酸洗薄板

　　酸洗薄板是生產涂漆性能較高的薄板的一個重要步驟。由于鋼廠軋制設備的限制以及熱軋廠無酸洗設備，生產的熱軋薄板因未經酸洗，其表面質量不能滿足汽車零件對涂漆性能的要求。故汽車廠家對于3mm以下的鋼板通常都使用冷軋板。隨著汽車工業的迅速發展，鋼廠針對汽車用戶的要求，通過改建設備，調整生產路線，已生產出優質熱軋酸洗薄板。

　　熱軋酸洗薄板是熱軋鋼板中的一個品種，一般作為深沖或沖壓用鋼，除強度有一定的要求外，必須具備優良的冷加工性能。與冷軋薄板相比，使用熱軋薄板可降低成本約10%。

　　熱軋酸洗薄板

　　生產工藝

　　以武鋼熱軋酸洗薄板的生產工藝為例，其工藝流程如下：

　　KR脫硫一轉爐頂底復吹一鋼包吹氫~連鑄~板坯加熱~熱連軋~層流冷卻~卷取~酸洗~平整~精整一性能檢驗一包裝入庫。

　　從上可看出，熱軋酸洗薄板的生產工藝只比普通熱軋板增加了酸洗、平整兩道工序，在保證鋼板表面質量的同時，省去了冷軋板生產工藝中的冷連軋及退火工序，而這兩道工序在冷軋鋼板價格構成中占的比重是相當大的。 [1]

　　熱軋酸洗薄板的品種及性能

　　熱軋酸洗薄板按沖壓級別分類，有一般結構用、沖壓用和深沖用鋼，從強度級別分類，有低強度、中等強度和高強度用鋼。深沖用鋼多屬低強度用鋼。深沖性能優良的熱軋酸洗薄板可以代替冷軋板生產更復雜的汽車零件，鋼廠在生產這些鋼種時，一般都將鋼中的碳將低到0.01%以下，并用微合金元素iT、Nb等把鋼中的C、N固定。為改善鋼的冷加工脆性，一般在鋼中加入微量的B，以提高鋼晶粒間的結合力。同時采用控制軋制和控制冷卻技術，得到低的屈服強度和高的延伸率。

　　冷軋薄板廠酸洗工藝與設備優化

　　酸洗工藝及設備特點

　　1、酸洗工藝

　　該生產線為三段式連續酸洗生產線，具有備用漂洗槽和五段式漂洗，裝備有2臺開卷機、1臺克萊希姆焊機、1臺破鱗機、1臺轉塔式切邊剪、1臺平整機、1臺涂油機、1臺卷取機和3個用于連續操作的活套。酸洗方式為鹽酸淺槽紊流連續高效酸洗。

　　其生產工藝流程為：步進梁(稱重、去捆帶)→中間小車→1#或2#入口鋼卷小車→測徑或測寬→1#或2#開卷機→1#或2#矯頭機→雙切剪上或下線→克萊希姆焊機→入口活套→破鱗機→備用漂洗單元→三段式酸洗槽→五段式漂洗槽→干燥器→平整機→出口活套→切邊剪(碎邊剪)→去毛刺機→檢查站→靜電涂油機→出口剪→卷取機→出口鋼卷小車→打捆機→1#或2#出口運輸車→入庫。

　　2、酸洗設備

　　整條酸洗生產線分為3部分：入口段、工藝段和出口段。從破鱗機開始，包括三段式酸洗、五段式漂洗、烘干設備一直到平整機前(不包括平整機)為工藝段。

　　(1)破鱗機

　　破鱗機具有2個功能：一是通過拉伸糾正帶鋼的板形;二是延伸工藝使帶鋼兩面的氧化鐵皮產生均勻的裂解、松動，從而使后序的酸洗更有效。破鱗機由2個上預彎輥箱、2個下預彎輥箱和1個防橫彎輥箱組成，采用兩彎兩矯濕式除鱗的形式，最大張力為400kN，最大延伸率為3. 0%。

　　(2)酸洗段

　　酸洗段由3個長34m的酸槽組成，前面設有用于倒車時沖洗帶鋼表面的備用漂洗單元，酸槽之間由一套擠干輥隔開。采用鹽酸酸洗，新酸液濃度為18%，酸洗方式為紊流淺槽酸洗。另外，設有3個60m3臥式儲酸罐分別為3個酸槽供酸，罐與罐間采用級聯連接。鹽酸通過酸槽與酸罐之間的石墨熱交換器加熱后注入酸槽。在3#酸罐設有新酸注入點，在1#酸罐設有酸分析儀、排廢酸泵。當1#酸罐酸液達到設定濃度時，廢酸排放至酸再生車間，再生酸返回3#酸罐。酸再生車間的再生能力平均為7m3/h。另外，一套緩蝕劑喂入系統用于將緩蝕劑喂入3#酸罐，如果緩蝕劑連續喂入，帶鋼在酸液中的停留時間可超過2min而不過酸洗。

　　(3)漂洗段

　　漂洗段為五段級聯式漂洗。第1段漂洗室前有預漂洗室，以減少帶鋼進入漂洗區時酸的含量并保持帶鋼濕潤。第4段漂洗室的漂洗水壓力高于其他段的壓力，以便在最后一段漂洗時將帶鋼徹底漂洗干凈。各漂洗室間由一套擠干輥隔開，第5段漂洗室出口有2套擠干輥，以減少進入后面烘干段的水分。第3段和第5段漂洗室內，通過直接噴入蒸汽來加熱漂洗水以利帶鋼干燥。一個10m3的漂洗水儲存罐為漂洗段供水。一套緩蝕劑喂入系統將緩蝕劑喂入第3段漂洗室，這種緩蝕劑用于當帶鋼停于漂洗槽時防止產生酸斑。

　　(4)烘干系統

　　烘干系統用來干燥漂洗段出口的帶鋼。干燥過程分2個階段：第1段使用高壓空氣氣刀吹掃，以清除帶鋼邊部水分。生產線上、下面各安裝2片氣刀。第2段為熱空氣干燥。氣刀充入熱空氣，工作溫度約為130℃ ，以吸收帶鋼殘留水分。生產線上面安裝4片氣刀，下面安裝2片氣刀。

　　(5)酸物排放系統

　　該系統用于排放酸洗槽和漂洗槽及其循環系統中的酸霧，并將酸霧排放到大氣前預先進行清洗，以使整個車間的操作過程酸濃度值及向大氣排放濃度低于法定要求值。 [2]

　　酸洗工藝段的優化

　　1、酸洗工藝段存在的問題

　　在酸洗生產過程中曾出現一些問題：如多次發生酸泵損壞;脫鹽水和緩蝕劑消耗量較大;廢漂洗水中鐵離子和自由酸含量高;酸罐級聯不暢影響各酸罐濃度梯度;酸洗板質量波動大、合格率不高;槽蓋密封水進入酸罐造成酸液濃度低;酸霧排放不暢造成設備腐蝕等。

　　在使用和吸收國外先進技術的基礎上，經過實踐摸索，對上述問題做出以下分析：

　　(1)原設計考慮不周，未在酸泵入口處安裝過濾裝置，致使碎膠皮和碎耐酸磚進入酸泵并造成多臺酸泵損壞。

　　(2)漂洗段的漂洗水噴射到槽蓋密封水槽中直接導致1#酸罐酸液濃度降低。當漂洗水使用量加大時，廢水量增加，超出地坑泵外排廢水能力，造成廢水外流。

　　(3)緩蝕劑靠人工加入，添加量很難把握，經常發生緩蝕劑添加量過大造成浪費，同時還對酸再生除硅系統的中和反應起到抑制作用，影響除硅效果。

　　(4)擠干輥換輥周期長，擠干效果差，廢漂洗水中含酸含鐵高，導致中和廢酸用堿費用增大，降低了再生酸質量。

　　(5)酸洗生產過程中酸罐之間因級聯不暢導致各酸罐濃度梯度不能保持。

　　2、酸洗工藝段優化方案實施

　　(1)在漂洗槽出口處加裝隔離板和導水槽在酸洗生產時，由于干燥器出口的帶鋼兩側表面不能完全干燥，因而影響帶鋼的表面質量。其產生原因是，漂洗槽出口槽蓋上的水滴落到帶鋼表面，造成帶鋼表面帶水。為此，在漂洗槽出口加裝隔離板和導水槽，使槽蓋滴落的水經導水槽流到漂洗槽內，因而減少了帶鋼表面殘留水量，提高了帶鋼表面質量。

　　(2)對漂洗補充水(脫鹽水)添加量的控制在連續酸洗線中，漂洗補充水的添加量取決于3個因素：一是漂洗水和附著在帶鋼表面液體的交換結果。二是漂洗段的級數和擠干輥的效果。三是帶鋼單位面積上允許殘留Cl-的最大量。依靠噴嘴的壓力和沖洗時間，在兩套擠干輥之間，漂洗水和附著在帶鋼表面的液體交換率可達到85%～ 95%。增加噴嘴壓力，只能輕微提高交換效果。漂洗水的消耗主要受漂洗段級數的影響，漂洗采用5級沖洗滿足了工藝要求。另外，擠干輥采用1mm的凸度，提高了擠干效果，減少了漂洗水的添加量。

　　(3)酸洗段酸洗溫度優化

　　在理論上，以鹽酸作為酸洗介質時，酸洗溫度在75～ 85℃時效果最好。但是，隨著加熱溫度的升高，酸霧的揮發加快，蒸汽消耗量增加，并且對酸管道系統造成不利影響。基于以上原因，在保證酸洗效果，滿足酸洗質量要求的前提下，酸洗車間將酸洗溫度確定為80℃。對不同原料、不同酸洗速度，應進一步調整酸洗溫度。

　　(4)酸洗速度的優化

　　在生產酸洗商品卷時根據客戶要求需要進行分卷，原設計時并未考慮分卷生產，分卷、卸卷時節奏緩慢，導致出口段停車時間延長，出口活套充滿，酸洗工藝段停車頻繁，進而導致帶鋼表面產生停車斑、過酸洗等缺陷。為此，降低了工藝段速度，優化了酸洗速度控制，使得分卷生產時酸洗工藝段實現了合理降速而不必停車。

　　(5)投入防銹劑系統

　　投入防銹劑之后，抑制了帶鋼的二次氧化，改善了帶鋼表面質量。