冷軋不銹鋼退火酸洗線的工藝對比
不銹鋼通過冷軋?zhí)幚懋a(chǎn)生薄板后,硬度、強度顯著提升,成型性能不足,難以投入進市場中,應當開展一系列后續(xù)處理。其中,冷軋不銹鋼退火酸洗線是指對冷軋薄板開展加工退火,除去帶鋼應力,除去加工退火期間形成的氧化鐵皮,最后開展精整矯直處理,改善鋼帶表層質(zhì)量,獲取滿意的產(chǎn)品。由此可見,對冷軋不銹鋼退火酸洗線的工藝對比展開研究有著十分重要的現(xiàn)實意義。
1.冷軋不銹鋼及退火、酸洗
不銹鋼熱軋帶鋼熱帶退火酸洗后,為了實現(xiàn)滿足相應性能及厚度要求,應當開展冷軋?zhí)幚怼@滠埐讳P鋼過程中出現(xiàn)加工硬化,加工硬化水平會伴隨冷軋量提升而日提升,如果把加工硬化材料溫度提升至900——1100℃便能消除變形應力,進而提升溫度便出現(xiàn)再結晶,使材料軟化[2]。冷軋后退火依據(jù)退火方式劃分成連續(xù)臥式退火、立式光亮退火;依據(jù)退火工序劃分成中間退火、最終退火。
2.冷軋不銹鋼退火酸洗線的工藝對比
2.1傳統(tǒng)工藝
傳統(tǒng)冷軋不銹鋼退火酸洗線涵蓋了下述幾方面內(nèi)容:
①入口區(qū),構成成分包括開卷機、剪切機、矯直機等,主要用于開卷。
②焊機,通常選取窄搭接縫焊機,選取縫焊――滾壓的工藝開展焊接工作。
③脫脂段,共有四個功能區(qū)段構成,逐一包括噴洗段、刷洗段、清洗段機干燥段。脫脂介質(zhì)以堿液、漂洗段熱水為主,選取氣刀干燥。
④活套,水平活套包括出口活套、入口活套等。
⑤退火爐,通常選取水平懸索式燃氣退火爐,把鋼帶溫度提升至1050——1150℃之間,對鋼帶軋延期間形成的加工硬化、內(nèi)應力予以消除。構成成分包括預熱段、加熱段、空氣冷卻段以及水霧冷卻段等。
⑥酸洗段,該部門主要作用于消除鋼帶表層于爐區(qū)退火期間形成的銹皮。構成成分包括中性鹽電解區(qū)、刷洗區(qū)、酸洗區(qū)、清洗段以及干燥機等。不銹鋼退火酸洗生產(chǎn)期間,往往會選取HF+HNO3混酸開展酸洗,混酸酸洗是為了除去熱軋機退火環(huán)節(jié)于鋼帶表層產(chǎn)生的氧化層,同時經(jīng)由酸洗對不銹鋼表層開展鈍化處理,強化鋼板耐蝕性。
⑦出口段,構成成分包括剪切機、卷取機以及平整機等,主要用于分卷、收卷。
2.2無硝酸酸洗
此項技術與傳統(tǒng)工藝的不同主要在于酸洗段方面,無硝酸酸洗是將HF、H2O2、濕潤劑、穩(wěn)定劑加入進H2SO4中,從而配制成H2SO4、HF、H2O2機制的混合酸洗液,配制開始期間還應當加入適量的Fe3+,利用Fe3+的氧化性引導H2SO4與氧化鐵皮形成反應,在通過HF的活化性能,使氧化鐵皮裂隙經(jīng)由酸液透過,進入氧化鐵皮下極易形成反應的貧鉻層。使酸與Fe、Cr極易發(fā)生反應,并形成諸多H2,借助H2的剝離功效,使氧化鐵皮得以消除。
無硝酸酸洗主要工藝流程為:預熱→堿浸→淬水→漂洗→硫酸預酸洗→漂洗→Cleanox酸洗→高壓水噴淋→過硝酸鈍化→高壓水噴淋→中和。
無硝酸酸洗技術具有各式各樣的優(yōu)點:①技術環(huán)保先進,酸洗過程中不會形成氮氧化物,可有效減少“三廢”、廢酸中的有害物質(zhì),且不含有極難處理的硝酸鹽;②有著十分廣泛的適用性,可對鐵素體、馬氏體等一系列鋼種的板材、管材等開展處理;③工藝流程自動調(diào)節(jié),酸洗期間僅氧化鐵皮會被溶解,而基體金屬則不會遭受過大影響;④酸洗效率佳,表層質(zhì)量優(yōu),酸液使用周期長。
2.3Dalnox BrightTM技術
相較于傳統(tǒng)工藝,Dalnox BrightTM技術主要不同之處在于極大水平地縮減了退火環(huán)節(jié)的氧化。基于此,酸洗處理環(huán)節(jié)可以不用開展或少量開展,進一步改善表層質(zhì)量,防止酸洗處理且縮減廢液中和量。選取專門的帶鋼熱循環(huán),于每一處理工序?qū)ν嘶鸺訜帷⒗鋮s進行嚴格控制,達成氧化膜產(chǎn)生的控制,尤其關注溫度過高的工序[3]。
Dalnox BrightTM技術主要工藝流程為:
①于受控氧化氣氛中開始的快速加熱段,在這一環(huán)節(jié)氧化物集合、氧化薄膜產(chǎn)生;
②退火段,要想對氧化層發(fā)展形成制約,于非氧化氣氛中實現(xiàn)金相變化;
③冷卻段,防止碳化物析出的冷卻速度,非氧化性氣氛;
④點解除鱗段科學規(guī)范調(diào)節(jié);
⑤少量化學酸洗段,對表層鈍化、環(huán)境沖擊予以縮減。
Dalnox BrightTM技術具有各式各樣的優(yōu)點:
①生產(chǎn)水平與傳統(tǒng)退火酸洗線大致相同;
②極佳的靈活性,不管是生產(chǎn)2D產(chǎn)品表層還是類似于2R表層均可適用;
③酸洗環(huán)節(jié)可減少或省去,進一步降低管理成本、投資成本;
④降低對生態(tài)環(huán)境的污染,進一步縮減生產(chǎn)排放處理成本;
⑤不論是現(xiàn)有工廠改造還是新建工廠均可適用,就工廠改造而言,僅需對爐子段開展改造,酸洗段不需要做任何改變,促進獲取良好的經(jīng)濟效益。
2.4三者對比
對傳統(tǒng)工藝、無硝酸酸洗及Dalnox BrightTM技術展開技術成熟度、運營成本及環(huán)境保護等方面的對比:
①技術成熟度方面,經(jīng)過長時間的發(fā)展,傳統(tǒng)工藝已較為成熟完善,且各項設備均可由我國自主生產(chǎn),產(chǎn)品質(zhì)量能夠達到標準;無硝酸酸洗近來年在國內(nèi)得以推廣,結合生產(chǎn)實踐可得知,該項技術十分可靠、成熟,產(chǎn)品質(zhì)量符合要求;Dalnox BrightTM技術仍舊處于設備實驗階段,即便實驗生產(chǎn)產(chǎn)品能夠達到2R等級,然而其成熟度還有待進一步考證。
②運營成本方面,對傳統(tǒng)工藝運營成本與無硝酸酸洗運營成本進行比較,后者運營成本要高于前者每噸5元左右,Dalnox BrightTM技術運營成本則還未有明確數(shù)據(jù),不過經(jīng)相關成本研究得出,Dalnox BrightTM技術相較于傳統(tǒng)工藝,生產(chǎn)AISI304運營成本能夠縮減約3層——4層[4]。
③環(huán)境保護方面,傳統(tǒng)工藝選取中性鹽電解聯(lián)合混酸酸洗工藝,酸洗期間會形成諸多氮氧化物,經(jīng)對這些有害物質(zhì)進行處理要消除較高的環(huán)境保護成本;選取無硝酸酸洗,酸洗過程中不會形成氮氧化物,可有效減少“三廢”、廢酸中的有害物質(zhì),且不含有極難處理的硝酸鹽,不會對生態(tài)環(huán)境構成多大危害,環(huán)保成本低;Dalnox BrightTM技術憑借對氧化層的縮減,可一定程度省去酸洗流程,因此對環(huán)境影響同樣不大。
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