碳钢推拉式酸洗机组的酸洗技术及工艺特点

摘 要：为了达到酸洗质量，提高酸洗效果，节约酸洗成本，本文针对目前使用较多的碳钢推拉式酸洗机组的工艺技术特点进行阐述，对推拉式酸洗机组的用户及设计人员提供一些参考和帮助，解决一系列实际生产问题。

关键词：酸洗机组；夹送辊及九辊矫直机；浅槽紊流；五级漂洗

中图分类号：TG35 文献标识码： A

1 前言

酸洗机组是带钢冷轧加工生产的第一道工序，主要是通过一定温度和浓度的酸液清洗掉带钢表面的氧化铁皮和污垢，为下道工序准备合适的原料卷。下面从酸洗机组酸洗原理及目前最新最成熟的酸洗工艺技术进行阐述，如何提高酸洗质量，达到酸洗效果，降低生产成本。

2 酸洗原理

酸洗是通过一定温度和浓度的酸液浸泡带钢，使酸液与带钢表面氧化物发生反应，达到去除带钢表面的氧化铁皮和污垢的目的。目前使用最多的最有效的碳钢酸洗方式是用一定温度和浓度的稀盐酸来酸洗带钢。带钢表面的氧化物主要有FeO，Fe2O3，Fe3O4等，与盐酸反应如下：

FeO+2HCl=Fecl2+H2O

Fe2O3+6HCl=2Fecl3+3H2O

Fe3O4+8HCl=2Fecl3+Fecl2+4H2O

反应后生成的铁的化合物及水留在酸液里，当酸液的浓度低于一定浓度，铁离子浓度高于一定浓度后，酸液就作为废酸处理后排放。

3 碳钢推拉式酸洗机组的生产工艺

酸洗机组的原料钢卷为热轧钢卷，酸洗机组生产线上主要应用了以下工艺技术：

3.1 夹送辊及九辊矫直机破磷矫直技术

辊式矫直机的矫直原理是通过矫直辊来反复弯折带钢，一方面除去带钢表面部分铁锈，另一方面也使带钢表面氧化铁皮变疏松，便于酸液的浸入，增加酸液与氧化物的接触面积，提高酸洗效率。

矫直机使用的好坏对酸洗钢卷质量及酸液的消耗是有很大影响的。由于带钢厚度跨度一般为1.8～4.5mm，矫直辊直径设计了4根Ф130与5根Ф190的两种不同规格，可以兼顾进行矫直不同厚度的带钢，当带钢厚度变化后人工调整上矫直辊的压下量，增加矫直效果。机组整个运行中矫直机是一直投入运行，确保板型及破磷效果，提高产品质量。矫直机与夹送辊由同一套电机带动减速机驱动，这样可以减少两者之间的速差，防止带钢拱带。

3.2 带钢预清洗及倒带冲洗技术

在酸槽入口的1#及2#挤干辊之间布置了一组喷嘴，喷嘴喷射冲洗水。带钢前进时喷水冲掉带钢表面灰尘及铁锈。当带钢后退时，喷水冲洗掉带钢表面的残留酸液，防止酸液腐蚀入口段的机械设备。

3.3 新型酸槽设计配合浅槽紊流酸洗技术

现在新设计的酸槽内酸液高度一般为0.5m左右，和以前深槽酸洗结构相比，一方面可以节约用酸量，还可以提高酸液加热速度。同时遇到故障时也可以快速排掉槽内酸液。酸洗槽设有酸液注入、酸液回流及排放口，由热交换器加热后的酸液从酸槽槽壁两侧喷入，根据酸洗机理，带钢向前运行时，酸液通过酸泵从酸槽侧面逆向冲洗带钢，配合酸槽的特殊结构设计，每个槽内设置的喷孔数量不同，喷流与带钢呈逆向运动，使酸液在槽内形成较强的紊流状态，强化酸洗效果，有效提高酸洗效率，节约酸洗成本。为了使带钢在槽内呈液膜滑行，设计了向上喷孔，将消除带钢擦伤。槽盖与槽体之间采用新型结构设计，每段酸槽只有1～1.5个槽盖，槽盖与槽体之间采用水封，有效减少酸雾渗透到大气中，减少环境污染，减少酸液损耗。酸槽槽盖上设有观察孔，根据需要缓蚀剂可以通过该孔加入。

3.4 酸循环罐酸浓度阶梯式配置技术

每个酸洗槽均配备一个带有热交换器的循环回路，其作用是：正常工作时向酸洗槽供送一定的浓度和温度酸液，酸液通过酸液循环泵不断循环流动并经石墨热交换器加热使之保持在设计温度范围内。

当酸洗机组因事故停车时，酸液3分钟内可从酸槽排至循环罐内。事故处理完毕后，酸液用泵送入酸洗槽。

根据不同生产产量，确定不同酸洗槽数量及长度，以5段酸槽酸洗线为例，酸溶液的循环流向与带钢运行方向相反，溶液从5#循环罐流到1#循环罐，故1#循环罐中的酸浓度最低，而5#循环罐中的酸浓度最高。各循环回路之间设逆流供酸设施保持各罐的设定液位。1#循环罐中酸液浓度经检测降为废酸时，将废酸排向酸再生站，同时酸再生站的再生酸泵自动启动向5#循环罐内补充。

各酸循环罐内酸液浓度配置范围见表1。

这样，各酸槽内酸液浓度形成一定梯度，有效提高酸洗效率，节省酸耗。

3.5 五级循环漂洗技术

漂洗槽位于酸槽出口处，用于清洗从酸洗槽出来的带钢表面的残留酸液。

整个清洗槽共分5级清洗，串联连接。清洗槽各段之间各设一对挤干辊，出口设两对挤干辊，使带钢带出的清洗水量达到最小。

酸洗槽与清洗槽接口合一，避免了腐蚀。

清洗槽设有脱盐水注入口、清洗水回流口及排空口。正常运行时，槽内各级均有循环喷管，用于对带钢表面进行强力喷洗。

清洗水循环系统设在酸洗机组工艺段传动侧，其作用是：正常工作时向清洗槽供送一定温度的热水（脱盐水）。将带钢清洗到达标准值。

正常工作时清洗水由第5级清洗槽逐级流入第1级，并向第5级连续补充新水（冷凝水或脱盐水）。因此，可以保持清洗水量和水温。第1、2、3、4、5级槽内各设有喷淋集管，用于循环喷淋。此外，第5段将另有一个进水口，用于供热水（冷凝水或脱盐水）。每根喷淋集管均配备有足够数量的喷嘴，以使喷流能覆盖所需的带钢喷洗宽度。

每一级槽对应设置有清洗水循环泵组。机组运行正常时，用冷凝水直接对钢板的上下表面进行喷淋冲洗，清洗后的水流入槽内，当第5级槽内水位高于溢流堰后，向第4级槽，第3级、第2级、第1级槽溢流，清洗水向前一级溢流，最后作为清洗废水自流排放到清洗废水收集罐，再用泵抽排到盐酸再生站。

在5#清洗槽上设有温度检测装置，以确保清洗水温度为设定值85℃，控制加热器自动工作。

在5#清洗槽还设有电导率检测装置，检测值将在控制室显示。并由此检测值自动调节进入最后一级清洗槽的冷凝水的量。当5#槽内电导率超标后，就需要从5#槽内增加漂洗水，1#槽内往外排放漂洗废水。这样，既可以达到清洗效果，也节约了用水消耗。

3.6 三级酸雾洗涤处理技术

带钢在酸洗槽内酸洗过程中，产生大量的盐酸气体。为了排除这部分有害气体，设置一套酸雾排气系统，该系统是将酸洗槽、清洗槽、循环罐、冷凝水罐以及酸液存储配置系统的含酸气体，经风管送入酸雾洗涤塔内净化后，由风机抽出，再经烟囱排至室外大气。通常选用一台对流填充洗涤塔，塔体为FRP材料，塔体内有三层填料，填料材质为PP，入口带有冷却装置，保证排放气体达到环保排放标准。

3.7 带吹边功能的热风干燥器

漂洗槽出口的带钢经过双挤干辊挤干后，带钢边部剩下水份较多，通过配置吹边装置吹掉边部水份，再通过热风干燥器烘干，这样能快速烘干带钢。

3.8 圆盘剪前配置手动对中及自动对中相结合，保证纠偏精度，提高机组速度

为保证带钢的切边质量，当带头送至圆盘剪入口时，由于此时自动纠偏还未投入，特配置一套手动纠偏装置，保证带头顺利对中进入圆盘剪。机组正常运行后，手动对中打开，自动对中投入，随时对带钢进行纠偏，确保带钢高速有效运行。

结语

目前国内推拉是酸洗机组大多数全部或部分使用了以上技术，采用推拉式酸洗技术对带钢进行酸洗，与连续式酸洗机组比较，具有设备简单、占地面积小、工艺操作方便、生产灵活、节省投资等优点，是国内中小型民企的理想选择。

参考文献

[1]周国盈.带钢精整设备[M].北京：机械工业出版社，1982.

[2]邱宣怀.机械设计（第四版）[M].北京：高等教育出版社，1998.

[3]成大先.机械设计手册（第五版）[M].北京： 化学工业出版社，2008.

[4]朱云.冶金设备[M].北京：冶金工业出版社， 2009.