冷軋不銹鋼退火酸洗線的工藝對比
不銹鋼通過冷軋處理產生薄板后,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,改善鋼帶表層質量,獲取滿意的產品。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,為了實現滿足相應性能及厚度要求,應當開展冷軋處理。冷軋不銹鋼過程中出現加工硬化,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再結晶,使材料軟化[2]。冷軋后退火依據退火方式劃分成連續臥式退火、立式光亮退火;依據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傳統工藝
傳統冷軋不銹鋼退火酸洗線涵蓋了下述幾方面內容:
①入口區,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,共有四個功能區段構成,逐一包括噴洗段、刷洗段、清洗段機干燥段。脫脂介質以堿液、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退火期間形成的銹皮。構成成分包括中性鹽電解區、刷洗區、酸洗區、清洗段以及干燥機等。不銹鋼退火酸洗生產期間,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節于鋼帶表層產生的氧化層,同時經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點:①技術環保先進,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,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工藝流程自動調節,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,表層質量優,酸液使用周期長。
2.3Dalnox BrightTM技術
相較于傳統工藝,Dalnox BrightTM技術主要不同之處在于極大水平地縮減了退火環節的氧化。基于此,酸洗處理環節可以不用開展或少量開展,進一步改善表層質量,防止酸洗處理且縮減廢液中和量。選取專門的帶鋼熱循環,于每一處理工序對退火加熱、冷卻進行嚴格控制,達成氧化膜產生的控制,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,在這一環節氧化物集合、氧化薄膜產生;
②退火段,要想對氧化層發展形成制約,于非氧化氣氛中實現金相變化;
③冷卻段,防止碳化物析出的冷卻速度,非氧化性氣氛;
④點解除鱗段科學規范調節;
⑤少量化學酸洗段,對表層鈍化、環境沖擊予以縮減。
Dalnox BrightTM技術具有各式各樣的優點:
①生產水平與傳統退火酸洗線大致相同;
②極佳的靈活性,不管是生產2D產品表層還是類似于2R表層均可適用;
③酸洗環節可減少或省去,進一步降低管理成本、投資成本;
④降低對生態環境的污染,進一步縮減生產排放處理成本;
⑤不論是現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,促進獲取良好的經濟效益。
2.4三者對比
對傳統工藝、無硝酸酸洗及Dalnox BrightTM技術展開技術成熟度、運營成本及環境保護等方面的對比:
①技術成熟度方面,經過長時間的發展,傳統工藝已較為成熟完善,且各項設備均可由我國自主生產,產品質量能夠達到標準;無硝酸酸洗近來年在國內得以推廣,結合生產實踐可得知,該項技術十分可靠、成熟,產品質量符合要求;Dalnox BrightTM技術仍舊處于設備實驗階段,即便實驗生產產品能夠達到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據,不過經相關成本研究得出,Dalnox BrightTM技術相較于傳統工藝,生產AISI304運營成本能夠縮減約3層——4層[4]。
③環境保護方面,傳統工藝選取中性鹽電解聯合混酸酸洗工藝,酸洗期間會形成諸多氮氧化物,經對這些有害物質進行處理要消除較高的環境保護成本;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,且不含有極難處理的硝酸鹽,不會對生態環境構成多大危害,環保成本低;Dalnox BrightTM技術憑借對氧化層的縮減,可一定程度省去酸洗流程,因此對環境影響同樣不大。
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