一种环保的不锈钢热轧卷连续退火酸洗生产方法及酸洗液与流程

本发明属于不锈钢退火酸洗技术领域，具体涉及一种环保的不锈钢热轧卷连续退火酸洗生产方法及酸洗液。

背景技术：

不锈钢热轧卷在生产过程中存在高温氧化现象，其表面形成的氧化层将影响加工表面质量和加工性能，因此必须去除干净才能进行后续生产和使用。大生产过程中，不锈钢热轧卷的酸洗和退火联在一起形成退火酸洗联合机组，其酸洗工艺流程主要有机械除鳞、预酸洗和混酸酸洗工序。

混酸酸洗主要利用酸洗溶液与氧化皮中FeO、Fe₃O₄、Fe₂O₃、Cr₂O₃、NiO和SiO₂等物质发生强制化学反应，促使氧化皮溶解。在此过程中，酸对氧化皮的溶解、氢气对氧化皮的机械剥离和氢对部分氧化皮的还原三种作用同时或交替进行。目前，较为成熟并且广泛使用的不锈钢混酸酸洗方法是HNO₃+HF酸浸方法。该方法具有酸洗速度快、去皮干净和酸洗表面质量好的优点。但是，该方法也存在污染性气体NO_x和硝酸盐排放、污泥填埋处理等环保因素限制。2015年中国开始实施新的环保法和排放标准，要求钢铁行业总氮不大于15mg/l，这对HNO₃+HF酸洗工艺提出了严重的挑战。

近年来部分工厂开始选用不含硝酸的混酸液如硫酸+氢氟酸+双氧水进行不锈钢冷轧退火卷的酸洗，取得了较好的酸洗效果。但该酸洗方法腐蚀能力较强，钝化能力较弱，应用于不锈钢热轧卷的酸洗会导致不锈钢热轧卷酸浸后容易出现黄斑及耐蚀性下降等问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种环保的不锈钢热轧卷连续退火酸洗生产方法及酸洗液，解决现有技术中不锈钢热轧卷酸洗后表面容易出现黄斑及钢耐蚀性下降等问题，而且，酸洗液不含硝酸，满足新环保法要求，同时实现不锈钢高效快速生产。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种环保的不锈钢热轧卷连续退火酸洗生产方法，其包括如下步骤：退火、拉矫处理、抛丸处理、预酸洗、酸洗，其中，所述酸洗包括至少一道酸浸酸洗，其中，

所述酸浸酸洗所用混酸液的主要组成及含量如下：

进一步，所述酸洗还包括至少一道喷淋酸洗，该喷淋酸洗需在酸浸酸洗之后进行，其中，

所述喷淋酸洗所用喷淋酸液的主要组成及含量如下：

再，所述喷淋酸洗工序中，对出酸浸酸洗工序的不锈钢热轧卷上下表面喷淋酸洗。

本发明所述混酸液和喷淋酸液中酸洗添加剂为酸洗抑制剂和/或酸洗促进剂。

优选的，所述酸洗抑制剂为乌洛托品(六次甲基四胺)，酸洗腐蚀抑制剂HIBIRON以及其他适用于不锈钢酸洗的抑制剂。

优选的，所述酸洗促进剂为SUNSPEED以及其他适用于不锈钢酸洗的促进剂。

本发明所述环保的不锈钢热轧卷酸洗液，所述酸洗液为用于不锈钢热轧卷酸浸酸洗的混酸液，该混酸液的主要组成及含量如下：

本发明所述环保的不锈钢热轧卷酸洗液，所述酸洗液为用于不锈钢热轧卷喷淋酸洗的喷淋酸液，该喷淋酸液的主要物质组成及含量如下：

其中，所述酸洗添加剂为酸洗抑制剂和/或酸洗促进剂。

优选的，所述酸洗抑制剂为乌洛托品(六次甲基四胺)和/或酸洗腐蚀抑制剂HIBIRON，以及其他适用于不锈钢酸洗的抑制剂。

优选的，所述酸洗促进剂为SUNSPEED以及其他适用于不锈钢酸洗的促进剂。

本发明所述混酸液中，硫酸主要溶解不锈钢内层氧化皮和基体，从而使氧化皮机械剥离基体；氢氟酸主要去除不锈钢外层氧化皮；双氧水主要去除不锈钢贫铬层，此外还起氧化剂作用，将Fe²⁺氧化为Fe³⁺；Fe³⁺主要起钝化作用，提高不锈钢表面耐蚀性；酸洗促进剂能促进酸洗效率；酸洗抑制剂能够有效抑制酸液对带钢基体的腐蚀，提高带钢表面质量。对于耐蚀性较好的奥氏体及双相不锈钢轧卷，采用本发明所述混酸液进行酸浸酸洗后，钢板表面质量良好。

与传统硝酸和氢氟酸混酸相比，采用硫酸和氢氟酸酸洗腐蚀产物较多，而Fe³⁺钝化能力相对偏弱，对于耐蚀性较差的节镍奥氏体、低铬铁素体和马氏体不锈钢，仅仅采用酸浸方法酸洗后的不锈钢热轧卷表面容易出现黄斑及带钢耐蚀性下降等问题。虽然混酸液中了增加双氧水含量可以改善上述问题，但仍然存在酸洗成本增加及改善效果不明显的问题。为此，本发明在酸浸槽出口增加喷淋装置进行喷淋酸洗，可以很好地解决上述难题。

本发明将喷淋酸液中双氧水含量增加至10～50g/L，且通过高压喷淋酸洗，不仅可以提高不锈钢热轧卷表面腐蚀产物去除效果，而且能够显著改善不锈钢热轧卷表面钝化能力。此外，本发明通过增加喷淋酸洗，还可以明显提高酸洗速率，节省生产成本。

本发明的有益效果：

本发明通过酸浸酸洗和喷淋酸洗组合，结合改进酸浸、喷淋酸液的配方，有效解决了不锈钢热轧卷表面出现黄斑及带钢耐蚀性下降等技术问题，实现了马氏体、铁素体、奥氏体和双相不锈钢热轧卷高效连续退火酸洗，酸洗后钢板表面质量良好。

本发明所述连续退火酸洗生产方法不采用硝酸，无氮化物排放，满足新环保法排放要求。

附图说明

图1为本发明实施例的不锈钢热轧卷连续退火酸洗产线示意图。

图2为本发明实施例的酸浸和喷淋组合酸洗段主视图。

图3为图2的俯视图。

图4为SUS304不锈钢按实施例1方法酸洗后表面宏观形貌照片。

图5为SUS439不锈钢按实施例2方法酸洗后表面宏观形貌照片。

图6为SUS409L不锈钢按实施例3方法酸洗后表面宏观形貌照片。

具体实施方式

下面结合实施例详细说明本发明的具体实施方式，但本发明的具体实施方式不局限于下述的实施例。

如图1-图3所示，本发明所述环保的不锈钢热轧卷连续退火酸洗产线，包括退火炉1、拉矫破鳞机2、抛丸机3、预酸洗段4、酸洗I段5、酸洗II段6。

本实施例中进行两次酸洗，包括酸洗I段5和酸洗II段6。酸洗I段5包括酸槽51和喷淋装置52，酸洗II段6包括酸槽61和喷淋装置62，酸槽51、酸槽61槽体长度都为22米。

酸洗生产时，带钢7由于自重以近似开口向上的抛物线进入酸槽51和酸槽61，其中带钢7出酸槽51后通过夹送辊8送入酸槽61。每个酸槽51、61内的带钢7淹没长度约20米，酸槽51、61两端带钢7各有1米高于混酸液53、63。在酸槽51和酸槽61出口前500mm处的带钢7上下表面各设置一套喷淋装置52、62，每套喷淋装置设6个喷嘴，共计4套喷淋装置，合计24个喷嘴。喷淋装置52、62通过喷淋管线9连接喷淋酸液槽。

实施例1

本实施例是对双相和奥氏体不锈钢热轧卷的酸洗。

将钢卷通过焊接上产线，酸洗I段5和酸洗II段6中所用混酸液的各物质浓度为：

本实施例中，所述酸洗添加剂为上海北杉化学有限公司生产的酸洗促进剂SUNSPEED。

喷淋装置52、62中所用喷淋酸液组成中双氧水浓度10g/L，其它同上。

混酸液和喷淋酸液的温度均为50℃，酸洗走带速度为55m/min，酸洗后SUS304不锈钢表面宏观形貌如图4所示。

由图4可知，带钢表面白，平滑，酸洗干净，表面质量良好。

实施例2

本实施例是对400中高铬铁素体不锈钢热轧卷的酸洗。

将钢卷通过焊接上产线，混酸洗I段5和混酸洗II段6混酸液中各物质的浓度为：

本实施例中，所述酸洗添加剂为上海北杉化学有限公司生产的1.5g/L酸洗促进剂SUNSPEED和1.5g/L酸洗腐蚀抑制剂HIBIRON。

喷淋酸液组成中双氧水浓度30g/L，其它同上。

混酸液和喷淋酸液的温度均为45℃，酸洗走带速度为50m/min，酸洗后SUS439不锈钢表面宏观形貌如图5所示。

由图5可知，带钢表面白，平滑，酸洗干净，表面质量良好。

实施例3

本实施例是对400低铬铁素体及马氏体不锈钢热轧卷的酸洗。

将钢卷通过焊接上产线，混酸洗I段5和混酸洗II段6的混酸液中各物质的浓度为：

喷淋酸液组成中双氧水浓度50g/L，其它同上。

混酸液和喷淋酸液的温度均为40℃，酸洗走带速度50m/min，酸洗后SUS409L不锈钢表面宏观形貌和微观形貌如图6所示。

由图6可知，带钢表面白，平滑，酸洗干净，表面质量良好。