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關(guān)于酸洗機(jī)械設(shè)備和工藝介紹第一頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四第一部分:設(shè)備介紹第二頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四酸洗設(shè)備大體分為三部分:1入口設(shè)備:帶鋼卷供給設(shè)備、開(kāi)卷機(jī)、直頭機(jī)、分切剪、焊接機(jī)、入口活套、拉矯機(jī)、各種輥系;2工藝段設(shè)備:酸洗槽、清洗槽、擠干輥、干燥器、酸霧洗滌裝置等;出口設(shè)備:出口活套、月牙剪、圓盤(pán)剪等。(主視圖、俯視圖)酸洗機(jī)組設(shè)備組成第三頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四酸洗機(jī)組入口段設(shè)備
帶鋼供給設(shè)備(包括1#步進(jìn)梁、2#步進(jìn)梁、對(duì)中裝置)根據(jù)首鋼冷軋廠冷軋系統(tǒng)的整個(gè)生產(chǎn)計(jì)劃安排,由熱軋卷庫(kù)內(nèi)吊車把要軋制的鋼卷依次吊放到酸洗-軋機(jī)聯(lián)合機(jī)組的1#入口步進(jìn)梁上。步進(jìn)梁上的鋼卷通過(guò)步進(jìn)梁運(yùn)輸,和在運(yùn)輸過(guò)程中人工確認(rèn)鋼卷號(hào)、拆除捆帶,然后將鋼卷輸送到梭車上。其主要由提升機(jī)構(gòu)和橫移機(jī)構(gòu)組成。測(cè)寬測(cè)徑裝置位于NO.2步進(jìn)梁第三卷位處,進(jìn)行測(cè)量鋼卷寬度直徑,為后序工作作準(zhǔn)備。其主要組成部分為機(jī)架、導(dǎo)桿、接觸板、寬度測(cè)量臂和驅(qū)動(dòng)裝置。第四頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四地輥站位于No.2步進(jìn)梁的定梁上,安裝在滾動(dòng)軸承上,其主要作用是拆除鋼卷捆帶時(shí)使用。開(kāi)卷器開(kāi)卷器位于2#步進(jìn)梁4#卷位的旁邊,主要用于拆捆帶和對(duì)帶頭進(jìn)行預(yù)彎,便于鋼卷帶頭順利通過(guò)穿帶導(dǎo)板。梭車梭車位于No.2步進(jìn)梁后,用來(lái)接收步進(jìn)梁傳輸來(lái)的鋼卷,然后將鋼卷按需要分配到兩個(gè)鋼卷小車上,同時(shí)梭車具有旋轉(zhuǎn)90°功能,便于鋼卷小車接收鋼卷。酸洗機(jī)組入口段設(shè)備
第五頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四鋼卷小車鋼卷小車是將鋼卷從梭車鞍座上運(yùn)送到開(kāi)卷機(jī)卷筒上。鋼卷小車的形式有地坑式和地平式:地坑式小車壽命較長(zhǎng),可以自動(dòng)對(duì)中,自動(dòng)上卷,但地坑上需活動(dòng)蓋板,人工操作有一定的危險(xiǎn)性;地平式小車壽命較短,不能自動(dòng)上卷、對(duì)中,但因?yàn)槭窃诘仄缴?,所以操作較安全。首鋼酸連軋線采用地坑式鋼卷小車。鋼卷小車由三部分組成:軌道,車體,提升機(jī)構(gòu)。開(kāi)卷機(jī)開(kāi)卷機(jī)用于將成卷的帶鋼展開(kāi),使之可進(jìn)行進(jìn)一步的加工。為了保證機(jī)組的連續(xù)運(yùn)行,在酸洗線上一般設(shè)置兩臺(tái)開(kāi)卷機(jī)。開(kāi)卷機(jī)將帶鋼支撐在一個(gè)可漲縮的卷筒上:鋼卷由鋼卷小車送到卷筒上時(shí),卷筒的扇形塊漲開(kāi),將鋼卷內(nèi)圓緊緊撐住,保證鋼卷不會(huì)滑動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)。在帶頭與上一卷帶尾焊接之后,開(kāi)卷機(jī)提供張力(通過(guò)一個(gè)張力計(jì)反饋張力),以保證帶鋼平穩(wěn)地進(jìn)入工藝線。
酸洗機(jī)組入口段設(shè)備
第六頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四外支撐
外支撐機(jī)構(gòu)由液壓控制動(dòng)作,在開(kāi)卷時(shí)防止由鋼卷重量引起的芯軸彎曲。外支撐由基架、支撐軸承、曲柄系統(tǒng)組成
壓輥
鋼卷裝到開(kāi)卷機(jī)芯軸上后,壓輥就壓到鋼卷上。壓輥安裝在鋼卷后面的移動(dòng)架上,其定位是由與架子相連的液壓缸來(lái)實(shí)現(xiàn)的。壓輥同開(kāi)卷機(jī)芯軸一起轉(zhuǎn)動(dòng),使帶鋼頭部穿過(guò)直頭機(jī)。鋼卷尾端從1#開(kāi)卷機(jī)上甩尾后,壓輥接著轉(zhuǎn)動(dòng)直到帶鋼從直頭機(jī)穿帶完成。
防皺輥
防皺輥位于開(kāi)卷機(jī)后面低一些的位置上。在開(kāi)卷過(guò)程中,鋼卷外徑在不斷減小,因此,防皺輥必須以恒定的距離跟蹤鋼卷的外徑。防皺輥為表面強(qiáng)化的固熔鋼,由滾動(dòng)軸承支撐。調(diào)節(jié)由液壓缸來(lái)實(shí)現(xiàn)。防皺輥的更換由專用的輔助設(shè)備來(lái)完成,更換時(shí)將輔助設(shè)備放到鋼卷小車上來(lái)實(shí)現(xiàn)換輥。酸洗機(jī)組入口段設(shè)備
第七頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四直頭機(jī)直頭機(jī)用來(lái)矯直帶鋼頭部和尾部,使之達(dá)到焊機(jī)的焊接條件。穿帶時(shí),通過(guò)直頭機(jī)的上輥與下輥嚙合來(lái)矯直帶鋼。
對(duì)中側(cè)導(dǎo)輥
在穿帶和運(yùn)行過(guò)程中,對(duì)帶鋼進(jìn)行引導(dǎo)和對(duì)中。帶鋼對(duì)中裝置由液壓驅(qū)動(dòng),通過(guò)裝在液壓缸上的位置傳感器,根據(jù)2級(jí)機(jī)傳來(lái)的數(shù)據(jù)可以自動(dòng)調(diào)整與帶鋼相對(duì)應(yīng)的寬度。分切剪采用液壓驅(qū)動(dòng)的下切式分切剪,用于剪去破損的或超差的來(lái)料端部,便于焊接,同時(shí)也可以分卷和切去帶尾。該分切剪的布置使得上剪刃在液壓缸的一個(gè)行程下就可以完成一個(gè)剪切周期(上下一次算一個(gè)周期)。這樣使得分切剪動(dòng)作平穩(wěn),沖擊小,剪切周期短。該分切剪還配有自動(dòng)剪刃間縫調(diào)節(jié)系統(tǒng)。液壓控制的刀刃打開(kāi)裝置和刀刃滑道調(diào)整裝置使得換剪周期大大縮短,能夠?qū)崿F(xiàn)剪刃快速更換和離線維修(修磨和加墊片)。酸洗機(jī)組入口段設(shè)備
第八頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四轉(zhuǎn)向夾送輥(1#、2#)1#轉(zhuǎn)向夾送輥位于酸洗線的上軋制線,在入口分切剪和焊機(jī)之間,與轉(zhuǎn)向輥一樣用來(lái)將上軋制線的帶鋼頭端轉(zhuǎn)到下軋制線上。轉(zhuǎn)向夾送輥包括兩個(gè)輥:上驅(qū)動(dòng)輥的提升與下降由液壓缸完成,下輥是惰輥,起轉(zhuǎn)向作用。啟動(dòng)上輥便是夾送輥?zhàn)饔茫脕?lái)穿帶。運(yùn)行時(shí),上輥抽出;下輥用來(lái)作轉(zhuǎn)向輥,將帶鋼從上軋制線轉(zhuǎn)到下軋制線上。初次穿帶時(shí),上輥抽出。穿帶時(shí),若檢測(cè)到帶鋼頭,上輥應(yīng)用;若檢測(cè)到帶鋼尾端離開(kāi)夾送輥,上輥再次抽出。2#轉(zhuǎn)向夾送輥位于下軋制線的入口處,下軋制線過(guò)料臺(tái)和焊機(jī)之間。它接收從上軋制線來(lái)的帶鋼頭端并將其轉(zhuǎn)向送到下軋制線。它還可以充當(dāng)夾送輥的作用,將帶鋼送到焊機(jī)處。酸洗機(jī)組入口段設(shè)備
第九頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四酸洗機(jī)組入口段設(shè)備
激光焊機(jī)焊機(jī)的功能就是把帶鋼縫合在一起,從而形成連續(xù)的作業(yè)線生產(chǎn),激光焊機(jī)在酸洗連軋機(jī)組是關(guān)鍵設(shè)備,它直接影響著機(jī)組的生產(chǎn)效率和產(chǎn)量,本項(xiàng)目中選用的是日本三菱技術(shù)革新后的激光焊機(jī)。利用激光束聚焦獲得的高功率光斑投射工件,熔化金屬焊接,激光焊接是一種新型的焊接方式,具有高深寬比,焊縫寬度小,熱影響區(qū)小,變形小,焊接速度快。焊縫平整、美觀,焊后無(wú)需處理或只需簡(jiǎn)單處理工序。焊縫質(zhì)量高,無(wú)氣孔,可減少和優(yōu)化母材質(zhì)雜,組織焊后可細(xì)化,焊縫強(qiáng)度、韌性至少相當(dāng)于甚至超過(guò)母材金屬??删_控制,聚焦光點(diǎn)小,可高精度定位,易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。可實(shí)現(xiàn)某些異種材料間的焊接。
第十頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四酸洗機(jī)組入口段設(shè)備
轉(zhuǎn)向輥轉(zhuǎn)向輥用來(lái)將帶鋼導(dǎo)向到所需要的方向。有的轉(zhuǎn)向輥帶有壓緊輥,用來(lái)幫助喂料。
糾偏輥糾偏輥是在帶鋼運(yùn)行過(guò)程中,將帶鋼的中心線與設(shè)備的中心線對(duì)齊。通常糾偏輥有單輥式、雙輥式和三輥式張力輥在酸軋聯(lián)合機(jī)組中,各個(gè)工藝段區(qū)間帶鋼常常需要選取不同的張力,以適應(yīng)不同工藝要求。張力輥裝置就是用于在連續(xù)帶鋼生產(chǎn)線上實(shí)現(xiàn)張力調(diào)節(jié)的一種設(shè)備。張力輥的原理為:帶鋼包繞在張力輥上,在其包繞接觸處(即包角處)產(chǎn)生磨擦力,使出口張力與入口張力按某種規(guī)律變化,借此改變張力值,對(duì)機(jī)組實(shí)現(xiàn)張力控制。第十一頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四酸洗機(jī)組入口段設(shè)備
入口活套入口處的帶卷、帶頭尾、焊接等操作,需要帶鋼停留一定時(shí)間,為了使帶鋼在酸洗槽中不停留,需要有儲(chǔ)存一定量帶鋼的裝置。通過(guò)活套車在活套軌道上往復(fù)行走,可達(dá)到儲(chǔ)存帶鋼或釋放帶鋼的目的。在酸洗線上,一般設(shè)置三個(gè)活套,其中,入口活套帶鋼儲(chǔ)存量最大。三個(gè)活套裝置的機(jī)構(gòu)基本相同?;钐紫到y(tǒng)由活套車、活套車驅(qū)動(dòng)裝置、活套門(mén)、底部帶鋼支撐輥、穿帶裝置和換輥裝置組成。
第十二頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四活套車活套有雙層活套車和單層活套車等多種形式,活套車上帶有轉(zhuǎn)向輥、無(wú)驅(qū)動(dòng)的滑輪及活套車末端支撐輥。活套車的移動(dòng)利用鋼絲繩通過(guò)滑輪來(lái)完成?;钐总噹в熊囕?,可以在軌道上移動(dòng),活套車軸向?qū)蛑挥靡粋€(gè)軌道來(lái)進(jìn)行,軸向?qū)虻妮佔(zhàn)油ㄟ^(guò)偏心輪來(lái)調(diào)整。活套車帶有控制導(dǎo)槽,用來(lái)驅(qū)動(dòng)活套門(mén)的開(kāi)和關(guān)。酸洗機(jī)組入口段設(shè)備
第十三頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四活套門(mén)
活套門(mén)用于運(yùn)輸存儲(chǔ)的帶鋼,安裝在活套車行進(jìn)方向的兩邊,通過(guò)杠桿由活套車來(lái)完成進(jìn)出擺動(dòng)?;钐组T(mén)在末端位置有自鎖功能,通過(guò)一個(gè)彈簧輪和一個(gè)凸輪來(lái)實(shí)現(xiàn)自鎖,每個(gè)活套門(mén)在末端都處于安全機(jī)械位置。
酸洗機(jī)組入口段設(shè)備
第十四頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四活套車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
利用鋼絲繩通過(guò)無(wú)驅(qū)動(dòng)的滑輪及驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)向滑輪來(lái)完成對(duì)活套車的驅(qū)動(dòng)。主要特點(diǎn)1.利用鋼絲繩通過(guò)無(wú)驅(qū)動(dòng)的及驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)向滑輪驅(qū)動(dòng)活套車,活套車的兩邊都有鋼絲繩。2.三個(gè)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)單元:布置在松弛側(cè)和張力側(cè)之間,鋼絲繩繞在獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)滑輪上。3.松弛側(cè)-活套車的一端施加帶鋼張力和較低的鋼絲繩張力;張力側(cè)-活套車的另一端施加較高鋼絲繩張力。4.松弛側(cè)和張力側(cè)的鋼絲繩錨固在固定點(diǎn)。活套車通過(guò)驅(qū)動(dòng)滑輪可以在固定點(diǎn)之間前后移動(dòng)。5.通過(guò)液壓缸,在松弛側(cè)的鋼絲繩施加預(yù)張力。鋼絲繩預(yù)張力使鋼絲繩繃緊并防止它在滑輪上打滑。酸洗機(jī)組入口段設(shè)備
第十五頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四第十六頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四拉矯機(jī)拉矯機(jī)布置在入口活套后,酸洗槽前。帶鋼進(jìn)入拉矯機(jī),在張力的作用下經(jīng)過(guò)反復(fù)彎曲,在拉伸和彎曲的疊加作用下,產(chǎn)生彈塑性拉伸變形,不僅使熱軋帶鋼表面的氧化鐵皮去除或疏松,從而降低酸液的消耗量及提高機(jī)組速度,而且通過(guò)對(duì)帶鋼的拉伸能改善熱軋板形。由于拉伸矯直機(jī)具有矯直效果好、殘存應(yīng)力小、所需的矯直張力小、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn),在現(xiàn)代化的板帶材生產(chǎn)企業(yè)中得到廣泛應(yīng)用,已逐步成為板帶材精整工序中不可缺少的組成部分。(布置圖、結(jié)構(gòu)圖、傳動(dòng)、換輥裝置)第十七頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四酸洗機(jī)組工藝段設(shè)備這些設(shè)備一般布置在酸洗機(jī)組的中部。酸洗工藝段與酸再生是相輔相成的,缺一不可。酸洗線產(chǎn)生的廢酸必須經(jīng)酸再生機(jī)組經(jīng)過(guò)一系列物理、化學(xué)方法處理后,再返送回工藝段使用。這樣既充分利用了酸資源,還生成了副產(chǎn)品氧化鐵粉,同時(shí)對(duì)環(huán)境保護(hù)也有很大好處。第十八頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四酸洗機(jī)組工藝段設(shè)備紊流酸洗槽酸洗槽是紊流酸洗系統(tǒng)中的一個(gè)主要組成部分,其主要功能是去除帶鋼表面的氧化物層。整個(gè)酸洗槽分成3段,每段長(zhǎng)30米,還有一個(gè)2.5米長(zhǎng)的預(yù)漂洗槽。長(zhǎng)時(shí)間停車后,把帶鋼從漂洗段拖出的情況下,使用預(yù)漂洗槽進(jìn)行清洗。第十九頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四漂洗槽酸洗線的漂洗段設(shè)計(jì)成5級(jí)沖洗。漂洗槽分為5個(gè)噴淋段,每段設(shè)有兩組噴淋管,一組噴淋管為正常生產(chǎn)時(shí)向鋼板噴射的漂洗水;另一組噴淋管為事故時(shí)向鋼板噴射脫鹽水。漂洗槽還設(shè)有酸霧排放口,以防止酸霧逸散。各段之間設(shè)有擠干輥,使帶鋼帶出的漂洗水量達(dá)到最小,擠干輥配有可鎖定的由PP制成的雙作用滑行門(mén)凹口。另外在酸洗段還有與酸洗槽及漂洗槽相配套的循環(huán)加熱系統(tǒng),擠干輥、換熱器、烘干系統(tǒng)等。(酸洗工藝段三維圖)酸洗機(jī)組工藝段設(shè)備第二十頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四酸洗機(jī)組出口段設(shè)備
出口活套在酸洗工藝段的下方,一般布置兩個(gè)活套。1#出口活套用于帶鋼寬度及更換切邊剪剪刃時(shí)儲(chǔ)存一定量的帶鋼,以保持恒定的酸洗速度;2#出口活套布置在1#出口活套的下方,入口活套的上方。當(dāng)冷軋機(jī)出口剪切、分卷時(shí),該活套儲(chǔ)存一定量的帶鋼,以保證酸洗機(jī)組以較恒定的速度生產(chǎn)。第二十一頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四圓盤(pán)剪回轉(zhuǎn)式圓盤(pán)剪是用于冶金工廠連續(xù)生產(chǎn)線上的重要設(shè)備,其主要功能是剪切帶鋼的毛邊,也稱剪板機(jī),如連續(xù)酸洗——-冷軋機(jī)組、橫切機(jī)組、縱切機(jī)組以及其它帶鋼精整機(jī)組都配置有圓盤(pán)剪。特別是用于酸洗——冷軋聯(lián)合機(jī)組上的圓盤(pán)剪,其切邊質(zhì)量直接影響著冷軋帶鋼產(chǎn)品的質(zhì)量。酸洗機(jī)組出口段設(shè)備
第二十二頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四圓盤(pán)剪結(jié)構(gòu)特點(diǎn):1、刀軸不用電機(jī)驅(qū)動(dòng),而依靠圓盤(pán)剪前后設(shè)備提供的拉力進(jìn)行剪切。
2、兩組機(jī)架上設(shè)置有四對(duì)刀盤(pán),其中二對(duì)刀盤(pán)處于剪切位置,另外兩對(duì)刀盤(pán)處于備用位置,可以更換刀盤(pán)和調(diào)整剪切參數(shù);如果其中一套切邊剪和碎斷剪之間的溜槽發(fā)生廢料堵塞或發(fā)生其他故障,就可以啟用另一套備用設(shè)備,從而消除由于發(fā)生廢料堵塞而造成的對(duì)連續(xù)生產(chǎn)的影響。
3、裝有兩套機(jī)架旋轉(zhuǎn)雙速齒輪電機(jī),由雙速齒輪電機(jī)直接傳動(dòng)機(jī)架旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上裝有一個(gè)鎖緊液壓缸,當(dāng)機(jī)架旋轉(zhuǎn)到位后,鎖緊液壓缸驅(qū)動(dòng)一個(gè)凸?fàn)钚ㄐ螇K,將楔形塊插入機(jī)架上的楔形凹槽內(nèi),將機(jī)架鎖緊定位。需要換刀時(shí),只需一分鐘就可將機(jī)架及備用刀盤(pán)一起旋轉(zhuǎn)180--度,并可準(zhǔn)確定位在工作位置上。
酸洗機(jī)組出口段設(shè)備
第二十三頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四圓盤(pán)剪結(jié)構(gòu)特點(diǎn):
4、圓盤(pán)剪具有自動(dòng)調(diào)節(jié)刀刃間隙、自動(dòng)調(diào)節(jié)重疊量、在生產(chǎn)線上快速回轉(zhuǎn)更換刀具等功能;裝有四套刀刃間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)和四套刀盤(pán)重疊調(diào)整機(jī)構(gòu),在剪切時(shí)可根據(jù)來(lái)料鋼板厚度的變化,通過(guò)控制系統(tǒng)自動(dòng)準(zhǔn)確地調(diào)整刀刃間隙和刀盤(pán)重疊量。5、適應(yīng)剪切寬度的變化,設(shè)備上裝有寬度調(diào)整裝置,由雙速電機(jī)通過(guò)滾珠絲杠調(diào)整機(jī)架的開(kāi)口度,以滿足高精度調(diào)寬的要求。6、剪刃間隙的調(diào)整、刀盤(pán)重疊量的調(diào)整以及剪切寬度的調(diào)整均選用雙速電機(jī)調(diào)整—快速粗調(diào)、慢速精調(diào);采用彈簧——液壓鎖緊機(jī)構(gòu)鎖定刀盤(pán),從而達(dá)到既能快速更換刀盤(pán)、又能保證刀盤(pán)定位精確的要求。酸洗機(jī)組出口段設(shè)備
第二十四頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四碎斷剪碎斷剪的作用是將圓盤(pán)剪剪切下來(lái)的帶鋼毛邊剪切成碎塊以便收集、裝箱和運(yùn)輸。4個(gè)碎斷剪(與圓盤(pán)剪一起)分別安裝在兩個(gè)獨(dú)立的底座上,布置在帶鋼的兩側(cè),通過(guò)萬(wàn)向軸、預(yù)緊旋轉(zhuǎn)絲杠和滾動(dòng)軸承調(diào)節(jié)其寬度。位置調(diào)整好后,下部卡緊裝置在液壓缸作用下與底座卡緊,以便穩(wěn)定剪切。
月牙剪當(dāng)帶鋼的寬度由寬變窄時(shí),圓盤(pán)剪的寬度也要變窄,但圓盤(pán)剪的寬度只能逐漸地調(diào)整。這就需要用月牙剪在焊縫連接處將兩條帶鋼的邊緣剪成月牙形,以便將圓盤(pán)剪的寬度逐漸變窄。一般在切邊圓盤(pán)剪的前面都要設(shè)置該裝置。(入口段設(shè)備和活套演示)酸洗機(jī)組出口段設(shè)備
第二十五頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四第二部分
酸洗工藝第二十六頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四目錄1、酸洗理論基礎(chǔ)(1)酸洗概述(2)酸洗原理(3)影響酸洗的因素(4)紊流酸洗(5)酸洗后序處理—漂洗工藝(6)酸洗引起的帶鋼缺陷2、首鋼1850mm酸洗工藝設(shè)計(jì)(1)1850mm工藝流程(2)1850mm化學(xué)工藝段設(shè)計(jì)描述(3)1850mm酸洗模型第二十七頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四酸洗概述—酸洗定義酸洗是用化學(xué)方法除去金屬表面氧化鐵皮的過(guò)程,通常采用鹽酸(HCl),因此也叫化學(xué)酸洗。第二十八頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四酸洗概述—酸洗目的目的:去除熱軋帶鋼表面的氧化鐵皮(鐵銹)軋制時(shí)會(huì)將氧化鐵皮壓入帶鋼基體,影響冷軋板表面質(zhì)量及加工性能。氧化鐵皮破碎后進(jìn)入冷卻潤(rùn)滑的乳化液系統(tǒng),損壞設(shè)備并縮短乳化液使用壽命。損壞軋輥。第二十九頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四酸洗概述—除磷(氧化鐵皮)方法機(jī)械除鱗化學(xué)除鱗機(jī)械—化學(xué)聯(lián)合除鱗砂輪研磨彎曲破鱗噴丸破鱗
有酸除鱗無(wú)酸除鱗堿洗除鱗電解除鱗噴丸破鱗—酸洗拉矯—酸洗
彎曲—酸洗第三十頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四酸洗概述—酸洗種類鹽酸酸洗硫酸酸洗氫氟酸酸洗磷酸酸洗混合酸酸洗硝酸酸洗酸洗種類第三十一頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四酸洗概述—酸洗技術(shù)發(fā)展深槽酸洗淺槽酸洗淺槽紊流酸洗早期。酸液深1000~1200mm。70年代中期。酸液深400~1000mm。70年代末期,1983年德國(guó)MDS公司開(kāi)發(fā)了紊流酸洗。酸液深小于400mm。第三十二頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四酸洗概述—三種酸洗技術(shù)的比較參數(shù)比較深槽淺槽紊流酸洗時(shí)間*,%1008065酸霧量*,%1006060電耗量*,%1007070熱傳遞*,%100200700槽內(nèi)帶鋼提升器有必要沒(méi)必要沒(méi)必要槽內(nèi)帶鋼位置控制不可能準(zhǔn)確檢測(cè)可以準(zhǔn)確檢測(cè)可以準(zhǔn)確檢測(cè)槽內(nèi)斷帶事故處理困難,費(fèi)時(shí)容易容易酸洗后帶鋼表面殘留物**,mg/m2帶鋼300~200150≤50第三十三頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四酸洗概述—酸洗機(jī)組按帶鋼酸洗的過(guò)程分類可分為連續(xù)臥式酸洗機(jī)組、連續(xù)塔式酸洗機(jī)組和半連續(xù)式酸洗機(jī)組(它也稱推拉式或推式)。第三十四頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四酸洗概述—酸洗機(jī)組的比較:連續(xù)酸洗機(jī)組連續(xù)式酸洗機(jī)組的工藝特點(diǎn)是鋼卷逐卷展開(kāi)后,鋼卷與鋼卷之間頭尾焊接起來(lái)連續(xù)地通過(guò)酸洗槽。第三十五頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四酸洗概述—酸洗機(jī)組的比較:推拉式酸洗機(jī)組推拉式酸洗機(jī)組酸洗,每根帶鋼經(jīng)夾送輥依次咬入,不用焊接,推送向前,直至卷取,逐卷帶鋼間斷地通過(guò)酸洗機(jī)組。第三十六頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四酸洗概述—酸洗機(jī)組的優(yōu)缺點(diǎn)比較比較項(xiàng)目連續(xù)推拉設(shè)備簡(jiǎn)單@設(shè)備重量輕@廠房高度較低@投資省@組織生產(chǎn)靈活性@酸洗時(shí)間短,加熱啟動(dòng)快,調(diào)節(jié)酸液成分快@@重新啟動(dòng)時(shí)無(wú)需引帶@動(dòng)力剪外還可使用拉剪@改善帶鋼平直度能力較好@穿帶速度高@運(yùn)行速度高@第三十七頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四酸洗原理—氧化鐵皮的形成氧化鐵皮是金屬在加熱、熱處理或在熱狀態(tài)進(jìn)行加工時(shí)形成的一層附著在金屬表面上的金屬氧化物。第三十八頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四酸洗原理—氧化鐵皮的形成軋件經(jīng)粗軋后沿輥道向熱連軋軋機(jī)運(yùn)行時(shí),溫度為1000℃左右,這時(shí)在軋件表面上已生成了一層薄的氧化鐵皮,而軋前高壓水除鱗機(jī)可將它們清除掉。當(dāng)軋件在連軋機(jī)上軋制時(shí),板坯在各機(jī)架軋機(jī)間暴露的時(shí)間極短,而且大的壓下阻礙了帶鋼表面上形成厚的氧化鐵皮,而所形成的氧化薄膜立即被破壞并受到水的沖洗,因此,可以說(shuō)剛剛從精軋末機(jī)架出來(lái)的帶鋼,雖然溫度有780~850℃的較高溫度,但帶鋼表面的氧化鐵皮是極薄的。帶鋼從精軋末機(jī)架出來(lái)后,進(jìn)入噴水裝置,而后卷成帶鋼卷并緩慢冷卻,就是在這段時(shí)間里,帶鋼表面被氧化而生成氧化鐵皮。第三十九頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四酸洗原理—氧化鐵皮的形成結(jié)論:帶鋼表面的氧化鐵皮是熱軋帶鋼在終軋后、卷曲時(shí)及冷卻時(shí)產(chǎn)生的。第四十頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四酸洗原理—氧化鐵皮的形成在從精軋末機(jī)架出來(lái)的帶鋼表面上,鐵原子首先與空氣中的氧原子結(jié)合形成第一層氧化物,這層氧化物可能是致密的Fe3O4,或者是疏松的FeO。在第一種情況下,氧化鐵皮的進(jìn)一步增長(zhǎng)過(guò)程可能只靠氧和鐵的離子擴(kuò)散來(lái)進(jìn)行的;在第二種情況下,空氣中的氧可自由地通過(guò)多孔、疏松的氧化鐵皮,而使氧化鐵皮加厚和致密化。無(wú)論上述哪種情況,最終結(jié)果就是形成了我們通常所看到的帶鋼表面的氧化鐵皮。第四十一頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四酸洗原理—氧化鐵皮的形成FeOFeOFe3O4Fe2O3第四十二頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四酸洗原理—氧化鐵皮的形成γFe+FeOFeOFeO+Fe3O4Fe3O4+Fe2O3αFe+FeOαFe+Fe3O4含氧量222426283032溫度12001000800600400Fe3O4Fe2O3鐵氧狀態(tài)圖第四十三頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四酸洗原理—氧化鐵皮的形成氧化溫度對(duì)氧化鐵皮的影響圖溫度(攝氏度)7009001100FeOFe3O4Fe2O3體積總分子量FeOFe3O4Fe2O3第四十四頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四酸洗原理—帶鋼氧化鐵皮組織結(jié)構(gòu)由于熱軋帶鋼的化學(xué)成分、軋制溫度、軋制后的冷卻速度及卷取溫度的不同,所以帶鋼表面上所生成的氧化鐵皮的結(jié)構(gòu)、厚度性質(zhì)亦有所不同。第四十五頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四酸洗原理—帶鋼氧化鐵皮組織結(jié)構(gòu)第四十六頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四酸洗原理—帶鋼氧化鐵皮組織結(jié)構(gòu)紅色氧化皮表面,生成溫度570~1100℃帶鋼基體富氏體FeO磁性體Fe3O4氧化鐵Fe2O3第四十七頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四酸洗原理—帶鋼氧化鐵皮組織結(jié)構(gòu)紅色氧化皮表面,生成溫度570~1100℃,但從570℃開(kāi)始緩冷帶鋼基體磁性體Fe3O4氧化鐵Fe2O3第四十八頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四酸洗原理—帶鋼氧化鐵皮組織結(jié)構(gòu)藍(lán)灰色氧化鐵皮表面,生成溫度大于1100℃帶鋼基體富氏體FeO磁性體Fe3O4第四十九頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四酸洗原理—帶鋼氧化鐵皮組織結(jié)構(gòu)結(jié)論:經(jīng)過(guò)一般的熱軋和退火后,氧化鐵皮由FeO相組成,F(xiàn)e3O4層僅為氧化鐵皮層的4~18%,在許多情況下沒(méi)有Fe2O3。且氧化鐵皮層不分層的,在鐵被氧化的同時(shí),體積增大使氧化鐵皮層出現(xiàn)裂縫和起皮,從而使生成的氧化鐵相互滲透而且是不規(guī)則的。第五十頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四酸洗原理—有利于酸洗的氧化鐵皮影響帶鋼表面氧化鐵皮的因素終軋溫度及速度冷卻速度卷曲溫度軋輥粗糙度第五十一頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四酸洗原理—有利于酸洗的氧化鐵皮終軋溫度和軋制速度溫度(攝氏度)400
6008001200氧化速度軋制速度
氧化時(shí)間氧化鐵皮厚度
卷曲溫度FeOFe3O4準(zhǔn)確控制軋制速度第五十二頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四酸洗原理—有利于酸洗的氧化鐵皮冷卻速度αFe+Fe3O4αFe+FeOFe3O4+Fe2O3FeO+Fe3O4FeOγFe+FeO含氧量222426283032溫度12001000800600400Fe3O4Fe2O3鐵氧狀態(tài)圖氧化溫度對(duì)氧化鐵皮的影響圖溫度(攝氏度)7009001100FeOFe3O4Fe2O3體積總分子量FeOFe3O4Fe2O3第五十三頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四酸洗原理—有利于酸洗的氧化鐵皮卷曲溫度氧化溫度對(duì)氧化鐵皮的影響圖溫度(攝氏度)7009001100FeOFe3O4Fe2O3體積總分子量FeOFe3O4Fe2O3第五十四頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四酸洗原理—有利于酸洗的氧化鐵皮軋輥粗糙度第五十五頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四酸洗原理—有利于酸洗的氧化鐵皮結(jié)論:對(duì)酸洗有利影響的帶鋼應(yīng)滿足低的終軋溫度和較高的軋制速度低的卷曲溫度較高的冷卻速度光滑的軋輥第五十六頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四酸洗原理—帶鋼表面氧化鐵皮的可酸洗性所用酸液因素氧化鐵皮因素外部拉矯因素酸洗可能性第五十七頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四酸洗原理—酸洗機(jī)理溶解作用:氧化鐵皮與酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而被溶解。機(jī)械剝離作用:金屬鐵與酸作用生成氫氣,機(jī)械地剝離氧化鐵皮。還原作用:生成的原子氫使鐵的氧化物還原成易于酸作用的亞鐵氧化物,然后再與酸作用而被除去。第五十八頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四酸洗原理—酸洗機(jī)理Fe2O3+H2SO4→Fe2(SO4)3+H2O溶解作用FeO+H2SO4→FeSO4+H2OFe2O3+HCl→FeCl3+H2OFe3O4+HCl→FeCl3+FeCl2+H2OFe3O4+H2SO4→Fe2(SO4)3+FeSO4+H2O反應(yīng)能力FeO+HCl→FeCl2+H2OFe+HCl→FeCl2+H2反應(yīng)能力Fe+H2SO4→FeSO4+H2第五十九頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四酸洗原理—酸洗機(jī)理機(jī)械剝離作用Fe2O3Fe3O4FeO基鐵Fe+HCl→FeCl2+H2(占33%)Fe+H2SO4→FeSO4+H2(占78%)第六十頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四酸洗原理—酸洗機(jī)理還原作用Fe2O3Fe3O4FeO基鐵Fe+HCl→FeCl2+H2Fe2O3+H
→FeO+H2OFe3O4+H→FeO+H2O
FeCl3+H→FeCl2+HClHH2第六十一頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四影響酸洗的因素材料物理性因素工藝因素第六十二頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四影響酸洗的因素影響酸洗的因素材料性因素工藝因素氧化鐵皮組成氧化鐵皮厚度鋼鐵成份及合金組成冷卻工藝帶鋼厚度酸液種類紊流因素機(jī)械拉矯酸液中鐵鹽含量酸液濃度酸液溫度第六十三頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四影響酸洗的因素氧化鐵皮組成結(jié)構(gòu)及厚度酸洗時(shí)間(標(biāo)準(zhǔn)單位)01020302015105
氧化鐵皮厚度,μm95%Fe3O4,5%Fe2O390%FeO,8%Fe3O4,2%Fe2O3870890910930
酸洗時(shí)間氧化鐵皮厚度1513119酸洗時(shí)間(標(biāo)準(zhǔn)單位)131197氧化鐵皮厚度μm第六十四頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四影響酸洗的因素鋼鐵成份及合金組成使致密使疏松Mg、CaSiO2、尖晶石結(jié)構(gòu)Cr2O3·FeO(不銹鋼)AlC第六十五頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四影響酸洗的因素帶鋼厚度帶鋼冷卻工藝氧化鐵皮帶鋼厚度及冷卻工藝第六十六頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四影響酸洗的因素酸液種類
酸液種類比較項(xiàng)目鹽酸硫酸1.溶解氧化物的能力快慢2.濃度提高時(shí),去除氧化物機(jī)理主要靠溶解主要靠機(jī)械剝離3.提高酸洗效率途徑提高濃度顯著提高溫度顯著4.對(duì)帶鋼基體溶解的能力小大5.洗完好帶鋼表面的質(zhì)量好差結(jié)論——總體來(lái)說(shuō),酸洗效果:鹽酸>硫酸第六十七頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四影響酸洗的因素酸液溫度、濃度(以鹽酸為例)提高酸液的濃度和溫度也同樣能夠增加酸洗速度。如前所述,在鹽酸酸洗中,濃度對(duì)酸洗速度的影響大于溫度對(duì)酸洗速度的影響。例如,當(dāng)酸濃度從2%增大至經(jīng)25%時(shí),鹽酸酸洗的速度增加約10倍。當(dāng)溫度自18℃升高至60℃時(shí),鹽酸酸洗速度提高9~10倍。
濃度溫度酸洗時(shí)間第六十八頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四影響酸洗的因素酸液鐵鹽偏含量酸含量增加和溫度升高時(shí),酸洗時(shí)間可減少,且隨著FeCl2含量的增加,酸洗時(shí)間急劇減少到最小,此時(shí)FeCl2的濃度比飽和濃度低4%~8%。以后,酸洗時(shí)間又急劇增加,一直到FeC12達(dá)到飽和,酸洗時(shí)間最長(zhǎng)。酸溶液溫度越低,酸洗時(shí)間的最小值也就越明顯。最短的酸洗時(shí)間是在FeCl2最佳含量的情況下得到的,即FeCl2的濃度低于飽和濃度4~8%。FeCl2含量酸洗時(shí)間
某濃度酸液在一定溫度下,酸洗時(shí)間隨鐵鹽含量的變化曲線第六十九頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四影響酸洗的因素機(jī)械拉矯影響帶鋼經(jīng)拉伸矯直機(jī)反復(fù)彎曲變形后,由于氧化鐵皮與基鐵的塑性不同,氧化鐵皮將會(huì)不同程度地從帶鋼表面上剝落下來(lái)或產(chǎn)生裂縫,因此,破鱗將能明顯地增加酸洗速度。實(shí)驗(yàn)指出,用硫酸酸洗時(shí),采用破鱗機(jī)可減少10%~50%的酸洗時(shí)間。第七十頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四影響酸洗的因素紊流影響因素在連續(xù)酸洗機(jī)組中,酸槽內(nèi)的酸溶液不僅受酸槽結(jié)構(gòu)和噴頭壓力的影響,還受到在酸溶液中運(yùn)動(dòng)的帶鋼和酸洗時(shí)生成的氫氣所攪動(dòng)。因此,凝聚在帶鋼表面上的蒸氣及附著在表面上的氫氣泡會(huì)被及時(shí)除掉,也會(huì)使鋼材附近的酸溶液不斷更新,酸液成分保持均勻,同時(shí)也能更好地讓酸與帶鋼表面接觸,這樣可以使酸洗過(guò)程進(jìn)行得更快更好,從而提高了酸洗速度。關(guān)于紊流,后面有詳細(xì)講解第七十一頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四影響酸洗的因素其它最后應(yīng)當(dāng)指出的是,一些含碳量較高強(qiáng)度較大的中、高碳鋼,為了便于軋制,在酸洗之前都要進(jìn)行退火處理(初退火)。這些經(jīng)過(guò)初退火的帶鋼,長(zhǎng)時(shí)間(大約24小時(shí))在高溫(約780℃)下加熱,使得鋼板表面的氧化膜加厚,加之鋼中的硅、鉻等元素的原子在高溫下較多地從鋼板內(nèi)部向外擴(kuò)散并與鋼板表面的氧原子結(jié)成難溶的氧化物,從而增加了酸洗的困難。為了除去這些初退火后帶鋼表面生成的氧化鐵皮,就必須增加酸的濃度、延長(zhǎng)酸洗時(shí)間或采用混合酸酸洗(如硫酸、酸洗時(shí)加入食鹽,形成硫酸和鹽酸的混合酸)。第七十二頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四紊流酸洗引言熱軋帶鋼的表面鐵鱗與酸液的化學(xué)反應(yīng)速度受多方面因素的影響,如酸液的濃度和溫度、鋼板表面溫度等,不可能無(wú)限制的提高。但另一方面,在實(shí)用的范圍內(nèi),通過(guò)提高酸洗速度,達(dá)到促進(jìn)擴(kuò)散,使鋼板表面溫度迅速達(dá)到酸液的溫度,這樣就必須加快鋼板表面的物質(zhì)傳遞,即酸和化學(xué)反應(yīng)物的擴(kuò)散,改善傳導(dǎo)率。其方法就是使酸液在帶鋼表面形成高速紊流,促進(jìn)物質(zhì)傳遞,達(dá)到使鋼板表面急速升溫的目的,從而大大縮短酸洗時(shí)間。第七十三頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四紊流酸洗形成紊流的條件工藝結(jié)構(gòu)帶鋼帶鋼速度V酸液噴頭壓力酸液流動(dòng)酸液噴頭壓力+第七十四頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四紊流酸洗工藝影響方面帶鋼速度噴頭壓力酸液流動(dòng)紊流效果第七十五頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四紊流酸洗酸洗槽結(jié)構(gòu)影響方面紊流酸洗槽由具有特殊幾何形狀的水平通道組成。為獲得紊流,對(duì)通道的輪廓是有要求的,一般把酸洗槽制成"扁管"形,管內(nèi)充滿酸液,“管”的高度只有150mm左右,因此內(nèi)充液量也較少。幾個(gè)槽子形成一定長(zhǎng)度的酸洗槽,應(yīng)用了浸漬式的內(nèi)蓋,以保證帶鋼上表面的氧化鐵皮能較好的溶解,大大節(jié)約了能源和減少酸霧量。在循環(huán)泵作用下酸液能快速循環(huán),強(qiáng)化酸液的紊流,從而強(qiáng)化了酸液和帶鋼之間的傳熱傳質(zhì)。特別是由于強(qiáng)化了傳熱,縮短了酸洗時(shí)間,從而提高了酸洗速度。從圖上可以看出,紊流酸洗槽里面形成水平溝道的斷面是酸液形成紊流的先決條件。溝道的上頂蓋即內(nèi)蓋與外蓋通過(guò)鉤頭聯(lián)接。同外蓋一樣,內(nèi)蓋沿酸槽的長(zhǎng)度方向分段串列布置,它可因酸液的紊流程度上下輕微跳動(dòng)。內(nèi)蓋的作用一方面是使酸液流動(dòng)的通道狹窄,另一方面可以保證不會(huì)出現(xiàn)游離酸的蒸發(fā)表面,減少酸霧量。第七十六頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四紊流酸洗紊流酸洗的主要特點(diǎn)帶鋼以高張力平直通過(guò)酸洗工藝段時(shí),整個(gè)機(jī)組的張力達(dá)到最佳化,結(jié)果取消了一些張力單元(酸洗槽前、烘干機(jī)后的張力輥)和專門(mén)的張力控制系統(tǒng)(垂度控制和擺動(dòng)輥)。整個(gè)機(jī)組高而均勻的張力保證了拉矯機(jī)處于最佳的張力分布,而且使帶鋼通過(guò)機(jī)組的運(yùn)行狀況得以改善。特殊的槽蓋(帶有浸漬式的內(nèi)蓋)和有輪廓的酸洗槽形成紊流酸洗通道。在酸洗通道內(nèi)有較少的酸液(液位約150mm),有利于酸液的循環(huán)和充分利用。同時(shí),發(fā)生事故時(shí),僅需2~3分鐘就可以排空酸洗槽內(nèi)的酸液。在優(yōu)化的酸洗條件下,酸洗通道內(nèi)形成高效率的紊流,通過(guò)紊流可以快速加熱帶鋼和徹底去除帶鋼表面的氧化鐵皮微粒,提高帶鋼表面的清潔度。
縮短酸洗時(shí)間。由于酸液在循環(huán)系統(tǒng)中具有高的動(dòng)能,可以使酸液很快滲入到鐵皮的縫隙中,加快了酸洗速度。與深槽和淺槽相比,紊流酸洗的時(shí)間最短。在相同的酸洗速度下,紊流酸洗槽長(zhǎng)度較傳統(tǒng)的酸洗槽要短;而對(duì)于相同長(zhǎng)度的酸洗槽,酸洗速度就會(huì)增加;在速度不變的情況下,可以相應(yīng)地降低酸液的溫度。減少?gòu)U酸量在連續(xù)深槽或連續(xù)淺槽酸洗的實(shí)際操作中,廢酸中鐵離子濃度達(dá)到120g/L時(shí),需排放到酸再生區(qū)進(jìn)行處理。而在紊流酸洗的操作中,廢酸中鐵離子的濃度允許達(dá)到125~165g/L時(shí),才可排放到酸再生區(qū)進(jìn)行處理,并可保證帶鋼酸洗質(zhì)量。這是由于紊流酸洗時(shí),酸液與帶鋼表面的鐵鱗能充分進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),廢酸量的減少意味著所需廢酸再生裝置能力的減少,既可節(jié)約建設(shè)投資,也可減少環(huán)境污染。減少槽內(nèi)帶鋼跑偏量由于帶鋼通過(guò)的斷面狹窄,帶鋼在槽內(nèi)幾乎是在液面上平行拖過(guò),所以帶鋼能以很高的張力(大約9.8~11.8MPa)在槽內(nèi)運(yùn)行,從而可使帶鋼跑偏量減至25mm;而在深槽酸洗中由于帶鋼呈無(wú)張力運(yùn)行,因而跑偏量有時(shí)可達(dá)200mm多。
設(shè)備重量輕從前面的結(jié)構(gòu)分析中得知,紊流酸洗的液面很淺,只有150mm左右,整個(gè)槽的深度只有1000mm左右;而深槽酸洗的酸液面深1200mm,槽深近2000mm。所以,可明顯看出紊流酸洗的設(shè)備重量大大減少。第七十七頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四漂洗工藝為什么要進(jìn)行酸洗后漂洗冷軋帶鋼生產(chǎn)過(guò)程中,酸洗后的帶鋼表面上帶有一定量的殘余酸液,其成分與末段酸洗槽成分相同,一般總酸值為200g/L,鐵離子為30g/L,游離酸為160g/L。這些表面殘留的酸液若不及時(shí)清洗,一方面,帶到軋機(jī)里后,影響乳化液系統(tǒng)的pH值,較多的Cl-會(huì)造成乳化液破乳現(xiàn)象,影響乳化液的潤(rùn)滑性能,另一方面,帶鋼表面殘留的酸液會(huì)在帶鋼表面引起如下反應(yīng):2HCl+Fe=FeCl2+H2 (1)FeCl2+2H2O=Fe(OH)2+2HCl (2)2Fe(OH)2+H2O+1/2O2=2Fe(OH)3(3)Fe(OH)3為棕紅色的沉淀物,不穩(wěn)定易分解。Fe(OH)3=FeO(OH)+H2O (4)FeO(OH)即是水銹,有時(shí)即使酸洗后帶鋼表面看起來(lái)很干燥,反應(yīng)也能發(fā)生,這主要是因?yàn)榭諝獾臐穸葹榉磻?yīng)提供了足夠的水。軋制前帶鋼表面的水銹對(duì)軋制過(guò)程極其有害并且會(huì)嚴(yán)重影響冷軋產(chǎn)品的表面質(zhì)量,因此要減少帶鋼表面殘留的酸液。第七十八頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四漂洗工藝漂洗需考慮的問(wèn)題對(duì)于從酸槽末段出來(lái)的一定的帶鋼來(lái)說(shuō),漂洗效果受以下幾個(gè)因素影響:漂洗用水漂洗槽數(shù)量漂洗過(guò)程控制噴淋系統(tǒng)及其狀態(tài)擠干輥狀態(tài)泵和過(guò)濾系統(tǒng)狀態(tài)第七十九頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四漂洗工藝漂洗用水漂洗水循環(huán)系統(tǒng)設(shè)在酸洗機(jī)組工藝段傳動(dòng)側(cè),其作用是:正常工作時(shí)供給漂洗槽一定溫度的熱水。主要采用冷凝水。漂洗水選用冷凝水原因有二:冷凝水水中溶解物質(zhì)少。若使用普通水,水中的各種溶解物質(zhì)會(huì)最終殘留在帶鋼表面形成水印。而水中的Cl-會(huì)增加末段漂洗槽中Cl-的總量,使帶鋼表面產(chǎn)生水銹。漂洗段排出的漂洗水中,因?yàn)楹猩倭葵}酸,不能直接排放掉,要進(jìn)行回收,一般用作鹽酸再生過(guò)程中的吸收水。如果使用普通水,再生酸中的雜質(zhì)含量會(huì)增加,導(dǎo)致廢酸中雜質(zhì)含量增高,最終導(dǎo)致氧化鐵粉中雜質(zhì)含量增高,影響氧化鐵粉的等級(jí)。第八十頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四漂洗工藝漂洗槽數(shù)量如圖所示,漂洗過(guò)程采用反向梯流法,即漂洗水打到漂洗槽末段,其運(yùn)動(dòng)方向與帶鋼的運(yùn)動(dòng)方向相反,形成梯流,從第一段出來(lái)經(jīng)漂洗罐收集起來(lái)。理論假設(shè)以上三種條件各段相同,則帶鋼從每一段出來(lái)后,帶鋼上下表面所“攜帶”的液體量是一樣的,稱其為“攜帶量”。理論上,攜帶量相等,用q平表示。正常情況下各段之間的漂洗水梯流量相等,用F表示,那么可以推導(dǎo)出漂洗水梯流量有以下公式:由此可見(jiàn),漂洗段數(shù)量越多,漂洗水的用量越少。當(dāng)然,也應(yīng)該同時(shí)考慮到,隨著漂洗段數(shù)量的增多,投資和維修費(fèi)用也隨之增加第八十一頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四漂洗工藝漂洗過(guò)程控制液位控制溫度控制電導(dǎo)率控制控制漂洗槽及其相應(yīng)罐(冷凝水罐、脫鹽水罐、漂洗水罐等)的液體液位漂洗需準(zhǔn)確控制漂洗水中Cl-的濃度,然而準(zhǔn)確地檢測(cè)Cl-的濃度是十分困難的。電導(dǎo)率與Cl-濃度(鹽酸濃度)有一定的關(guān)系,如圖所示。通常就采用在線電導(dǎo)率檢測(cè)的方法來(lái)反映漂洗水中Cl-的含量。
漂洗工藝中,溫度的控制也很關(guān)鍵。提高漂洗水的溫度可以降低水的粘度,提高離子在水中的活動(dòng)(擴(kuò)散)能力,使漂洗更加有效。第八十二頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四漂洗工藝噴淋系統(tǒng)及其狀態(tài)擠干輥狀態(tài)泵和過(guò)濾系統(tǒng)狀態(tài)噴淋系統(tǒng)狀態(tài)噴淋系統(tǒng)要考慮正常生產(chǎn)與停車兩種狀態(tài)。正常生產(chǎn)采用冷凝水進(jìn)行沖洗帶鋼,停車噴淋時(shí)采用脫鹽水。擠干輥狀態(tài)為保證漂洗末段的電導(dǎo)率達(dá)到要求,在預(yù)漂洗槽安裝了兩套擠干輥,防止酸洗末槽的酸液帶入漂洗槽。擠干輥不得有機(jī)械損傷及過(guò)量磨損,其壓力應(yīng)大小適當(dāng)。生產(chǎn)中擠干輥的狀態(tài)一定要保證良好。它是各段之間攜帶量相等的前提,如果擠干輥襯膠老化或出現(xiàn)脫膠,一定要及時(shí)更換。泵和過(guò)濾系統(tǒng)狀態(tài)泵狀態(tài)會(huì)影響漂洗水噴嘴的壓力及流量而影響噴洗效果,過(guò)濾系統(tǒng)狀態(tài)不好,會(huì)導(dǎo)致漂洗液中顆粒度大的雜質(zhì)增加,以致堵塞噴嘴。第八十三頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四酸洗后引起的帶鋼缺陷
缺陷輕微中等嚴(yán)重欠酸洗輕微的,像花紋般呈明顯的帶狀,其面積<總面積的1/10呈明顯的帶狀,其面積<總面積1/5過(guò)酸洗表面輕微暗色表面暗色較明顯,暗色分布呈帶狀分布,暗色面積<總面積1/10表面暗色較明顯,暗色面積<總面積1<5停車斑停車時(shí)間<10min,表面輕微發(fā)黃10min≦停車時(shí)間<20min,表面呈明顯黃斑停車時(shí)間≧20min,整個(gè)板面呈黑色邊裂邊裂長(zhǎng)度<1℅邊裂長(zhǎng)度<5℅邊裂長(zhǎng)度<10℅折皺從邊部起算<10mm長(zhǎng)的,觸摸有輕微粗糙感從邊部起算<15mm長(zhǎng)的,觸摸有粗糙感的從邊部起算<20mm長(zhǎng)的,觸摸有粗糙感的擦劃傷不連續(xù),<50mm,比鉛筆芯細(xì),無(wú)粗糙感不連續(xù),>50mm,比鉛筆芯粗,觸摸有輕微粗糙感的≤1/4厚度公差連續(xù)的或束狀的,比鉛筆芯粗,深度≤1/2厚度公差異物壓入細(xì)小的,無(wú)粗糙感覺(jué)的缺陷極淺的,顆粒較小的較深的,間斷出現(xiàn)的氣孔深度<1/10板厚深度<1/8板厚深度<1/5板厚氧化鐵皮壓入觸摸無(wú)感覺(jué),尺寸極小觸摸有輕微粗糙感,較淺,能磨去觸摸有明顯粗糙感,加深的,不易磨去表面夾雜顆粒尺寸,仔細(xì)觀察才可見(jiàn)雜質(zhì)顆粒較大,較明顯,在板面分布面積<總面積1/10明顯呈連續(xù)帶狀分布,面積<總面積1/5第八十四頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四1850mm酸軋工藝流程第八十五頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四1850mm酸軋工藝流程原料1#步進(jìn)梁2#步進(jìn)梁梭車1#鋼卷小車2#鋼卷小車1#開(kāi)卷機(jī)2#開(kāi)卷機(jī)1#入口夾送輥2#入口夾送輥1#直頭機(jī)2#直頭機(jī)2#對(duì)中3#對(duì)中1#分切剪2#分切剪1#轉(zhuǎn)向夾送輥2#轉(zhuǎn)向夾送輥焊機(jī)1#糾偏1#轉(zhuǎn)向輥1#張力輥1#入口活套(含2#糾偏)3#糾偏2#轉(zhuǎn)向輥(含1#測(cè)張)拉矯機(jī)(帶2#、3#張力輥)三段式酸洗槽五級(jí)漂洗槽烘干機(jī)1#出口活套4#糾偏(含2#測(cè)張)5#精糾偏月牙剪6#糾偏圓盤(pán)剪(含碎邊剪)4#張力輥帶鋼檢查站(含3#、4#、5#轉(zhuǎn)向輥)6#轉(zhuǎn)向輥(含3#測(cè)張)2#出口活套7#糾偏7#轉(zhuǎn)向輥8#糾偏5#張力輥4#測(cè)張夾緊輥橫切剪測(cè)厚冷連軋板形儀出口夾送輥飛剪轉(zhuǎn)向輥卡羅塞卷取1#出口鋼卷小車1#出口步進(jìn)梁2#出口鋼卷小車打捆檢查站2#、3#、4#出口步進(jìn)梁1#對(duì)中第八十六頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四1850mm化學(xué)工藝段設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)思想要將熱軋帶鋼卷表面的復(fù)雜的氧化鐵皮洗干凈,酸洗工藝需從以下主要幾點(diǎn)考慮。第一,進(jìn)行酸洗,采取什么樣的介質(zhì)來(lái)酸洗,采取什么方法來(lái)酸洗,并如何優(yōu)化酸洗工藝。第二,酸洗完成以后,帶鋼表面帶有酸液,如何將這些酸液清洗掉,此過(guò)程即為漂洗。第三,漂洗后,帶鋼處于濕態(tài),如何將帶鋼烘干。第四,酸洗及漂洗過(guò)程中,存在酸霧排放問(wèn)題,如何將這些酸霧有效的處理及排放。第五,整個(gè)酸洗、漂洗、烘干及排霧工藝當(dāng)中,存在著介質(zhì)的供給、排放、有效處理及管線如何布置等問(wèn)題,須考慮這些輔助設(shè)施。
酸洗工藝1、酸洗段2、漂洗段3、烘干機(jī)4、酸霧排放系統(tǒng)第八十七頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四1850mm化學(xué)工藝段設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)參考第八十八頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四1850mm化學(xué)工藝段設(shè)計(jì)酸洗段設(shè)計(jì)組成酸洗段組成酸洗槽循環(huán)罐配管3段式酸洗槽擠干輥酸槽外蓋酸槽內(nèi)蓋操作平臺(tái)配管循環(huán)泵廢酸泵換熱器閥現(xiàn)場(chǎng)儀表第八十九頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四1850mm化學(xué)工藝段設(shè)計(jì)酸洗段設(shè)計(jì)工藝圖此圖解釋見(jiàn)下頁(yè)第九十頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四1850mm化學(xué)工藝段設(shè)計(jì)酸洗段設(shè)計(jì)描述新酸被打到3#循環(huán)罐,酸液通過(guò)3個(gè)循環(huán)罐間的管道自然梯流原理,依次進(jìn)入2#、1#循環(huán)罐。在1#循環(huán)罐測(cè)量Fe2+濃度,廢酸達(dá)到130g/l左右時(shí),便打開(kāi)廢酸泵,打到ARP。從1#循環(huán)罐出來(lái)的酸液管道上配有手動(dòng)開(kāi)關(guān)閥,然后通過(guò)VVVF泵將酸打到石墨換熱器,鹽酸的溫度靠調(diào)節(jié)蒸汽量來(lái)實(shí)現(xiàn)。這里產(chǎn)生的冷凝水經(jīng)電導(dǎo)率檢測(cè)合格后至冷凝水罐,否則排至地坑。從換熱器出來(lái)后,鹽酸被打至1#酸洗槽的入口及出口處噴梁,噴頭的壓力通過(guò)VVVF泵來(lái)調(diào)節(jié)。從圖上可以看出,1#循環(huán)罐區(qū)有3個(gè)換熱器,其中2、3#循環(huán)罐區(qū)各有2各來(lái)為酸液進(jìn)行預(yù)加熱,并在生產(chǎn)等待時(shí)作小循環(huán)。酸槽的鹽酸通過(guò)兩頭的排酸槽和槽子中央回流到循環(huán)罐。2#、3#循環(huán)區(qū)的功能類似于1#循環(huán)區(qū)。第九十一頁(yè),共一百零二頁(yè),編輯于2023年,星期四1850mm化學(xué)工藝段設(shè)計(jì)漂洗段設(shè)計(jì)組成漂洗段組成漂洗槽配管預(yù)漂
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