本发明涉及酸洗金属材料
技术领域：
，更具体地说，它涉及一种酸洗钢卷的制造工艺。
背景技术：
：酸洗是冷轧带钢生产工艺中非常重要的工序，其目的是清除带钢表面的氧化铁、调节卷重、剪去裂边，为轧机提供合格的坯料，以保证冷轧机能顺利地生产出合格的带钢产品。其中，推拉式酸洗生产线是一种非连续性的酸洗机组，相对于连续酸洗生产线，具有投资少、机组设备简单、对带钢品种变化的适应性强、操作简单、易维护等优点，适合中小型钢铁处理厂使用。然而，现有技术在酸洗过程中，对于带钢表面的氧化层的去除程度不好把握，较易出现欠酸洗或过酸洗的现象，且上述两种情况，均易造成带钢的机械强度受到较大影响。技术实现要素：针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种酸洗钢卷的制造工艺，具有能将带钢表面的氧化层彻底酸洗干净并使带钢表面不残留铁锈的优点；还可使带钢的机械性能(如延伸率、屈服强度等)得到改善。为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种酸洗钢卷的制造工艺，包括如下步骤：s1，将热轧钢卷通过开卷机开卷，经压辊及反弯辊压制后，通过开卷器及转向辊一同作用，由第一侧导装置传送至九辊夹送矫直机矫直，获得矫直带钢；s2，将步骤s1中获得的矫直钢卷依次通过第一段酸洗槽、第二段酸洗槽、第三段酸洗槽、第四段酸洗槽进行酸洗处理，所述酸洗处理采用的酸液的浓度为4.5-21.0％，所述第一段酸洗槽、第二段酸洗槽、第三段酸洗槽、第四段酸洗槽中的酸液的浓度依次降低，所述酸洗处理中酸液的温度为23-65℃，所述酸洗处理的总时间为8-15min，获得酸洗处理带钢；s3，将步骤s2中获得的酸洗处理带钢依次通过四段水洗槽进行水洗处理，其中，第一段水洗槽、第二段水洗槽、第三段水洗槽均采用冷水清洗，第四段水洗槽采用热水清洗，获得水洗处理带钢；s4，将步骤s3中获得的水洗处理带钢经热风烘干装置干燥处理，依次通过第一夹送辊传送至活套坑，经过弧形对中装置处理并经第二夹送辊传送，再依次经过切边机、三辊张力装置、切尾剪、静电涂油机、第二侧导装置、转向夹送辊、卷取、卸卷，打捆，制得；所述步骤s1中的热轧钢卷的宽幅为1000-1300mm，所述热轧钢卷包括0.030-0.040wt％的碳，0.045-0.085wt％的硅，0.20-0.29wt％的锰，0.015-0.025wt％的磷，0.010-0.020wt％的硫，0.030-0.045wt％的铝；所述步骤s2中的酸洗处理过程中，酸液选取盐酸溶液；所述步骤s2中的酸洗处理过程中，矫直带钢的传送速度为80-120m/min。通过上述技术方案，通过开卷器、转向辊、九辊夹送矫直机共同作用，将热轧钢卷充分展开，并且将展开后的带钢表面的氧化层破裂，便于后期酸洗去除氧化层。矫直带钢的传送速度为80-120m/min的前提下，第一段酸洗槽、第二段酸洗槽、第三段酸洗槽、第四段酸洗槽相互配合，且第一段酸洗槽、第二段酸洗槽、第三段酸洗槽、第四段酸洗槽中的盐酸溶液的浓度依次降低，有助于充分去除带钢表面的氧化层，使其表面不残留铁锈；矫直带钢经四段酸洗槽相互配合的酸洗处理后，直接依次通过三段冷水清洗和一段热水清洗，将经过酸洗处理后的矫直带钢表面残留的酸液充分去除，减少残留酸液对带钢的机械强度的影响。且同时使的经酸洗处理后的矫直带钢表面的使经酸洗处理后的带钢的屈服强度、抗拉强度等机械强度得到改善。进一步优选为：所述步骤s2中的四段酸洗槽中，第一段酸洗槽中，第一酸液的浓度为17.5-21.0％，第一酸液的温度为23-28℃，第一酸液的酸洗时间为1-1.5min；第二段酸洗槽中，第二酸液的浓度为12-17.4％，第二酸液的温度为35-45℃，第二酸液的酸洗时间为2-3.5min；第三段酸洗槽中，第三酸液的浓度为8.6-11.9％，第三酸液的温度为50-57℃，第三酸液的酸洗时间为2-5min；第四段酸洗槽中，第四酸液的浓度为4.5-8.5％，第四酸液的温度为60-65℃，第四酸液的酸洗时间为3-5min。通过上述技术方案，矫直带钢初步进入第一段酸洗槽内，第一酸液的浓度较高，但其温度较低，酸洗时间较为短暂，较易大幅度去除带钢表面的铁锈成分；第二段酸洗槽与第三段酸洗槽中的盐酸溶液(第二酸液与第三酸液)的浓度比第一段酸洗槽内的盐酸溶液(第一酸液)的浓度依次降低，而盐酸溶液的温度逐渐升高，处理时间逐渐增加，对带钢表面的铁锈的去除力度在减小，不易对未生锈的带钢造成损伤。第四段酸洗槽内的盐酸溶液(第四酸液)的浓度最低，将带钢表面残留的较少的铁锈部分去除，达到充分去除带钢表面的氧化层的效果，不在表面残留铁锈。进一步优选为：所述步骤s2中还设置有预洗槽进行预酸洗处理，所述预酸洗处理中的第五酸液的温度为23-28℃，预酸洗的时间为30-60s，预酸洗的浓度为21.5-22％。通过上述技术方案，预酸洗处理采用较高浓度的盐酸溶液(第五酸液)，且预酸洗处理时间较为短暂，便于进入经过开卷器、转向辊、九辊夹送矫直机共同作用后的矫直带钢表面被破碎后的氧化层内，使氧化层被酸解而出现较大面积的脱落，降低了后面第一段酸洗槽至第四段酸洗槽中的盐酸溶液的酸解处理的难度。进一步优选为：所述步骤s3中，第四段水洗槽的热水清洗中的热水的温度为60-75℃。通过上述技术方案，热水有利于充分带落带钢表面残留的酸液，且也易使盐酸溶液受热后部分挥发，减少盐酸溶液在经酸处理后的带钢表面残留的可能。进一步优选为：所述步骤s3中，第四段水洗槽的热水通过石墨加热器进行加热。通过上述技术方案，使得不同浓度的第一酸液加热均匀，且石墨加热器不易受到盐酸溶液的腐蚀。进一步优选为：所述第一段水洗槽、第二段水洗槽、第三段水洗槽中冷水的温度为20-25℃。通过上述技术方案，在依次经过第一段水洗槽、第二段水洗槽、第三段水洗槽的冷水清洗后，有助于将带钢表面的盐酸溶液的浓度不断降低，减少残留的盐酸溶液对经酸洗处理后的矫直带钢的损伤。此外，第一段水洗槽、第二段水洗槽、第三段水洗槽均采用冷水清洗，可达到节约能耗，降低生产成本的作用。进一步优选为：所述步骤s1中，热轧带钢经开卷机开卷后，通过入口剪床斜剪处理。通过上述技术方案，经入口剪床斜剪处理后的热轧带钢具有较好的平整性，有助于提高热轧带钢在传送过程中的传送效率。综上所述，本发明具有以下有益效果：1.通过预洗槽、四段酸洗槽和四段水洗槽的相互配合，有助于将带钢表面的氧化层彻底酸洗去除并被水流清洗，不易使带钢表面残留铁锈，还可使带钢的延伸率、屈服强度等机械性能得到改善；2.合理利用酸洗处理和水清洗处理的条件，节约能耗，降低处理成本，有助于中小型钢铁处理厂的使用。附图说明图1是实施例1中的流程示意图。图中，1、开卷机；2、压辊；3、反弯辊；5、转向辊；6、九辊夹送矫直机；71、第一段酸洗槽；72、第二段酸洗槽；73、第三段酸洗槽；74、第四段酸洗槽；8、水洗槽；9、热风烘干装置；10、活套坑；11、切边机；12、三辊张力装置；13、切尾剪；14、静电涂油机；15、入口剪床。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。实施例1：一种酸洗钢卷的制造工艺，参考图1，包括如下步骤：s1，将宽幅为1000-1300mm的热轧钢卷(成分及其相应的重量份数如表1所示)通过开卷机1开卷，通过入口剪床15斜剪处理，再经压辊2及反弯辊3压制后，通过开卷器及转向辊5一同作用，由第一侧导装置传送至九辊夹送矫直机6矫直，获得矫直带钢，且矫直带钢以80-120m/min的传送速度被传送；s2，将步骤s1中获得的矫直钢卷依次通过第一段酸洗槽71、第二段酸洗槽72、第三段酸洗槽73、第四段酸洗槽74进行酸洗处理，第一段酸洗槽71中，盐酸溶液的浓度为17.5％，盐酸溶液的温度为28℃，盐酸溶液的酸洗时间为1.5min；第二段酸洗槽72中，盐酸溶液的浓度为12％，盐酸溶液的温度为45℃，盐酸溶液的酸洗时间为2.8min；第三段酸洗槽73中，盐酸溶液的浓度为8.6％，盐酸溶液的温度为57℃，盐酸溶液的酸洗时间为5min；第四段酸洗槽74中，盐酸溶液的浓度为4.5％，盐酸溶液的温度为65℃，盐酸溶液的酸洗时间为5min；s3，将步骤s2中获得的酸洗处理带钢依次通过四段水洗槽8进行水洗处理，其中，第一段水洗槽8、第二段水洗槽8、第三段水洗槽8均采用温度为20℃冷水清洗，第四段水洗槽8采用通过石墨加热器加热至温度为60℃的热水进行清洗，获得水洗处理带钢；s4，将步骤s3中获得的水洗处理带钢经热风烘干装置9干燥处理，依次通过第一夹送辊传送至活套坑10，经过弧形对中装置处理并经第二夹送辊传送，再依次经过切边机11、三辊张力装置12、切尾剪13、静电涂油机14、第二侧导装置、转向夹送辊、卷取、卸卷，打捆，制得。实施例2-4：一种酸洗钢卷的制造工艺，跟实施例1的区别在于，所使用的热轧钢卷的成分及其相应的重量份数不同，具体的热轧钢卷的成分及其相应的重量份数如表1所示。表1实施例1-4中热轧钢卷的成分及其相应的重量份数实施例5：一种酸洗钢卷的制造工艺，跟实施例1的区别在于，第一段酸洗槽71中，盐酸溶液的浓度为19％，盐酸溶液的温度为25℃，盐酸溶液的酸洗时间为1.2min。实施例6：一种酸洗钢卷的制造工艺，跟实施例1的区别在于，第一段酸洗槽71中，盐酸溶液的浓度为21.0％，盐酸溶液的温度为23℃，盐酸溶液的酸洗时间为1min。实施例7：一种酸洗钢卷的制造工艺，跟实施例1的区别在于，第二段酸洗槽72中，盐酸溶液的浓度为15％，盐酸溶液的温度为40℃，盐酸溶液的酸洗时间为2min。实施例8：一种酸洗钢卷的制造工艺，跟实施例1的区别在于，第二段酸洗槽72中，盐酸溶液的浓度为17.4％，盐酸溶液的温度为35℃，盐酸溶液的酸洗时间为3.5min。实施例9：一种酸洗钢卷的制造工艺，跟实施例1的区别在于，第三段酸洗槽73中，盐酸溶液的浓度为10.2％，盐酸溶液的温度为53℃，盐酸溶液的酸洗时间为2.5min。实施例10：一种酸洗钢卷的制造工艺，跟实施例1的区别在于，第三段酸洗槽73中，盐酸溶液的浓度为11.9％，盐酸溶液的温度为57℃，盐酸溶液的酸洗时间为5min。实施例11：一种酸洗钢卷的制造工艺，跟实施例1的区别在于，第四段酸洗槽74中，盐酸溶液的浓度为6.5％，盐酸溶液的温度为63℃，盐酸溶液的酸洗时间为4.5min。实施例12：一种酸洗钢卷的制造工艺，跟实施例1的区别在于，第四段酸洗槽74中，盐酸溶液的浓度为8.5％，盐酸溶液的温度为60℃，盐酸溶液的酸洗时间为3min。实施例13：一种酸洗钢卷的制造工艺，跟实施例1的区别在于，第一段水洗槽8、第二段水洗槽8、第三段水洗槽8中，用于冷水清洗的冷水的温度为23℃。实施例14：一种酸洗钢卷的制造工艺，跟实施例1的区别在于，第一段水洗槽8、第二段水洗槽8、第三段水洗槽8中，用于冷水清洗的冷水的温度为25℃。实施例15：一种酸洗钢卷的制造工艺，跟实施例13的区别在于，第四段水洗槽8采用通过石墨加热器加热至温度为68℃的热水进行清洗，获得水洗处理带钢。实施例16：一种酸洗钢卷的制造工艺，跟实施例13的区别在于，第四段水洗槽8采用通过石墨加热器加热至温度为75℃的热水进行清洗，获得水洗处理带钢。实施例17：一种酸洗钢卷的制造工艺，跟实施例1的区别在于，步骤s2中，在第一段酸洗槽71之前还设置有预洗槽进行预酸洗处理，预酸洗处理中的第五酸液仍为盐酸溶液，其浓度为21.5％，温度为23℃，预酸洗的时间为60s。实施例18：一种酸洗钢卷的制造工艺，跟实施例17的区别在于，预酸洗处理中，盐酸溶液的浓度为21.8％，温度为25℃，预酸洗的时间为45s。实施例19：一种酸洗钢卷的制造工艺，跟实施例17的区别在于，预酸洗处理中，盐酸溶液的浓度为22％，温度为28℃，预酸洗的时间为60s。注：本申请中，如非特别强调，浓度均为质量百分比浓度。对比例1：一种酸洗钢卷的制造工艺，跟实施例1的区别在于，热轧钢卷的成分及其相应的重量份数如表2所示。表2对比例1中热轧钢卷的成分及其相应的重量份数成分csimnpsal重量份数(份)0.0270.040.0180.0150.0080.055对比例2：一种酸洗钢卷的制造工艺，跟实施例1的区别在于，第一段酸洗槽中，盐酸溶液的浓度为15％，盐酸溶液的温度为20℃，盐酸溶液的酸洗时间为0.8min。对比例3：一种酸洗钢卷的制造工艺，跟实施例1的区别在于，第一段酸洗槽中，盐酸溶液的浓度为25％，盐酸溶液的温度为25℃，盐酸溶液的酸洗时间为1.2min。对比例4：一种酸洗钢卷的制造工艺，跟实施例1的区别在于，第二段酸洗槽中，盐酸溶液的浓度为11％，盐酸溶液的温度为40℃，盐酸溶液的酸洗时间为1.5min。对比例5：一种酸洗钢卷的制造工艺，跟实施例1的区别在于，第二段酸洗槽中，盐酸溶液的浓度为19％，盐酸溶液的温度为30℃，盐酸溶液的酸洗时间为2min。对比例6：一种酸洗钢卷的制造工艺，跟实施例1的区别在于，第三段酸洗槽中，盐酸溶液的浓度为7.5％，盐酸溶液的温度为45℃，盐酸溶液的酸洗时间为1.5min。对比例7：一种酸洗钢卷的制造工艺，跟实施例1的区别在于，第三段酸洗槽中，盐酸溶液的浓度为12.5％，盐酸溶液的温度为60℃，盐酸溶液的酸洗时间为3min。对比例8：一种酸洗钢卷的制造工艺，跟实施例1的区别在于，第四段酸洗槽中，盐酸溶液的浓度为4％，盐酸溶液的温度为68℃，盐酸溶液的酸洗时间为2.8min。对比例9：一种酸洗钢卷的制造工艺，跟实施例1的区别在于，第四段酸洗槽中，盐酸溶液的浓度为9.5％，盐酸溶液的温度为68℃，盐酸溶液的酸洗时间为5.5min。对比例10：一种酸洗钢卷的制造工艺，跟实施例1的区别在于，第一段水洗槽、第二段水洗槽、第三段水洗槽中，用于冷水清洗的冷水的温度为18℃。对比例11：一种酸洗钢卷的制造工艺，跟实施例1的区别在于，第一段水洗槽、第二段水洗槽、第三段水洗槽中，用于冷水清洗的冷水的温度为27℃。对比例12：一种酸洗钢卷的制造工艺，跟实施例1的区别在于，第一段水洗槽、第二段水洗槽、第三段水洗槽中，用于冷水清洗的冷水的温度为30℃。对比例13：一种酸洗钢卷的制造工艺，跟实施例1的区别在于，第四段水洗槽采用通过石墨加热器加热至温度为50℃的热水进行清洗，获得水洗处理带钢。对比例14：一种酸洗钢卷的制造工艺，跟实施例1的区别在于，第四段水洗槽采用通过石墨加热器加热至温度为80℃的热水进行清洗，获得水洗处理带钢。对比例15：一种酸洗钢卷的制造工艺，跟实施例1的区别在于，采用三段水洗槽进行水洗处理，其中，第一段水洗槽、第二段水洗槽、第三段水洗槽中均为温度为15℃的冷水。对比例16：一种酸洗钢卷的制造工艺，跟实施例1的区别在于，采用四段水洗槽进行水洗处理，其中，第一段水洗槽、第二段水洗槽、第三段水洗槽、第四段水洗槽中均为温度为25℃的冷水。试验：机械强度试验试验对象：采用实施例1-19制备获得的酸洗钢卷作为试验样1-19，采用对比例1-16制备获得的酸洗钢卷作为对照样1-16。试验方法：1、选取试验样1-19各10组，选取对照样1-16各10组，观察并记录试验样1-19、对照样1-16中表面的颜色以及光滑程度，并记录；将相应的试验样和对照样放置于湿度为85％rh、温度为(25±2)℃的恒温环境下30天，观察各样品的生锈情况。2、选取试验样1-19各10组，选取对照样1-16各10组，根据gb/t228.1-2010，对试验样1-19、对照样1-16分别进行延伸率、屈服强度的测试，记录相应的延伸率、屈服强度，并作平均处理；试验结果：试验样1-19中表面颜色、表面光滑程度、生锈情况、延伸率、屈服强度如表3所示；对照样1-16中表面颜色、表面光滑程度、生锈情况、延伸率、屈服强度如表4所示。表3试验样1-19中表面颜色、表面光滑程度、生锈情况、延伸率、屈服强度表4对照样1-16中表面颜色、表面光滑程度、生锈情况、延伸率、屈服强度由表3和表4可知，试验样1-19的表面颜色白亮且光滑平整，说明了四段酸洗处理和四段水洗处理将带钢表面的氧化层充分去除，在涂油操作后，不易出现生锈的现象，且同时具有良好的延伸率和屈服强度，使各试验样的机械性能得到改善。而对照样1-16中，由于酸洗处理和水洗处理的配合不够好，导致出现酸洗不够充分的现象，最终导致经酸洗处理后的带钢表面出现发黄、发黑等现象，且还影响了延伸率和屈服强度，降低了相应样品的机械强度。虽然对照样10和对照样14具有较好的带钢表面颜色以及表面光滑程度，也未生锈，但在制造过程中，为保持冷水清洗过程中冷水的较低温度，或者将热水清洗时使热水保持较高的温度，均会大量增加耗能，从而增加了制造成本，不利于中小型钢铁处理厂的成长和发展。以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页12