CN105908195B - 一种热轧409l铁素体不锈钢无硝酸酸洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种热轧409L铁素体不锈钢无硝酸酸洗方法，该方法为对带钢依次进行预酸洗、第一段无硝酸酸洗和第二段无硝酸酸洗，其中，两段无硝酸酸洗均采用(H₂SO₄+Fe³⁺+Fe²⁺+H₂O₂)的混合酸洗液。本发明采用浓硫酸、双氧水的混合酸洗液，可满足热轧409L铁素体不锈钢带钢的酸洗要求，实现带钢的无硝酸酸洗，避免使用含硝酸的混酸酸洗时产生高污染的氮氧化物和含氮废水，从而减轻环境污染。

Description

一种热轧409L铁素体不锈钢无硝酸酸洗方法

技术领域

本发明属于不锈钢酸洗技术领域，具体涉及一种热轧409L铁素体不锈钢无硝酸酸洗方法。

背景技术

目前，热轧409L铁素体不锈钢带钢都是经过退火以后，对带钢进行机械破鳞(破鳞机+干式抛丸机)，然后再进行混酸(HNO₃+HF)酸洗。但是，酸洗过程中，酸耗量较大，同时也会产生大量高污染的氮氧化物和含硝酸盐废水，会给自然环境及人类生产、活动带来严重的危害，而且氮氧化物净化成本和含硝酸盐废水的处理成本也较高。

2012年，国家环保部针对钢铁行业制定了严格的氮污染物排放标准，其中轧钢工业硝酸雾最高允许排放浓度由原来的420mg/m³降到了150mg/m³，污水排放原来并未对总氮浓度限制，而新标准限制污水排放总氮浓度需小于15mg/L，而在环保要求较高的地方总氮浓度需小于5mg/L，导致不锈钢混酸酸洗时产生的氮氧化物废气和含氮废水处理成本增加。

发明内容

本发明实施例提供一种热轧409L铁素体不锈钢无硝酸酸洗方法，至少可解决现有技术的部分缺陷。

本发明实施例涉及一种热轧409L铁素体不锈钢无硝酸酸洗方法，其包括以下步骤：

预酸洗步骤：带钢浸入预酸洗液中酸洗；

第一段无硝酸酸洗步骤：经预酸洗步骤处理后的带钢浸入第一无硝酸酸洗液中，所述第一无硝酸酸洗液中，H₂SO₄浓度为10～30g/L，Fe³⁺浓度为20～50g/L，Fe²⁺浓度为0～50g/L，H₂O₂浓度为3～7g/L；

第二段无硝酸酸洗步骤：经第一段无硝酸酸洗步骤处理后的带钢浸入第二无硝酸酸洗液中，所述第二无硝酸酸洗液中，H₂SO₄浓度为10～30g/L，Fe³⁺浓度为0～20g/L，Fe²⁺浓度为0～40g/L，H₂O₂浓度为2～5g/L。

作为实施例之一，所述预酸洗步骤中，所述预酸洗液为硫酸酸洗液；所述硫酸酸洗液中，H₂SO₄浓度为150～170g/L，金属离子浓度为30～40g/L。

作为实施例之一，所述硫酸酸洗液的温度为75～85℃，酸洗时间为25～50s。

作为实施例之一，所述第一段无硝酸酸洗步骤和第二段无硝酸酸洗步骤中，酸洗液的温度均为25～35℃。

作为实施例之一，所述第一段无硝酸酸洗步骤和第二段无硝酸酸洗步骤中，酸洗时间均为25～50s。

作为实施例之一，所述预酸洗步骤中，所述硫酸酸洗液中，H₂SO₄浓度为155～165g/L，金属离子浓度为33～37g/L；该硫酸酸洗液的温度为77～83℃，酸洗时间为35～42.5s。

作为实施例之一，所述第一段无硝酸酸洗步骤中，所述第一无硝酸酸洗液中，H₂SO₄浓度为15～20g/L，Fe³⁺浓度为30～40g/L，Fe²⁺浓度为0～35g/L，H₂O₂浓度为4～6g/L；所述第一无硝酸酸洗液的温度为28～33℃，酸洗时间为35～42.5s。

作为实施例之一，所述第二段无硝酸酸洗步骤中，所述第二无硝酸酸洗液中，H₂SO₄浓度为15～20g/L，Fe³⁺浓度为0～10g/L，Fe²⁺浓度为10～30g/L，H₂O₂浓度为3～5g/L；所述第二无硝酸酸洗液的温度为28～33℃,酸洗时间为35～42.5s。

作为实施例之一，所述第一无硝酸酸洗液和所述第二无硝酸酸洗液均采用如下方法配制：向配酸罐中加入浓硫酸和水以配制得到预制混酸液，所述预制混酸液在酸洗液供应管路内与通过分支管路加入的双氧水混合得到无硝酸酸洗液。

作为实施例之一，经第二段无硝酸酸洗步骤处理后的带钢进入清洗段清洗，清洗介质为双氧水。

作为实施例之一，清洗介质中，H₂O₂浓度为2～5g/L，清洗介质的温度为25～35℃。

作为实施例之一，所述预酸洗步骤之前，对带钢进行预处理；预处理方法包括对带钢进行退火和机械破鳞处理。

本发明实施例至少实现了如下有益效果：本发明采用浓硫酸、双氧水的混合酸洗液，可满足热轧409L铁素体不锈钢带钢的酸洗要求，实现带钢的无硝酸酸洗，避免使用含硝酸的混酸酸洗时产生高污染的氮氧化物和含氮废水，从而减轻环境污染。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的热轧409L铁素体不锈钢无硝酸酸洗方法的流程示意图；

图2为本发明实施例二提供的不锈钢带钢酸洗装置的结构示意图；

图3为本发明实施例三提供的清洗装置的结构示意图；

图4为本发明实施例四提供的预热装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1，本发明实施例涉及一种热轧409L铁素体不锈钢无硝酸酸洗方法，包括以下步骤：

(1)S101，预酸洗步骤：带钢浸入预酸洗液中酸洗。其中，预酸洗液优选为采用硫酸酸洗液，当然，也可采用其它酸溶液，如硝酸，或硫酸与硝酸的混酸溶液等。以硫酸酸洗为例，硫酸酸洗液中，H₂SO₄浓度为150～170g/L，金属离子浓度为30～40g/L。其中，硫酸酸洗液的温度优选为控制在75～85℃范围内，可获得较好的硫酸酸洗效果。酸洗时间优选为控制在25～50s范围内，可控制带钢不发生过酸洗状况，可根据现场工况(包括带钢厚度、酸洗液温度等)灵活调整。

(2)S102，第一段无硝酸酸洗步骤：经预酸洗步骤S101处理后的带钢浸入第一无硝酸酸洗液中，所述第一无硝酸酸洗液中，H₂SO₄浓度为10～30g/L，Fe³⁺浓度为20～50g/L，Fe²⁺浓度为0～50g/L，H₂O₂浓度为3～7g/L。其中，上述第一无硝酸酸洗液的温度优选为控制在25～35℃范围内，可获得较好的酸洗效果。酸洗时间优选为控制在25～50s范围内，可保证带钢不发生欠酸洗或过酸洗状况。

(3)S103，第二段无硝酸酸洗步骤：经第一段无硝酸酸洗步骤S102处理后的带钢浸入第二无硝酸酸洗液中，所述第二无硝酸酸洗液中，H₂SO₄浓度为10～30g/L，Fe³⁺浓度为0～20g/L，Fe²⁺浓度为0～40g/L，H₂O₂浓度为2～5g/L。其中，上述第二无硝酸酸洗液的温度优选为控制在25～35℃范围内，可获得较好的酸洗效果。酸洗时间优选为控制在25～50s范围内，可保证带钢不发生欠酸洗或过酸洗状况。

进一步地，在上述预酸洗步骤S101之前，对带钢进行预处理，预处理方法包括对带钢进行退火和机械破鳞处理。酸洗前预处理操作可有效提高后续酸洗效果及酸洗效率，减少酸洗时间，降低酸洗液的消耗。

另外，不锈钢带钢酸洗时，一般都不经过预热，直接通带到硫酸预酸洗槽中进行酸洗，即带钢刚进入酸槽时，带钢表面温度一般为常温，温度只有25℃；硫酸酸洗时温度一般需要保持在75～85℃，酸洗效果才能达到最佳，而带钢在硫酸预酸洗槽中的时间只有几十秒，时间较短，在较短时间内带钢表面温度很难达到75～85℃，这就会使酸洗效果不理想。而且带钢刚刚进入预酸洗槽时，带钢表面比较干燥不湿润，会使酸液与带钢表面接触不均匀，也会造成酸洗效果不佳。另外，带钢经过抛丸机除鳞后，带钢表面仍残留一部分氧化皮碎屑，当其带入预酸洗槽时，也会消耗酸液。因此，本实施例中，上述预处理方法还包括对经退火和机械破鳞处理的带钢进行预热处理；优选地，将带钢预热至50～60℃。

上述第一段无硝酸酸洗步骤S102和第二段无硝酸酸洗步骤S103的工作原理为：

双氧水(H₂O₂)将Fe²⁺氧化成Fe³⁺，使溶液中Fe³⁺浓度保持在一定范围内，H₂SO₄和Fe³⁺组合相当于强氧化性酸，与混酸中HNO₃的作用相当，可以通过氧化皮内部裂纹和孔隙渗透到氧化铁皮内层和贫铬层表面，通过溶解贫铬层使带钢表面氧化皮很快与金属基体发生剥离和脱落，H₂SO₄也会与贫铬层中的Fe、Mn发生反应产生大量氢气，氢气的剥离作用也会使氧化皮与金属基体发生剥离和脱落。贫铬层溶解完时，Fe³⁺的强氧化作用会使带钢表面生成一层致密的钝化膜，钝化膜的主要成分为Cr₂O₃，可以防止金属基体进一步被侵蚀。

通过上述预酸洗步骤S101，可去除带钢表面大部分的氧化皮，同时使剩余氧化皮的结构变得更加疏松而易于脱落。通过上述第一段无硝酸酸洗步骤S102和第二段无硝酸酸洗步骤S103，可去除带钢表面剩余氧化皮和贫铬层，并使带钢表面产生一层均匀的钝化膜。

本实施例中，由于热轧409L铁素体不锈钢中铬含量较低，使得带钢表面氧化皮比较疏松，酸洗时带钢表面产生的钝化膜也不致密，易导致过酸洗现象，因此，酸洗液(主要是第一无硝酸酸洗液和第二无硝酸酸洗液)中各酸的浓度相对低一些，以避免过酸洗，另外带钢表面钝化需要的氧化还原反应电势也不高，所以需要的Fe³⁺浓度相对低一些，Fe³⁺/Fe²⁺比例也低。以下为较佳实施例：

作为较佳实施例之一，上述预酸洗步骤S101中，以硫酸酸洗为例，所述硫酸酸洗液中，H₂SO₄浓度为155～165g/L，金属离子浓度为33～37g/L；该硫酸酸洗液的温度为77～83℃，酸洗时间为35～42.5s，可获得较佳的硫酸酸洗效果。

作为较佳实施例之一，上述第一段无硝酸酸洗步骤S102中，所述第一无硝酸酸洗液中，H₂SO₄浓度为15～20g/L，Fe³⁺浓度为30～40g/L，Fe²⁺浓度为0～35g/L，H₂O₂浓度为4～6g/L；所述第一无硝酸酸洗液的温度为28～33℃，酸洗时间为35～42.5s。控制上述参数范围可获得较佳的氧化皮和贫铬层去除效果。

作为较佳实施例之一，上述第二段无硝酸酸洗步骤S103中，所述第二无硝酸酸洗液中，H₂SO₄浓度为15～20g/L，Fe³⁺浓度为0～10g/L，Fe²⁺浓度为10～30g/L，H₂O₂浓度为3～5g/L；所述第二无硝酸酸洗液的温度为28～33℃,酸洗时间为35～42.5s。控制上述参数范围对于带钢表面的钝化处理效果更佳，钝化膜较为均匀。

优化上述方法，由于热轧409L铁素体不锈钢带钢酸洗过程中，为避免发生过酸洗状况，酸洗液中各酸的浓度相对低一些，容易产生酸洗不均匀的情况，导致带钢表面光亮度不均匀，影响带钢表面质量，因此，本发明中，经第二段无硝酸酸洗步骤S103处理后的带钢进行清洗步骤S104处理，即带钢进入清洗段清洗，清洗介质为双氧水。其中，清洗介质中，H₂O₂浓度为2～5g/L，清洗介质的温度为25～35℃；进一步优选，上述清洗介质中，H₂O₂浓度为2～4g/L，温度为28～33℃。

对于上述第一无硝酸酸洗液和第二无硝酸酸洗液的配制，一般地，可将浓硫酸、工业水及双氧水按比例加入配酸罐内配成所需酸洗液后，再由酸液供应管路供给至酸洗槽内；但由于配酸过程中，浓硫酸与水混合时会产生大量热量，会加剧双氧水的分解，进而导致双氧水失效，因此，本实施例中，采用如下优选方式：向配酸罐中加入浓硫酸和水以配制得到预制混酸液，所述预制混酸液在酸洗液供应管路内与通过分支管路加入的双氧水混合得到无硝酸酸洗液。对于上述酸洗液的配制方式，以下列举一具体实施例进行说明。

实施例二

如图2，本发明实施例提供一种不锈钢酸洗液供应机构，用于向不锈钢带钢酸洗段内的喷嘴102供应酸洗液，其包括酸液供应管路112，所述酸液供应管路112连接有酸洗液配制结构，所述酸洗液配制结构包括浓硫酸配给管108、配水管110及双氧水配给管路114；上述浓硫酸配给管108用于供给浓硫酸，配水管110用于供给工业水，双氧水配给管路114用于供给双氧水。所述酸液供应管路112入口端连接有配酸罐111，所述浓硫酸配给管108、所述配水管110均与所述配酸罐111入口端连接，所述双氧水配给管路114分支连接于所述酸液供应管路112上。由于双氧水由分支管路114配给至酸液供应管路112时，浓硫酸与水已在配酸罐111内充分混合，不会再产生大量热量，因而可防止双氧水的热分解，保证酸洗液的酸洗效果。其中，双氧水配给管路114一端与所述酸液供应管路112连接，另一端连接有双氧水配给罐116连接，于所述双氧水配给管路114上设有双氧水配给泵115；在酸液供应管路112上设有酸液循环泵113，所述酸液循环泵113位于所述配酸罐111与所述双氧水配给管路114分支连接点之间，当然，上述酸液循环泵113也可设在双氧水配给管路114分支连接点与酸液供应管路112出口端之间。

进一步地，在上述酸液供应管路112上设有用于加热酸洗液的加热机构117，所述加热机构117位于所述双氧水配给管路114分支连接点与所述酸液供应管出口端之间。双氧水与由配酸罐111输出的混合酸在酸液供应管路112上混合后进入上述加热机构117加热，再送至各喷嘴102，即提高酸洗液的温度，可提高酸洗效果。优选地，所述加热机构117包括换热器117，该换热器117可为水-水换热器或采用烟气换热的管壳式换热器等。

本发明实施例还涉及一种不锈钢带钢酸洗装置，包括酸洗槽101，所述酸洗槽101内设有用于喷洒酸洗液的喷吹机构102，所述喷吹机构102连接有上述酸洗液供应机构。

如图2，所述酸洗槽101内设有溢流槽103，所述溢流槽103底部连接有酸液回流管105，所述酸洗槽101底部连接有酸液排空管107，所述酸液排空管107上设有排空阀106；所述酸液回流管105及所述酸液排空管107均与所述配酸罐111连接。通过上述结构，形成酸洗液的循环供应系统，降低酸洗液耗量。其中，一般在酸洗槽101两端设置有上述溢流槽103，酸洗槽101较长时，在其中部也设有溢流槽103，各溢流槽103底部设有回流口，用以连接上述酸液回流管105；相邻两溢流槽103之间，酸洗槽101的底部成V型结构，可便于喷淋的酸洗液及酸洗下的氧化铁皮等的汇集，上述酸液排空管7可连接于上述V型结构的底端或稍高于该V型结构的底端。正常生产时，上述酸液排空管107上的排空阀106是关闭的，当停止酸洗工作时，可打开上述排空阀106，将酸洗槽101中的酸洗液排放至配酸罐111中循环利用。其中，若经上述酸液排空管107排出的酸洗液较脏，即含有较多的氧化铁皮等杂质时，可通过外排管外排，即在上述V型结构的底端还连接有外排管，外排管上设有外排阀；或者，上述较脏的酸洗液可经固液分离后再循环利用，即上述酸液排空管107连接有固液分离装置，固液分离装置的液体出口与配酸罐111连接。另外，所述酸洗槽101顶部设有酸雾排放管118，上述酸雾排放管118可在酸洗槽101两端均设置。

本实施例提供的不锈钢带钢酸洗装置可用于上述实施例一中的第一段无硝酸酸洗步骤S102和第二段无硝酸酸洗步骤S103中对带钢1进行无硝酸酸洗处理。

实施例三

如图3，本发明实施例提供一种无硝酸酸洗带钢1的清洗装置，该清洗装置安装在酸洗段出口，用于对经无硝酸酸洗处理的带钢1进行清理。该清洗装置包括清洗槽202，清洗槽202入口端靠近酸洗段出口设置，在清洗槽202内设有支承辊203和挤干辊204，支承辊203靠近清洗槽202的入口端设置，挤干辊204靠近清洗槽202的出口端设置。该清洗装置还包括用于喷吹清洗介质的喷吹机构，该喷吹机构位于清洗槽202内；如图3，上述喷吹机构包括多组喷管组，多组所述喷管组沿带钢1运行方向在所述清洗槽202内依次布置，其中，每一喷管组包括沿带钢1宽度方向布置的至少一上喷管205和至少一下喷管205，各上喷管205位于带钢1运行通道的上方，用于向带钢1上表面喷洒清洗介质，各下喷管205位于带钢1运行通道的下方，用于向带钢1下表面喷洒清洗介质。

上述喷吹机构连接有喷吹介质供应机构，该喷吹介质供应机构包括工业水供应管路和双氧水供应管路，所述工业水供应管路和所述双氧水供应管路上均设有控制阀；其中，上述各喷管组均与所述工业水供应管路及双氧水供应管路连通。工业水供应管路向喷吹机构供应工业水，可满足奥氏体不锈钢无硝酸酸洗后的清洗处理；双氧水供应管路向喷吹机构供应双氧水，利用双氧水的强氧化作用，使带钢1表面钝化，可使得低铬铁素体不锈钢无硝酸酸洗时，消除带钢1酸洗后表面光亮度不均匀现象，可满足低铬铁素体不锈钢无硝酸酸洗后的清洗处理；通过两供应管路上的控制阀控制各自管路的通断，实现两供应管路的切换工作，从而使得本清洗装置可使用不同不锈钢的酸洗清洗处理需要。

作为实施例之一，所述工业水供应管路包括向所述清洗槽202内供给工业水的清洗水供给管道及连接于所述清洗槽202底部的工业水循环管道，所述工业水循环管道与所述喷吹机构连接，并于所述工业水循环管道上设有第一控制阀210。在该工业水循环管道上设置循环泵207，增大喷管205的喷吹压力，提高清洗效果及效率。

作为实施例之一，所述双氧水供应管路包括双氧水循环管道，所述双氧水循环管道入口端连接于所述清洗槽202底部，出口端与所述喷吹机构连接，所述双氧水循环管道上设有双氧水循环罐208，所述双氧水循环罐208入口侧的管道上设有第二控制阀209，出口侧的管道上设有循环泵207。

对于上述介质供应机构，工业水和双氧水可分别通过单独的供应管路供应，即上述工业水循环管道与上述双氧水循环管道均为独立的管道；为降低管道布置成本及布置空间，优选为采取如下结构：如图3，所述工业水循环管道与所述双氧水循环管道共用一段回流管道连接于所述清洗槽202底部，所述回流管道出口端分支形成工业水供应支路和双氧水供应支路，所述第一控制阀210设于所述工业水供应支路上，所述双氧水循环罐208及所述第二控制阀209设于所述双氧水供应支路上；进一步地，所述工业水供应支路与所述双氧水供应支路共用一段输出管道连接至所述喷吹机构，所述循环泵207设于所述输出管道上，即工业水供应管路与双氧水供应管路共用一套循环泵207。

如图3，上述清洗水供给管道206优选为安装在清洗槽202入口端槽壁上，上述回流管道则位于清洗槽202出口侧设置；清洗槽202底部优选为具有两段斜坡，两段斜坡底端连接形成一V型底，方便清洗下来的污物收集，上述回流管道与清洗槽202的连接位置位于该V型底底端上方，以保证回流的清洗介质的相对洁净度。进一步地，在清洗槽202底部还设有用于排出脏污的清洗介质的排放管道211，所述排放管道211上设有第三控制阀212，该排放管道211优选为连接在上述V型底的底端。当清洗介质较脏时，可打开上述排放管道211上的第三控制阀212，排放掉一定量的清洗介质，再补充新的清洗介质。

本实施例提供的清洗装置的工作过程如下：

(1)当酸洗奥氏体不锈钢时，清洗液介质为工业水，先通过清洗水供给管道206往清洗槽202里供给工业水，使清洗槽202内清洗水达到一定液位，上述双氧水循环管道上的第二控制阀209关闭，上述工业水循环管道上的第一控制阀210打开。清洗时，循环泵207将清洗水送至各喷管205，各喷管205将清洗水喷到带钢1表面，并收集在清洗槽202底部，通过上述工业水循环管道循环利用。

(2)当酸洗低铬铁素体不锈钢时，清洗液介质为双氧水，上述工业水循环管道上的第一控制阀210关闭，上述双氧水循环管道上的第二控制阀209打开；清洗时，双氧水循环罐208中的双氧水通过循环泵207送至各喷管205，各喷管205将双氧水喷到带钢1表面，并收集在清洗槽202底部，通过上述回流管道回流到双氧水循环罐208中。

当采用上述实施例一提供的热轧409L铁素体不锈钢无硝酸酸洗方法对热轧409L铁素体不锈钢带钢1进行酸洗时，经预酸洗+第一段无硝酸酸洗+第二段无硝酸酸洗后，带钢1可进入上述清洗装置中进行清洗，清洗介质采用双氧水。

实施例四

如图4，本实施例提供一种酸洗前带钢预热装置，可用于上述实施例一中对带钢1进行预热。该预热装置包括预热室301，所述预热室301两端开口形成贯通该预热室301的带钢运行通道，所述预热室301内设有对带钢1进行预热的预热机构。该预热室301为密闭箱体结构，仅设置两处开口，以保证带钢1在该预热室301内的预热效果；经由两开口限制形成的带钢运行通道优选为水平通道，其中，在该预热室301内可设置两组支承辊组304，其中一组支承辊组304靠近该预热室301入口端设置，另一组靠近该预热室301出口端设置；每组支承辊组304包括一上辊和一下辊，两辊正对设置且间距稍大于带钢1厚度，以对带钢1进行支承及导向。

接续上述预热装置的结构，上述预热机构可以采用电磁加热、短火焰直接加热、热空气换热等预热方式；如图4，为本实施例的一种优选方式：所述预热机构包括至少一组蒸汽喷嘴组，每组所述蒸汽喷嘴组包括至少一个用于喷吹预热蒸汽的蒸汽喷嘴303，各所述蒸汽喷嘴303均通过喷嘴架架设于所述预热室301内。通过蒸汽对带钢1进行预热，一方面与带钢1表面的接触换热效果较好；另一方面，可有效湿润带钢1表面，使得带钢1进入预酸洗槽时酸洗液与带钢1表面接触均匀，进一步改善酸洗效果；再一方面，蒸汽冷凝产生的冷凝水可一定程度冲刷带走带钢1表面的氧化皮碎屑，减低后续酸洗过程中的酸洗液消耗。

上述预热机构中，其优选为包括多组蒸汽喷嘴组，各所述蒸汽喷嘴组沿带钢1运行方向依次布置。其中，每组所述蒸汽喷嘴组包括沿带钢1宽度方向布置的至少一个上蒸汽喷嘴303和至少一个下蒸汽喷嘴303，各所述上蒸汽喷嘴303均位于所述带钢运行通道上方且喷吹方向朝下，各所述下蒸汽喷嘴303均位于所述带钢运行通道下方且喷吹方向朝上。一般地，每组蒸汽喷嘴组包括一排上蒸汽喷嘴组和一排下蒸汽喷嘴组，每排蒸汽喷嘴组包括沿带钢1宽度方向布置的多个蒸汽喷嘴303；优选地，每组蒸汽喷嘴组中，上蒸汽喷嘴303的数量的数量大于下蒸汽喷嘴303的数量，一方面是因为下蒸汽喷嘴303喷吹的蒸汽与带钢1下表面的对冲效果较好，换热效果优于上蒸汽喷嘴303，另一方面，带钢1上表面会有凝结水附着，该部分凝结水会带走部分带钢1的热量。上述各蒸汽喷嘴303均与蒸汽管道305连接，蒸汽管道305连接至蒸汽产生系统，可稳定供应高温蒸汽。

作为实施例之一，如图4，在所述预热室301底部连接有用于排放冷凝水的排放管道306，所述排放管道306上设有第一控制阀307。进一步地，所述预热室301底部还连接有用于通入工业水冲洗预热室301的反冲洗管道309，所述反冲洗管道309上设有第二控制阀308。其中，上述反冲洗管道309可独立设置，即与上述排放管道306间隔设置，也可分支连接在该排放管道306上，分支连接点位于第一控制阀307与预热室301底部之间。

进一步优化上述结构，所述预热室301底部呈V型结构，包括有两段斜坡，两段所述斜坡分别自该V型结构的底端延伸至所述预热室301的两端。上述排放管道306优选为连接于所述V型结构的预热室301底部的底端，其既作为冷凝水的排放管道306，也作为氧化皮碎屑的排放管道306；当然，也可将该排放管道306连接的位置设置为稍高于预热室301底部的底端，以提高排放的冷凝水的洁净度，此时，需在预热室301底部的底端另外连接一用于排出氧化皮碎屑的碎屑排出管。通过设置斜坡，便于冷凝水及氧化皮碎屑的汇集。生产一段时间后，在预热室301底部会积累一定量的冷凝水和氧化皮碎屑，为防止氧化皮碎屑长时间沉积在预热室301底部而导致难于清理，可通过上述排放管道306及反冲洗管道309进行处理，具体为：先打开排放管道306上的第一控制阀307，将冷凝水排放干净，此时可能会有部分残留的氧化皮碎屑留在预热室301底部；关闭上述第一控制阀307，打开反冲洗管道309上的第二控制阀308，通入工业水冲洗预热室301底部一段时间，然后关闭上述第二控制阀308，打开第一控制阀307，将通入的工业水排空即可，再关闭上述第一控制阀307；可根据反冲洗效果确定是否进行多次反冲洗操作。

上述排放的冷凝水可回收，经固液分离后，送至蒸汽产生系统循环利用。另外，所述预热室301顶部连接有排雾管道302，经排雾管道302排出的雾气也可返回蒸汽产生系统回收利用。

实施例五

本实施例提供一种热轧409L铁素体不锈钢无硝酸酸洗方法，待处理带钢的厚度为2mm；该方法包括以下步骤：

1)带钢浸入硫酸酸洗液中酸洗，该硫酸酸洗液中，H₂SO₄浓度为155g/L；该硫酸酸洗液的温度为77℃；酸洗处理时间为42.5s。

2)带钢经过硫酸预酸洗后，浸入第一无硝酸酸洗液中进行酸洗。该第一无硝酸酸洗液中，H₂SO₄浓度为15g/L，Fe³⁺浓度为30g/L，Fe²⁺浓度为35g/L，H₂O₂浓度为4g/L；该第一无硝酸酸洗液的温度为28℃，酸洗时间为42.5s。

3)带钢经过第一无硝酸酸洗液酸洗后，浸入第二无硝酸酸洗液进行酸洗。该第二无硝酸酸洗液中，H₂SO₄浓度为20g/L，Fe³⁺浓度为5g/L，Fe²⁺浓度为30g/L，H₂O₂浓度为3g/L；该第二无硝酸酸洗液的温度为28℃，酸洗时间为42.5s。

4)带钢经过第二段无硝酸酸洗后，浸入双氧水进行清洗。该双氧水中，H₂O₂浓度为2g/L，温度为28℃。

热轧409L铁素体不锈钢带钢经过上述硫酸酸洗+二段无硝酸酸洗+双氧水清洗之后，带钢表面没有剩余氧化皮，而且带钢表面光洁度较高，符合No.1等级要求。

实施例六

本实施例提供一种热轧409L铁素体不锈钢酸洗方法，待处理带钢的厚度为2mm；该方法包括以下步骤：

1)带钢浸入硫酸酸洗液中酸洗，该硫酸酸洗液中，H₂SO₄浓度为165g/L；该硫酸酸洗液的温度为83℃；酸洗处理时间为35s。

2)带钢经过硫酸酸洗后浸入第一无硝酸酸洗液中进行酸洗。该第一无硝酸酸洗液中，H₂SO₄浓度为20g/L，Fe³⁺浓度为40g/L，Fe²⁺浓度为0g/L，H₂O₂浓度为6g/L；该第一无硝酸酸洗液的温度为33℃，酸洗时间为35s。

3)带钢经过第一无硝酸酸洗液酸洗后，浸入第二无硝酸酸洗液进行酸洗。该第二无硝酸酸洗液中，H₂SO₄浓度为15g/L，Fe³⁺浓度为10g/L，Fe²⁺浓度为10g/L，H₂O₂浓度为5g/L；该第二无硝酸酸洗液的温度为33℃，酸洗时间为35s。

4)带钢经过第二段无硝酸酸洗后，浸入双氧水进行清洗。双氧水中，H₂O₂浓度为4g/L，温度为33℃。

热轧409L铁素体不锈钢带钢经过上述硫酸酸洗+二段无硝酸酸洗+双氧水清洗之后，带钢表面没有剩余氧化皮，而且带钢表面光洁度较高，符合No.1等级要求。

实施例七

本实施例提供一种热轧409L铁素体不锈钢带钢酸洗方法，待处理带钢的厚度为2mm；该方法包括以下步骤：

1)带钢浸入硫酸酸洗液中酸洗，该硫酸酸洗液中，H₂SO₄浓度为160g/L；该硫酸酸洗液的温度为80℃；酸洗处理时间为38s。

2)带钢经过硫酸酸洗后浸入第一无硝酸酸洗液中进行酸洗。该第一无硝酸酸洗液中，H₂SO₄浓度为18g/L，Fe³⁺浓度为35g/L，Fe²⁺浓度为20g/L，H₂O₂浓度为5g/L；该第一无硝酸酸洗液的温度为30℃，酸洗时间为38s。

3)带钢经过第一段无硝酸酸洗后，浸入第二无硝酸酸洗液进行酸洗。该第二无硝酸酸洗液中，H₂SO₄浓度为18g/L，Fe³⁺浓度为8g/L，Fe²⁺浓度为20g/L，H₂O₂浓度为4g/L；该第二无硝酸酸洗液的温度为30℃，酸洗时间为38s。

4)带钢经过第二段无硝酸酸洗后，浸入双氧水进行清洗。双氧水中，H₂O₂浓度为3g/L，温度为30℃。

热轧409L铁素体不锈钢带钢经过上述硫酸酸洗+二段无硝酸酸洗+双氧水清洗之后，带钢表面没有剩余氧化皮，而且带钢表面光洁度较高，符合No.1等级要求。

上述实施例五～实施例七中，可根据带钢厚度不同调整酸洗时间，带钢厚度增加，相应增加各段酸洗段的酸洗时间，带钢厚度减小，相应减小各段酸洗段的酸洗时间。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种热轧409L铁素体不锈钢无硝酸酸洗方法，其特征在于，包括以下步骤：

预酸洗步骤：带钢浸入预酸洗液中酸洗；

第一段无硝酸酸洗步骤：经预酸洗步骤处理后的带钢浸入第一无硝酸酸洗液中，所述第一无硝酸酸洗液中，H₂SO₄浓度为10～30g/L，Fe³⁺浓度为20～50g/L，Fe²⁺浓度为0～50g/L，H₂O₂浓度为3～7g/L；

第二段无硝酸酸洗步骤：经第一段无硝酸酸洗步骤处理后的带钢浸入第二无硝酸酸洗液中，所述第二无硝酸酸洗液中，H₂SO₄浓度为10～30g/L，Fe³⁺浓度为0～20g/L，Fe²⁺浓度为0～40g/L，H₂O₂浓度为2～5g/L。

2.根据权利要求1所述的热轧409L铁素体不锈钢无硝酸酸洗方法，其特征在于：所述预酸洗步骤中，所述预酸洗液为硫酸酸洗液；所述硫酸酸洗液中，H₂SO₄浓度为150～170g/L，金属离子浓度为30～40g/L。

3.根据权利要求2所述的热轧409L铁素体不锈钢无硝酸酸洗方法，其特征在于：所述硫酸酸洗液的温度为75～85℃，预酸洗时间为25～50s。

4.根据权利要求1所述的热轧409L铁素体不锈钢无硝酸酸洗方法，其特征在于：所述第一段无硝酸酸洗步骤和第二段无硝酸酸洗步骤中，酸洗液的温度均为25～35℃。

5.根据权利要求1所述的热轧409L铁素体不锈钢无硝酸酸洗方法，其特征在于：所述第一段无硝酸酸洗步骤和第二段无硝酸酸洗步骤中，酸洗时间均为25～50s。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的热轧409L铁素体不锈钢无硝酸酸洗方法，其特征在于：所述第一段无硝酸酸洗步骤中，所述第一无硝酸酸洗液中，H₂SO₄浓度为15～20g/L，Fe³⁺浓度为30～40g/L，Fe²⁺浓度为0～35g/L，H₂O₂浓度为4～6g/L；所述第一无硝酸酸洗液的温度为28～33℃，酸洗时间为35～42.5s。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的热轧409L铁素体不锈钢无硝酸酸洗方法，其特征在于：所述第二段无硝酸酸洗步骤中，所述第二无硝酸酸洗液中，H₂SO₄浓度为15～20g/L，Fe³⁺浓度为0～10g/L，Fe²⁺浓度为10～30g/L，H₂O₂浓度为3～5g/L；所述第二无硝酸酸洗液的温度为28～33℃,酸洗时间为35～42.5s。

8.根据权利要求1所述的热轧409L铁素体不锈钢无硝酸酸洗方法，其特征在于，所述第一无硝酸酸洗液和所述第二无硝酸酸洗液均采用如下方法配制：向配酸罐中加入浓硫酸和水以配制得到预制混酸液，所述预制混酸液在酸洗液供应管路内与通过分支管路加入的双氧水混合得到无硝酸酸洗液。

9.根据权利要求1所述的热轧409L铁素体不锈钢无硝酸酸洗方法，其特征在于：经第二段无硝酸酸洗步骤处理后的带钢进入清洗段清洗，清洗介质为双氧水。

10.根据权利要求9所述的热轧409L铁素体不锈钢无硝酸酸洗方法，其特征在于：清洗介质中，H₂O₂浓度为2～5g/L，清洗介质的温度为25～35℃。