，再通过传统的浸没式混酸槽，将带钢浸没在混酸槽中，通过混酸槽中的混酸的紊流作用，以及氧化皮与硝酸(HNO3)、氢氟酸(HF)的化学反应，达到去除氧化皮的目的。现有技术中，为达到去除氧化皮的目的，需要建设较长的混酸槽、配置浸没辊、大容积的循环罐以及大量的混酸酸液(HNO3和HF)，带钢浸没在混酸槽中，同时为了维持酸洗效果，需要定期排放混酸酸洗液，以控制酸洗液中金属值(metal≤40g/l),现有的混酸槽占用了车间大量的空间，大量的混酸酸洗液需要进行污水处理，现有的混酸酸洗工艺生产成本高。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中混酸槽为浸没式，需要占用较长的生产空间，并且配置浸没辊、大容积的循环罐以及大量的混酸酸液(HNO3和HF)等，以及定期排放混酸酸洗液，以控制酸洗液中金属值带来的生产成本较高的问题，本发明的目的在于提供一种喷射酸洗系统、奥氏体不锈钢冷轧酸洗工艺及不锈钢，能有效减少设备空间以及减少酸液排放。
2.技术方案
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
喷射酸洗系统，其特点是包括酸洗槽和循环罐，所述酸洗槽呈凹平槽结构，所述酸洗槽底部设置回流口，回收的酸液通过回流口返回循环罐便于再次使用；所述酸洗槽设置入口和出口，所述入口和出口处均设置上下相对的挤干辊，所述入口和出口之间设置第一浸没槽、中间支撑辊和第二浸没槽，带钢在重力的作用下浸没第一浸没槽和第二浸没槽中，所述第一浸没槽和第二浸没槽内均设置槽体支撑辊，防止带钢下垂与第一浸没槽、第二浸没槽接触摩擦槽体；所述第一浸没槽靠近入口处的设置上下相对的第一喷射梁，所述第二浸没槽靠近出口处设置上下相对的第二喷射梁，所述第一喷射梁和第二喷射梁上均设置若干喷嘴；所述第一喷射梁和中间支撑辊、中间支撑辊和第二喷射梁之间设置若干侧喷喷嘴，所述中间支撑辊的两侧设置指向带钢的中间喷射梁；所述第一喷射梁、第二喷射梁、侧喷喷嘴、中间喷射梁、回流口与循环罐通过管路连接；带钢从入口处的上下挤干辊的空隙通过，依次第一喷射梁、侧喷喷嘴、中间喷射梁、第二喷射梁的混酸喷射以及第一浸没槽、第二浸没槽的浸没后从出口处的上下挤干辊出钢。
在本发明一个具体的实施例中，所述第一喷射梁的喷嘴沿带钢运行方向与带钢平面呈45°角；第一喷射梁与中间支撑辊之间的侧喷喷嘴与带钢运行方向呈45°角并且偏向带钢运动方向；所述第二喷射梁的喷嘴沿带钢运动反方向与带钢平面呈45°角；所述第二喷射梁与中间支撑辊之间的侧喷喷嘴与带钢运动方向呈45°角并偏向带钢运动方向的反方向。
在本发明一个具体的实施例中，所述第一喷射梁、第二喷射梁与循环罐通过第一管路连接，所述第一管路上设置第一供应泵，所述第一供应泵扬程为30m，流量为75m3/h；所述侧喷喷嘴、中间喷射梁与循环罐通过第二管路连接，所述第二管路上设置第二供应泵，所述第二供应泵的扬程为30m，流量为75m3/h。确保实际使用过程中喷射梁及侧喷喷嘴及中间喷嘴的喷射压力。
在本发明一个具体的实施例中，所述挤干辊使用橡胶材质制作；所述中间支撑辊使用聚氨酯材质制作；所述酸洗槽使用PVC材质，通过整体焊接连接。
在本发明一个具体的实施例中，所述挤干辊的直径为300mm，槽体支撑辊的尺寸为DN20mm；所述第一喷射梁、第二喷射梁的直径为DN80mm，所述中间喷射梁的直径为DN50mm。
本发明的另一个目的在于提供一种奥氏体不锈钢冷轧酸洗工艺，其特点是使用上述喷射酸洗系统进行冷轧酸洗，带钢从入口处的上下挤干辊的空隙通过，依次第一喷射梁、侧喷喷嘴、中间喷射梁、第二喷射梁的混酸喷射以及第一浸没槽、第二浸没槽的浸没后从出口处的上下挤干辊出钢。
在本发明一个具体的实施例中，所述喷射酸洗系统采用的混酸为HNO3和HF的混合液，其中HNO3浓度为100±20g/l，HF浓度为8±3g/l。
在本发明一个具体的实施例中，所述冷轧酸洗之间进行退火和电解，带钢以65mpm的速度运行，在经过约47米长的横式退火炉中经过约43S的1070℃退火后，再经过1个长约30米的硫酸钠电解池，设置4组电极，电流7500A，然后经过喷射酸洗系统。
在本发明一个具体的实施例中，所述奥氏体不锈钢按质量百分比计其化学成分包括：碳(C)：≤0.080；锰(Mn)：≤2.00；镍(Ni)：8.00～10.50；硅(Si)：≤1.00；磷(P)：≤0.045；硫(S)：≤0.030；铬(Cr)：18.00～20.00；铜(Cu)：0.70～1.30，其余为铁(Fe)及其他不可避免的杂质。
本发明的另一个目的在于提供一种奥氏体不锈钢，其特点是所述奥氏体不锈钢按质量百分比计其化学成分包括：碳(C)：≤0.080；锰(Mn)：≤2.00；镍(Ni)：8.00～10.50；硅(Si)：≤1.00；磷(P)：≤0.045；硫(S)：≤0.030；铬(Cr)：18.00～20.00；铜(Cu)：0.70～1.30，其余为铁(Fe)及其他不可避免的杂质，由上述喷射酸洗槽进行冷轧酸洗后制备得到。
3.有益效果
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：在酸洗作业过程中带钢在首尾以及中间喷管以及侧喷喷管的喷洗下，能有效去除带钢氧化皮，同时喷射流量较大，使得带钢浸泡在酸液中，其酸洗能力极强，对比传统的浸没酸洗，能完成带钢表面氧化皮的去除，较短的混酸酸洗长度，较少的废酸排放，达到节约成本以及节约设备空间的目的。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明喷射酸洗系统主视结构示意图。
图2是本发明喷射酸洗系统俯视结构示意图。
图3是本发明喷射梁与带钢位置关系主视结构示意图。
图中：1-挤干辊 31-第一喷射梁 32-第二喷射梁 4-侧喷喷嘴 5-槽体支撑辊 6-中间支撑辊 7-回流口 8-带钢 9-循环罐 10-第一供应泵 11-第二供应泵 12-第一管路13-第二管路 14-酸洗槽 15-中间喷射梁 16-第一浸没槽 17-第二浸没槽。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。
喷射酸洗系统，包括酸洗槽14和循环罐9，酸洗槽14呈凹平槽结构，酸洗槽14底部设置回流口7，回收的酸液通过回流口7返回循环罐9便于再次使用；酸洗槽14设置入口和出口，入口和出口处均设置上下相对的挤干辊1，入口和出口之间设置第一浸没槽16、中间支撑辊6和第二浸没槽17，带钢8在重力的作用下浸没第一浸没槽16和第二浸没槽17中，第一浸没槽16和第二浸没槽17内均设置槽体支撑辊5，防止带钢8下垂与第一浸没槽16、第二浸没槽17接触摩擦槽体；第一浸没槽16靠近入口处的设置上下相对第一喷射梁31，第二浸没槽17靠近出口处设置上下相对第二喷射梁32，第一喷射梁31和第二喷射梁32上均设置若干喷嘴；第一喷射梁31和中间支撑辊6、中间支撑辊6和第二喷射梁32之间设置若干侧喷喷嘴4，中间支撑辊6的两侧设置指向带钢8的中间喷射梁15；第一喷射梁31、第二喷射梁32、侧喷喷嘴4、中间喷射梁15、回流口7与循环罐9通过管路连接。
第一喷射梁31的喷嘴沿带钢8运行方向与带钢8平面呈45°角，第一喷射梁上设置15个喷嘴，每个喷嘴间隔100mm布置，能增加喷射面积；第一喷射梁31与中间支撑辊6之间的侧喷喷嘴4与带钢8运行方向呈45°角并且偏向带钢8运动方向；第二喷射梁32的喷嘴沿带钢8运动反方向与带钢8平面呈45°角；第二喷射梁32与中间支撑辊6之间的侧喷喷嘴4与带钢8运动方向呈45°角并偏向带钢8运动方向的反方向。
第一喷射梁31、第二喷射梁32与循环罐9通过第一管路12连接，第一管路12上设置第一供应泵10，第一供应泵10扬程为30m，流量为75m3/h；侧喷喷嘴4、中间喷射梁15与循环罐9通过第二管路13连接，第二管路13上设置第二供应泵11，第二供应泵11的扬程为30m，流量为75m3/h。确保实际使用过程中喷射梁及侧喷喷嘴4及中间喷嘴的喷射压力。
挤干辊1使用橡胶材质制作；中间支撑辊6使用聚氨酯材质制作；酸洗槽14使用PVC材质，通过整体焊接连接。
挤干辊1的直径为300mm，槽体支撑辊5的尺寸为DN20mm；第一喷射梁31、第二喷射梁32的直径为DN80mm，中间喷射梁15的直径为DN50mm，中间喷射梁在中间支撑辊的上、下、左、右位置各设置1根，每跟中间喷射梁上设9个喷嘴，间隔为150mm布置。
在具体实施时，第一浸没槽和第二浸没槽的槽体长度均为18.7米，最大工艺速度为65m/min。
实施例1
以冷轧304Cu奥氏体不锈钢为例，对其冷轧酸洗工艺进行说明，带钢以65m/min运行，在经过约47米长的横式退火炉中经过约43S的1070℃退火后，再经过1个长约30米的硫酸钠电解，4组电极，电流7500A然后，带钢8从入口处的上下挤干辊1的空隙通过，依次第一喷射梁31、侧喷喷嘴4、中间喷射梁15、第二喷射梁32的混酸喷射以及第一浸没槽16、第二浸没槽17的浸没后从出口处的上下挤干辊1出钢，得到的带钢表面良好，无氧化皮残留，其中第一浸没槽和第二浸没槽的长度均约18.7米，其HNO3浓度为100±20g/l，HF浓度为8±3g/l。
对比例1
冷轧304Cu奥氏体不锈钢在现有技术的浸没式酸洗槽中进行酸洗，退火酸洗线上以65m/min运行，其经过约47米的横式退火炉中经过约43S的1060℃退火后，再经过1个长约44米硫酸钠电解，6个电极，电流8500A再经过2个长约18.7米的浸没酸洗后出钢，得到带钢表面氧化皮残留严重，其HNO3浓度为100±20g/l，HF浓度为8±3g/l。
Claims (10)
1.喷射酸洗系统，其特征在于：包括酸洗槽和循环罐，所述酸洗槽呈凹平槽结构，所述酸洗槽底部设置回流口；所述酸洗槽设置入口和出口，所述入口和出口处均设置上下相对的挤干辊，所述入口和出口之间设置第一浸没槽、中间支撑辊和第二浸没槽，所述第一浸没槽和第二浸没槽内均设置槽体支撑辊；所述第一浸没槽靠近入口处的上下端设置第一喷射梁，所述第二浸没槽靠近出口处设置第二喷射梁，所述第一喷射梁和第二喷射梁上均设置若干喷嘴；所述第一喷射梁和中间支撑辊、中间支撑辊和第二喷射梁之间设置若干侧喷喷嘴，所述中间支撑辊的两侧设置指向带钢的中间喷射梁；所述第一喷射梁、第二喷射梁、侧喷喷嘴、中间喷射梁、回流口与循环罐通过管路连接；带钢从入口处的上下挤干辊的空隙通过，依次第一喷射梁、侧喷喷嘴、中间喷射梁、第二喷射梁的混酸喷射以及第一浸没槽、第二浸没槽的浸没后从出口处的上下挤干辊出钢。
2.根据权利要求1所述一种喷射酸洗系统，其特征在于：所述第一喷射梁的喷嘴沿带钢运行方向与带钢平面呈45°角；第一喷射梁与中间支撑辊之间的侧喷喷嘴与带钢运行方向呈45°角并且偏向带钢运动方向；所述第二喷射梁的喷嘴沿带钢运动反方向与带钢平面呈45°角；所述第二喷射梁与中间支撑辊之间的侧喷喷嘴与带钢运动方向呈45°角并偏向带钢运动方向的反方向。
3.根据权利要求2所述一种喷射酸洗系统，其特征在于：所述第一喷射梁、第二喷射梁与循环罐通过第一管路连接，所述第一管路上设置第一供应泵，所述第一供应泵扬程为30m，流量为75m3/h；所述侧喷喷嘴、中间喷射梁与循环罐通过第二管路连接，所述第二管路上设置第二供应泵，所述第二供应泵的扬程为30m，流量为75m3/h。
4.根据权利要求3所述一种喷射酸洗系统，其特征在于：所述挤干辊使用橡胶材质制作；所述中间支撑辊使用聚氨酯材质制作；所述酸洗槽使用PVC材质，通过整体焊接连接。
5.根据权利要求4所述一种喷射酸洗系统，其特征在于：所述挤干辊的直径为300mm，槽体支撑辊的尺寸为DN20mm；所述第一喷射梁、第二喷射梁的直径为DN80mm，所述中间喷射梁的直径为DN50mm。
6.一种奥氏体不锈钢冷轧酸洗工艺，其特征在于：该奥氏体不锈钢使用权利要求1-5任一项所述喷射酸洗系统进行冷轧酸洗得到，带钢从入口处的上下挤干辊的空隙通过，依次第一喷射梁、侧喷喷嘴、中间喷射梁、第二喷射梁的混酸喷射以及第一浸没槽、第二浸没槽的浸没后从出口处的上下挤干辊出钢。
7.根据权利要求6所述一种奥氏体不锈钢冷轧酸洗工艺，其特征在于：所述喷射酸洗系统采用的混酸为HNO3和HF的混合液，其中HNO3浓度为100±20g/l，HF浓度为8±3g/l。
8.根据权利要求6所述一种奥氏体不锈钢冷轧酸洗工艺，其特征在于：所述冷轧酸洗之间进行退火和电解，带钢以65mpm的速度运行，在经过约47米长的横式退火炉中经过约43S的1070℃退火后，再经过1个长约30米的硫酸钠电解池，设置4组电极，电流7500A，然后经过喷射酸洗系统。
9.根据权利要求6所述一种奥氏体不锈钢冷轧酸洗工艺，其特征在于：所述奥氏体不锈钢按质量百分比计其化学成分包括：碳(C)：≤0.080；锰(Mn)：≤2.00；镍(Ni)：8.00～10.50；硅(Si)：≤1.00；磷(P)：≤0.045；硫(S)：≤0.030；铬(Cr)：18.00～20.00；铜(Cu)：0.70～1.30，其余为铁(Fe)及其他不可避免的杂质。
10.一种奥氏体不锈钢，其特点是所述奥氏体不锈钢按质量百分比计其化学成分包括：碳(C)：≤0.080；锰(Mn)：≤2.00；镍(Ni)：8.00～10.50；硅(Si)：≤1.00；磷(P)：≤0.045；硫(S)：≤0.030；铬(Cr)：18.00～20.00；铜(Cu)：0.70～1.30，其余为铁(Fe)及其他不可避免的杂质，经权利要求6-8任一项所述一种奥氏体不锈钢冷轧酸洗工艺后制备得到。
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