CN112095112A - 一种用于高牌号无取向硅钢生产的酸洗装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种用于高牌号无取向硅钢生产的酸洗装置及其使用方法，用于生产Si：1.5％～3.2％，Al：0.30％～0.80％的高牌号无取向硅钢，所述酸洗装置包括：常化酸洗装置、连轧酸洗装置和酸再生装置。本申请的一种用于高牌号无取向硅钢生产的酸洗装置及其使用方法，解决了高牌号无取向硅钢经常化处理后，仅在酸连轧机组中一次酸洗而导致的欠酸洗问题，实现了高牌号无取向硅钢冷轧前正常酸洗的技术效果，同时提高了酸液的利用率，降低酸洗成本，为低成本稳定生产高牌号无取向硅钢提供技术支持。
Description
技术领域
本申请涉及硅钢酸洗技术领域，特别是涉及一种用于高牌号无取向硅钢生产的酸洗装置及其使用方法。
背景技术
随着国家节能环保政策的推行，高效电机将逐步取代普通电机。高牌号无取向硅钢因其具备较低的铁损和较高的磁感，所以被广泛应用于高效电机的铁芯材料，实现降低电机损耗，提升电机工作效率的目的。
与中低牌号无取向硅钢相比，高牌号无取向硅钢Si含量较高，热轧在铁素体区进行，全程无相变，热轧后组织以变形铁素体为主。为避免成品表面出现瓦楞状缺陷，及获得较大的晶粒降低铁损，热轧后需要进行常化处理消除变形铁素体。常化处理后热轧卷表面氧化皮增厚，结构发生变化，酸洗难度增加，一般需要在常化处理后进行2-5min较长时间酸洗去除氧化皮。同时，高Si硅钢，特别是经过常化处理后高Si硅钢在连续轧制过程中易发生断带，故一般在单机架上进行轧制。随着酸连轧能力的提升以及轧前感应加热系统的应用，部分酸连轧机组已经具备稳定轧制高牌号无取向硅钢能力。与单机架相比，酸连轧机组在生产效率、成材率、厚度精度控制、板型等方面优势明显。采用酸连轧机组轧制高牌号无取向硅钢是未来发展趋势。目前，高Si硅钢的常化和酸洗一般在专业的常化酸洗机组同时进行。于是，采用酸连轧机组生产高牌号无取向硅钢时，常化处理后热轧卷在常化酸洗机组酸洗后，在酸连轧机组再次酸洗，两次酸洗造成酸耗增加及钢卷过酸洗。而将其中一个机组的酸洗段不投入使用，则会造成带钢在酸洗槽中运行时表面划伤及欠酸洗问题。如何低成本高效率实现高牌号无取向硅钢酸洗处理成为酸连轧机组生产该该种时必须面对的问题。
针对上述问题，本发明公开了一种用于高牌号无取向硅钢生产的酸洗装置及其使用方法，解决了高牌号无取向硅钢经常化处理后，仅在酸连轧机组中一次酸洗存在欠酸洗，在常化酸洗和酸连轧机组中两次酸洗存在过酸洗的技术问题，实现了高牌号无取向硅钢冷轧前正常酸洗的技术效果，同时提高了酸液的利用率，降低酸洗成本，为低成本稳定生产高牌号无取向硅钢提供技术支持。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于高牌号无取向硅钢生产的酸洗装置及其使用方法，以克服现有技术中的不足。
为实现本发明的目的之一，本发明提供如下技术方案：一种用于高牌号无取向硅钢生产的酸洗装置，用于生产Si：1.5％～3.2％，Al：0.30％～0.80％的高牌号无取向硅钢，所述高牌号无取向硅钢生产流程，包括：铁水脱硫-转炉炼钢-RH精炼-连铸-热轧-常化-抛丸-酸洗-连轧-退火-涂层,所述酸洗装置包括：常化酸洗装置、连轧酸洗装置和酸再生装置；所述常化酸洗装置和连轧酸洗装置通过车通管与酸再生装置相连；所述常化酸洗装置包括：沿板坯输送方向依次设置的第1、第2和第3酸洗槽，所述第1、第2和第3酸洗槽分别与第1、第2和第3循环酸液罐相连，所述第1、第2和第3循环酸液罐通过车通管联通；所述连轧酸洗装置包括：沿板坯输送方向依次设置的第4、第5、第6酸洗槽，所述第4、第5、第6酸洗槽分别与第4、第5、第6循环酸液罐相连，第4、第5、第6循环酸液罐通过车通管联通。
优选的，所述常化酸洗装置中的酸液为盐酸，所述第1酸洗槽中的酸液浓度为10-40g/L，所述第2酸洗槽中的酸液浓度为20-50g/L，所述第3酸洗槽中的酸液浓度为30-60g/L，所述常化酸洗装置满足：酸液温度为30～60℃，钢带速度为20～40m/min，有效酸洗时间为120～240s；
优选的，所述连轧酸洗装置中的酸液为盐酸，所述第4酸洗槽中的酸液浓度为60-80g/L，所述第5酸洗槽中的酸液浓度为100-120g/L，所述第6酸洗槽中的酸液浓度为140-160g/L，所述连轧酸洗装置满足：酸液温度为75～85℃，钢带速度为100～180m/min，有效酸洗时间为30～45s。
优选的，所述常化酸洗装置和连轧酸洗装置的酸洗槽和酸液罐分别配备有带有热交换器的循环回路。
优选的，所述第1循环酸液罐与第6循环酸液罐通过车通管与所述酸再生装置相连，所述第3循环酸液罐与第4循环酸液罐通过车通管与所述酸再生装置相连。
优选的，所述常化酸洗装置和连轧酸洗装置的酸洗槽侧壁设置有喷嘴，所述酸洗槽底部设置有进酸口。
为实现上述目的二，本发明提供一种用于高牌号无取向硅钢生产的酸洗装置的使用方法，包括：S1：将经常化和抛丸处理后的高牌号无取向硅钢放入常化酸洗装置，进行酸洗，酸洗过程中，酸液从所述常化酸洗装置的酸洗槽槽壁两侧喷入对所述硅钢进行全方位的喷洗；S2：经常化酸洗后的高牌号无取向硅钢进入连轧酸洗装置，进行连轧前酸洗，酸洗过程中，酸液从连轧酸洗装置酸洗槽槽壁两侧喷入对带钢进行全方位的喷洗。
优选的，所述步骤S1中，所述高牌号无取向硅钢进入常化酸洗装置前的温度为50～100℃。
优选的，当第6循环酸液罐中酸液浓度低于规定的工艺要求时，所述酸再生装置注入新的酸液直至满足工艺要求；当所述第1循环酸液罐中的酸液浓度低于规定的工艺要求时，第1循环酸液罐中的酸液进入酸再生装置进行酸再生；当所述第1、第2、第3、第4和第5循环酸液罐中的酸液浓度低于规定的工艺要求时，分别由第2、第3、第4、第5和第6循环酸液罐补充酸液直至满足规定的工艺要求。
与现有技术先比，本申请具有如下有益效果：
1)将常化酸洗段与酸连轧酸洗段经过酸再生由车通管进行联通，酸连轧酸洗段产生的废酸经酸再生输运至常化酸洗段再次酸洗钢带，不仅实现酸液二次使用，节约新酸或再生酸，同时避免了酸洗造成的板面划伤。
2)控制常化酸洗前板温既避免了常化后过度冷却造成的板型问题，同时利用钢板余温加热酸液，降低能耗。
3)实现了高牌号无取向硅钢在常化酸洗机组和酸连轧机组的稳定生产，大幅提升产品的成材率和生产效率，同时提升成品的板型质量和尺寸精度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明具体实施例的一种用于高牌号无取向硅钢生产的酸洗装置的结构示意图；
图2为发明具体实施例一的一种用于高牌号无取向硅钢生产的酸洗装置酸洗后的高牌号无取向硅钢表面图；
图3为发明具体实施例二的一种用于高牌号无取向硅钢生产的酸洗装置酸洗后的高牌号无取向硅钢表面图；
图4为现有技术对比例一的酸连轧酸洗后的高牌号无取向硅钢表面图；
图5为现有技术对比例二的常化酸洗酸洗后的高牌号无取向硅钢表面图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
结合图1所示，本发明的一种用于高牌号无取向硅钢生产的酸洗装置及其使用方法，技术方案如下：一种用于高牌号无取向硅钢生产的酸洗装置及其使用方法，用于生产Si：1.5％～3.2％，Al：0.30％～0.80％的高牌号无取向硅钢，所述高牌号无取向硅钢生产流程如下：铁水脱硫-转炉炼钢-RH精炼-连铸-热轧-常化酸洗(常化+抛丸+酸洗)-酸连轧(酸洗+连续轧制)-退火-涂层。与单机架相比，采用酸连轧机组生产高牌号无取向硅钢大幅提升产品的成材率和生产效率，同时提升成品的板型质量和尺寸精度。
使用方法包括：1)对所述经常化和抛丸处理后的高牌号无取向硅钢进行两次酸洗，实现了常化酸洗机组和酸连轧机组酸洗段正常工作，避免板面划伤；2)常化酸洗机组中的常化酸洗装置沿板坯输送方向依次设置的第1#、第2#和第3#段酸洗槽，酸洗液采用盐酸，酸液浓度分别为10-40g/L、20-50g/L和30-60g/L，酸液温度控制在30～60℃，钢带速度20～40m/min，有效酸洗时间120～240s；充分利用常化酸洗机组运行速度较慢的特点，在常化酸洗装置中利用低浓度盐酸，对常化处理后热轧卷进行较长时间酸洗，为酸连轧机组充分去除板面氧化铁创造条件；3)酸连轧机组中的连轧酸洗装置沿板坯输送方向依次设置的第4#、第5#、第6#段酸洗槽，酸洗液采用盐酸，酸液浓度分别为60-80g/L、100-120g/L和140-160g/L，酸液温度控制在75～85℃，钢带速度100～180m/min，有效酸洗时间30～45s；酸液浓度从低到高的设计，确保短时间内充分去除板面氧化铁；4)常化酸洗装置与连轧酸洗装置经过酸再生装置由车通管进行联通，连轧酸洗装置产生的废酸经酸再生输运至常化酸洗装置再次酸洗钢带，实现酸液二次利用，酸再生装置为现有技术中的酸再生技术；常化酸洗装置产生的废酸经酸再生装置形成再生酸，再生酸或者新酸按工艺要求补充至连轧酸洗装置，实现“连轧酸洗装置-常化酸洗装置-酸再生装置-连轧酸洗装置”间酸液循环控制；5)进常化酸洗装置前控制板温在50～100℃，通过钢板对常化酸洗装置中的酸液进行加热。板温控制既避免了常化后过度冷却造成的板型问题，又可利用钢板余温加热酸液，降低能耗。
优选的，常化酸洗装置第1#、第2#和第3#段酸洗槽后分别设第1#、第2#和第3#酸液循环罐，连轧酸洗装置第4#、第5#和第6#段酸洗槽后分别设第4#、第5#和第6#酸液循环罐；生产时再生酸或者新酸从酸再生装置按工艺要求送至酸连轧6#酸液循环罐，常化酸洗装置和连轧酸洗装置的三个酸液循环罐均通过车通管联通，常化酸洗装置第3#酸液循环罐与连轧酸洗装置第4#酸液循环罐经过酸再生装置由车通管联通，实现连轧酸洗装置中的废酸输运至常化酸洗装置再利用；常化酸洗装置第1#酸液循环罐与连轧酸洗装置第6#酸液循环罐间由酸再生装置连接，实现废酸的酸再生及新酸的补充。当连轧酸洗装置第6#酸液循环罐中酸液浓度经检测低于工艺要求时，由酸再生装置补充再生酸或新酸；当常化酸洗装置第1#酸液循环罐中酸液浓度低于工艺要求时，降为废酸，废酸泵将废酸排至酸再生装置进行酸再生；其余循环罐中酸液浓度低于工艺要求时，由酸循环中其前方循环罐向其补充较高浓度酸液。酸液在连轧酸洗装置和常化酸洗装置中的两次利用，提高了酸液的利用率，降低了酸再生的压力，降低了生产成本，还能避免过酸洗。
优选的，每个酸洗槽和循环罐配备一套带有热交换器的循环回路，正常工作时向酸洗槽供送一定的浓度和温度酸液，酸液通过循环泵不断循环流动并经石墨换热器加热使之保持在设计温度范围内。正常生产时，酸液从酸槽槽壁两侧喷入对带钢进行全方位的喷洗，使酸液在槽内形成较强的紊流状态，强化酸洗效果。酸洗槽底部设进酸口，酸溶液在重力作用下从作业线上的酸洗槽自流回各自的循环罐。
优选的，本发明的高牌号无取向硅钢成分所述取向硅钢的成分重量百分比为：C：＜0.005％，Si：1.5％～3.2％，Mn：0.03％～0.70％，P＜0.06％，S：＜0.005％，Al：0.30％～0.80％，N：＜0.005％，Sb＜0.1％，Sn＜0.1％。
实施例1
以Si含量1.8％，Al含量0.3％高牌号无取向硅钢热轧卷为例。热卷经常化处理后控制板面温度为75～93℃，经常化酸洗机组和酸连轧机组两次酸洗。常化酸洗装置与连轧酸洗装置经过酸再生装置由车通管进行联通，连轧酸洗装置中产生的废酸经酸再生装置输运至常化酸洗装置再次酸洗钢带，各机组中的酸洗工艺参数如表1所示。
表1实施例1各段酸洗工艺
酸洗后进行表面检测，表面氧化铁皮去除干净，如图2所示。
实施例2
以Si含量3.0％，Al含量0.5％高牌号无取向硅钢热轧卷为例。热卷经常化处理后控制板面温度为66～92℃，经常化酸洗机组和酸连轧机组两次酸洗。常化酸洗装置与连轧酸洗装置经过酸再生装置由车通管进行联通，连轧酸洗装置中产生的废酸经酸再生装置输运至常化酸洗装置再次酸洗钢带，各机组中酸洗工艺如表2所示。
表2实施例2各段酸洗工艺
酸洗后进行表面检测，表面氧化铁皮去除干净，如图3所示。
对比例1
以Si含量1.8％，Al含量0.3％高牌号无取向硅钢热轧卷为例。热卷经常化处理后冷却至室温，关闭常化酸洗机组的常化酸洗装置，仅在酸连轧机组的连轧酸洗装置中进行一次酸洗。连轧酸洗装置第1段酸洗槽产生的废酸直接进入酸再生装置进行酸再生，各机组酸洗工艺如表3所示。
表3对比例1各段酸洗工艺
酸洗后进行表面检测，表面氧化铁皮去除不干净，板面欠酸洗，如图4所示。
对比例2
以Si含量1.8％，Al含量0.3％高牌号无取向硅钢热轧卷为例。热卷经常化处理后冷却至室温，仅在常化酸洗机组的常化酸洗装置进行一次酸洗，关闭酸连轧机组的连轧酸洗装置。常化酸洗装置第3段酸洗槽浓度低于工艺要求时，由酸再生装置向常化酸洗装置第3酸液循环罐添加新酸或再生酸，各段酸洗工艺如表4所示。
表4对比例2各段酸洗工艺
酸洗后进行表面检测，表面氧化铁皮去除干净，但下表面存在划伤，如图5所示。同时，由于其在高温高浓度盐酸中酸洗时间达180s，表面极易造成过酸洗。
结合图2-5所示，经过本申请酸洗装置酸洗的高牌号无取向硅钢的表面干净整洁，无明显划伤。而现有技术中的酸洗方法酸洗的高牌号无取向硅钢表面划伤面积大，由此可知本发明具有显著的有益效果。
综上所述，本申请至少具有如下有益效果：
1)将常化酸洗装置与连轧酸洗装置经过酸再生由车通管进行联通，连轧酸洗装置中产生的废酸经酸再生装置输运至常化酸洗装置再次酸洗钢带，不仅实现酸液二次使用，节约新酸或再生酸，同时避免了酸洗造成的板面划伤。
2)控制常化酸洗前板温既避免了常化后过度冷却造成的板型问题，同时利用钢板余温加热酸液，降低能耗。
3)实现了高牌号无取向硅钢在常化酸洗机组和酸连轧机组的稳定生产，大幅提升产品的成材率和生产效率，同时提升成品的板型质量和尺寸精度。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (9)
1.一种用于高牌号无取向硅钢生产的酸洗装置，用于生产Si：1.5％～3.2％，Al：0.30％～0.80％的高牌号无取向硅钢，所述高牌号无取向硅钢生产流程，包括：铁水脱硫-转炉炼钢-RH精炼-连铸-热轧-常化-抛丸-酸洗-连轧-退火-涂层,其特征在于：所述酸洗装置包括：常化酸洗装置、连轧酸洗装置和酸再生装置；所述常化酸洗装置和连轧酸洗装置通过车通管与酸再生装置相连；所述常化酸洗装置包括：沿板坯输送方向依次设置的第1、第2和第3酸洗槽，所述第1、第2和第3酸洗槽分别与第1、第2和第3循环酸液罐相连，所述第1、第2和第3循环酸液罐通过车通管联通；所述连轧酸洗装置包括：沿板坯输送方向依次设置的第4、第5、第6酸洗槽，所述第4、第5、第6酸洗槽分别与第4、第5、第6循环酸液罐相连，第4、第5、第6循环酸液罐通过车通管联通。
2.根据权利要求1所述的一种用于高牌号无取向硅钢生产的酸洗装置，其特征在于：所述常化酸洗装置中的酸液为盐酸，所述第1酸洗槽中的酸液浓度为10-40g/L，所述第2酸洗槽中的酸液浓度为20-50g/L，所述第3酸洗槽中的酸液浓度为30-60g/L，所述常化酸洗装置满足：酸液温度为30～60℃，钢带速度为20～40m/min，有效酸洗时间为120～240s。
3.根据权利要求1所述的一种用于高牌号无取向硅钢生产的酸洗装置，其特征在于：所述连轧酸洗装置中的酸液为盐酸，所述第4酸洗槽中的酸液浓度为60-80g/L，所述第5酸洗槽中的酸液浓度为100-120g/L，所述第6酸洗槽中的酸液浓度为140-160g/L，所述连轧酸洗装置满足：酸液温度为75～85℃，钢带速度为100～180m/min，有效酸洗时间为30～45s。
4.根据权利要求1所述的一种用于高牌号无取向硅钢生产的酸洗装置，其特征在于：所述常化酸洗装置和连轧酸洗装置的酸洗槽和酸液罐分别配备有带有热交换器的循环回路。
5.根据权利要求1所述的一种用于高牌号无取向硅钢生产的酸洗装置，其特征在于：所述第1循环酸液罐与第6循环酸液罐通过车通管与所述酸再生装置相连，所述第3循环酸液罐与第4循环酸液罐通过车通管与所述酸再生装置相连。
6.根据权利要求1所述的一种用于高牌号无取向硅钢生产的酸洗装置，其特征在于：所述常化酸洗装置和连轧酸洗装置的酸洗槽侧壁设置有喷嘴，所述酸洗槽底部设置有进酸口。
7.根据应用权利要求1-6任一所述的一种用于高牌号无取向硅钢生产的酸洗装置的使用方法，其特征在于：包括：S1：将经常化和抛丸处理后的高牌号无取向硅钢放入常化酸洗装置，进行酸洗，酸洗过程中，酸液从所述常化酸洗装置的酸洗槽槽壁两侧喷入对所述硅钢进行全方位的喷洗；S2：经常化酸洗后的高牌号无取向硅钢进入连轧酸洗装置，进行连轧前酸洗，酸洗过程中，酸液从连轧酸洗装置酸洗槽槽壁两侧喷入对带钢进行全方位的喷洗。
8.根据权利要求7所述的一种用于高牌号无取向硅钢生产的酸洗装置的使用方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述高牌号无取向硅钢进入常化酸洗装置前的温度为50～100℃。
9.根据权利要求7所述的一种用于高牌号无取向硅钢生产的酸洗装置的使用方法，其特征在于：当第6循环酸液罐中酸液浓度低于规定的工艺要求时，所述酸再生装置注入新的酸液直至满足工艺要求；当所述第1循环酸液罐中的酸液浓度低于规定的工艺要求时，第1循环酸液罐中的酸液进入酸再生装置进行酸再生；当所述第1、第2、第3、第4和第5循环酸液罐中的酸液浓度低于规定的工艺要求时，分别由第2、第3、第4、第5和第6循环酸液罐补充酸液直至满足规定的工艺要求。
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