熱軋免酸洗電鍍產(chǎn)品的生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種電鍍產(chǎn)品的生產(chǎn)方法，具體涉及的是熱軋免酸洗電鍍產(chǎn)品的生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，電鍍產(chǎn)品的使用得到了驚人的發(fā)展，廣泛應(yīng)用于家用電器、鋼制家具、辦公設(shè)備、汽車、建筑材料等領(lǐng)域。
[0003]電鍍方法流程一般由鍍前處理、電鍍和鍍后處理三部分組成。圖1a至圖1d是傳統(tǒng)電鍍鋅板生產(chǎn)方法路線示意圖；其中圖1a是顯示處于熱軋機(jī)組生產(chǎn)工序；圖1b是顯示處于酸軋機(jī)組生產(chǎn)工序，圖1c是顯示處于連續(xù)退火機(jī)組生產(chǎn)工序以及圖1d是顯示處于電鍍鋅機(jī)組生產(chǎn)工序。如Ia圖所示，熱軋板I經(jīng)粗軋機(jī)2粗軋、精軋機(jī)3精軋、冷卻裝置4冷卻，最后通過(guò)卷取機(jī)5進(jìn)行卷??；如Ib圖所示在酸軋機(jī)組，依次經(jīng)過(guò)酸洗段6、冷軋段7、涂油段8，進(jìn)入連續(xù)退火機(jī)組圖lc，依次經(jīng)過(guò)脫脂、水洗烘干、還原退火、涂油，再進(jìn)入電鍍鋅機(jī)組中，如圖1d所示，在電鍍鋅機(jī)組中經(jīng)鍍前處理如脫脂、水洗等后進(jìn)入電解槽進(jìn)行電鍍，以及鍍后處理。鍍前處理是關(guān)系到電鍍產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)劣的關(guān)鍵工序，其主要目的是去除鋼板表面的油脂、氧化物(即氧化鐵皮)及其它污染物。
[0004]目前，電鍍前的常規(guī)鍍前處理工序包括:酸洗、水洗、烘干、涂油、脫脂、還原退火等。其中酸洗主要是為了清除熱軋帶鋼或熱軋板冷軋后帶鋼表面的氧化鐵皮，以避免表面氧化物的存在影響鍍層對(duì)鋼板的粘附性即鍍層結(jié)合力。目前，酸洗一般是采用含鹽酸或硫酸的酸洗液在70-80°C對(duì)帶鋼進(jìn)行酸洗，通過(guò)化學(xué)溶解反應(yīng)來(lái)去除氧化鐵皮。盡管酸洗可有效去除帶鋼表面氧化鐵皮，但傳統(tǒng)化學(xué)酸洗仍存在如下一些問(wèn)題:首先，酸洗工序顯著增加了生產(chǎn)成本，強(qiáng)腐蝕性熱酸對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的要求極高，而且廢酸處理設(shè)備投入較大，后續(xù)生產(chǎn)運(yùn)行和設(shè)備維護(hù)成本較高，故顯著增加了整個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)及運(yùn)營(yíng)成本；其次，酸洗采用強(qiáng)腐蝕性的熱的鹽酸或硫酸，加熱條件下熱酸產(chǎn)生的酸霧給生產(chǎn)環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重污染問(wèn)題，因此，酸洗一直是冷軋生產(chǎn)企業(yè)污染最為嚴(yán)重的一道工序；第三，酸洗工序易產(chǎn)生欠酸洗和過(guò)酸洗等方面的缺陷，欠酸洗時(shí)，氧化鐵皮去除不干凈，影響鍍鋅質(zhì)量，過(guò)酸洗易增加鋼板表面粗糙度，引起酸和鐵的過(guò)量耗損和高強(qiáng)鋼產(chǎn)品的氫脆現(xiàn)象。顯然傳統(tǒng)的酸洗方法明顯增加了電鍍產(chǎn)品的制造成本，而且傳統(tǒng)的電鍍生產(chǎn)方法本身也存在明顯不足:(I)連退和電鍍分別在不同機(jī)組生產(chǎn)，生產(chǎn)工藝流程長(zhǎng)、工序多、周期長(zhǎng)；(2)金屬損耗多、成材率低、生產(chǎn)效率低、生產(chǎn)成本高；(3)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程能耗高、能源利用率低，廢棄物排放多，生產(chǎn)環(huán)境污染嚴(yán)重，生產(chǎn)過(guò)程不環(huán)保。
[0005]因此，省略酸洗工序，以簡(jiǎn)化連退后處理工序和電鍍前處理工序，采用直接還原退火然后進(jìn)行電鍍是一個(gè)重要的課題。而目前的電鍍產(chǎn)品及其生產(chǎn)方法的研究普遍集中于電鍍過(guò)程、方法、裝備、電鍍?cè)噭?、鍍層表面質(zhì)量等方面的改善，對(duì)電鍍前處理方法，尤其是對(duì)替代酸洗方法的研究很少涉及。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是針對(duì)傳統(tǒng)酸洗和電鍍方法的不足，提供一種熱軋免酸洗電鍍產(chǎn)品的生產(chǎn)方法，該新工藝同時(shí)適用熱軋基板和冷軋板，能省略酸洗及與酸洗相關(guān)的前后工序、簡(jiǎn)化連退后處理工序和電鍍前處理工序，消除廢酸的處理及酸霧的排放，減少環(huán)境污染，同時(shí)通過(guò)熱軋工藝控制，以減少氧化鐵皮厚度，實(shí)現(xiàn)快速還原的目的。
[0007]本發(fā)明的一種熱軋免酸洗電鍍產(chǎn)品的生產(chǎn)方法，包括如下步驟:
[0008]熱軋:在熱軋生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)降低出爐溫度、終軋溫度和卷取溫度，提高軋制速度和軋后冷卻速度來(lái)降低熱軋板的氧化鐵皮厚度，并以控制氧化鐵皮結(jié)構(gòu)；
[0009]還原退火:將帶氧化鐵皮的熱軋板不經(jīng)酸洗直接進(jìn)入還原爐，在還原爐內(nèi)進(jìn)行還原退火處理；
[0010]電鍍:經(jīng)還原退火冷卻后，直接進(jìn)入電鍍槽進(jìn)行電鍍；
[0011]電鍍后處理:對(duì)電鍍產(chǎn)品進(jìn)行水洗、烘干、風(fēng)冷，之后進(jìn)行輕涂油或鈍化涂裝處理，以獲得電鍍成品。
[0012]在熱軋和還原退火步驟之間，還包括冷軋:將帶氧化鐵皮的熱軋板直接進(jìn)行冷軋，以獲得帶氧化鐵皮的冷軋板，用以不經(jīng)酸洗直接進(jìn)入還原爐還原。
[0013]在熱軋工序中，出爐溫度為1100-1250°C，終軋溫度為800-900°C，卷取溫度為550-600°C，乳制速度為8-20m/s，冷卻速度為7_30°C /s。
[0014]所述的出爐溫度為1150-1200°C，終軋溫度為840-870°C，卷取溫度為550_570°C，軋制速度為14-18m/s，冷卻速度為15-20°C /s。
[0015]所述的出爐溫度為1170°C或1200°C，終軋溫度為850°C或860°C，卷取溫度為550°C或560°C，乳制速度為17m/s或18m/s，冷卻速度為20°C /s或18°C /s。
[0016]在熱軋工序中，所得熱軋板表面氧化鐵皮的平均厚度為5-8 μ m ;氧化鐵皮主要組成為FeO和Fe3O4, 二者含量加和不低于95%。
[0017]冷軋工序可采用拉矯或平整工序替代。
[0018]在還原退火工序中，還原溫度為500?1000°C，停留時(shí)間為60-300S，還原性氣體為H2或CO與惰性氣體的混合物，其中H2或CO的濃度不低于4%。
[0019]所述的還原溫度為750-950 °C，停留時(shí)間為120_300s，H2或CO的濃度為20% -75%。
[0020]所述的還原溫度為800°C、850°C或900°C，停留時(shí)間為180s、240s或300s，H2或CO的濃度為25%、50%或75%。
[0021]在還原退火工序中，氧化鐵皮被還原成金屬鐵，還原氣體H2或CO被氧化成H2O或CO2,未參與反應(yīng)的H2或CO在除水后進(jìn)入還原保護(hù)氣體系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)使用。
[0022]在電鍍工序中，電鍍產(chǎn)品可以是鍍鋅、鎳、鉻、銅、鐵、錫、鉍、銀、鋁、鎂、鈷中的任一種或其合金。
[0023]在電鍍后處理中，電鍍產(chǎn)品直接作為成品使用。
[0024]在電鍍后處理中，電鍍產(chǎn)品作為打底層以覆蓋前工序產(chǎn)生的各種表面缺陷，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行后續(xù)再電鍍、彩涂、熱鍍、涂膜操作。
[0025]本發(fā)明的熱軋免酸洗電鍍產(chǎn)品生產(chǎn)方法是免酸洗直接還原退火電鍍生產(chǎn)方法，該方法通過(guò)兩種路徑實(shí)施:一是優(yōu)化熱軋方法降低熱軋板表面氧化鐵皮厚度，控制氧化鐵皮結(jié)構(gòu)，使熱軋板不經(jīng)酸洗直接進(jìn)入還原爐，氧化鐵皮在還原爐內(nèi)被快速還原成金屬鐵，冷卻后進(jìn)行電鍍；二是將上述熱軋板帶氧化鐵皮冷軋后，不經(jīng)酸洗直接進(jìn)行冷軋，冷軋后再進(jìn)入還原爐還原去掉表面殘留的少量氧化物，冷卻后進(jìn)行電鍍。該方法同時(shí)適用熱軋板和冷軋板，相比傳統(tǒng)電鍍產(chǎn)品生產(chǎn)方法，能省略酸洗及與酸洗相關(guān)的前后工序即涂油、清洗、烘干等、簡(jiǎn)化連退后處理工序和電鍍前處理工序，且沒(méi)有新增加任何工序，只是加強(qiáng)了原方法中的還原退火工序，優(yōu)化還原退火工藝參數(shù)，如還原退火溫度、時(shí)間、退火氣氛濃度等；本發(fā)明熱軋免酸洗電鍍產(chǎn)品的生產(chǎn)方法，避免采用大量熱的腐蝕性介質(zhì)如硫酸和鹽酸的使用，因此消除廢酸的處理及酸霧的排放，從根本上解決酸洗帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題，同時(shí)降低多工序帶來(lái)的能耗及廢棄物排放，進(jìn)而降低生產(chǎn)成本。
【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1a至圖1d是傳統(tǒng)電鍍鋅板生產(chǎn)方法路線示意圖，其中圖1a是顯示處于熱軋機(jī)組生產(chǎn)工序；圖1b是顯示處于酸軋生產(chǎn)工序；圖1c是顯示處于連續(xù)退火生產(chǎn)工序以及圖1d是顯示處于電鍍鋅機(jī)組生產(chǎn)工序。
[0027]圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的熱軋免酸洗電鍍鋅板生產(chǎn)方法路線示意圖。
[0028]圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的熱軋免酸洗電鍍鋅板生產(chǎn)方法所得鍍鋅板的表面微觀圖。