钽管热交换器在超高强钢酸洗中的应用

针对基于Nb Ti微合金化超高强钢热轧原板添加Nb、Ti、Si、Mn、Cr等合金元素,酸洗时与盐酸反应产生难溶物,容易堵塞循环系统,影响酸洗效率的问题,通过对流传热阻垢试验研究了石墨管与钽管的传热与结垢性能。根据试验结果以及热交换器工艺参数,设计了钽管换热器的换热面积,替换了原有的石墨换热器。结果表明,钽合金换热器流动特性和传热性能有所提高,阻垢性能优越,能延长结垢周期,提高酸洗机组的生产效率。     

本钢冷轧厂酸洗机组改造措施

针对造成本钢冷轧厂酸洗机组产量未达到设计产量以及产品酸洗后表面质量波动性较大的问题,对本钢冷轧厂酸洗机组进行了升级改造,主要包括入口段、工艺段、出口段的设备改造与升级。改造后,入口停机时间缩短至220 s以内,出口换卷时间缩短至80 s以内;酸温、水温等工艺参数能够稳定控制;酸液压力检查更加准确;有效清理了酸洗管路内堆积的硅泥;带钢表面残留水分可以完全烘干。     

酸轧机组轧制力波动与成品带钢厚度减薄缺陷研究

针对酸轧机组在IF钢轧制过程中出现轧制力波动及对应位置成品带钢减薄的问题，结合酸轧机组的设备及工艺特点，通过对比轧制力波动位置与对应热轧来料位置的厚度，分析了厚度与轧制力波动的关系；并通过常温酸洗和高温酸洗试验，研究了JM钢与IF钢氧化铁皮厚度对酸洗速度和酸洗效果的影响，在此基础上提出了酸轧模型的优化措施。结果表明：IF钢轧制力波动与热轧来料厚度无关，主要是因为IF钢表面氧化铁皮厚度较大，酸洗时系统的酸轧模型不能调节酸洗工艺与轧制工艺的速度匹配造成的；将调节酸轧模型的变形阻抗和张力设定值的优化措施应用到现场生产实际，有效解决了酸轧机组出现的轧制力波动现象及成品带钢厚度减薄缺陷，提高了生产稳定性，为企业带来了良好的经济效益。     

热轧带钢连续酸洗线酸循环泵流量计算方法

热轧带钢连续酸洗线设计的关键是酸洗工艺段设计，而酸洗工艺段设计的重点为酸槽和酸循环系统设计，酸循环系统的设计主要是酸循环泵的选择。酸槽中酸液温度必须维持一定的范围才能有效进行酸洗，过高过低的酸液温度均不利于酸洗。在此基础上，提出了酸循环泵流量计算的理论方法，理论计算结果与首钢集团两条热轧带钢连续酸洗线酸循环泵的实际选型结果一致。该方法为酸循环泵的选型提供了理论依据，可用于新建产线和老产线改造的设计计算。     

几种钢材表面的少酸化除鳞设备

长期以来多采用酸洗技术对热轧板、卷和浸镀件等表面进行除鳞处理,这一方面会降低产品的表面质量和性能;另一方面会对操作人员和设备造成损害且污染环境。随着国家对环境保护的重视,国内外均对除鳞工艺进行了研究,探索最新的技术和工艺。综合以往的研究,介绍了几种钢材表面的少酸除鳞技术,以及SCS、EPS、GSPS无酸除鳞技术,指出除鳞工艺的发展方向为少酸或无酸的机械式处理工艺和以磷酸代替盐酸的新工艺。     

酸洗缓蚀剂的应用研究

酸洗缓蚀剂可对带钢表面产生较好的防护作用,从而减少酸对带钢的腐蚀。研究了缓蚀剂的作用机理,对添加、未添加及添加不同量缓蚀剂酸洗后带钢的表面质量、成材率,以及对停机带钢的作用效果进行了试验对比。结果表明:添加缓蚀剂未影响氧化铁皮的酸洗效率,但可以明显降低盐酸对带钢的腐蚀程度,有效降低铁损、抑制过酸洗的发生,使酸洗后带钢表面白亮,可提高成材率0.162%,降低吨钢换酸量13.8%,同时有利于停机卷的轧制,改善车间环境,减少污染。     

热轧钢板喷流连续酸洗新法

为了满足对钢板质量的严格要求，日本神户钢铁公司加古川厂新建了喷流酸洗设备，于１９９０年８月投产，提高了酸洗效率和质量。喷流酸洗钢板是从充满湍流盐酸的酸洗槽内通过，可促进钢板表面物质的移动（酸和反应生成物的扩散）和热传导。它与传统方法相比，有如下优点；酸洗时间大幅度缩短，酸洗钢板表面质量提高，盐酸和蒸气等单耗降低。喷流式酸洗槽的长度比传统方式的短２０％，共３个槽，每个长２５ｍ。每个槽的入、出口处配有狭缝式喷嘴，出口侧有挤干辊，由滑轨支撑槽内的钢板。盐酸循环系统由酸洗槽、酸贮存器和泵组成。由喷流喷嘴…     

热轧带钢免酸洗技术进展

热轧带钢免酸洗技术是一种省略传统酸洗工艺对热轧带钢表面氧化铁皮进行处理,从而满足后续使用的技术,本文对国内外免酸洗技术,包括黑皮钢技术、光滑清洁表面技术、表面生态酸洗技术、氢还原除鳞技术的发展情况进行了介绍和评述,指出免酸洗技术具有很强的潜在优势及发展前景,将取代传统的酸洗技术。     

广州带钢总厂采用酸洗缓蚀剂取得较好效果

在冷带生产中酸洗是首道工艺,对提高带钢表面质量、降低酸耗及酸雾污染非常重要。广州带钢总厂750ｍｍ半连续酸洗机组投产已5年,设计年产10万ｔ以上。本次试验采用ＷＸ-11-8型钢铁酸洗缓蚀抑雾剂(武汉大学环境科学系材料保护研究室研制),其机理是表面活性剂能降低酸洗表面...     

铝热还原氟钛酸钠法制备钛铝合金的酸洗除氧研究

二段铝热还原氟钛酸钠法制备钛及钛合金具有流程短、成本低、绿色化的特点，有一定的工业化应用前景。但在工业规模试生产中发现，部分钛铝合金产物存在氧含量过高等问题。依据酸洗可溶解钛铝合金表面自然形成的氧化膜从而降低氧含量的原理，探究草酸+盐酸的混合酸浓度、液固比、浸出时间、反应温度、粉末粒度等工艺条件对酸洗除氧效果的影响。结果表明：在1%草酸+5%盐酸、液固比10∶1、浸出时间6 h、反应温度30℃、粉末粒度<75μm的条件下酸洗除氧效果最佳，可将钛铝合金中的氧含量从1.79%降低至0.79%。该酸洗工艺也同样适用于低氧钛铝合金，可将氧含量从0.366%降低至0.178%。     

酸再生机组超低排放关键技术分析及改进

盐酸再生系统是酸连轧工序的辅助系统,也是带钢生产过程中重要的环保系统。随着我国日益严格的污染物排放标准,现有的盐酸再生控制技术已经不能满足污染物超低排放要求。分析了奥地利Ruthner盐酸再生设备污染物排放不达标的原因是烟气排放温度高及氧化铁颗粒细小,通过优化一级文丘里预浓缩器、增加二级文丘里、设计冷却循环系统等方式,将烟气温度降低到50 ℃,烟气中HCl和Fe₂O₃的排放量均满足污染物排放浓度低于10 mg/m³的“双十”标准。     

喷丸和盐酸酸洗对2205双相不锈钢热轧板氧化层微观结构的影响

利用光学显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)配合能谱仪(EDS)和X射线光电子能谱(XPS)研究了 2205双相不锈钢热轧板经过退火和喷丸处理后的氧化层组成和结构,并分析了盐酸及混酸(HNO₃+HF)酸洗后表面钝化膜微观组织结构,利用电化学测试手段分析了酸洗后钢的耐蚀性,进一步提出了热轧退火2205双相不锈钢板在喷丸和酸洗过程中氧化层去除演变模型。结果表明:喷丸处理对于2205双相不锈钢表层富Fe氧化物的去除效果明显,但是不能去除内层致密的富Cr氧化层。盐酸预酸洗由外向内可以进一步去除喷丸后致密氧化层,硝酸和氢氟酸终酸洗可去除退火产生的贫Cr层,使得钢表面形成富含Cr₂O₃的钝化膜。2205双相不锈钢经混酸终酸洗后表现出比盐酸预酸洗后更高的自腐蚀电位和更大的容抗弧半径,说明混酸酸洗有利于提高2205双相不锈钢的耐蚀性能。     

车用高强钢酸洗数学模型的研究

目的研究酸液浓度、温度和氧化皮厚度对车用高强钢酸洗时间的影响,建立关于酸液浓度、温度和氧化皮厚度的综合酸洗模型。方法引入电位导数近零法判断酸洗结束时间,通过进一步酸洗实验研究酸液温度、浓度变化对不同厚度氧化皮酸洗时间的影响,对实验数据进行多元拟合,最后利用正交试验对三种影响因素进行相关性分析。结果当酸洗液电位导数值达到-0.0025 V/s时,氧化皮已去除干净;当酸液浓度提升到10%时,酸洗时间大大减少,而继续提高酸液浓度对缩短酸洗时间的帮助不大。酸液温度在达到80℃时,酸洗效率值达到最高,再提高温度,不仅浪费能源,而且会增加盐酸挥发,反而可能延长酸洗时间。建立了综合酸洗模型并将实际高强钢酸洗数据带入检验,发现酸洗时间误差在8%以内。氧化皮厚度对酸洗时间的影响超过酸液温度和浓度。结论带钢酸洗有适宜的酸液浓度和温度,不能一味地通过增加酸液浓度和温度来提高酸洗效率。通过正交实验发现,建立包含氧化皮厚度影响因素在内的综合酸洗控制模型,对预测酸洗结束时间有较好的准确性和有效性,在工程上具有重要意义。     

Über das Beizen von Warmband mit Salzsäure und die totale Regeneration der salzsauren Beizbäder sowie die Rolle der Inhibitoren bei diesen Verfahren

Pickling of hot rolled steel with hydrochloric acid and the total regeneration of pickling baths with hydrochloric acid as well as the part played by inhibitors in this process After a discussion of the differences between the pickling method with sulphuric acid and hydrochloric acid, the advantages of pickling with hydrochloric acid are discussed. These consist mainly in a shorter pickling time and a more attractive, brighter and not excessively pickled surface. The latest development in pickling technique, especially for hot rolled steel, consists in carrying out the pickling process in a high vertical enclosed pickling tower where the pickling acid is sprayed or flooded on the continually moving steel. The pickling temperature is about 85°C, the pickling time 35 to 40 seconds. For pickling with sulphuric or hydrochloric acid by the tank method as well as by the feed method and the tower pickling method, the inhibitors must comply with very exacting conditions as it is absolutely necessary to avoid disturbances such as foam formation, segregation of decomposition products, or any effect on the regeneration method. The best regeneration method for pickling baths with hydrochloric acid is spray roasting. After segregation of the iron oxide, the hydrochloric acid vapours are condensed as approx. 20 per cent. HCl in an azeatropic mixture of hydrochloric acid and water in an adiabatically working column and are returned to the pickling circuit. The rinsing liquids are returned to the circuit. Since, in practice, hydrochloric acid and iron oxide are the only substance, this total regeneration method does not give rise to drain water problems. Cost comparisons show that the method of total regeneration of pickling baths with hydrochloric acid is cheaper not only in regard to capital investment but also cheaper than pickling with sulphuric acid have therefore already been converted to pickling with hydrochloric acid.     

带钢表面氧化层湿式抛丸清理技术

目前绝大部分钢铁公司带钢表面氧化层的清理主要通过酸洗工艺或干式抛丸设备,然而这些表面处理工艺存在污染环境,过酸洗,灰尘、弹丸分离效果差,带钢表面划痕明显等问题。文中分析、整合了抛丸和喷丸技术的环境污染小,带钢表面无划痕,抛丸参数可控、易调节,不会过清理等优点,在常规抛丸设备中引入水系统,提出了一种湿式抛丸处理工艺,开发了一台湿式抛丸设备。通过PLC及触摸屏人机控制,完成了抛丸设备抛丸器,带钢移动小车,斗式提升机等不同部件的协调运动。利用有限元软件ANSYS/LSDYNA进行动力学仿真,分析并优化了抛丸参数对带钢表面性能的影响关系。试验表明,湿式抛丸可以有效清除带钢表面氧化层,并且与酸洗和干式抛丸相比,有一定的优越性。     

冷轧无取向电工钢生产问题探讨

通过现场跟踪调查、缺陷试样检测分析及缺陷卷工艺调查分析,探讨了冷轧无取向电工钢生产过程中出现的酸洗不良、冷轧窄尺及断带的原因。结果表明:酸洗不良的原因在于带钢局部热轧卷取温度过高,正常的酸洗工艺未能将氧化铁皮清洗干净;冷轧出现局部窄尺的主要原因在于酸洗预留切边量过小,当热轧来料宽度处于下限,且带钢板形不良或带钢对中不良时,酸洗圆盘剪切边量过大;断带是板形不良或对中不良所致的跑偏断带。     

不同冷却速率下硅钢氧化皮结构与酸洗动力学关系

研究热轧硅钢卷板各部位因其冷却速度不同造成相结构差异,为热轧硅钢板氧化皮结构调控以及工业酸洗工艺提供理论依据和数据积累。采用场发射扫描电子显微镜、背散射成像、X射线能谱仪以及XRD等方法,结合工业酸洗和实验室模拟酸洗,研究了不同冷却速率下热轧硅钢板氧化皮显微组织结构与酸洗动力学之间的关系,初步探讨了其酸洗机理。结果表明：热轧硅钢卷板快、慢冷部位氧化皮分为两层,主要由Fe、Fe₂O₃和Fe₃O₄相组成,而相对含量有明显差异。卷头慢冷部位氧化皮厚度分布不均,表面存在许多裂纹,与基体结合界面平滑;卷尾快冷部位氧化皮均匀致密且较厚,与基体结合界面较粗糙,显微结构差异造成快冷部位氧化皮酸洗动力学更慢。快、慢冷部位氧化皮酸洗机制相似,前期以化学溶解过程为主,后期以两阶段电化学腐蚀过程进行。     

热轧SPHC带钢酸洗行为及其高效酸洗工艺研究

冷轧带钢产品的表面质量主要取决于热轧原料的酸洗质量。针对常规热轧(HR)工艺、CSP工艺及ESP工艺生产的热轧SPHC带钢,对其表面氧化铁皮结构及其酸洗历程进行了对比分析研究;在上述基础上,指出缩短孕育期,使带钢快速进入氧化铁皮大面积剥离阶段是提高酸洗效率的关键,提出了热轧SPHC带钢预升温酸洗工艺,并进行了带钢升温、未升温酸洗试验以验证酸洗效果。结果表明:HR带钢、CSP带钢、ESP带钢表面氧化铁皮均由外层的Fe₃O₄和内层为的FeO组成,前两者氧化铁皮厚度约为6~8 μm,ESP带钢表面氧化铁皮两层之间有较为明显的间隙,总平均厚度约为18 μm。3种热轧带钢的酸洗曲线呈现相同的变化趋势,酸洗效率随着酸液温度及紊流度的提高而提高,且在低温和低雷诺系数下增幅明显。HR带钢与ESP带钢的酸洗曲线接近,相对于前两者,CSP带钢的酸洗效率更高、更易酸洗。热轧SPHC带钢氧化铁皮去除符合S型曲线,经历孕育期,加速期和平稳期的时长的占比分别为40%、40%及20%。板带预升温酸洗工艺实施简单,可使表层难酸洗氧化铁皮快速剥离,缩短酸洗时间约50%,显著提高了酸洗效率。     

轧制过程表面氧化层控制技术的研发应用

基于对热轧氧化铁皮生成机理及缺陷产生机理的基础研究,对影响氧化铁皮生成不同结构和厚度的相关因素进行了详尽分析,得出形成以α-Fe+Fe3O4、FeO以及致密Fe3O4/Fe2O3为主的三大类氧化层结构以及厚度的控制方法,同时对精轧轧辊粗糙度对板带板面质量以及后续涂装质量的影响进行了深入研究。将研究结果应用于实际生产,形成表面免处理化钢、易酸洗钢和直接还原镀锌产品。免处理化产品包括免酸洗和免喷砂钢,用于制造重载汽车的大梁以及集装箱的面板;易酸洗钢可显著降低冷轧的酸液消耗,提高生产效率和酸洗质量;直接还原镀锌工艺采用连退镀锌生产线氢气还原的方法制造合格的镀锌产品,免除酸洗工序。以上技术和产品体现了柔性化制造的工艺思想,减少了对环境的污染,降低了制造成本,形成了氧化层控制及应用的技术路线。