带钢酸洗技术的演变
钢铁冶炼过程中酸洗技术研究
钢铁冶炼过程中酸洗技术研究随着社会经济的快速发展，钢铁产业的发展也日益重要。
酸洗技术是钢铁冶炼过程中不可或缺的环节之一，经过多年的探索和研究，酸洗技术的质量得到了明显提高。
本文将重点探讨钢铁冶炼过程中酸洗技术的研究和应用。
一、酸洗技术概论酸洗技术是将钢铁的表面，在酸性环境下，处理成光滑平整、无油污和其他不纯物质的处理方法。
酸洗可分为浸泡酸洗和注浆酸洗两种方法，前者主要适用于钢板、钢材和其他表面平整的材料，后者适用于粗糙表面处理。
酸洗分为冷酸洗和热酸洗。
其中，冷酸洗适用于低碳钢和铝材等弱酸性金属，在20-50摄氏度下完成处理。
热酸洗适用于高强度钢和铜等重型金属，在50-90摄氏度下完成处理。
酸洗的主要作用是去除钢铁表面的氧化皮、锈蚀和其他不纯物质，改善钢铁表面的机械性能，从而提高钢铁表面的耐腐蚀性和耐磨损性能。
酸洗技术的应用非常广泛，不仅涉及到钢铁生产领域，也应用在汽车、机械、航空等工业领域。
二、钢铁冶炼中的酸洗技术钢铁冶炼中的酸洗技术主要应用于钢板、钢材和其他领域。
钢铁冶炼中的酸洗可分为以下几种方法：1.浸泡酸洗法浸泡酸洗法是一种使用稀酸浸泡钢铁表面的方法。
在酸性环境中，钢铁表面的氧化皮和其他不纯物质会被酸蚀，从而让钢铁表面变得光滑平整。
这种方法主要适用于钢板、钢材等表面平整的材料。
2.注浆酸洗法注浆酸洗法主要是在结构上不信任沉淀和氧化皮的情况下，使用高浓度酸洗溶液注入钢管中。
通过将酸洗溶液注入钢管中，可以保证钢铁表面的任何部分都可以得到处理。
这种方法主要适用于粗糙表面的材料。
3.轧制酸洗法轧制酸洗法是在轧制过程中使用稀酸酸洗钢板表面的方法。
在轧制过程中，钢板表面会形成氧化皮和其他不纯物质，这些不纯物质会导致钢板表面的机械性能下降。
使用酸洗溶液扫除氧化皮和其他不纯物质，可以保证钢板表面有光滑平整的表面。
三、酸洗技术的影响酸洗技术对钢铁冶炼技术的影响非常明显。
如果酸洗技术不当，将会带来如下影响：1.表面质量会下降：酸洗溶液的稀释比例、洗涤时间、温度以及其他参数非常重要，这些参数的不当调整会导致钢板表面质量下降。
冷轧酸洗工艺发展历程
冷轧酸洗工艺发展历程
冷轧酸洗工艺是一种重要的钢铁表面处理方法，在钢材生产和加工过程中起着关键作用。
它通过将钢材浸泡在酸性溶液中进行腐蚀处理，去除表面的氧化物和铁锈，以达到去除污染物和提高表面质量的目的。
冷轧酸洗工艺的发展历程可以分为如下几个阶段：
1. 早期酸洗工艺：早期的冷轧酸洗工艺采用的主要是硫酸酸洗。
硫酸具有较强的腐蚀性，可以有效地去除钢材表面的氧化物和铁锈。
然而，硫酸酸洗存在环境污染和产生剧毒废液的问题，对工人和环境造成了一定的危害。
2. 酸洗工艺改进：随着对环境污染和工人健康的关注，人们开始寻求更环保和安全的酸洗工艺。
在这个阶段，一些新型的酸洗剂被开发出来，取代了传统的硫酸酸洗。
例如，磷酸酸洗相对较为环保，可以达到与硫酸类似的腐蚀效果。
3. 循环酸洗工艺：为了提高酸洗工艺的经济效益和环保性能，人们开始引入循环酸洗工艺。
该工艺通过将酸液进行循环利用，降低酸液的消耗量，并且对废液进行处理和再利用，减少对环境的影响。
4. 精细酸洗工艺：随着钢材质量要求的不断提高，人们对于冷轧酸洗工艺也提出了更高的要求。
精细酸洗工艺通过调节酸液中的温度、浓度、洗涤时间等参数，实现更加精细的表面清洁效果和更好的钢材表面质量。
总的来说，冷轧酸洗工艺经过不断的发展和改进，已经成为钢材生产和加工中不可或缺的工艺之一。
随着对环境保护和产品质量的要求越来越高，冷轧酸洗工艺的发展也将继续朝着更为环保、高效和精细的方向发展。
冷轧酸洗工艺发展历程
冷轧酸洗工艺发展历程冷轧酸洗工艺是指利用酸溶液对冷轧钢板进行表面清洁和脱脂处理的工艺。
冷轧酸洗工艺的发展历程可以追溯到19世纪末的钢铁行业，以下是该工艺的发展历程：一、手工酸洗阶段在19世纪末，冷轧钢板的表面质量较差，存在着很多氧化物、油污和焊渣等杂质。
当时的酸洗工艺是由工人手工操作，将冷轧钢板浸泡在稀硫酸溶液中，然后刷洗、冲洗，最后通过水冷却处理。
二、机械酸洗阶段到了20世纪初，随着机械化技术的发展，冷轧酸洗开始引入机械设备，如刷洗机、喷淋机等。
这种机械酸洗工艺虽然提高了生产效率，但仍然存在着工艺过程不稳定、设备维护困难、酸洗液回收困难等问题。
三、连续酸洗阶段20世纪50年代，随着冷轧钢板生产规模的不断扩大，连续酸洗工艺应运而生。
连续酸洗工艺采用了喷淋方式，冷轧钢板在设备中连续通过多个酸洗段，酸溶液不断循环使用。
这种工艺显著提高了生产效率和产品质量，并且减少了酸洗液的消耗。
四、快速酸洗阶段20世纪70年代，为了提高冷轧钢板的表面质量和生产效率，快速酸洗工艺应运而生。
快速酸洗工艺采用了较高浓度的酸溶液和较高温度，使得钢板在酸洗液中的停留时间明显缩短，从而提高了生产效率。
此外，快速酸洗工艺还加入了氰化物作为过氧化物的催化剂，加速钢板表面杂质的溶解。
五、无酸洗阶段随着环保意识的增强，无酸洗技术成为冷轧钢板加工行业的研究热点。
无酸洗技术主要采用高压水射流、喷砂和喷丸等物理方法对冷轧钢板的表面进行清洁和脱脂处理，从而完全替代了传统的酸洗工艺。
无酸洗技术不仅能够节约能源和减少环境污染，还能够提高产品质量和生产效率。
总的来说，冷轧酸洗工艺的发展历程经历了从手工酸洗到机械酸洗，再到连续酸洗和快速酸洗，最后发展到了无酸洗阶段。
这些发展历程的推动，不仅提高了冷轧钢板的表面质量和生产效率，也顺应了环保要求的提高。
120万吨推拉式酸洗技术1
酸洗技术1：热轧板上的氧化铁皮由内向外是FeO、Fe3O4、Fe2O3，氧化铁皮的疏松程度也是由内向外变得致密，厚度也是由内向外变薄。
2：热轧带钢头部氧化铁皮比尾部厚，所以更难洗，这是因为带钢头部氧化铁皮形成的结束时间较长；热轧带钢边缘氧化铁皮比中间厚，所以更难洗。
3：酸洗的原理（1）溶解作用盐酸酸洗及硫酸酸洗的反应方程式：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O (1) Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O (2) FeO+2HCl=FeCl2+H2O (3) Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O (4) Fe3O4+4H2SO4=Fe2(SO4)3+ FeSO4+4H2O (5) FeO+H2SO4=FeSO4+H2O (6) 反应式（3）、（6）最快，（1）、（2）次之，（4）、（5）最难。
（2）机械剥离作用Fe+2HCl=FeCl2+H2FeO+H2SO4=FeSO4+H2金属铁在酸液中的溶解速度远大于其氧化物在酸液中的溶解速度，反应生成的氢气产生的膨胀压力将氧化铁皮从带钢表面剥离下来，盐酸酸洗时有33％的氧化铁皮由机械剥离作用去除，硫酸酸洗时有78％的氧化铁皮由机械剥离作用去除。
但在酸洗过程中我们不希望酸与基铁发生反应，因为这样会使酸和基铁的损失过多，同时反应生成的氢气扩散到基铁中会造成氢脆。
（3）还原作用Fe2O3+2[H]=2Fe+H2OFe3O4+2[H]=3Fe+H2OFeCl3+[H]=FeCl2+HClFe2(SO4)3+2[H]=FeSO4+H2SO4亚铁氧化物更容易与酸反应。
4：盐酸酸洗提高温度效果不明显，提高浓度效果明显，而硫酸酸洗则相反；盐酸酸洗铁损比硫酸酸洗小。
5：缓蚀剂的作用保护金属不被腐蚀，降低金属及酸的消耗；防止氢原子向金属内部扩散，改善钢铁性能；在酸液表面上形成泡沫，防止酸气溢出。
6：酸洗后处理Fe+2HCl=FeCl2+H2FeCl2+H2O=Fe(OH)2+2HCl2Fe(OH)2+H2O+1/2O2=2Fe(OH)3这就是为什么有时带钢表面有褐色，所以要很好地冲洗带钢表面残留的酸。
热轧卷酸洗简介
S01 剥片 S02 孔洞 S03 夹痕 S04 疤痕 S05 夹层 S06 刮痕 S07 钢卷折痕
M L
H M
H（L：摸没感觉M：摸有 感觉） H
代号
缺陷名称
良品
次
杂
S08 S09
S11 S12 S13 S14
辊痕 压痕
附着物印痕 凿痕 山水状轧入锈皮 轧入锈皮 厂内洗不净
M M
M M M
H H
转订单
6A
6B
钢卷需转合适之订单，在当制程或重卷制程再处理 者。
7A 暂留
制品之各检查项目，有一项以上判定为暂 留者。
由品管单位判定之暂留。 达到1级品要求但重量不足之钢卷，判定 参阅缺陷检查判定标准。
7B
小钢卷 8 1
缺陷检查判定标准
代 号 缺陷名称 良品 2处内3圈外 6圈 次 3处从内圈算4 圈内 杂 3处以上暂留
溶部分的氧化铁皮完全被洗掉时，那么在氧化铁皮容易洗掉的部位， 除氧化铁皮已经被洗掉之外，铁皮下面的基铁也被酸侵蚀了。造成 了金属和酸的消耗；生成的氢原子向钢材内部扩散，产生氢脆或酸 洗气泡而降低钢铁的力学性能；生成的氢原子部分结合成氢分子从
酸中逸出，造成对工作环境的恶化。
6.2 加入缓蚀剂的目的
a.保护裸露的金属不被腐蚀，降低金属和酸的消耗
基体铁
（百分比为厚度比）
表面氧化铁皮厚度一般为7.5~15微米，单重波动在35~55g/m2
氧化铁皮去除方法： 1.机械法 2.化学法
3.电化学法
1.热轧带钢的表面氧化物的可酸洗性 外层的Fe3O4和Fe2O3在酸液中比较难溶，酸从裂缝和 气孔到达容易起反映的FeO和Fe层发生反应，减少了铁皮
与基体铁间的附着力；并且酸液与金属铁反应生成的氢气
不锈钢的酸洗机理、工艺及质量控制
不锈钢的酸洗机理、工艺及质量控制概述不锈钢是一种高技术含量的产品，由于其具有优异的耐蚀性、成型性、相容性以及在很宽温度范围内的强韧性等系列特点，所以在石油化工、原子能、轻工、纺织、食品、家用器械等方面得到广泛的应用。
不锈钢同普碳钢有着本质的区别，因此它的加工过程同普碳钢也有很大的区别。
狭义的不锈钢是指在大气中不容易生锈的钢。
不锈钢的不锈性和耐蚀性是由于钢的表面上富铬氧化膜（钝化膜）的形成，这种不锈性和耐蚀性是相对的。
实验证明，钢在大气，水等弱介质中和硝酸等氧化性介质中，其耐蚀性随钢中铬含量的提高而增加，当铬含量≥10%时，钢的耐蚀性发生突变，即从易生锈到不易生锈，从不耐蚀到耐腐蚀。
所以称不锈钢是铬含量为12%以上的铁基合金。
所谓不锈钢的酸洗即是为了保证表面具有充分的耐蚀性。
不锈钢加工过程中的酸洗对其表面及内在性能有很大的影响，也是加工好的不锈钢产品的必备工序，因此如何更好的控制不锈钢的酸洗条件及酸洗设备对不锈钢的产品质量是至关重要的。
1.不锈钢酸洗机理1.1不锈钢的分类不锈钢按其种类可分为奥氏体不锈钢（300系列）、铁素体不锈钢（400系列）、马氏体不锈钢（420J2）、奥氏体—铁素体双相不锈钢、沉淀硬化型不锈钢。
在这些钢种中最常用的是奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢。
因此这两个钢种的生产工艺就更加成熟。
下面就以这两个钢种为例介绍不锈钢的酸洗机理、酸洗工艺及质量控制。
1.2不锈钢的酸洗机理（以300系列、400系列为例）1.2.1不锈钢的酸洗目的a)除去氧化铁皮，恢复金属光泽b)冷轧品表面的钝化c)消除贫铬层1.2.2不锈钢氧化铁皮的组成300系列 400系列Fe2O3Fe2O3Fe3O4Fe3O4FeO·Cr2O3,NiO·Cr2O3FeO·Cr2O3 Cr2O3Cr2O3基层基层从上图可以看出，300系列比400系列要难酸洗，因为其氧化层的成分比较复杂。
不锈钢的酸洗的目的就是要洗掉这些氧化铁皮，得到用户要求的产品。
冷轧生产线酸洗工艺
冷轧生产：酸洗原理
酸洗原理
(3)还原作用 在反应中，金属铁与酸作用时，首先产生氢原子。氢原子靠其化学活 泼性及很强的还原能力，将高价铁的氧化物和高价铁盐还原成易溶于 酸溶液的低价铁氧化物及低价铁盐。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
酸洗原理
综上所述，带钢表面上的氧化铁皮是通过以下3种作用而被清除的： (1)氧化铁皮与酸发生化学反应而被溶解(溶解作用)。 (2)金属铁与酸作用生成氢气，机械地剥落氧化铁皮(机械剥离作用)。 (3)生成的原子氢使铁的氧化物还原成易与酸作用的亚铁氧化物，然后
任务二：酸洗理论
《板带冷轧生产》
酸洗原理
(1)溶解作用 带钢表面氧化铁皮中各种铁的氧化物溶解于酸溶液内，生成可溶解
于酸液的正铁及亚铁氯化物，从而把氧化铁皮从带钢表面除去。这种 作用，一般叫溶解作用。
反应过程中FeO溶解最快，因此，内层FeO的溶解将对整个酸洗过 程起着加速的作用。
酸洗原理
(2)机械剥离作用 酸溶液与铁作用，并相应产生大量的氢气。由这部分氢气产生的膨胀 压力，把氧化铁皮从带钢表面上剥离下来。这种通过反应中产生氢气 的膨胀压力把氧化铁皮剥离下来的作用，我们把它叫作机械剥离作用。 据有关资料介绍，盐酸酸洗时，有33%的氧化铁皮是由机械剥离作 用去除的。
与酸作用而被除去(还原作用)。
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带钢酸洗技术的演变
湍流式酸洗
60年代以前冷轧原料的除鳞主要是用硫酸酸洗。
这种方法废酸不能完全回收，钢的损耗也较大。
1959年奥地利鲁特纳发明了盐酸酸洗废液再生方法，盐酸可以完全回收，产生的铁粉也可做高档的磁性材料，这样盐酸酸洗法成为成本低、酸洗带钢表面质量好的工艺而得到普遍发展。
这时酸洗槽由深槽逐步发展为浅槽。
1983年原西德MDS公司开发出湍流式酸洗新技术。
其特点是将酸洗液送入很窄的酸洗室槽缝中，使酸洗液在带钢表面上形成湍流状态。
这种工艺已不存在深槽的概念，带钢在一条很窄的沟槽中运行并处于张力状态，酸的流动方向与带钢的运行方向相反。
这种酸洗技术提高了酸洗效率，改善了酸洗质量。
同样的酸液温度及带钢条件，湍流式机组的功能与传统的深槽、浅槽机组3种传统酸洗方式的比较见表1-14。
自从80年代推出湍流酸洗以来，浅槽湍流酸洗机组因其造价低、酸洗事故处理时间短而很快发展起来。
原西德波鸿、澳大利亚BHP、日本住友金属、日本和歌山、日本神钢加古川冷轧厂、比利时西格马
公司等于1986-1990年先后建成并投产了湍流酸洗机组。
这种机组的年产量从60万t发展到最大达250万t。
机械除鳞法
工序的边疆化导致复合除鳞技术的发展。
在传统的化学酸洗的基础上增加了机械方式除鳞。
机械除鳞法有：反复弯曲法、轧制法、喷丸法、NID法及APO 法等。
NID法（用高压水喷铁砂浆的除鳞法）是1973年日本石川岛播磨公司开发的，其原理是将铁砂送入高压水流，通过扁缝式喷嘴，形成铁砂流布满钢带的横向表面。
新日铁八幡厂一号酸洗机组的改造即在机组入口处增设了延伸率高达3%-7%的PV轧机进行破鳞，并采用一NID机械除鳞装置。
改造后除鳞速度由180m/min提高到250m/min，并且用NID机械除鳞装置代替酸洗槽及回收放心酸系统，可以节省投资。
NID法在日本东芝（横滨）电气公司、川崎水岛工厂，以及美国、德国、法国等均得到了实际运用。
我国昆明工学院将喷嘴除鳞技术应用于窄带钢的除鳞，使用效果很好。
重钢四厂新华通讯社轧车间用10MPa以上的高压水将浓度在60%以上的烧结用铁粉浆中喷出，在空中形成高能量水锤打到钢表面上，取得了很好的除鳞效果。
用喷浆法代替过去的喷丸法，吨钢成本降低5倍。
也可将喷砂除鳞和酸洗除鳞联合使用，如硅钢片厂70%靠喷砂除掉铁皮，30%用盐酸洗掉铁皮。
这种复合式工艺技术也是可行的。
1989年原苏联切列流维茨厂建成并投产了连续研磨除鳞（APO）生产线。
该生产线可处理厚度为1.6-4.0mm、宽度为900-1550mm、抗拉强度达650MPa的碳素钢和低合金钢带钢，最大线速度为90m/min，年产量达50-60万t。
由于不使用酸，解决了因用酸而引起的一系列生态问题，特别对不锈钢的处理，尤为优越。
这种方法就用范围广、生产成本低。
机组由通用的开卷机、焊接机、活套装置、拉伸矫直机、3个串联的APO 研磨仓和卷取机组成。
设在APO仓前的拉伸矫直机使钢带产生5%以上的伸长量，
使鳞皮破裂及部分脱落，然后通过APO仓，在冷模铸造的小颗粒磨料的研磨下实现除磷。
磨料是100-500um的磁性冷铸片状颗粒，在外力作用一被压入带钢表面，同时磨料一起从工作仓运往分离系统。
在那里，5-15um的细鳞皮从磨料中分离出来，纯磨料又被送回研磨仓。
磨料使用2-3个月以后更换。
该厂各工段在很大程度上封闭和防尘的，还安装了除尘系统。
喷浆除鳞（NID）、APO研磨除鳞等新的机械除鳞法，具有投资省、生产成本低、污染小等优点，因此有广阔的发展前途。
它即可单独完成带钢除鳞，也可以与酸洗联合除鳞，以回忆除鳞速度，所以也适用于已有酸洗线的改造，尤其对合金钢和有色金属的除鳞，机械法比酸洗法具有更大的优势。
推式酸洗
推式酸洗机组是靠开卷机和各处的夹送辊将钢带向前推进的，当带钢头部被卷取机咬入后，带钢被拉着进行酸洗，故准确地说，应称之为推拉式酸洗。
它有以下优点：
（a）机组设备简单、投资省。
由于它没有焊机及入、出口活套装置，所以设备组成简单，机组长度可缩短，减小占地面积，节省基建投资。
（b）生产品种多、适应性强、不锈钢、高碳钢、碳结钢，有色合金等材擀的热轧带钢均可酸洗，对带钢厚度的适应范围也大，通常连续酸洗机组带钢厚度不超过7mm，而推拉机组可以提高到10-12mm。
（c）工艺操作简单，生产工人比连续式少三分之一。
它的最大不足是没有焊接机，不能为后工序拼卷以增加卷重，但热轧卷重的增大，也已对此给以弥补。
推式机组工艺速度低，产量低，但只要酸配备必要的检测仪表及自动控制装置，进行高速酸洗是完全可行的。
美国格瑞钢公司、德国布德鲁斯特殊钢厂的机组速度已达到120m/min，我国益昌薄厂的推式酸洗机组速度已达120-180m/min。
鲁斯纳公司的一条工业性推式酸洗试验机组，其最在工艺速度可达200m/min，年产量为100万t。