一、酸洗带钢表面状态
通过实际调查发现,企业冷轧酸洗带钢表面状态的发暗现象,其状态主要包括以下几方面。第一,通常情况下,表面的附着物往往呈现黄黑颜色,在实际钢板运行过程中,颜色的程度与其速度之间有着直接的关系,基于较深颜色下,钢板运行速度就会越快;相反,如果附着物的颜色比较浅,那么钢板的运行速度也会减慢。第二,基于实际酸洗生产环境下,在带钢完成生产工艺工作后,实际情况下,表面呈现出黑色形态的同时也会有些许的发暗问题,特别是一些企业应用的 DD12、DD13 的钢种热轧原料,发黑发暗现象更加的严重。在企业接下来一系列轧机以及退火操作之后,在操作人员完成平整环节之后,开卷过后的带钢表面就会有不同程度的黑带问题,这对冷轧带钢的表面质量会造成巨大的破坏。第三,分析酸洗工序之后钢板颜色程度,行业人士可以将发黑深浅划分为四个等级,最为严重的为4 级、严重为3 级、中等的为2 级以及稍微的 1 级。针对企业现场的生产现状,对所应用的 DD11、DD12、DD13,SPCC 几个种类的化学特性进行了分析,通过现场调查发现,其中有着轻微发黑现象的就是SPCC,最为严重的就是DD13,而DD11、DD12 类型虽然有着差异的发黑现象,但是表面程度也不太明显。
图1 和图2 分别显示了不同速度状态下四个钢种酸洗后表面发黑统计情况。
二、钢板发黑原因分析
1、热轧原料缺陷
在之前企业日常生产当中,所应用的冷轧酸洗机组工艺符合企业的生产需求,在此之前都没有做出了较大的优化,但是在企业现下的生产当中,工作人员发现了比较严重的发黑现象,通过人员的充分调查,该种现象出现的最根本的原因就是热轧来料氧化铁皮增厚或氧化铁皮压入过深所导致的。深入分析钢板表面发黑问题,工作人员先在钢卷上进行抽样检测,先事先准备一个烧杯,其中放入高浓度的高温盐酸,将样品放在烧杯中加以侵泡,经过一段时间的观察,带钢表面的发黑现象明显改观,但是,其中存在较多的黑色粉末状物质,因为不能够全面地溶于酸,企业人员判断这些物质可能是含碳氧化物。通过以上试验可以得出,热轧所应用的表面材料,氧化铁皮的厚度明显增加,基于表面结构下还存在些许的非金属氧化物。
2、 漂洗水PH值偏低
通过实际调查发现,通过对企业之前记录明细来看,其中漂洗水的PH 情况而言,大约在4.0 相对数值较低,而且从Fe2+ 的含量来看,漂洗水较脏。这些参数证明带钢在漂洗槽内会发生二次污染或水腐蚀。
水腐蚀具体过程如下:
阳极反应Fe+2OH-=Fe(OH) +2e; 阴极反应1/2O +H O+2e=2OH-;
腐蚀产物Fe(OH)2 在水中会进一步氧化为Fe(OH)3; 2Fe(OH)2+1/2O2+H2O=Fe(OH)3。
一旦遇到干燥空气,Fe(OH)3 将转变为FeO(OH)。
3、 酸洗酸液浓度不稳定并偏低,酸洗速度过快
在企业进行深冲钢以及结构钢生产环节当中,为了能够确保产品达到较高的水平,那么必须借助一定高浓度的酸。过去大多数的企业工作人员认为,为了能够保证酸洗工作达到较高的水平,往往会相应的提高酸的浓度,但是经过多年的实验,酸浓度越高反而会影响到酸洗的质量。例如,某地区生产企业,在2015 年之前,#酸罐浓度普遍在120g/L,酸液温度在85℃左右,保证工艺环节的操作速度达到120~140m/min, 因为该企业酸洗质量未能得到提高,最关键的原因就是设置了不合理的工艺数值,进而无法满足实际热轧卷生产需求的同时,更是违背了深冲钢钢种的操作标准。
4、挤干辊质量不理想、蒸汽压力偏低
从带钢表面酸的存留程度进行分析可以发现,与挤干辊的挤干效果有着必然的联系。基于较多表面酸残留,就会极易发生过酸洗,直接影响到带钢表面大面积发黑现象。可能企业在短时间内没有操作酸洗,那么经过时间的推移,也会引发锈蚀的现象。基于设计角度下,一般的挤干辊完成4~4.5 万吨生产工作后即可淘汰。但是大多数企业违背了这一原则,往往将其进行超过1800t 的生产量,最终对其造成了严重的损坏,此时必须第一时间更换挤干辊。而为了能够提高烘干环节的质量水平,就必须保证蒸汽供应压力达到严格的行业要求。像某地区企业,采用二级烘干、一级热风、二级冷风进行酸洗烘干操作,面对较低的蒸汽压力,不仅无法保证充足的热风温度,而且也很难作带钢表面多余的漂洗水进行全面烘干。如果设备操作过程中温度无法达到100℃以上,那么就会严重影响到烘干的质量。在轧前库静置很长时间的酸洗卷,其表面的颜色程度会越来越重,最终形成黑褐色状态。
三、解决酸洗钢板发黑的措施
针对上述文章所分析的酸洗钢板发黑问题,企业可以利用几点几方面进行处理。
第一,如果企业生产过程出现漂洗水PH 值不正常波动现象,此时就必须第一时间安排工作人员,对挤干辊进行更换。维持烘干温度在120℃之上,如果面对不足的蒸汽压力,此时可以适当的将速度进行调慢的同时,保持表面处于干燥的状态。
第二,基于工艺段环节下,保证关键工艺参数设置合理。基于酸洗表面质量以及钢种规格等方面,合理的调整酸液,行业标准规定必须保证深冲钢种等的温度达到标准范围之上。在完成 100t 生产工作之后,更换再生酸(3.5±0.5)m3 左右,在此环节中,工作人员还需要少量多次进行更换。基于较为稳定的酸液浓度以及温度环境下,工作人员需要从显示酸洗质量视角下出发,不断优化工艺段的生产速度,最好将其控制在最大速度范围之内。针对深冲钢等钢卷,虽然应该保持低速进行,但是对于最低速度35m/min 也不是最理想的状态, 总之,速度方面还需要结合钢种、规格等进行合理的设定。
总之,经过一段时间的测试发现,结合以上措施处理酸洗钢板发黑问题取得了明显的效果。
四、结论
简而言之,对于冷轧原料板酸洗发黑问题来说,最关键的原因就是破磷没有达到较好的效果,同时忽视了酸液浓度以及生产速度的把控工作。为了能够减少企业冷轧原料板酸洗发黑现象的出现,首先,严格保护酸洗环节的漂洗水不受到破坏的基础上,加强对烘干质量管理力度,按照要求合理设置工艺数值,才是酸洗发黑问题有效解决的关键。
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