CN106148973A - 一种热轧普通不锈钢板的酸洗方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种热轧普通不锈钢板的酸洗方法，采用双混酸酸洗，在最终酸洗段均采用HNO3+HF混合溶液进行酸洗；将最终酸洗段分为最终酸洗1段和最终酸洗2段。在最终酸洗1段，酸洗液：HNO3，140～280g/l；HF，20～70g/l；酸中金属离子含量：5～45g/l；在最终酸洗2段，酸洗液：HNO3，200～320g/l；HF，15～60g/l；酸中金属离子含量：5～40g/l；钢板经过最终酸洗工艺段的时间是3.8～8.8分钟。本发明提供的酸洗方法在抛丸喷淋酸洗生产线上，该酸洗方法可以大幅度的降低复酸率，也避免了酸洗后钢板上，会残留Cl、SO4的结合物、或Cl、SO4离子等问题。
Description
技术领域
本发明属于不锈钢酸洗技术领域，涉及一种热轧普通不锈钢板的酸洗方法。
背景技术
不锈钢酸洗就是使用酸溶液对表面带有氧化皮的不锈钢进行表面酸化学处理，去除不锈钢表面在高温热加工过程中形成的氧化层和贫铬层，并同步钝化，形成无氧化层残留，以及银白色或银灰色的表面状态。
在不锈钢产品中，以304、316L和S32168等300系不锈钢的酸洗最具代表性。300系不锈钢均为单相奥氏体不锈钢，由于其含有较多的Cr、Ni、Mo、Ti等合金元素，使得其在热加工过程中形成的氧化皮的组成和结构与碳钢明显不同，除了常见的Fe的氧化物以外，还含有FeCr2O4尖晶石及Cr、Ti、Cu、Nb等元素的金属氧化物，也包括C、Si等非金属氧化物，这些氧化物不容易酸洗，因而一般采用多步酸洗或者电解+混酸酸洗的工艺。
典型的普通不锈钢酸洗的主要工艺流程为：抛丸→预水冲洗→酸洗→最终水清洗→风幕吹扫、烘干。
其中，酸洗工艺段又包括预酸洗、水冲洗、最终酸洗及钝化等过程。预酸洗和最终酸洗决定了酸洗表面质量和酸洗时间，而其中最关键的就是预酸洗溶液和最终酸洗溶液的成分及配方。
目前，国内外知名企业采用的普通不锈钢酸洗工艺主要有三种，相应的工艺过程和酸液成分如表1所示。
表1典型普通不锈钢酸洗工艺与酸液组成
工艺1在预酸洗和最终酸洗阶段都采用HCl+HF溶液，此工艺酸洗过程中不产生NOx，减少了污染，但酸洗液中含有HCl，酸洗后钢板会残留Cl的结合物、或Cl离子等。另外，在酸洗过程中放氢也较多，氢进入钢中可能导致材料性能变差。
工艺2采用HNO3+HF进行预酸洗，然后在酸洗后采用HNO3进行钝化。此工艺的特点是将酸洗和钝化功能分开进行，对于普通不锈钢牌号单一(较少)的产线，优点多。但对于多品种普通不锈钢来说，要求同类牌号或接近耐酸程度一样的钢板，采用同一辊道速度；不同类牌号或耐酸程度相距较大的钢板，采用不同辊道速度，或者通过拉大板间距的办法提高酸洗质量，相应的酸洗作业率低。另外，立式抛丸喷淋酸洗生产线上，采用此工艺，设备结构复杂，工程造价高。
工艺3采用H2SO4进行预酸洗，然后用HNO3+HF进行最终酸洗。采用H2SO4预酸洗也可以减少NOx的生成，降低气体污染，但酸洗液中含有H2SO4，酸洗后钢板会残留SO4的结合物、或SO4离子等。采用此工艺酸洗，在卧式抛丸喷淋酸洗生产线上，酸洗后钢板色差明显，合格率低，复酸率高于16％。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种热轧普通不锈钢板的酸洗方法，热轧钢板普通不锈钢即304、316L和S32168等，在卧式抛丸喷淋酸洗生产线上，应用本发明酸洗方法可以大幅度的降低复酸率，也避免酸洗后钢板上，会残留Cl、SO4的结合物、或Cl、SO4离子等问题。
本发明的技术方案如下：
一种热轧普通不锈钢板的酸洗方法，其特征在于，包括如下步骤：抛丸处理—预水冲洗段—最终酸洗段—最终水清洗；
所述最终酸洗段的酸洗方法采用双混酸酸洗，所述最终酸洗段分为最终酸洗1段和最终酸洗2段，所述最终酸洗段均采用HNO3+HF混合溶液进行酸洗；在所述最终酸洗1段，酸洗液：HNO3，140～280g/l；HF，20～70g/l；酸中金属离子含量：5～45g/l；在所述最终酸洗2段，酸洗液：HNO3，200～320g/l；HF，15～60g/l；酸中金属离子含量：5～40g/l。
根据本发明所述热轧普通不锈钢板的酸洗方法，优选的是，所述钢板经过最终酸洗工艺段的时间是3.8～8.8分钟。
根据本发明所述热轧普通不锈钢板的酸洗方法，优选的是，所述最终酸洗段的酸洗液温度为45±5℃。
根据本发明所述热轧普通不锈钢板的酸洗方法，优选的是，在所述预水冲洗段钢板的运行速度为2～4.6m/min。
根据本发明所述热轧普通不锈钢板的酸洗方法，优选的是，在所述最终酸洗段钢板的运行速度保持在2～4.6m/min。
根据本发明所述热轧普通不锈钢板的酸洗方法，首先将钢板表面进行抛丸处理，然后将钢板经辊道送入预水冲洗段，钢板的运行速度保持在2～4.6m/min，钢板水冲洗后进入最终酸洗段进行酸洗，钢板的运行速度保持在2～4.6m/min，钢板出最终酸洗段后进行最终水清洗，然后风幕吹扫、烘干，完成酸洗。
发明详述：
一种热轧普通不锈钢板的酸洗方法，采用双混酸酸洗，在最终酸洗段均采用HNO3+HF混合溶液进行酸洗；将最终酸洗段分为最终酸洗1段和最终酸洗2段。在最终酸洗1段，酸洗液：HNO3，140～280g/l；HF，20～70g/l；酸中金属离子含量：5～45g/l；在最终酸洗2段，酸洗液：HNO3，200～320g/l；HF，15～60g/l；酸中金属离子含量：5～40g/l；钢板经过最终酸洗工艺段的时间是3.8～8.8分钟。
进一步，本发明的热轧普通不锈钢板的酸洗方法，首先将钢板表面进行抛丸处理，然后将钢板经辊道送入预水冲洗段，钢板水冲洗后进入预酸洗段(空过)，钢板的运行速度保持在2～4.6m/min，出预酸洗段后钢板直接进入水冲洗段，出水冲洗段后钢板进入最终酸洗段进行酸洗，钢板的运行速度保持在2～4.6m/min，酸液温度控制在45±5℃，钢板出最终酸洗段后进行最终水清洗，然后风幕吹扫、烘干，完成酸洗。
所述预酸洗段“空过”意思是:通用产线的硬件包含有辊道(电器)，以及密闭罩等，工艺上不需要酸洗液喷淋，钢板空过。
本发明采用双混酸酸洗工艺，在最终酸洗段均采用HNO3+HF混合溶液进行酸洗。与已有酸洗工艺不同的是：
在最终酸洗1段，采用较低浓度HNO3+较高浓度HF混合酸液配比，主要目的是去除大部分破碎的残留氧化物，将清除大部分(约75％)钢板表面金属氧化物和非金属氧化物。与已有酸洗工艺比较，比HCl+HF酸洗工艺去除残留氧化物的量多，也比H2SO4酸洗工艺去除残留氧化物的更均匀，这主要是采用HNO3+HF混合溶液，由于HNO3具有氧化性，可以提高HF的浓度，增强了腐蚀能力，同时HNO3+HF混合溶液，可以将普通不锈钢含有FeCr2O4尖晶石及Cr、Ti、Cu、Nb等元素的金属氧化物，也包括C、Si等非金属氧化物进行化学反应，以及腐蚀。采用HCl+HF混合溶液和H2SO4溶液，酸洗后钢板上，会残留Cl、SO4的结合物、或Cl、SO4离子等问题。H2SO4浓度在300g/l左右，温度在70℃左右，H2SO4容易蒸发，腐蚀能力降低，且酸洗工艺不稳定，酸洗后钢板色差明显，合格率低，复酸率高。
在最终酸洗2段，采用较高浓度HNO3+较低浓度HF混合酸液配比，目的是去除剩余的氧化物，将清除钢板表面极少量(最后约25％)金属氧化物和非金属氧化物、清除极薄的贫铬层金属，实现表面钝化等功能。特点是在钢板的横向和纵向两表面，腐蚀和钝化均匀进行，并连续对接完成。比单纯的HNO3钝化工艺多了腐蚀的功能，这主要是采用HNO3+HF混合溶液，合理设计HF的浓度，增强了腐蚀能力，也利用了HNO3的氧化性，钝化效果好。采用HNO3溶液，溶液温度较低，是单纯的钝化工艺，溶液中没有HF，也缺少了腐蚀能力。
本发明的有益效果：
本发明提供的一种热轧普通不锈钢板的酸洗方法，采用双混酸酸洗工艺，对以304、316L和S32168等300系不锈钢板进行酸洗，在卧式抛丸喷淋酸洗生产线上，该酸洗方法可以大幅度的降低复酸率，也避免了酸洗后钢板上，会残留Cl、SO4的结合物、或Cl、SO4离子等问题。本发明所述的热轧普通不锈钢板的酸洗方法省去了专门的钝化处理工序，显著降低了生产成本。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1：304普通不锈钢热轧钢板的酸洗
钢板厚度15mm，宽度1900mm、长度6000mm。
钢板表面抛丸后，经辊道送入预水冲洗罩(段)，然后进入预酸洗罩(段)进行传输(空过)。然后钢板进入水冲洗段，出水冲洗段后钢板进入最终酸洗罩1段酸洗，酸液成分为：HNO3220g/l，HF 45g/l，酸中金属离子含量35g/l，温度46℃，钢板出最终酸洗罩1段后，进入最终酸洗罩2段酸洗，酸液成分为：HNO3280g/l，HF 20g/l，酸中金属离子含量28g/l，温度41℃。最终酸洗后进行最终水清洗、风幕吹扫、烘干。钢板以3.8m/min的速度在辊道上连续前进，每块板在线酸洗时间为4.6min，钢板表面氧化皮完全洗净。
实施例2：316L普通不锈钢热轧钢板的酸洗
钢板厚度28mm，宽度2260mm、长度8000mm。
钢板表面抛丸后，经辊道送入预水冲洗罩(段)，然后进入预酸洗罩(段)进行传输(空过)。然后钢板进入水冲洗段，出水冲洗段后钢板进入最终酸洗罩1段酸洗，酸液成分为：HNO3260g/l，HF 55g/l，酸中金属离子含量29g/l，温度49℃，钢板出最终酸洗罩1段后，进入最终酸洗罩2段酸洗，酸液成分为：HNO3310g/l，HF 22g/l，酸中金属离子含量35g/l，温度45℃。最终酸洗后进行最终水清洗、风幕吹扫、烘干。钢板以2.8m/min的速度在辊道上连续前进，每块板在线酸洗时间为6.25min，钢板表面氧化皮完全洗净。
实施例3：S32168普通不锈钢热轧钢板的酸洗
钢板厚度30mm，宽度2000mm、长度6800mm。
钢板表面抛丸后，经辊道送入预水冲洗罩(段)，然后进入预酸洗罩(段)进行传输(空过)。然后钢板进入水冲洗段，出水冲洗段后钢板进入最终酸洗罩1段酸洗，酸液成分为：HNO3220g/l，HF 60g/l，酸中金属离子含量22g/l，温度45℃，钢板出最终酸洗罩1段后，进入最终酸洗罩2段酸洗，酸液成分为：HNO3260g/l，HF 19g/l，酸中金属离子含量28g/l，温度40℃。最终酸洗后进行最终水清洗、风幕吹扫、烘干。钢板以2.6m/min的速度在辊道上连续前进，每块板在线酸洗时间为6.73min，钢板表面氧化皮完全洗净。
本发明的酸洗工艺的酸洗液，没有采用HCl和H2SO4等酸，自然避免了酸洗后钢板上，会残留Cl、SO4的结合物、或Cl、SO4离子等问题。
本司之前的工艺采用硫酸+混酸(HNO3+HF)工艺技术，混酸使用一段时间后，混酸会变成废混酸液，废混酸液可以再生利用，其中废混酸(HNO3+HF)液外送基准要求SO4 2-，H2SO4浓度不高于0.5g/L。实际测量过在15g/L左右。
本发明提供的一种热轧普通不锈钢板的酸洗方法，采用双混酸酸洗工艺，对以304、316L和S32168等300系不锈钢板进行酸洗，在卧式抛丸喷淋酸洗生产线上，该酸洗方法可以大幅度的降低复酸率，也避免了酸洗后钢板上，会残留Cl、SO4的结合物、或Cl、SO4离子等问题。并且省去了专门的钝化处理工序，显著降低了生产成本。
Claims (6)
1.一种热轧普通不锈钢板的酸洗方法，其特征在于，包括如下步骤：抛丸处理—预水冲洗段—最终酸洗段—最终水清洗；
所述最终酸洗段的酸洗方法采用双混酸酸洗，所述最终酸洗段分为最终酸洗1段和最终酸洗2段，所述最终酸洗段均采用HNO3+HF混合溶液进行酸洗；在所述最终酸洗1段，酸洗液：HNO3，140～280g/l；HF，20～70g/l；酸中金属离子含量：5～45g/l；在所述最终酸洗2段，酸洗液：HNO3，200～320g/l；HF，15～60g/l；酸中金属离子含量：5～40g/l。
2.根据权利要求1所述热轧普通不锈钢板的酸洗方法，其特征在于，所述钢板经过最终酸洗工艺段的时间是3.8～8.8分钟。
3.根据权利要求1所述热轧普通不锈钢板的酸洗方法，其特征在于，所述最终酸洗段的酸洗液温度为45±5℃。
4.根据权利要求1所述热轧普通不锈钢板的酸洗方法，其特征在于，在所述预水冲洗段钢板的运行速度为2～4.6m/min。
5.根据权利要求1所述热轧普通不锈钢板的酸洗方法，其特征在于，在所述最终酸洗段钢板的运行速度保持在2～4.6m/min。
6.根据权利要求1所述热轧普通不锈钢板的酸洗方法，其特征在于，首先将钢板表面进行抛丸处理，然后将钢板经辊道送入预水冲洗段，钢板的运行速度保持在2～4.6m/min，钢板水冲洗后进入最终酸洗段进行酸洗，钢板的运行速度保持在2～4.6m/min，钢板出最终酸洗段后进行最终水清洗，然后风幕吹扫、烘干，完成酸洗。
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| CN114214631A (zh) * | 2021-12-20 | 2022-03-22 | 太原科技大学 | 一种奥氏体型铁镍基合金焊管的酸洗工艺 |
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Application publication date: 20161123 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |