本發(fā)明涉及節(jié)鎳型奧氏體不銹鋼生產(chǎn)領(lǐng)域，具體地說，本發(fā)明是關(guān)于采用紊流酸洗技術(shù)去除節(jié)鎳型奧氏體不銹鋼表面氧化鐵皮的冷軋?zhí)厥夤に嚒?/p>

背景技術(shù)：

迄今為止，世界上用于去除不銹鋼表面氧化鐵皮幾乎都是采用浸沒式酸洗技術(shù)，酸洗液為氫氟酸加硝酸。紊流酸洗技術(shù)則多數(shù)被應(yīng)用在普碳鋼的酸洗且采用的酸洗液是鹽酸。相比傳統(tǒng)的浸沒式酸洗方式、紊流酸洗效率要高很多，采用氫氟酸加硝酸作為酸洗液的紊流酸洗技術(shù)去除不銹鋼熱軋表面氧化鐵皮的工藝控制技術(shù)將是不銹鋼冷軋生產(chǎn)領(lǐng)域的一項重要的革新技術(shù)。

酸洗是去除熱軋不銹鋼表面氧化鐵皮的一道至關(guān)重要的工序，主要是通過酸洗液與帶鋼表面發(fā)生化學反應(yīng)和物理沖擊使氧化鐵皮從帶鋼表面脫落。從而形成較為理想的表面，以便帶鋼的后續(xù)加工做好準備。在酸液的溫度和濃度以及酸槽內(nèi)流量一定的情況下，提高帶鋼與酸液接觸面的傳熱效率是提高酸洗效率的最經(jīng)濟有效的方法。

不銹鋼紊流酸洗工藝采用的酸液(氫氟酸+硝酸)主要由設(shè)在每個酸槽兩端的噴梁向帶鋼表面噴射，輔之以由設(shè)在酸槽兩側(cè)的噴管向槽內(nèi)噴酸，在槽內(nèi)形成強烈的紊流狀態(tài)，從而提高酸洗效率，縮短酸洗時間，進而提高酸洗速度。

為了提供酸液的動能，在紊流槽的入口側(cè)/出口側(cè)有四個進口，這樣減少了層流邊界層，保證自由F^ˉ和H+離子溶解鉻和金屬以及自由NO3+和Fe³+作為氧化劑。在酸槽之前，設(shè)置有兩臺拋丸機用于熱軋不銹鋼機械除鱗。

中國專利號CN201110067115.9公開了“一種淺槽紊流酸洗機組停車斑的控制方法”主要強調(diào)的是紊流酸洗技術(shù)在碳鋼生產(chǎn)領(lǐng)域消除停車斑缺陷的控制方法。而本專利“一種不銹鋼紊流酸洗控制方法”主要是打破傳統(tǒng)的不銹鋼生產(chǎn)工藝采取紊流酸洗方式去除節(jié)鎳型奧氏體不銹鋼表面氧化鐵皮的冷軋制造工藝。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是，提出一種新的采用氫氟酸加硝酸作為酸洗液的紊流酸洗技術(shù)去除節(jié)鎳型奧氏體不銹鋼熱軋表面氧化鐵皮的冷軋生產(chǎn)方法，主要通過機械除鱗將帶鋼表面的氧化鐵皮，通過拋丸機持續(xù)打擊帶鋼表面使氧化鐵皮剝落。根據(jù)常規(guī)不銹鋼氧化鐵皮的去除方法，一般都是優(yōu)先發(fā)揮機械除鱗的作用。再通過預(yù)除鱗即采用硫酸作為酸洗液進行預(yù)處理。最后通過紊流酸洗后獲得最終要求的帶鋼表面質(zhì)量。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種不銹鋼紊流酸洗方法，其技術(shù)方案如下：

一種不銹鋼紊流酸洗方法，包括下述工序：

熱軋黑皮卷→熱帶連續(xù)退火→熱帶紊流酸洗→形成不銹鋼酸洗合格表面，其特征在于：

⑴所得熱軋黑皮卷3卷通過熱帶退火機組，利用破鱗機使表面氧化鐵皮與機體有效剝離；

⑵經(jīng)連續(xù)退火后得到均勻一致、從表層到芯部的晶粒度或組織；

⑶將退火后的3卷黑皮卷送至連續(xù)酸洗機組進行除鱗，使帶鋼表面的氧化鐵皮從帶鋼表面脫落；

接著就進入硫酸預(yù)酸洗進一步去除表面氧化鐵皮；

⑷最后，經(jīng)紊流酸洗，

在紊流酸洗中，打開閥門使酸洗混合液在循環(huán)罐和酸洗槽之間進行循環(huán)。由在每個酸槽入口端及出口端分別設(shè)置的上下一組噴梁逆向帶鋼運行方向、向帶鋼上下表面斜向噴射酸液。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種不銹鋼紊流酸洗方法，其特征在于，在紊流酸洗中，酸液中氫氟酸和硝酸濃度配比為1:20，酸洗溫度設(shè)定在38～43℃。

在紊流酸洗中，硝酸和氫氟酸的比率是非常重要的參數(shù)，只有找到他們之間的最佳平衡點才能保證獲得理想的帶鋼表面。本發(fā)明通過研究影響紊流酸洗效果的主要因素是酸液溫度、濃度和噴嘴壓力等。酸洗溫度設(shè)定在38～43℃、酸液中氫氟酸和硝酸按1:20的濃度配比關(guān)系進行設(shè)定，其中氫氟酸為3～8g/l、硝酸為40～80g/l。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種不銹鋼紊流酸洗方法，其特征在于，在紊流酸洗中，氫氟酸為3～8g/l、硝酸為40～80g/l。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種不銹鋼紊流酸洗方法，其特征在于，在紊流酸洗中， 噴嘴壓力為0.6～1.0Pa,上噴嘴角度為35-45°,下噴嘴角度為15-25°，以在槽內(nèi)形成強烈的紊流狀態(tài)。

由于設(shè)在每個酸槽入口端及出口端分別設(shè)置逆向帶鋼運行方向、向帶鋼上下表面斜向噴射酸液的上下一組噴梁，其中，噴嘴壓力為0.6～1.0Pa,上噴嘴角度為35-45°,下噴嘴角度為15-25°，在槽內(nèi)形成強烈的紊流狀態(tài)，由此減少了層流邊界層，保證自由F^ˉ和H⁺離子溶解鉻和金屬以及自由NO3⁺和Fe³⁺作為氧化劑。機組開機調(diào)整工藝速度，使鋼卷在酸洗槽內(nèi)停留時間為4～6min。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種不銹鋼紊流酸洗方法，其特征在于，在紊流酸洗中，輔之以由設(shè)在酸槽中帶鋼運行方向二側(cè)、向帶鋼二側(cè)面平行噴射酸液的噴管，噴嘴壓力為0.6～1.0Pa,以在槽內(nèi)形成強烈的紊流狀態(tài)。

由于噴嘴壓力為0.6～1.0Pa,上噴嘴角度為35-45°,下噴嘴角度為15-25°，在槽內(nèi)形成強烈的紊流狀態(tài)，從而提高酸洗效率，縮短酸洗時間，進而提高酸洗速度。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種不銹鋼紊流酸洗方法，其特征在于，在紊流酸洗中，上噴嘴角度為40°,下噴嘴角度為20°，距離帶鋼52mm。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種不銹鋼紊流酸洗方法，其特征在于，鋼卷在酸洗槽內(nèi)停留時間為4～6min。

本發(fā)明還提供一種由不銹鋼紊流酸洗方法獲得的節(jié)鎳型奧氏體不銹鋼熱軋帶鋼，所述帶鋼具有優(yōu)異的表面粗糙度。

根據(jù)本發(fā)明所述一種不銹鋼紊流酸洗方法獲得的節(jié)鎳型奧氏體不銹鋼熱軋帶鋼表面粗糙度，其特征在于，所述粗糙度控制在以下范圍：

3.0mm帶鋼：Ra＝2.58-2.79，Rp＝7.01-9.23，Pt＝25.27-27.73，

4.0mm帶鋼：Ra＝2.25-2.42，Rp＝6.83-7.20，Pt＝23.38-25.35，

5.0mm帶鋼：Ra＝2.15-2.33，Rp＝6.0-6.35，Pt＝17.83.3-21.10。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種不銹鋼紊流酸洗方法，生產(chǎn)節(jié)鎳型奧氏體不銹鋼時氫氟酸濃度控制在3～8g/l，硝酸控制在40～80g/l。

其中，硝酸和氫氟酸的比率是非常重要的參數(shù)，只有找到他們之間的最佳平衡點才能保證獲得理想的帶鋼表面。而影響紊流酸洗效果的主要因素有酸液溫度、濃度和噴嘴壓力等。在相同工藝條件下變化酸洗溫度帶鋼表面粗糙度分析結(jié)果如圖1所示。

圖1中，1#試樣是溫度在48度下帶鋼的表面粗糙度；2#試樣是溫度在44度下的帶鋼表面粗糙度；3#試樣是溫度在40度下的帶鋼表面粗糙度.Ra—算術(shù)平均粗糙度；Rp—平均輪廓波峰高度；Pt—峰谷的最高與最低點距離。

酸洗濃度越高酸洗速度越大，濃度與速度成正比關(guān)系，由于節(jié)鎳型奧氏體不銹鋼耐腐蝕性較差，因此酸濃度也不宜設(shè)定過高尤其是氫氟酸濃度。在相同酸溫不同酸濃度下的帶鋼表面腐蝕情況如圖2，圖3所示。

由圖2，圖3可以看出，在酸溫相同時高濃度下的帶鋼表面腐蝕很嚴重，呈明顯的蜂窩狀，腐蝕坑較大，低濃度下的帶鋼表面腐蝕比較均勻，腐蝕坑小、淺、密，但沒有較深的腐蝕坑。生產(chǎn)節(jié)鎳型奧氏體不銹鋼時氫氟酸濃度控制在3～8g/l，硝酸控制在40～80g/l最佳。

另外紊流酸洗方式由于酸液始終保持的非常潔凈，而節(jié)鎳型奧氏體不銹鋼通過該酸液環(huán)境時會加劇反應(yīng)瞬間產(chǎn)生大量的腐蝕產(chǎn)物，容易產(chǎn)生臟污缺陷。因此 生產(chǎn)該鋼種時不宜勤換酸液，酸液中金屬離子濃度不能過低。

本發(fā)明的有益效果：

采用本發(fā)明的試制工藝，即采用紊流酸洗方式探索出合理的氫氟酸和硝酸的濃度配比關(guān)系獲得的產(chǎn)品表面相對于傳統(tǒng)的酸洗方式獲得的表面質(zhì)量更佳，且酸耗較傳統(tǒng)的酸洗工藝低很多節(jié)約成本。以下兩組照片可以看出表面質(zhì)量的差異。

附圖說明

圖1為在相同工藝條件下變化酸洗溫度帶鋼表面粗糙度分析結(jié)果。

圖1中，1#試樣是溫度在48度下帶鋼的表面粗糙度；2#試樣是溫度在44度下的帶鋼表面粗糙度；3#試樣是溫度在40度下的帶鋼表面粗糙度.Ra—算術(shù)平均粗糙度；Rp—平均輪廓波峰高度；Pt—峰谷的最高與最低點距離。

圖2為高酸濃度時的電子像圖(放大1000倍)。

圖3為低酸濃度時的電子像圖(放大1000倍)。

圖4為傳統(tǒng)工藝控制的1#試樣表面照相圖。

圖5為本發(fā)明工藝控制的1#試樣表面照相圖。

具體實施方式

實施例

以下是針對不同厚度熱軋不銹鋼經(jīng)固化好的退火和預(yù)除鱗后進行的紊流酸洗試驗驗證實施例，發(fā)明的優(yōu)化控制方法主要包括以下步驟：

實施例1—3

規(guī)格為3.0～5.0*1250mm鋼種三卷通過連續(xù)退火機組進行在線熱處理獲得符合要求的機械性能和晶粒度再進行預(yù)除鱗。通過紊流酸洗后帶鋼表面氧化鐵皮要求完全去除干凈并確保表面未出現(xiàn)粗糙現(xiàn)象，具體參數(shù)如下：

表2 實施例1的紊流酸洗工藝

表3 實施例2的紊流酸洗工藝

表4 實施例3的紊流酸洗工藝

表5 粗糙度分析結(jié)果：

采用本發(fā)明工藝“一種不銹鋼紊流酸洗控制方法”，可以有效改善節(jié)鎳型奧氏體不銹鋼的表面粗糙問題。相對于傳統(tǒng)的酸洗方式可以獲得更佳的表面質(zhì)量，且酸耗較傳統(tǒng)的酸洗工藝低很多及其節(jié)約成本。