一种环保节能的不锈钢带退火酸洗方法与流程

文档序号:17423654发布日期:2019-04-17 02:34阅读:206来源:国知局
本发明涉及不锈钢
技术领域
,尤其涉及一种环保节能的不锈钢带退火酸洗方法。
背景技术
:不锈钢带是超薄不锈钢板的延伸物,主要是满足不同工业部门工业化生产各类金属或机械产品的需要而生产的一种窄而长的钢板,其广泛应用于高技术产业、it产业、以及航空、航天产业,附加值高。为了去除轧制后产生的应力,多数采用退火工艺,而在不锈钢和耐酸合金钢轧制和退火过程中在带钢表面会形成铁鳞或氧化物层,因此退火工艺后还需要对其进行酸洗。然而,现有的退火工艺的退火温度高,消耗的热能较大,不利于节能环保。而且,酸洗工艺排出大量的废水和废气,如何解决不锈钢带退火和酸洗过程中的环保污染问题,成为亟待解决的问题。技术实现要素:本发明所要解决的技术问题在于,提供一种环保节能的不锈钢带退火酸洗方法,退火过程可以减少热能损耗,酸洗过程可以减少酸排放和电能损耗,并对排出的废水和废气回收利用,实现节能减排。为了解决上述问题,本发明提供的一种环保节能的不锈钢带退火酸洗方法,包括:(1)将经过冷轧的不锈钢带传输至退火炉的加热段中,所述退火炉的加热段依次包括入口密封段、预热区、加热区和出口密封段,经过冷轧的不锈钢带传输至退火炉的入口密封段,在预热区利用加热区产生的烟气的对流和辐射对不锈钢带进行预热处理,以使不锈钢带从30℃加热到t1,t1=250-300℃;预热后的不锈钢带传输至加热区,通过烧嘴喷出的火焰进行加热处理,以使不锈钢带从t1加热到1160℃,且不锈钢带在1080℃以上的温度至少有15秒,然后把加热后的不锈钢带传输至出口密封段;(2)将加热后的不锈钢带通过空冷段冷却到180℃以下;(3)将空冷后的不锈钢带通过水冷段冷却到70℃以下;(4)将水冷后的不锈钢带通过挤干辊去除不锈钢带表面的水分;(5)将不锈钢带利用加热区产生的烟气和余热进行干燥处理,干燥处理后的烟气通过烟气废气洗涤塔进行处理;(6)将干燥后的不锈钢带通过电解槽进行电解处理,电解槽的介质为na2so4溶液,电解处理后排出第一废气和第一废水,所述第一废气通过第一废气处理系统进行处理,所述第一废水通过第一废水处理系统进行处理;(7)将不锈钢带通过酸洗槽进行三级酸洗处理,酸洗槽的介质为hno3和hf的混合物,酸洗处理后排出第二废气和第二废水,所述第二废气通过第二废气处理系统进行处理,所述第二废水通过第二废水处理系统进行处理;(8)将不锈钢带通过4-6级串级漂洗,并烘干;(9)将酸洗后的不锈钢带拉矫平整,得到不锈钢带成品。作为上述方案的改进,所述第一废气处理系统包括风机、深度喷淋区、液滴分离器和除雾器,电解处理和硫酸钠再生来的废气通过风机被引到深度喷淋区,在深度喷淋区第一废气与洗涤溶液接触,并通过液滴分离器和除雾器实现液滴分离,其中,深度喷淋区的洗涤溶液为脱盐水。作为上述方案的改进,所述第二废气处理系统包括氢氟酸洗涤塔和脱氮装置,先通过氢氟酸洗涤塔去除第二废气中的酸成分,直至其降到限制值后,再通过脱氮装置降低氮氧化物。作为上述方案的改进,所述烟气废气洗涤塔包括收集盘、洗涤塔、雾收集器、化学离心泵和径向风机,烟气在径向风机作用下从收集盘垂直向上通过洗涤塔,并化学离心泵作用下,使得烟气与洗涤液体形成大面积接触,然后通过雾收集器收集。作为上述方案的改进,第一废水处理系统包括第一废水排放装置和第一废水回收装置,所述第二废水处理系统包括第二废水排放装置和第二废水回收装置。作为上述方案的改进,所述第二废水排放装置控制hno3和hf的混合物的排废量为v,钢带在酸洗槽的介质中的体积为v1,则v=(4ml/m3-6ml/m3)*v1。作为上述方案的改进,所述电解槽包括第一电解槽,所述酸洗槽包括第一电解槽、第二电解槽和第三电解槽,其中,所述第一电解槽的na2so4溶液的浓度<200g/l,金属离子的浓度<15g/l,温度为75-85℃,电流密度为0-20a/dm2,六价铬的浓度<5g/l,悬浮物含量<4g/l;所述第一酸洗槽的hno3的浓度为80-150g/l,hf的浓度为3-40g/l,金属离子的浓度<35g/l,温度为40-65℃;所述第二酸洗槽的hno3的浓度为80-150g/l,hf的浓度为3-40g/l,金属离子的浓度<35g/l,温度为40-65℃;所述第三酸洗槽的hno3的浓度为80-150g/l,hf的浓度为3-40g/l,金属离子的浓度<35g/l,温度为40-65℃。作为上述方案的改进,所述不锈钢带的厚度0.3-3mm、传输速度为100-200m/min。作为上述方案的改进,所述退火炉的长度为200-240m,不锈钢带的传输速度为160-220m/min,所述退火炉设有至少7套板温计,包括第一板温计、第二板温计、第三板温计、第四板温计、第五板温计、第六板温计和第七板温计;所述第一板温计设于距离退火炉入口的90-100m处,用于将温度控制在580-620℃;所述第二板温计设于距离退火炉入口的115-125m处,用于将温度控制在1080℃;所述第三板温计设于距离退火炉入口的135-145m处,用于将温度控制在1100-1160℃;所述第四板温计设于距离退火炉入口的150-155m处,用于将温度控制在950-980℃;所述第五板温计设于距离退火炉入口的180-188m处,用于将温度控制在400-460℃;所述第六板温计设于距离退火炉入口的200-210m处,用于将温度控制在室温-180℃;所述第七板温计设于距离退火炉入口的210-220m处,用于将温度控制在室温-70℃。作为上述方案的改进,所述第四板温计与第五板温计均设在所述退火炉的空冷段,所述第四板温计与第五板温计之间的空冷段,不锈钢带的冷却速率>50℃/s;所述第二板温计和第三板温计均设在所述退火炉的加热段,所述第四板温计与第五板温计之间的加热段,不锈钢带的加热速率维持在8-12℃/s。实施本发明,具有如下有益效果:(1)本发明提供的一种环保节能的不锈钢带退火酸洗方法,在退火过程中利用烟气的对流和辐射从30℃缓慢加热到250-300℃,再从250-300℃快速升温至1160℃,且不锈钢带在1080℃以上的温度至少有15秒即可,合理控制升温时间,简化了退火工艺,缩短了高温退火时间,减少热能消耗,提高生产效率。(2)本发明退火过程中的加热段包括预热区和加热区,其中,预热区所用的热源为烧嘴喷出的火焰产生的烟气对流和辐射,实现了炉区高温废气的循环利用,通过烟气余热利用以及将预热的助燃空气运用到助燃,节能效果显著。而且,所述加热区产生的烟气和余热还可以对不锈钢带进行干燥处理,干燥处理后的烟气通过烟气废气洗涤塔进行处理。(3)本发明通过设定板温计布置的位置,它能够精准的测量钢带的实际温度,并依据钢带实际的温度来调整炉温设定和速度设定,保证热处理工艺的正确执行,确保钢带力学性能稳定。(4)本发明酸洗过程,通过设定酸洗槽的排废量v与钢带在酸洗槽的介质中的体积v1之间的关系,v=(4ml/m3-6ml/m3)*v1,从而可以根据不锈钢带的速度和厚度,得到钢带在酸洗介质中的实时体积,然后对排废量进行实时调整,在金属离子的消耗和酸的消耗之间达到一个平衡,从而减少酸排放,同时降低电能消耗,实现节能减排。(5)本发明还可以根据排废量,来对第一酸洗槽、第二酸洗槽、第三酸洗槽的hno3和hf的混合物的加入量进行调整,从而对铁鳞层和无铬带进行高效去除。具体实施方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明作进一步地详细描述。本发明提供的一种环保节能的不锈钢带退火酸洗方法,包括:(1)将经过冷轧的不锈钢带传输至退火炉的加热段中,并对不锈钢带通过烧嘴喷出的火焰直接进行加热处理,以使不锈钢带从30℃加热到1160℃,且不锈钢带在1080℃以上的温度至少有15秒。所述不锈钢带退火前经过冷轧处理,所述冷轧处理包括:将不锈钢带坯料通过第一冷轧机进行第一道次冷轧,其中,所述第一冷轧机入口处的张力为240~260kn,所述第一冷轧机出口处的张力为490~650kn,所述第一冷轧机的轧制力为9600~9800kn,所述第一冷轧机的轧制速度为60~110m/min;将第一道次冷轧后的不锈钢带坯料通过第二冷轧机进行第二道次冷轧,其中,所述第二冷轧机出口处的张力为440~700kn,所述第二冷轧机的轧制力为10000~11000kn,所述第二冷轧机的轧制速度为80~150m/min;将第二道次冷轧后的不锈钢带坯料通过第三冷轧机进行第三道次冷轧,其中,所述第三冷轧机出口处的张力为390~650kn,所述第三冷轧机的轧制力为9400~9600kn,所述第三冷轧机的轧制速度为90~220m/min;将第三道次冷轧后的不锈钢带坯料通过第四冷轧机进行第四道次冷轧,其中,所述第四冷轧机出口处的张力为340~600kn,所述第四冷轧机的轧制力为9100~9350kn,所述第四冷轧机的轧制速度为110~280m/min;将第四道次冷轧后的不锈钢带坯料通过第五冷轧机进行第五道次冷轧,其中,所述第五冷轧机出口处的张力为310~560kn,所述第五冷轧机的轧制力为8900~9100kn,所述第五冷轧机的轧制速度为120~310m/min;将第五道次冷轧后的不锈钢带坯料通过第六冷轧机进行第六道次冷轧,其中,所述第六冷轧机出口处的张力为230~500kn,所述第六冷轧机的轧制力为8700~9000kn,所述第六冷轧机的轧制速度为130~400m/min;将第六道次冷轧后的不锈钢带坯料进行清洗。轧制后的成品进入退火炉进行退火处理,先通过加热段进行加热处理,再经过空冷段和水冷段的冷却处理,仅需一次退火处理,即可大大改善了冷轧后的机械加工性能。所述退火炉的加热段依次包括入口密封段、预热区、加热区和出口密封段,优选的,入口密封段的长度为1-3m、预热区的长度为25-35m、加热区的长度为55-80m、出口密封段的长度为2-5m。入口密封段为入口密封设备,入口密封段设有废气循环系统,用于将加热区的烟气排放至此处,烟气中的热量通过对流和辐射被预热段回收一部分。所述出口密封段为出口密封设备。步骤(1)的加热处理具体包括:将经过冷轧的不锈钢带传输至退火炉的入口密封段,在预热区通过烟气的对流和辐射对不锈钢带进行预热处理,以使不锈钢带从30℃加热到t1,t1=250-300℃;对预热后的不锈钢带传输至加热区,通过烧嘴喷出的火焰进行加热处理,以使不锈钢带从t1加热到1160℃,且不锈钢带在1080℃以上的温度至少有15秒;将加热后的不锈钢带传输至出口密封段。本发明不锈钢带利用烟气的对流和辐射从30℃缓慢加热到250-300℃,再从250-300℃快速升温至1160℃,且不锈钢带在1080℃以上的温度至少有15秒即可,本发明通过合理控制升温时间,有效修复带钢在轧制中产生的塑性变形破坏的晶相组织,细化晶格组织,大大改善了冷轧后的机械加工性能,制得的不锈钢带成品力学性能好,平整度好,硬度均匀,粗糙度小,外观明亮高档,有效避免发生断带、材质不良、硬度不均、表面品质差、表面划伤等问题,提高了产品的成材率。并且简化了退火工艺,缩短了高温退火时间,提高生产效率。具体的,所述退火炉的长度为200-240m,不锈钢带的传输速度为160-220m/min,所述退火炉设有至少7套板温计,包括第一板温计、第二板温计、第三板温计、第四板温计、第五板温计、第六板温计和第七板温计;所述第一板温计设于距离退火炉入口的90-100m处,用于将温度控制在580-620℃;所述第二板温计设于距离退火炉入口的115-125m处,用于将温度控制在1080℃;所述第三板温计设于距离退火炉入口的135-145m处,用于将温度控制在1100-1160℃;所述第四板温计设于距离退火炉入口的150-155m处,用于将温度控制在950-980℃;所述第五板温计设于距离退火炉入口的180-188m处,用于将温度控制在400-460℃;所述第六板温计设于距离退火炉入口的200-210m处,用于将温度控制在室温-180℃;所述第七板温计设于距离退火炉入口的210-220m处,用于将温度控制在室温-70℃。本发明通过设定板温计布置的位置,它能够精准的测量钢带的实际温度,并依据钢带实际的温度来调整炉温设定和速度设定,保证热处理工艺的正确执行,确保钢带力学性能稳定。所述第四板温计与第五板温计均设在所述退火炉的空冷段,所述第四板温计与第五板温计之间的空冷段,不锈钢带的冷却速率>50℃/s,可以避免不锈钢带出现晶间敏化的现象。所述第二板温计和第三板温计均设在所述退火炉的加热段,所述第四板温计与第五板温计之间的加热段,不锈钢带的加热速率维持在8-12℃/s,保证晶相组织全部发生了动态再结晶,应力达到了稳定值。具体的,所述加热区包括第一加热分区、第二加热分区、第三加热分区、第四加热分区、第五加热分区、第六加热分区、第七加热分区、第八加热分区、第九加热分区、第十加热分区,每个加热分区均安装有烧嘴,所述烧嘴喷出火焰,对不锈钢带进行加热处理。所述第一加热分区的烧嘴数量为10-16个,烧嘴功率为6500-7000kw,炉顶温度为1200-1280℃;所述第二加热分区的烧嘴数量为10-16个,烧嘴功率为6300-6800kw,炉顶温度为1200-1280℃;所述第三加热分区的烧嘴数量为10-16个,烧嘴功率为5400-6000kw,炉顶温度为1200-1280℃;所述第四加热分区的烧嘴数量为10-16个,烧嘴功率为4800-5300kw,炉顶温度为1200-1280℃;所述第五加热分区的烧嘴数量为10-16个,烧嘴功率为4000-4300kw,炉顶温度为1200-1280℃;所述第六加热分区的烧嘴数量为10-16个,烧嘴功率为3500-4000kw,炉顶温度为1200-1280℃;所述第七加热分区的烧嘴数量为10-16个,烧嘴功率为2500-3200kw,炉顶温度为1190-1260℃;所述第八加热分区的烧嘴数量为10-16个,烧嘴功率为1400-2000kw,炉顶温度为1150-1220℃;所述第九加热分区的烧嘴数量为10-16个,烧嘴功率为1200-1800kw,炉顶温度为1150-1220℃;所述第十加热分区的烧嘴数量为10-16个,烧嘴功率为1200-1800kw,炉顶温度为1150-1220℃。本发明经过10个加热分区来实现对不锈钢带的加热控制,加热控制精准。而且,10个加热分区的烧嘴功率都是根据不锈钢带的性能设定的,烧嘴功率逐渐减少,平稳的加热可以保证不锈钢带的力学性能。优选的,为了保证加热效果,所述加热区还设有助燃风机和排气风机,所述助燃风机的流量为60000-68000m3/h,压力为12-18kpa,进风温度为20-30℃;所述排气风机的流量为180000-210000m3/h,压力为2-3kpa,出风温度为150-250℃。所述加热区的炉顶设有陶瓷纤维模块,其多孔率为93-98%,厚度为200-500mm。陶瓷纤维是一种纤维状轻质耐火材料,具有重量轻、耐高温、热稳定性好、导热率低、比热小及耐机械震动等优点。本发明将炉顶加设陶瓷纤维模块,可以改善加热区的保温效果和耐热效果,且其绝热性佳,有利于保证生产的安全,改善生产车间的环境。(2)将加热后的不锈钢带通过空冷段冷却到180℃以下;所述空冷段设有变频风机,通过风管把空气吹向不锈钢带,使得不锈钢带从退火温度冷却到180℃以下。优选的,步骤(2)包括:将加热后的不锈钢带通过第一空冷单元冷却;将第一空冷单元冷却后的不锈钢带通过第二空冷单元冷却;将第二空冷单元冷却后的不锈钢带通过第三空冷单元冷却;将第三空冷单元冷却后的不锈钢带通过第四空冷单元冷却;将第四空冷单元冷却后的不锈钢带通过第五空冷单元冷却;将第五空冷单元冷却后的不锈钢带通过第六空冷单元冷却;将第六空冷单元冷却后的不锈钢带通过第七空冷单元冷却;将第七空冷单元冷却后的不锈钢带通过第八空冷单元冷却。本发明空冷段由8个控制单元来实现,长度为8*(6m-9m)=48m-72m,优选为8*7m=56m,通过平稳的冷却来保证带钢的平整度并且避免碳化物沉淀,保证了不锈钢成品的质量。其中,所述第一空冷单元和第二空冷单元的排烟流量为180000-220000m3/h,排烟的排放温度为180-200℃,压力为140-160dapa;所述第一空冷单元和第二空冷单元的冷却条件相同。所述第三空冷单元和第四空冷单元的排烟流量为250000-280000m3/h,排烟的排放温度为110-140℃,压力为140-160dapa;所述第三空冷单元和第四空冷单元的冷却条件相同。所述第五空冷单元和第六空冷单元的排烟流量为240000-260000m3/h,排烟的排放温度为80-100℃,压力为140-160dapa;所述第五空冷单元和第六空冷单元的的冷却条件相同。所述第七空冷单元和第八空冷单元的排烟流量为230000-250000m3/h,排烟的排放温度为60-85℃,压力为140-160dapa。所述第七空冷单元和第八空冷单元的的冷却条件相同。更佳的,所述第一空冷单元和第二空冷单元的排烟流量、排烟的排放温度、压力相同;所述第三空冷单元和第四空冷单元的排烟流量、排烟的排放温度、压力相同;所述第五空冷单元和第六空冷单元的排烟流量、排烟的排放温度、压力相同;所述第七空冷单元和第八空冷单元的排烟流量、排烟的排放温度、压力相同。本发明空冷段由8个控制单元来实现,且创新性地将邻近的两个空冷单元的冷却条件设为相同,通过平稳的冷却来保证带钢的平整度并且避免碳化物沉淀,使带钢塑性增大,延伸率可达60-70%,不锈钢成品表面粗糙度小,光亮平直。而且,本发明可以根据热需求来调整不锈钢带的冷却,从而调节风机输入端的压力,防止不锈钢带变形。而压力的设定值可以根据红外高温计测量的不锈钢带温度来自动修正,红外高温计设在空冷段的出口。(3)将空冷后的不锈钢带通过水冷段冷却到70℃以下;所述水冷段的长度为6-7m,其包括喷淋箱,喷淋箱的长度为2-3m,所述喷淋箱通入冷却水和压缩空气,所述冷却水的流量为15-25m3/h,所述压缩空气的流量为1200-1800nm3/h。所述喷淋箱把不锈钢带冷却到80℃,实现第二次的冷却处理。(4)将水冷后的不锈钢带通过挤干辊去除不锈钢带表面的水分;所述挤干辊用来去除不锈钢带表面从水淬带来的水分。挤干辊一般包括上辊和下辊,上辊和下辊分别被气缸驱动,并可以手动或电动调节。(5)将不锈钢带利用加热区产生的烟气和余热进行干燥处理,干燥处理后的烟气通过烟气废气洗涤塔进行处理。将不锈钢带利用加热区产生的烟气和余热进行干燥处理,环保节能。需要说明的是,所述不锈钢带还可以通过热风机进行干燥处理,所述热风机的流量为20000-60000m3/h,压力为800-1200dapa。热风干燥段的长度为6-10m,但不限于此。所述烟气废气洗涤塔包括收集盘、洗涤塔、雾收集器、化学离心泵和径向风机,烟气在径向风机作用下从收集盘垂直向上通过洗涤塔,并化学离心泵作用下,使得烟气与洗涤液体形成大面积接触,然后通过雾收集器收集。(6)将干燥后的不锈钢带通过电解槽进行电解处理,电解槽的介质为na2so4溶液,电解处理后排出第一废气和第一废水,所述第一废气通过第一废气处理系统进行处理,所述第一废水通过第一废水处理系统进行处理;所述电解槽包括第一电解槽,所述第一电解槽的介质为na2so4溶液,na2so4溶液的浓度<200g/l,金属离子的浓度<15g/l,温度为75-85℃,电流密度为0-20a/dm2,六价铬的浓度<5g/l,悬浮物含量<4g/l。优选的,所述第一电解槽的na2so4溶液的浓度150-200g/l,金属离子的浓度<15g/l,温度为75-85℃,电流密度为5-10a/dm2,六价铬的浓度0.5-1.5g/l,悬浮物含量<4g/l。不锈钢带的铁鳞层部分由铁基氧化物组成,可以通过电解工艺有效去除。酸洗在硫酸钠电解质的水溶液中发生。工艺使用直流电源。电解液除鳞是通过中性导体系统带钢阳极和阴极交替极化的结果。因此,不锈钢带通过第一电解槽,可以去除fe2o3、nio和cr2o3,相应的金属离子(fe3+、cr3+、ni2+)通过水解作用在中性溶液中形成氢氧化物,即溶解的铁鳞、铁离子和一部分镍和铬离子以氢氧化物污泥的形式沉淀,同时,形成铬酸盐。电解酸洗后对带钢表面在刷机单元中进行漂洗和刷洗,铁鳞残留物和氢氧化物污泥颗粒被去除。所述第一废气处理系统包括风机、深度喷淋区、液滴分离器和除雾器,电解处理和硫酸钠再生来的废气通过风机被引到深度喷淋区,在深度喷淋区第一废气与洗涤溶液接触,并通过液滴分离器和除雾器实现液滴分离,其中,深度喷淋区的洗涤溶液为脱盐水。第一废水处理系统包括第一废水排放装置和第一废水回收装置,用于对电解后的废水进行排放和回收处理。(7)将不锈钢带通过酸洗槽进行三级酸洗处理,酸洗槽的介质为hno3和hf的混合物,酸洗处理后排出第二废气和第二废水,所述第二废气通过第二废气处理系统进行处理,所述第二废水通过第二废水处理系统进行处理;所述酸洗槽包括第一电解槽、第二电解槽和第三电解槽,其中,第一酸洗槽的介质为hno3和hf的混合物,并通过加料机构向第一酸洗槽注入hno3和hf的混合物且通过排废机构排出部分hno3和hf的混合物,以使第一酸洗槽的介质循环流动;所述第一酸洗槽的hno3的浓度为80-150g/l,hf的浓度为3-40g/l,金属离子的浓度<35g/l,温度为40-65℃。优选的,所述第一酸洗槽的hno3的浓度为100-130g/l,hf的浓度为10-40g/l,金属离子的浓度<25g/l,温度为45-60℃。所述第一酸洗槽进行第一级酸洗处理,第一级酸洗后残留的铁鳞由复杂的铁、铬、镍氧化物组成,本发明使用硝酸和氢氟酸的混合物来去除这些复杂的氧化物,以及无铬层。第二酸洗槽的介质为hno3和hf的混合物,并通过加料机构向第二酸洗槽注入hno3和hf的混合物且通过排废机构排出部分hno3和hf的混合物,以使第二酸洗槽的介质循环流动;所述第二酸洗槽的hno3的浓度为80-150g/l,hf的浓度为3-40g/l,金属离子的浓度<35g/l,温度为40-65℃。优选的,所述第二酸洗槽的hno3的浓度为100-130g/l,hf的浓度为10-40g/l,金属离子的浓度<25g/l,温度为45-60℃。第三酸洗槽的介质为hno3和hf的混合物,并通过加料机构向第三酸洗槽注入hno3和hf的混合物且通过排废机构排出部分hno3和hf的混合物,以使第三酸洗槽的介质循环流动;所述第三酸洗槽的hno3的浓度为80-150g/l,hf的浓度为3-40g/l,金属离子的浓度<35g/l,温度为40-65℃。优选的,所述第三酸洗槽的hno3的浓度为100-130g/l,hf的浓度为10-40g/l,金属离子的浓度<25g/l,温度为45-60℃。由于带钢酸洗的高质量要求,混酸工艺以三级进行。在最后一个酸洗槽中最后一部分氧化物被去除。同时进行表面的平整,通过强氧化的硝酸保证高质量的酸洗。所述第一电解槽、第一酸洗槽、第二酸洗槽、第三酸洗槽的介质的参数设置,应当根据不同型材来设定,从而达到最佳的酸洗效果。优选的,当不锈钢带为304时,所述第一电解槽的介质为na2so4溶液,na2so4溶液的浓度<200g/l,金属离子的浓度<15g/l,温度为75-85℃,电流密度为10-20a/dm2,六价铬的浓度<5g/l,悬浮物含量<4g/l;第一酸洗槽、第二酸洗槽、第三酸洗槽中hno3的浓度为80-150g/l,hf的浓度为10-40g/l,金属离子的浓度<35g/l,温度为60-65℃。优选的,当不锈钢带为200时,所述第一电解槽的介质为na2so4溶液,na2so4溶液的浓度<200g/l,金属离子的浓度<15g/l,温度为75-85℃,电流密度为10-20a/dm2,六价铬的浓度<5g/l,悬浮物含量<4g/l;第一酸洗槽、第二酸洗槽、第三酸洗槽中hno3的浓度为80-150g/l,hf的浓度为3-10g/l,金属离子的浓度<35g/l,温度为45-50℃。所述第二废气处理系统包括氢氟酸洗涤塔和脱氮装置,先通过氢氟酸洗涤塔去除第二废气中的酸成分,直至其降到限制值后,再通过脱氮装置降低氮氧化物。所述第二废水处理系统包括第二废水排放装置和第二废水回收装置,用于对酸洗后的废水进行排放和回收处理。发明人在创新过程中意外的发现,当排废量与钢带在酸洗槽的介质中的体积达到某一关系值时,可以在金属离子的消耗和酸的消耗之间达到一个平衡,既可以对铁鳞层和无铬带进行高效去除,又可以减少酸的排放。具体的,所述第二废水排放装置控制hno3和hf的混合物的排废量为v,钢带在酸洗槽的介质中的体积为v1,则v=(4ml/m3-6ml/m3)*v1。当v<4ml/m3*v1时,金属离子的消耗量过大,影响铁鳞层和无铬带的去除效果,电能消耗也较大;当v>6ml/m3*v1时,酸的消耗量过大,增加了酸的排放,不能达到节能减排的效果。最佳的,所述第一酸洗槽、第二酸洗槽、第三酸洗槽的排废量为v,钢带在第一酸洗槽、第二酸洗槽、第三酸洗槽的介质中的体积为v1,则v=5ml/m3*v1。可以根据不锈钢带的速度和厚度,得到钢带在酸洗介质中的实时体积,然后对排废量进行实时调整,在金属离子的消耗和酸的消耗之间达到最佳平衡点,大大减少了酸排放,同时降低电能消耗,实现节能减排,并有效去除铁鳞层和无铬带。需要说明的是,不锈钢带的厚度为d,宽度为a,速度为v,则v1=d*a*v,单位为m3/min。所述不锈钢带的厚度优选为0.3-3mm、传输速度优选为100-200m/min。所述不锈钢带在酸洗过程中的传输速度及酸洗时间也应该根据不同型材而进行优化调整。优选的,当不锈钢带为200时,传输速度为200m/min,第一电解槽的槽总长度为90-100m,阳极段长度为35-38m,处理总时间为28-30s,阳极处理时间为9-11s;第一酸洗槽、第二酸洗槽、第三酸洗槽的总长度为75-85m,酸洗时间为22-26s。优选的,当不锈钢带为304时,传输速度为200m/min,第一电解槽的槽总长度为90-100m,阳极段长度为35-38m,处理总时间为28-30s,阳极处理时间为9-11s;第一酸洗槽、第二酸洗槽、第三酸洗槽的总长度为75-85m,酸洗时间为22-26s。优选的,当不锈钢带为316时,传输速度为160m/min,第一电解槽的槽总长度为90-100m,阳极段长度为35-38m,处理总时间为34-39s,阳极处理时间为11-16s;第一酸洗槽、第二酸洗槽、第三酸洗槽的总长度为75-85m,酸洗时间为28-32s。作为一优选的实施例,所述第一酸洗槽的排废量分别为25-40ml/min,所述第二酸洗槽的排废量为15-30ml/min,第三酸洗槽的排废量为15-30ml/min。所述第一酸洗槽加入hno3和hf的混合物的量为35-55g/l,所述第二酸洗槽加入hno3和hf的混合物的量为35-55g/l,所述第三酸洗槽加入hno3和hf的混合物的量为30-50g/l。作为一更佳的实施例,所述第一酸洗槽的排废量分别为30-35ml/min,所述第二酸洗槽的排废量为20-25ml/min,第三酸洗槽的排废量为20-25ml/min。所述第一酸洗槽加入hno3和hf的混合物的量为40-45g/l,所述第二酸洗槽加入hno3和hf的混合物的量为40-45g/l,所述第三酸洗槽加入hno3和hf的混合物的量为35-40g/l。因此,本发明可以根据不锈钢带的速度和厚度,得到钢带在酸洗介质中的实时体积,然后对排废量进行实时调整,在金属离子的消耗和酸的消耗之间达到一个平衡,从而减少酸排放,同时降低电能消耗,实现节能减排。与现有技术相比,本发明可以将酸排放量降低10-20%,将电能的消耗降低5-10%。而且,本发明还可以根据排废量,来对第一酸洗槽、第二酸洗槽、第三酸洗槽的hno3和hf的混合物的加入量进行调整,从而对铁鳞层和无铬带进行高效去除,铁鳞层和无铬带进行去除率高达99.9%。现有的酸洗工艺大多简单设置了酸洗条件,不同速度或厚度的不锈钢带容易对酸的浓度产生波动,无法在金属离子的消耗和酸的消耗之间达到一个平衡,造成酸洗工艺的酸排放量较大。(8)将不锈钢带通过4-6级串级漂洗,并烘干;优选的,将不锈钢带通过6级串级漂洗,依次包括:将不锈钢带通过第一喷淋漂洗槽进行漂洗,所述第一喷淋漂洗槽包括一个单独的循环罐;将不锈钢带通过第二喷淋漂洗槽进行漂洗,所述第二喷淋漂洗槽包括一个单独的循环罐;将不锈钢带通过双刷机进行漂洗;将不锈钢带通过第三喷淋漂洗槽进行漂洗,所述第三喷淋漂洗槽包括一个单独的循环罐;将不锈钢带通过热喷淋漂洗槽进行漂洗,所述热喷淋漂洗槽包括一个单独的循环罐,漂洗水的温度<95℃;经过6级串级漂洗后,总酸的浓度<10mg/l。所述不锈钢带经过6级串级漂洗后,可以去除电解、酸洗后残留的物质,得到平整光亮的不锈钢带产品。(9)将酸洗后的不锈钢带拉矫平整,得到不锈钢带成品。本发明制得的不锈钢带成品的成分重量百分比为:c0.01~0.05%,ni6.0~9.5%,cr16.5~20.0%,mn0.1~3.0%,cu0.01~0.2%,si0.15~1.0%,p0.01~0.2%,s0.01-0.1%,n0.02~0.15%,其余为fe和不可避免杂质。具体的,c0.01~0.05%和si0.15~1.0%,可以促进奥氏体形成,并稳定奥氏体组织,同时可以提高不锈钢的强度,并获得良好的成形性能,适合冷轧工艺进行。再搭配mn0.1~3.0%和ni6.0~9.5%,可以稳定奥氏体,提高不锈钢带的力学性能,而且,可以提高不锈钢带的成形性能,适合冷轧工艺进行,为后续获得良好的版型奠定基础。含有cr16.5~20.0%,使该不锈钢带获得良好的耐腐蚀性能。含有n0.02~0.15%,可以稳定奥氏体,同时有利于提高不锈钢带的强度和耐腐蚀性能。cu0.01~0.2%,能够降低奥氏体相层错能,提高不锈钢带的塑性和成形性能。优选的,由上述冷轧方法制得的不锈钢带成品的成分重量百分比为:c0.03~0.04%,ni7.0~9.0%,cr17.5~19.0%,mn0.5~2.0%,cu0.02~0.08%,si0.40~0.80%,p0.02~0.05%,s0.01-0.05%,n0.02~0.06%,其余为fe和不可避免杂质。所述不锈钢带成品的力学性能如下:项目数值厚度0.3-3mm屈服强度300-350mpa抗拉强度700-750mpa拉伸率60-70%硬度170-190hv表面粗糙度0.15-0.25μm下面以具体实施例进一步阐述本发明(一)不锈钢的制备方法:1、选用厚度不锈钢带坯料;2、对不锈钢带坯料进行上卷;3、将上卷后的不锈钢带坯料通过入口活套传输至激光焊接机上,对不同卷不锈钢带坯料进行激光焊接;4、将激光焊接后的不锈钢带坯料通过第一冷轧机进行第一道次冷轧;5、将第一道次冷轧后的不锈钢带坯料通过第二冷轧机进行第二道次冷轧;6、将第二道次冷轧后的不锈钢带坯料通过第三冷轧机进行第三道次冷轧;7、将第三道次冷轧后的不锈钢带坯料通过第四冷轧机进行第四道次冷轧;8、将第四道次冷轧后的不锈钢带坯料通过第五冷轧机进行第五道次冷轧;9、将第五道次冷轧后的不锈钢带坯料通过第六冷轧机进行第六道次冷轧;10、将第六道次冷轧后的不锈钢带坯料进行清洗;11、将清洗后的不锈钢带坯料通过出口活套传输至下一工序,进行烘干、清洗,得到不锈钢带半成品;12、将烘干后的不锈钢带半成品进行退火处理,其中,退火处理包括:(1)将不锈钢带传输至退火炉的入口密封段,在预热区通过烟气的对流和辐射对不锈钢带进行预热处理,以使不锈钢带从30℃加热到t1,预热时间为t1;(2)对预热后的不锈钢带传输至加热区,通过烧嘴喷出的火焰进行加热处理,以使不锈钢带从t1加热到1160℃,且不锈钢带在1080℃以上的温度的停留时间为t2;所述加热区包括第一加热分区、第二加热分区、第三加热分区、第四加热分区、第五加热分区、第六加热分区、第七加热分区、第八加热分区、第九加热分区、第十加热分区;10个加热分区设有烧嘴、助燃风机和排气风机,其中,烧嘴数量为12个,烧嘴功率见下表所示,助燃风机的流量为60000-68000m3/h,压力为12-18kpa,进风温度为20-30℃;排气风机的流量为180000-210000m3/h,压力为2-3kpa,出风温度为150-250℃;(3)将加热后的不锈钢带传输至出口密封段;(4)将加热后的不锈钢带通过空冷段冷却到t2,空冷段包括第一空冷单元、第二空冷单元、第三空冷单元、第四空冷单元、第五空冷单元、第六空冷单元、第七空冷单元、第八空冷单元;(5)将空冷后的不锈钢带通过水冷段冷却到t3;(6)将水冷后的不锈钢带通过挤干辊去除不锈钢带表面的水分;(7)将不锈钢带进行干燥处理。13、将退火处理后的不锈钢带半成品进行电解、酸洗,具体包括:(1)将不锈钢带通过第一电解槽进行电解处理;(2)将不锈钢带通过第一酸洗槽进行酸洗处理;(3)将不锈钢带通过第二酸洗槽进行酸洗处理;(4)将不锈钢带通过第三酸洗槽进行酸洗处理;(5)将不锈钢带通过6级串级漂洗,并烘干;14、将酸洗后的不锈钢带半成品拉矫平整,得到不锈钢带成品。(二)退火工艺参数如下:(三)酸洗工艺参数如下:(四)制得不锈钢带成品的性能如下:以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明权利要求所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。当前第1页12
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