專利名稱：用于不銹鋼帶材清除氧化皮、酸洗和修整/鈍化的工藝和設(shè)備,以及如此獲得的帶材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在不存在硝酸和熔融鹽浴的情況下對(duì)預(yù)先熱軋和可選退火或冷軋和退火的不銹鋼帶材進(jìn)行的清除氧化皮，酸洗和修整/鈍化。
眾所周知，對(duì)不銹鋼進(jìn)行酸洗是為了除去在熱軋和/或退火處理過(guò)程中產(chǎn)生的熱氧化物氧化皮，并溶解其下的貧鉻合金層(去鉻化層)。這種工藝通常是以三個(gè)不同且獨(dú)立的工藝步驟進(jìn)行第一步清除氧化皮，即氧化皮的化學(xué)-物理改性，使得部分或全部去除氧化皮；第二步實(shí)際的酸洗，即去除所有的殘留氧化皮和下面的貧鉻合金層；和第三步表面修整和鈍化。在一些實(shí)例中，后兩步的酸洗和修正/鈍化可以聯(lián)合進(jìn)行。
根據(jù)冶金處理末期存在于金屬上的氧化物的類型，現(xiàn)有技術(shù)設(shè)想了幾種進(jìn)行清除氧化皮步驟的方式。
為了去除在熱軋和退火過(guò)程中產(chǎn)生的氧化物，通常在清除氧化皮，酸洗和修整/鈍化處理之前進(jìn)行氧化皮-破碎處理(氧化皮清除機(jī)，噴砂和磨擦刷涂)，該氧化皮-破碎處理可破碎或部分去除所述的氧化皮。對(duì)于冷軋不銹鋼制品，不對(duì)氧化皮進(jìn)行機(jī)械預(yù)處理，因?yàn)檫@種處理與制成品所要求的表面質(zhì)量不一致。
通常，對(duì)于冷軋并退火不銹鋼的清除氧化皮工藝的步驟，試圖能夠引起該氧化物明顯改性的工藝，這可促進(jìn)其溶解。
為了這個(gè)目的，最廣泛采用的操作方法是a)熱-化學(xué)清除氧化皮，其在于將待酸洗的材料浸入氧化劑的熔融鹽浴(400-600℃)，該鹽浴能夠通過(guò)提高氧化物組成金屬的氧化程度來(lái)改變氧化皮。具體地，廣泛使用在溫度約500℃的Kolene(三元體系NaOH，NaNO3和NaCl的共晶體)?。?br> b)通過(guò)中性硫酸鹽溶液或酸性溶液的電解清除氧化皮，使構(gòu)成氧化皮的金屬氧化態(tài)的部分改變和由此引起的氧化皮的溶解。
通常，使用具有高氧化能力的酸浴進(jìn)行不銹鋼的酸洗步驟，該酸浴能夠溶解下面的貧鉻合金層。
這些槽液(bath)主要由無(wú)機(jī)酸的混合物組成，其中最普遍的是1)溫度范圍通常為50至75℃的硝酸和氫氟酸的混合物；2)硫酸，氫氟酸，鹽酸和磷酸的混合物，其中添加高氧化性試劑，例如高錳酸鹽，過(guò)硫酸鹽，氯化鐵，硫酸鐵和過(guò)氧化氫，其溫度范圍是50至100℃。
鈍化/修整步驟同時(shí)針對(duì)于形成保護(hù)性鈍化膜。當(dāng)不在同一酸洗步驟中進(jìn)行時(shí)，通常在具有高氧化還原電位的槽液中實(shí)現(xiàn)該步驟。這些槽液主要包含硝酸或上述酸和較小濃度的氧化劑和較小含量的鋼的組成金屬離子。
此外，迄今為止確實(shí)存在涉及不銹鋼清除氧化皮和酸洗步驟的若干工藝，這些工藝基于使用不含硝酸的酸性溶液。具體地，已知不銹鋼酸洗工藝是基于使用不含硝酸的酸性溶液，該溶液的氧化能力得自于不同成份的存在，其中有鐵離子，過(guò)氧化氫和過(guò)硫酸鹽。
具體地，DE-A-19624436，WO 9826111，EP-A-763609和JP95-130582描述了清除氧化皮以及在不含硝酸的酸性溶液中酸洗的工藝，同樣使用直流驅(qū)動(dòng)的電解槽(電流密度范圍為0.5至250A/dm2)。
DE-A-3937438描述了一種工藝，其中在鹽酸溶液中使用直流電將亞鐵離子再次氧化成鐵離子。
EP-A-838542描述了一個(gè)在硫酸鈉水溶液中的清除氧化皮工藝，該溶液的濃度范圍是10至350g/l，其中將帶材垂直通過(guò)反電極對(duì)，其間施加具有20至250A/dm2范圍的電流密度的直流電。
EP0582121和EP0505606描述了化學(xué)酸洗工藝，其中將帶材浸入含鐵離子和氫氟酸的硫酸基溶液，其中主要通過(guò)在連續(xù)氣體注入下添加過(guò)氧化氫實(shí)現(xiàn)亞鐵離子的再次氧化。
然而，以上簡(jiǎn)要提到的這些已知技術(shù)存在環(huán)境特性和工作安全性，以及控制和成本方面的酸洗工藝管理的重大缺陷。
使用熔融鹽進(jìn)行的化學(xué)清除氧化皮特別難于管理，由于與該槽液的高溫(400-600℃)相聯(lián)系的危險(xiǎn)性，以及處理待清除氧化皮的金屬制品的清洗液的困難。實(shí)際上，這些清洗液包含不可忽略數(shù)量的有毒六價(jià)鉻和亞硝酸鹽和硝酸鹽。在中性硫酸鈉溶液以及電解清除氧化皮中表現(xiàn)出相同的缺陷；實(shí)際上，該工藝流體包含不可忽略數(shù)量的六價(jià)鉻。雖然克服了鉻(VI)的缺陷，硫酸基溶液中的電解清除氧化皮處理能夠?qū)е掠删植壳治g效應(yīng)引起的差的表面性質(zhì)，該局部侵蝕部分是在不受電場(chǎng)作用的部分由硫酸引起的。
用于酸洗和修整/鈍化步驟的含硝酸槽液的使用造成相關(guān)的環(huán)境問(wèn)題，這是由于若干原因。在諸多原因中，最重要的如下A)難于安全地減少酸-金屬反應(yīng)產(chǎn)生的高污染氮氧化物(NOx)；B)由于它們高的硝酸鹽含量，對(duì)于用過(guò)溶液的處理難于有效遵守現(xiàn)行的環(huán)境規(guī)定；C)對(duì)于清洗水中所述物類，極難將硝酸鹽濃度有效維持在現(xiàn)行規(guī)定所指定的限度內(nèi)。
本發(fā)明可以克服所有上面提到的缺陷，而且還具有可提供用于清除氧化皮，酸洗和修整/鈍化的環(huán)境友好的工藝的優(yōu)點(diǎn)，該工藝可以按連續(xù)，綜合和靈活的方式通過(guò)采用一定順序的處理在單一設(shè)備中進(jìn)行且適用于任何類型的不銹鋼帶材，其中每次處理的操作條件根據(jù)待處理的不銹鋼的類型以及存在于該不銹鋼帶材表面有待去除的氧化物的性質(zhì)的不同而不同。
實(shí)際上，本發(fā)明的一個(gè)目的是用于對(duì)不銹鋼帶材進(jìn)行清除氧化皮，酸洗和修整/鈍化的工藝，其中對(duì)待處理的帶材進(jìn)行如下順序的步驟●電解和/或化學(xué)清除氧化皮處理，分為兩個(gè)使用水溶液的液體不同的單元，其中-對(duì)于電解處理，所述清除氧化皮處理在第一個(gè)單元中使用包含下列成份的水溶液10至250g/l的H2SO4；
＜80g/l的全部溶解Fe；和可選地≥15g/l的Fe3+，F(xiàn)e3+/Fe2+≥1.0；以及，在第二個(gè)單元中使用包含下列成份的水溶液10至250g/l的H2SO4；≥2g/l的Fe3+；＜80g/l的全部溶解Fe；和可選地具有Fe3+/Fe2+≥1.0；通過(guò)具有相同極性且?guī)Р脑谄溟g穿過(guò)的電極對(duì)，向該帶材上引入至少一個(gè)陽(yáng)極-陰極或陽(yáng)極-陰極-陽(yáng)極極性序列，對(duì)陽(yáng)極處理時(shí)間(ta)和陽(yáng)極電流密度(I)進(jìn)行選擇以便滿足關(guān)系式ta＞k+c/I其中ta是陽(yáng)極處理時(shí)間[s]；k是實(shí)驗(yàn)常數(shù)，其數(shù)值范圍是2到15s；c是實(shí)驗(yàn)常數(shù)，其數(shù)值范圍是40到120C/dm2；且I是陽(yáng)極電流密度，其數(shù)值范圍是1到100A/dm2；且具有在其間該帶材不受電場(chǎng)作用的時(shí)間，該時(shí)間的范圍是全部電解清除氧化皮時(shí)間的5％至60％；-對(duì)于化學(xué)處理，所述清除氧化皮處理在兩個(gè)單元中使用包含以下成份的水溶液25至280g/l的H2SO4；-在20-105℃范圍的溫度下對(duì)所述帶材進(jìn)行所述清除氧化皮處理并持續(xù)10-250s范圍的全部時(shí)間；●化學(xué)酸洗，可選的和/或修整/鈍化處理，分為兩個(gè)使用水溶液的液體不同的單元，其中-所述化學(xué)酸洗處理使用包含下列成份的水溶液20至180g/l的H2SO4；
5至50g/l的游離HF；≥15g/l的Fe3+；Fe3+/Fe2+≥0.8；＜80g/l的全部溶解Fe；-所述化學(xué)修整/鈍化處理使用包含下列成份的水溶液10至100g/l的H2SO4；0至15g/l的游離HF；＜20g/l的Fe3+；＞0.03mol/l的H2O2；-在20-80℃范圍的溫度下，對(duì)所述帶材進(jìn)行所述化學(xué)酸洗和/或修整/鈍化處理并持續(xù)2-250s范圍為的總時(shí)間；和-對(duì)于每個(gè)酸洗和/或修整/鈍化處理單元，提供流量等于至少每平方米帶材10dm3/h的溶液循環(huán)；●至少在每次清除氧化皮，酸洗和/或修整/鈍化處理單元的最后，提供機(jī)械和/或流體機(jī)械式和/或使用水的清洗處理，可選通過(guò)具有＞100巴壓力的噴水器。
在電解清除氧化皮處理中，可以將電極“按面”連接至電源單元，即將每個(gè)電源單元只連至相鄰并面向該帶材的相同表面的電極，從而在帶材上實(shí)現(xiàn)陽(yáng)極-陰極或陽(yáng)極-陰極-陽(yáng)極極性序列的實(shí)施。
該帶材的陽(yáng)極/陰極極化時(shí)間的比值是≥1.5。
對(duì)于奧氏體不銹鋼帶材的電解清除氧化皮，在兩個(gè)電解單元中可以使用下列溶液a)在第一個(gè)單元中30至150g/l的H2SO4；最大60g/l的溶解Fe；40-95℃的溫度；b)在第二個(gè)單元中30至120g/l的H2SO4；≥10g/l的Fe3+，F(xiàn)e3+/Fe2+≥1.0；
最大60g/l的溶解Fe；30-80℃的溫度；對(duì)于鐵素體或馬氏體不銹鋼帶材，至少在清除氧化皮處理中，可以使用組成和/或溫度不同的溶液，該溶液具有＞20g/l的鐵(Fe3+)離子濃度且Fe3+/Fe2+的濃度比值＞1.5。
此外，對(duì)于鐵素體或馬氏體不銹鋼帶材的電解清除氧化皮處理，該帶材不受電場(chǎng)作用的時(shí)間范圍是全部電解清除氧化皮時(shí)間的15％至25％。
對(duì)于可選進(jìn)行退火的熱軋不銹鋼帶材，可選擇性地在該清除氧化皮處理之前進(jìn)行機(jī)械和/或流體機(jī)械式的氧化皮破碎/去除處理。
對(duì)于奧氏體不銹鋼，可以在可選組成和/或溫度不同的水溶液中進(jìn)行該化學(xué)酸洗處理，且該溶液由下列成份組成40至180g/l的H2SO4；15至50g/l的游離HF；＞20g/l的Fe3+，F(xiàn)e3+/Fe2+＞0.8；最大70g/l的溶解Fe；50-75℃的溫度；持續(xù)20到150s范圍的時(shí)間。
對(duì)于可選進(jìn)行退火的熱軋鐵素體和馬氏體不銹鋼，可以分別進(jìn)行化學(xué)酸洗和修整/鈍化處理對(duì)于酸洗處理，在包含下列成份的水溶液中進(jìn)行40至180g/l的H2SO4；5至50g/l的游離HF；≥20的Fe3+，具有Fe3+/Fe2+＞0.8；＜80g/l的溶解Fe；20-70℃范圍的溫度下；持續(xù)10到160s范圍的時(shí)間。
而且，對(duì)于修整處理，在包含下列成份的水溶液中進(jìn)行20至100g/l的H2SO4；
0至35g/l的游離HF；＜20g/l的Fe3+；＞0.03mol/l的H2O2；20-50℃范圍的溫度下；持續(xù)2到80s范圍的時(shí)間。
在電解清除氧化皮處理之后，可以在包含下列成份的水溶液中對(duì)冷軋并退火的鐵素體和馬氏體鋼進(jìn)行單獨(dú)的修整處理20至70g/l的H2SO4；＜15g/l的Fe3+；＞0.05mol/l的H2O2；0至15g/l的游離HF；20-50℃范圍的溫度下；持續(xù)5到80s范圍的時(shí)間。
優(yōu)選地，使用可提供溶液的湍流和均勻分布的噴嘴將該溶液施加到待處理的帶材表面來(lái)進(jìn)行修整/鈍化處理，以便獲得每平方米帶材不小于15dm3/h的流量。
為了確保最后處理的有效性和最終產(chǎn)品的高品質(zhì)，在清除氧化皮處理之后對(duì)該帶材表面進(jìn)行單獨(dú)的修整/鈍化處理，在前后兩個(gè)之間的時(shí)間間隔中，在飽和有環(huán)境壓力的蒸汽的工作間內(nèi)使該帶材表面保持潮濕。
為了維持恰當(dāng)?shù)蔫F離子Fe3+濃度和Fe3+/Fe2+濃度比，向該清除氧化皮和酸洗溶液中輸入至少化學(xué)計(jì)量量的可選穩(wěn)定化的過(guò)氧化氫。
當(dāng)經(jīng)過(guò)化學(xué)酸洗單元時(shí)，將在清除氧化皮處理之后進(jìn)行單獨(dú)的修整/鈍化處理的帶材保持在飽和有環(huán)境壓力的蒸汽的工作間內(nèi)使其表面保持潮濕。
本發(fā)明還涉及可以由上述工藝獲得的去氧化皮，酸洗和修整/鈍化的不銹鋼帶材。
本發(fā)明進(jìn)一步的目的是適合于進(jìn)行該環(huán)境友好的工藝的設(shè)備，該設(shè)備可用于以連續(xù)，綜合和靈活的方式清除氧化皮，酸洗和修整/鈍化，和如上所述的不銹鋼帶材。
適于進(jìn)行根據(jù)本發(fā)明的工藝的設(shè)備包括●用于清除氧化皮處理的兩個(gè)液體不同的單元，每個(gè)單元包括-至少一個(gè)電解或化學(xué)反應(yīng)槽，為每個(gè)電解槽配有至少一組面向帶材的電極對(duì)，該電極的位置使得在該帶材上引起至少一個(gè)陰極-陽(yáng)極或陽(yáng)極-陰極-陽(yáng)極極性序列；-其中在電解清除氧化皮反應(yīng)槽中，對(duì)帶材進(jìn)行陽(yáng)極極化處理的電極對(duì)的總長(zhǎng)度(L)滿足下列關(guān)系式L＞(c/I+k)v其中L是對(duì)帶材進(jìn)行陽(yáng)極極化的電極對(duì)的長(zhǎng)度[m]；c是實(shí)驗(yàn)常數(shù)，其數(shù)值范圍是40至120C/dm2；I是最高設(shè)備速度下的陽(yáng)極電流密度，其數(shù)值可在1-100A/dm2的范圍內(nèi)進(jìn)行選擇；k是實(shí)驗(yàn)常數(shù)，其數(shù)值的范圍是2至15s；v是最高設(shè)備速度[m/s]；-用于循環(huán)該溶液的裝置；-用于控制該溶液溫度的裝置；●用于對(duì)該帶材進(jìn)行流體機(jī)械式和/或用水沖洗處理的裝置，可選在高壓下進(jìn)行，其位于第二個(gè)單元的下游，并可選位于第一個(gè)單元的下游；●用于酸洗和修整/鈍化處理的兩個(gè)液體不同的單元，每個(gè)單元包括-至少一個(gè)化學(xué)反應(yīng)槽，優(yōu)選配有用于修整/鈍化處理的將溶液噴射到該帶材上的裝置；-用于循環(huán)該溶液的裝置，該裝置能夠確保至少等于每平方米帶材10dm3/h的流量；-用于控制該溶液所需溫度的裝置；●用于對(duì)該帶材進(jìn)行流體機(jī)械式和/或用水沖洗處理的裝置，可選在高壓下進(jìn)行，位于修整/鈍化處理單元的下游；電極與電源單元“按面”的連接(即每個(gè)電源單元只連接至該帶材同一表面的相鄰電極)使得從每個(gè)單一電源單元引出的電流線只作用于該帶材的一側(cè)，而不管帶材的位置如何；對(duì)于電流密度而言，可確保在該帶材的兩個(gè)表面上處理的均勻性。此外，引起陽(yáng)極和陰極極性的電極長(zhǎng)度之間的比值大于1.5且該帶材不受電場(chǎng)作用的時(shí)間的范圍是全部電解清除氧化皮時(shí)間的5％至60％，優(yōu)選15％至30％。
根據(jù)本發(fā)明，極性序列應(yīng)使從電解部分輸出的帶材進(jìn)行陽(yáng)極極化作為最后步驟，以便促進(jìn)保護(hù)性鈍化膜的形成。
用于在不同單元中控制溶液溫度的裝置可以是熱交換器。
用于向帶材上噴射修整/鈍化溶液的裝置可以是噴嘴，該噴嘴能夠確保至少等于每平方米帶材15dm3/h的流量，且?guī)Р?溶液界面上的湍流在靜止線和帶材的上表面上具有等于至少50.000的Reynolds數(shù)。
除綜合和靈活系統(tǒng)有益的實(shí)用性以外，根據(jù)本發(fā)明用于對(duì)不銹鋼帶材進(jìn)行清除氧化皮，酸洗和修整/鈍化的工藝和設(shè)備表現(xiàn)出下列優(yōu)點(diǎn)-高的過(guò)程動(dòng)力學(xué)；-在表面修整和鈍化方面具有優(yōu)異的表面性質(zhì)；-低的能量和化學(xué)物質(zhì)消耗；-完全的環(huán)境相容性。
至此，已對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了大體地概述。通過(guò)附圖和下列實(shí)施例，下文中將對(duì)其實(shí)施方案進(jìn)行更詳細(xì)的描述，目的是使其目的，優(yōu)點(diǎn)和操作方式更為顯而易見(jiàn)。


圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明用于對(duì)不銹鋼帶材進(jìn)行清除氧化皮，酸洗和修整/鈍化的設(shè)備的實(shí)施方案的處理順序的框圖。
圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的電解槽的實(shí)施方案的示意圖，其中顯示了使帶材電極化的電極(1)和使帶材陰極化的電極(2)，相關(guān)的電極間空隙，以及該電極與電解槽所配備的兩個(gè)電源單元(3，4)極柱之間所采用的布線的示意圖。
實(shí)施例1在這個(gè)實(shí)施例中，報(bào)道了能夠以10至100m/min范圍的速度處理熱軋可選退火不銹鋼帶材和冷軋并退火的不銹鋼帶材的典型設(shè)備的典型部分，該帶材具有900至1600mm范圍的寬度和0.3至3mm范圍的厚度，該設(shè)備的組成為-電解/化學(xué)清除氧化皮處理部分，其中包括-第一清除氧化皮單元；-中間流體機(jī)械式清洗系統(tǒng)；-第二清除氧化皮單元；-使用高壓噴水器的第二流體機(jī)械式清洗系統(tǒng)；-化學(xué)酸洗和修整/鈍化處理部分，其中包括-酸洗單元；-修整/鈍化單元；-使用高壓噴水器的流體機(jī)械式清洗和沖洗單元。
此外，對(duì)于每個(gè)單元安裝有槽液控制和管理設(shè)備，可以提供分析，自動(dòng)試劑添加和廢溶液清除。
電解/化學(xué)清除氧化皮處理部分這個(gè)部分由兩個(gè)體不同的清除氧化皮單元組成，第一個(gè)單元包括四個(gè)電解槽而第二個(gè)單元包括兩個(gè)電解槽，每個(gè)電解槽的長(zhǎng)度約等于8m。對(duì)每個(gè)電解槽提供3對(duì)面向帶材的電極，使其電隔離且其位置可以在帶材上實(shí)現(xiàn)陰極-陽(yáng)極-陰極的序列。每個(gè)電解槽配備有兩個(gè)直流電源單元，每個(gè)電源單元能夠輸出7.5kA的最大直流電。將每個(gè)電源單元連接至位于與該帶材表面相同表面上的三個(gè)電極。
對(duì)帶材進(jìn)行陽(yáng)極極化的電極對(duì)的總長(zhǎng)度等于21.6m，滿足關(guān)系式L＞(c/I+k)v，其中I，v，c和k的值分別等于12A/dm2，1.67m/s，90C/dm2和4s。該電極的寬度約等于1.8m。
在圖2中，如上文中所提到的，記錄了一個(gè)電解槽的示意圖，其中顯示了對(duì)帶材進(jìn)行陽(yáng)極極化的電極(1)和對(duì)帶材進(jìn)行陰極化的電極(2)，相關(guān)的電極間空隙，以及該電極與電解槽所配備的兩個(gè)電源單元(3，4)的極柱之間所采用的布線的示意圖。
在第一清除氧化皮單元的出口處存在流體機(jī)械式清洗系統(tǒng)，該清洗系統(tǒng)由噴水器沖洗以及一對(duì)刷輥組成，其作用于帶材的兩個(gè)表面用于去除已分離但仍未除去的氧化物顆粒。在第二清除氧化皮單元的出口存在第二流體機(jī)械式清洗系統(tǒng)，該清洗系統(tǒng)由噴水器沖洗和一對(duì)刷輥組成，上游的高壓沖洗系統(tǒng)能夠以約120巴的壓力向該帶材的兩個(gè)表面上輸送至少等于20m3/h的沖洗水流。
使用熱交換器和不同處理單元內(nèi)部的蒸汽噴嘴將該清除氧化皮溶液的溫度控制在需要的值。用于控制該清除氧化皮溶液的溫度的系統(tǒng)允許設(shè)定并保持40至80℃范圍的溫度。
化學(xué)酸洗和修整/鈍化處理部分化學(xué)處理部分由兩個(gè)液體不同的單元組成，第一個(gè)單元用于化學(xué)酸洗而第二個(gè)單元用于表面修整/鈍化處理。在第二個(gè)單元的出口處安裝有流體機(jī)械式清洗系統(tǒng)，該清洗系統(tǒng)由噴水器沖洗和一對(duì)刷輥組成，上游的高壓沖洗系統(tǒng)能夠以約120巴的壓力向該帶材的兩個(gè)表面上輸送至少等于20m3/h的沖洗水流。
酸洗單元由兩個(gè)長(zhǎng)度約等于18m的槽組成，將帶材浸入每個(gè)槽中的槽液，兩者都具有用于酸洗溶液循環(huán)的系統(tǒng)且該系統(tǒng)具有約400m3/h的總流量。所述槽可在溶液-帶材截面提供高的湍流，該湍流在靜止線上具有至少等于10.000的Reynold數(shù)。通過(guò)蒸汽流獲得該工作溫度，然而通過(guò)由對(duì)含HF的氧化酸洗溶液具有抵抗作用的材料制成的熱交換器系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)溫度的控制。
對(duì)于在清除氧化皮過(guò)程之后應(yīng)進(jìn)行單獨(dú)的修整/鈍化處理的帶材，在兩個(gè)酸洗單元的槽內(nèi)部安裝有加濕系統(tǒng)，該加濕系統(tǒng)在沒(méi)有酸洗溶液時(shí)，能夠在飽和有環(huán)境壓力蒸汽的工作間內(nèi)使帶材的兩個(gè)表面保持潮濕。該修整/鈍化單元是通過(guò)長(zhǎng)度等于21m的單一槽來(lái)實(shí)現(xiàn)，在該槽內(nèi)部通過(guò)壓力約0.5巴的噴射系統(tǒng)來(lái)使修整/鈍化溶液對(duì)帶材進(jìn)行作用，該噴射系統(tǒng)能夠確保約等于300m3/h的溶液流量和溶液-帶材界面處的高湍流，該湍流在帶材上表面的靜止線處具有約等于60.000的Reynold數(shù)。通過(guò)蒸汽流獲得該工作溫度，然而通過(guò)由對(duì)含HF的氧化酸洗溶液具有抵抗作用的材料制成的熱交換器系統(tǒng)的存在獲得溫度的控制。
實(shí)施例2在這個(gè)實(shí)施例中，報(bào)道了對(duì)冷軋并退火的AISI 409型鐵素體不銹鋼卷材進(jìn)行清除氧化皮，酸洗和修整/鈍化的工藝，該卷材厚度為0.8mm，寬度為1270mm，重量為19.6t。根據(jù)本發(fā)明，使用實(shí)施例1中所描述的工作線，并在下列條件下進(jìn)行操作c＝68C/dm2，k＝7.2s和速度＝80m/min。
電解清除氧化皮處理和流體機(jī)械式清洗處理
在電解清除氧化皮處理之后，對(duì)該帶材進(jìn)行修整/鈍化和清洗處理以便形成表面鈍化膜。
化學(xué)修整/鈍化處理和流體機(jī)械式清洗處理
在通過(guò)化學(xué)酸洗單元的過(guò)程中，在飽和有環(huán)境壓力的蒸汽的工作間內(nèi)使帶材表面保持潮濕。
在修整/鈍化處理的最后，因此在該工作線的出口處，該帶材呈現(xiàn)完全酸洗并具有良好的表面形態(tài)。用反射計(jì)(反射角＝60°)進(jìn)行的反射測(cè)量產(chǎn)生28至35％范圍的數(shù)值。表面層的掃描電子顯微鏡(SEM)研究證實(shí)該表面上沒(méi)有殘留的氧化物。
在帶材的加工期間，用于控制槽液濃度的自動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)調(diào)整新鮮試劑流和廢液的排出從而適當(dāng)?shù)鼐S持規(guī)定的濃度。
實(shí)施例3在這個(gè)實(shí)施例中，報(bào)道了對(duì)冷軋并退火的AISI 430型鐵素體不銹鋼卷材進(jìn)行清除氧化皮，酸洗和修整/鈍化的處理，該卷材厚度為0.5mm，寬度為1570mm，重量為20.4t。根據(jù)本發(fā)明，使用實(shí)施例1中所描述的工作線，并在下列條件下進(jìn)行操作c＝74C/dm2，k＝8s和速度＝90m/min。
電解清除氧化皮處理和流體機(jī)械式清洗處理
在這個(gè)處理的最后，該帶材表面呈現(xiàn)完全去除氧化皮且沒(méi)有脫離但仍未去除的氧化物殘余物。
在電解清除氧化皮處理之后，對(duì)該帶材進(jìn)行隨后的修整/鈍化和清洗處理以便形成表面鈍化膜。
化學(xué)修整/鈍化處理和流體機(jī)械式清洗處理
在通過(guò)化學(xué)酸洗單元的過(guò)程中，在飽和有環(huán)境壓力的蒸汽的工作間內(nèi)使帶材表面保持潮濕。
在該部分的出口處，因此在該工作線的出口處，該帶材呈現(xiàn)完全酸洗并具有良好的表面形態(tài)。用反射計(jì)(反射角＝60°)進(jìn)行的反射測(cè)量產(chǎn)生40至44％范圍的數(shù)值。對(duì)該表面層的SEM研究證實(shí)該表面上沒(méi)有殘留氧化物和局部侵蝕。
在帶材的加工期間，用于控制槽液濃度的自動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)調(diào)整新鮮試劑流和廢液的排出從而適當(dāng)?shù)鼐S持規(guī)定的濃度。
實(shí)施例4在這個(gè)實(shí)施例中，報(bào)道了對(duì)冷軋并退火的AISI 304型奧氏體不銹鋼卷材進(jìn)行清除氧化皮，酸洗和修整/鈍化的處理，該卷材厚度為1.2mm，寬度為1570mm，重量為18.5t。根據(jù)本發(fā)明，使用實(shí)施例1中所描述的工作線，并在下列條件下進(jìn)行操作c＝65C/dm2，k＝3s和速度＝75m/min。
電解清除氧化皮處理和流體機(jī)械式清洗處理
在這個(gè)部分的出口處，表面呈現(xiàn)氧化皮被除去且沒(méi)有殘留氧化物。目測(cè)外觀并不是制成品的外觀。在電解清除氧化皮處理之后，對(duì)該帶材進(jìn)行隨后的化學(xué)酸洗和清洗處理以便形成表面鈍化膜。
化學(xué)酸洗處理和流體機(jī)械式清洗處理
在這個(gè)部分的出口處，因此在工作線的出口處，該帶材呈現(xiàn)完全酸洗并具有良好的表面形態(tài)。對(duì)該表面層的SEM研究證實(shí)該表面上沒(méi)有殘留氧化物和晶界侵蝕。電化學(xué)測(cè)試證實(shí)沒(méi)有殘留的貧鉻層且存在良好品質(zhì)的鈍化膜。
在帶材的加工期間，用于控制槽液濃度的自動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)調(diào)整新鮮試劑流和廢液的排出從而適當(dāng)?shù)鼐S持規(guī)定的濃度。
實(shí)施例5這里舉例說(shuō)明對(duì)冷軋并退火的AISI 430型鐵素體不銹鋼卷材進(jìn)行清除氧化皮，酸洗和鈍化的工藝，該卷材厚度為1.0mm，寬度為1020mm，重量為16.6t。
根據(jù)本發(fā)明，使用實(shí)施例1中所描述的工作線，并在下列條件下進(jìn)行操作c＝68C/dm2，k＝7.1s和速度＝90m/min。
電解清除氧化皮處理和流體機(jī)械式清洗處理
在電解清除氧化皮處理之后，對(duì)該帶材進(jìn)行隨后的修整/鈍化和清洗處理以便形成表面鈍化膜。
化學(xué)修整/鈍化處理和流體機(jī)械式清洗處理
在通過(guò)化學(xué)酸洗單元的過(guò)程中，在飽和有環(huán)境壓力的蒸汽的工作間內(nèi)使帶材表面保持潮濕。
在該部分的出口處，因此在修整/鈍化處理的最后，該帶材呈現(xiàn)完全酸洗并具有良好的表面形態(tài)。用反射計(jì)(反射角＝60°)進(jìn)行的反射測(cè)量產(chǎn)生30至35％范圍的數(shù)值。對(duì)表面層的SEM研究證實(shí)該表面上不存在殘留氧化物。
在帶材的加工期間，用于控制槽液濃度的自動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)調(diào)整新鮮試劑流和廢液的排出從而適當(dāng)?shù)鼐S持規(guī)定的濃度。
實(shí)施例6這里舉例說(shuō)明對(duì)熱軋并退火的AISI 304L型奧氏體鋼卷材進(jìn)行清除氧化皮，酸洗和修整處理，該卷材厚度為2.7mm，寬度為1270mm，重量為19.3t。
在根據(jù)本發(fā)明的處理之前，通過(guò)噴砂對(duì)同一帶材進(jìn)行氧化皮破碎處理。根據(jù)本發(fā)明使用實(shí)施例1中所描述的工作線，并在下列條件下進(jìn)行操作c＝115C/dm2，k＝12.1s和速度＝55m/min。
電解清除氧化皮處理和流體機(jī)械式清洗處理
在這個(gè)部分的出口處，由于流體機(jī)械式刷洗和高壓沖洗處理聯(lián)合作用的結(jié)果，該表面沒(méi)有氧化物氧化皮和溶解產(chǎn)物殘余物。對(duì)于這種產(chǎn)品類型，用酸洗處理完成該工藝。在電解清除氧化皮處理之后，對(duì)該帶材進(jìn)行隨后的酸洗和清洗處理以便除去貧鉻合金層并形成表面鈍化膜。
化學(xué)酸洗處理和流體機(jī)械式清洗處理
在這個(gè)部分的出口處，因此在該工作線的出口處，該帶材呈現(xiàn)完全酸洗并具有良好的表面形態(tài)。對(duì)該表面層的SEM研究證實(shí)該表面上沒(méi)有殘留的氧化物和局部侵蝕。在軋制方向橫向進(jìn)行檢測(cè)，該工作線出口處的粗糙度表現(xiàn)為約2.4μm的平均Ra值。
在帶材的加工期間，用于控制液體槽液的自動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)調(diào)整新鮮試劑流和廢液的排出從而適當(dāng)?shù)鼐S持規(guī)定的濃度。
實(shí)施例7在這個(gè)實(shí)施例中，對(duì)熱軋并退火的AISI 316奧氏體鋼卷材的清除氧化皮，酸洗和修整處理進(jìn)行說(shuō)明，該卷材厚度為3.0mm，寬度為1270mm，重量為19.3t。在根據(jù)本發(fā)明的處理之前，通過(guò)噴砂對(duì)同一帶材進(jìn)行氧化皮破碎處理。根據(jù)本發(fā)明使用實(shí)施例1中所描述的工作線，并在速度為50m/min的條件下進(jìn)行操作化學(xué)清除氧化皮處理和流體機(jī)械式清洗處理
在這個(gè)部分的出口處，該表面沒(méi)有氧化物氧化皮。然而，雖然存在刷洗和高壓沖洗，該帶材表面上仍出現(xiàn)了一些溶解產(chǎn)物的沉積物。對(duì)于這種類型的產(chǎn)物，只進(jìn)行酸洗處理。在電解清除氧化皮處理之后，對(duì)該帶材進(jìn)行隨后的酸洗和清洗處理以便除去貧鉻合金層并形成表面鈍化膜。
化學(xué)酸洗處理和流體機(jī)械式清洗處理
在這個(gè)處理的最后，因此在該工作線的出口處，該帶材呈現(xiàn)完全酸洗并具有良好的表面形態(tài)。對(duì)該表面層的SEM研究證實(shí)該表面上沒(méi)有殘留的氧化物和局部侵蝕。在軋制方向橫向進(jìn)行檢測(cè)，該路線出口處的粗糙度表現(xiàn)為約2.6μm的平均Ra值。
在帶材的加工期間，用于控制槽液濃度的自動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)調(diào)整新鮮試劑流和廢液的排出從而適當(dāng)?shù)鼐S持規(guī)定的濃度。
實(shí)施例8在這個(gè)實(shí)施例中，舉例說(shuō)明對(duì)冷軋并退火的AISI 430型鐵素體鋼卷材進(jìn)行清除氧化皮，酸洗和修整處理，該卷材厚度為2.7mm，寬度為1270mm，重量為18.5t。在這個(gè)例子中工藝常數(shù)是c＝115C/dm2而k＝10.0s。
在根據(jù)本發(fā)明的處理之前，通過(guò)噴砂對(duì)同一帶材進(jìn)行氧化皮破碎處理。根據(jù)本發(fā)明，使用實(shí)施例1中所描述的工作線，并在下列條件下進(jìn)行操作c＝115C/dm2，k＝10s和速度＝45m/min。
電解清除氧化皮處理和流體機(jī)械式清洗處理
在這個(gè)處理的最后，由于刷洗和高壓沖洗處理聯(lián)合作用的結(jié)果，該表面上沒(méi)有氧化物氧化皮和溶解產(chǎn)物殘余物。在電解清除氧化皮處理之后，對(duì)該帶材進(jìn)行隨后的酸洗，修整/鈍化和清洗處理以便除去貧鉻合金層并形成表面鈍化膜。
化學(xué)酸洗和修整/鈍化處理和流體機(jī)械式清洗處理
在該酸洗和修整處理的最后，因此在該工作線的出口處，該帶材呈現(xiàn)完全酸洗并具有良好的表面形態(tài)。對(duì)該表面層的SEM研究證實(shí)該表面上沒(méi)有殘留的氧化物和局部侵蝕。在軋制方向橫向進(jìn)行檢測(cè)，該路線出口處的粗糙度表現(xiàn)為約2.1μm的平均Ra值。
在帶材的加工期間，用于控制槽液濃度的自動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)調(diào)整新鮮試劑流和廢液的排出從而適當(dāng)?shù)鼐S持規(guī)定的濃度。
實(shí)施例9在這個(gè)實(shí)施例中，舉例說(shuō)明對(duì)熱軋并退火的AISI 409型鐵素體鋼卷材進(jìn)行清除氧化皮，酸洗和修整處理，該卷材厚度為3.0mm，寬度為1020mm，重量為20.6t。
在根據(jù)本發(fā)明的處理之前，通過(guò)噴砂對(duì)同一帶材進(jìn)行氧化皮破碎處理。根據(jù)本發(fā)明，使用實(shí)施例1中所描述的工作線，并在下列條件下進(jìn)行操作c＝115C/dm2，k＝12.5s和速度＝40m/min。
電解清除氧化皮處理和流體機(jī)械式清洗處理
在這個(gè)部分的出口處，由于刷洗和高壓沖洗處理聯(lián)合作用的結(jié)果，該表面上沒(méi)有出現(xiàn)氧化物氧化皮和溶解產(chǎn)物殘余物。在電解清除氧化皮處理之后，對(duì)該帶材進(jìn)行隨后的酸洗，修整/鈍化和清洗處理以便除去貧鉻合金層并形成表面鈍化膜。
化學(xué)酸洗和修整/鈍化處理，和流體機(jī)械式清洗處理
在該部分的出口處，因此在該工作線的出口處，該帶材呈現(xiàn)完全酸洗并具有良好的表面形態(tài)。對(duì)該表面層的SEM研究證實(shí)該表面上沒(méi)有殘留的氧化物和局部侵蝕。在軋制方向橫向進(jìn)行檢測(cè)，該工作出口處的粗糙度表現(xiàn)為約1.7μm的平均Ra值。
在帶材的加工期間，用于控制液體濃度的自動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)調(diào)整新鮮試劑流和廢液的排出從而適當(dāng)?shù)鼐S持規(guī)定的濃度。
權(quán)利要求
1.用于對(duì)不銹鋼帶材進(jìn)行清除氧化皮、酸洗和修整/鈍化的工藝，其中對(duì)待處理的帶材進(jìn)行下列順序的步驟·電化學(xué)和/或化學(xué)清除氧化皮處理，分為兩個(gè)使用水溶液的液體不同的單元，其中-對(duì)于電解處理，所述清除氧化皮在第一個(gè)單元中使用包含下列成份的水溶液10至250g/l的H2SO4；＜80g/l的全部溶解Fe；和可選地≥15g/l的Fe3+，F(xiàn)e3+/Fe2+≥1.0；以及，在第二個(gè)單元中使用包含下列成份的水溶液10至250g/l的H2SO4；≥2g/l的Fe3+；＜80g/l的全部溶解Fe；和可選地Fe3+/Fe2+≥1.0；通過(guò)具有相同極性且?guī)Р脑谄溟g穿過(guò)的電極對(duì)向該帶材上引入至少一個(gè)陽(yáng)極-陰極或陽(yáng)極-陰極-陽(yáng)極極性序列，對(duì)陽(yáng)極處理時(shí)間(ta)和陽(yáng)極電流密度(I)進(jìn)行選擇以便滿足關(guān)系式ta＞k+c/I其中ta是陽(yáng)極處理時(shí)間[s]；k是實(shí)驗(yàn)常數(shù)，其數(shù)值范圍是2到15s；c是實(shí)驗(yàn)常數(shù)，其數(shù)值范圍是40到120C/dm2；且I是陽(yáng)極電流密度，其數(shù)值范圍是1到100A/dm2；且具有在其間該帶材不受電場(chǎng)作用的時(shí)間，該時(shí)間的范圍是全部電解清除氧化皮時(shí)間的5％至60％；-對(duì)于化學(xué)處理，所述清除氧化皮處理在兩個(gè)單元中使用包含以下成份的水溶液25至280g/l的H2SO4；-在20-105℃范圍的溫度下，對(duì)所述帶材進(jìn)行所述清除氧化皮處理并持續(xù)10-250s范圍內(nèi)的總時(shí)間；·化學(xué)酸洗、可選的和/或修整/鈍化處理，分為兩個(gè)液體不同的單元，其中-所述化學(xué)酸洗處理使用包含下列成份的水溶液20至180g/l的H2SO4；5至50g/l的游離HF；≥15g/l的Fe3+；Fe3+/Fe2+≥0.8；＜80g/l的全部溶解Fe；-所述化學(xué)修整/鈍化處理使用包含下列成份的水溶液10至100g/l的H2SO4；0至15g/l的游離HF；＜20g/l的Fe3+；＞0.03mol/l的H2O2；-在20-80℃范圍的溫度下，對(duì)所述帶材進(jìn)行所述化學(xué)酸洗和/或修整/鈍化處理并持續(xù)2-250s范圍內(nèi)的總時(shí)間；和-對(duì)于每個(gè)酸洗和/或修整/鈍化處理單元，提供流量等于至少每平方米帶材10dm3/h的溶液循環(huán)；·至少在每次清除氧化皮、酸洗和/或修整/鈍化處理單元的最后，提供機(jī)械和/或流體機(jī)械式和/或使用水的清洗處理，可選通過(guò)具有＞100巴壓力的噴水器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的用于對(duì)不銹鋼帶材進(jìn)行清除氧化皮、酸洗和修整/鈍化的工藝，其中對(duì)具有相同極性且?guī)Р膹钠溟g穿過(guò)的電極對(duì)進(jìn)行電隔離，且通過(guò)將電源單元只連接至相鄰并面向該帶材的同一表面的電極來(lái)實(shí)現(xiàn)所述陽(yáng)極-陰極或陽(yáng)極-陰極-陽(yáng)極極性序列。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的用于對(duì)不銹鋼帶材進(jìn)行清除氧化皮，酸洗和修整/鈍化的工藝，其中陽(yáng)極/陰極極化時(shí)間比為≥1.5。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3的用于對(duì)不銹鋼帶材進(jìn)行清除氧化皮，酸洗和修整/鈍化的工藝，其中在所述清除氧化皮處理之前進(jìn)行機(jī)械和/或流體機(jī)械式氧化皮破碎/去除處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4的用于對(duì)奧氏體不銹鋼帶材進(jìn)行清除氧化皮，酸洗和修整/鈍化的工藝，其中在所述的電解清除氧化皮處理中使用兩種不同的水溶液a)在第一個(gè)單元中30至150g/l的H2SO4；最大60g/l的溶解Fe；40-95℃的溫度；b)在第二個(gè)單元中30至120g/l的H2SO4；≥10g/l的Fe3+，F(xiàn)e3+/Fe2+≥1.0；最大60g/l的溶解Fe；30-80℃的溫度；
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4任何一項(xiàng)的用于對(duì)鐵素體或馬氏體不銹鋼帶材進(jìn)行清除氧化皮、酸洗和修整/鈍化的工藝，其中在電解清除氧化皮處理中使用具有＞20g/l的鐵(Fe(III))離子濃度且Fe3+/Fe2+濃度比＞1.5的溶液。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4和6的用于對(duì)鐵素體或馬氏體不銹鋼帶材進(jìn)行清除氧化皮、酸洗和修整/鈍化的工藝，其中該帶材不受電場(chǎng)作用的時(shí)間范圍是全部電解清除氧化皮時(shí)間的15％至25％。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至5的用于對(duì)不銹鋼帶材進(jìn)行清除氧化皮、酸洗和修整/鈍化的工藝，其中對(duì)奧氏體不銹鋼進(jìn)行的化學(xué)酸洗處理可選地在組成和/或溫度不同的水溶液中進(jìn)行，且該溶液由下列成份組成40至180g/l的H2SO4；15至50g/l的游離HF；＞20g/l的Fe3+，且Fe3+/Fe2+＞0.8；最大70g/l的溶解Fe；50-75℃的溫度；持續(xù)20到150s的時(shí)間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至4、6和7的用于對(duì)不銹鋼帶材進(jìn)行清除氧化皮、酸洗和修整/鈍化的工藝，其中熱軋且可選退火的鐵素體和馬氏體不銹鋼的化學(xué)酸洗和修整/鈍化處理規(guī)定-在包含下列成份的水溶液中進(jìn)行化學(xué)酸洗處理40至180g/l的H2SO4；5至50g/l的游離HF；≥20g/l的Fe3+，且Fe3+/Fe2+＞0.8；＜80g/l的溶解Fe；20-70℃范圍的溫度下；持續(xù)10到160s的時(shí)間。-在包含下列成份的水溶液中進(jìn)行修整處理20至100g/l的H2SO4；＜20g/l的Fe3+；0至35g/l的游離HF；＞0.03mol/l的H2O2；20-50℃范圍的溫度下；持續(xù)2到80s的時(shí)間。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至3，6和7的用于對(duì)不銹鋼帶材進(jìn)行清除氧化皮、酸洗和修整/鈍化的工藝，其中在電解清除氧化皮處理之后，在包含下列成份的水溶液中對(duì)冷軋并退火的鐵素體和馬氏體不銹鋼進(jìn)行單獨(dú)的修整/鈍化處理20至70g/l的H2SO4；＜15g/l的Fe3+；＞0.05mol/l的H2O2；0至15g/l的游離HF；20-50℃范圍的溫度下；持續(xù)5到80s的時(shí)間。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10的用于對(duì)不銹鋼帶材進(jìn)行清除氧化皮，酸洗和修整/鈍化的工藝，其中使用可提供湍流和均勻的溶液分布的噴嘴將該溶液施加到待處理的帶材表面來(lái)進(jìn)行修整/鈍化處理，以便確保不小于每平方米帶材15dm3/h的流量。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求任何一項(xiàng)的用于對(duì)不銹鋼帶材進(jìn)行清除氧化皮，酸洗和修整/鈍化的工藝，其中為維持所需的鐵離子Fe3+濃度和Fe3+/Fe2+濃度比，向該清除氧化皮和酸洗溶液中輸入至少化學(xué)計(jì)量量的可選的穩(wěn)定過(guò)氧化氫。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求任何一個(gè)的用于對(duì)不銹鋼帶材進(jìn)行清除氧化皮、酸洗和修整/鈍化的工藝，其中當(dāng)經(jīng)過(guò)化學(xué)酸洗單元時(shí)，使在清除氧化皮處理之后進(jìn)行單獨(dú)的修整/鈍化處理的帶材在飽和有環(huán)境壓力的蒸汽的工作間內(nèi)使其表面保持潮濕。
14.經(jīng)過(guò)清除氧化皮，酸洗和修整/鈍化的不銹鋼帶材，其特征在于可以通過(guò)權(quán)利要求1至13的工藝獲得該帶材。
15.一種設(shè)備，其特征在于適合于進(jìn)行環(huán)境友好的工藝，該工藝用于以連續(xù)，綜合和靈活的方式對(duì)不銹鋼帶材進(jìn)行根據(jù)權(quán)利要求1至13的清除氧化皮，酸洗和修整/鈍化。
16.適合于進(jìn)行環(huán)境友好的工藝的設(shè)備，該工藝用于以連續(xù)、綜合和靈活的方式根據(jù)權(quán)利要求1至13對(duì)不銹鋼帶材進(jìn)行清除氧化皮、酸洗和修整/鈍化，其特征在于該設(shè)備包括以下單元·用于清除氧化皮處理的兩個(gè)液體不同的單元，每個(gè)單元包括-至少一個(gè)電解或化學(xué)反應(yīng)槽，為每個(gè)電解槽配有至少一組面向帶材的電極對(duì)，其位置使得產(chǎn)生至少一個(gè)陰極-陽(yáng)極或陽(yáng)極-陰極-陽(yáng)極極性序列；-其中在電解清除氧化皮反應(yīng)槽中，對(duì)帶材進(jìn)行陽(yáng)極極化的電極對(duì)具有滿足下列關(guān)系式的總長(zhǎng)度(L)L＞(c/I+k)v其中L是對(duì)帶材進(jìn)行陽(yáng)極極化的電極對(duì)的長(zhǎng)度[m]；c是實(shí)驗(yàn)常數(shù)，其數(shù)值范圍是40至120C/dm2；I是最高設(shè)備速度下的陽(yáng)極電流密度，其數(shù)值在1-100A/dm2的范圍內(nèi)進(jìn)行選擇；k是實(shí)驗(yàn)常數(shù)，其數(shù)值范圍是2至15s；v是最高設(shè)備速度[m/s]；-用于循環(huán)該溶液的裝置；-用于控制該溶液溫度的裝置；·用于對(duì)該帶材進(jìn)行流體機(jī)械式和/或用水沖洗處理的裝置，可選在高壓下進(jìn)行，其位于第二個(gè)單元的下游，并可選位于第一個(gè)單元的下游；·用于酸洗和修整/鈍化處理的兩個(gè)液體不同的單元，每個(gè)單元包括-至少一個(gè)化學(xué)反應(yīng)槽，優(yōu)選配有用于修整/鈍化處理的將溶液噴射到該帶材上的裝置；-用于循環(huán)該溶液的裝置，該裝置能夠確保至少等于每平方米帶材10dm3/h的流量；-用于控制該溶液所需溫度的裝置；·用于對(duì)該帶材進(jìn)行流體機(jī)械式和/或用水沖洗處理的裝置，可選在高壓下進(jìn)行，位于修整/鈍化處理單元的下游。
17.根據(jù)權(quán)利要求15至16的適合于進(jìn)行環(huán)境友好的工藝的設(shè)備，該工藝用于以連續(xù)、綜合和靈活的方式根據(jù)權(quán)利要求1至13對(duì)不銹鋼帶材進(jìn)行清除氧化皮、酸洗和修整/鈍化，其中，在電解清除氧化皮反應(yīng)槽中，對(duì)具有相同極性且?guī)Р拇┻^(guò)其間的電極對(duì)進(jìn)行電隔離，且將每個(gè)電源單元只連至相鄰并面向該帶材的同一表面的電極，從而實(shí)現(xiàn)所述陽(yáng)極-陰極或陽(yáng)極-陰極-陽(yáng)極極性序列的實(shí)施。
18.根據(jù)權(quán)利要求15至17的適合于進(jìn)行環(huán)境友好的工藝的設(shè)備，該工藝用于以連續(xù)、綜合和靈活的方式根據(jù)權(quán)利要求1至13對(duì)不銹鋼帶材進(jìn)行清除氧化皮、酸洗和修整/鈍化，其中在電解清除氧化皮的反應(yīng)槽中，引起陽(yáng)極極化和陰極極化的電極長(zhǎng)度之間的比值大于1.5。
19.根據(jù)權(quán)利要求15至18的適合于進(jìn)行環(huán)境友好的工藝的設(shè)備，該工藝用于以連續(xù)、綜合和靈活的方式根據(jù)權(quán)利要求1至13對(duì)不銹鋼帶材進(jìn)行清除氧化皮，酸洗和修整/鈍化，其中在電解清除氧化皮的反應(yīng)槽中，極性序列應(yīng)使從所述反應(yīng)槽輸出帶材進(jìn)行陽(yáng)極極化作為最后步驟。
20.根據(jù)權(quán)利要求15至19的適合于進(jìn)行環(huán)境友好的工藝的設(shè)備，該工藝用于以連續(xù)、綜合和靈活的方式根據(jù)權(quán)利要求1至13對(duì)不銹鋼帶材進(jìn)行清除氧化皮、酸洗和修整/鈍化，其中用于向帶材上噴射修整/鈍化溶液的裝置是噴嘴，該噴嘴能夠獲得至少等于每平方米帶材15dm3/h的流量且優(yōu)選帶材/溶液截面上的湍流在靜止線和帶材的上表面上具有至少等于50.000的Reynolds數(shù)。
21.根據(jù)權(quán)利要求15至20的適合于進(jìn)行環(huán)境友好的工藝的設(shè)備，該工藝用于以連續(xù)、綜合和靈活的方式根據(jù)權(quán)利要求1至13對(duì)不銹鋼帶材進(jìn)行清除氧化皮、酸洗和修整/鈍化，其中在化學(xué)酸洗單元中安裝有加濕系統(tǒng)，該加濕系統(tǒng)能夠在沒(méi)有酸洗溶液時(shí)在飽和有環(huán)境壓力的蒸汽的工作間內(nèi)使帶材表面保持潮濕。
全文摘要
用于以連續(xù)，綜合和靈活的方式進(jìn)行清除氧化皮，酸洗和修整/鈍化的環(huán)境友好的工藝，該工藝適用于任何類型的不銹鋼，而與其物理結(jié)構(gòu)，化學(xué)組成和待除去的表面氧化物的性質(zhì)無(wú)關(guān)，在單一設(shè)備中進(jìn)行所需的化學(xué)，電化學(xué)，機(jī)械和流體機(jī)械式處理，僅根據(jù)待加工的不銹鋼類型改變每次處理的操作條件。根據(jù)本發(fā)明的工藝和設(shè)備可提供高的反應(yīng)速率，優(yōu)異的表面質(zhì)量，低的能量和化學(xué)試劑消耗量和完全的環(huán)境相容性。附圖顯示了根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的實(shí)施方案的框圖。
文檔編號(hào)B21B45/04GK1615377SQ02827349
公開(kāi)日2005年5月11日 申請(qǐng)日期2002年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月19日
發(fā)明者A·杜爾斯蒂, S·盧佩里, G·薩拉蒙, G·瓦斯佩西安尼, S·曼托瓦尼, Y·德默茨斯 申請(qǐng)人:材料開(kāi)發(fā)中心股份公司, 蒂森克魯普特殊鋼特爾尼股份公司, 亨克爾兩合股份公司