本發(fā)明涉及軋鋼技術(shù)領(lǐng)域，更具體地講，涉及熱軋帶鋼的酸洗系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

SAPH汽車結(jié)構(gòu)用鋼主要用于制造輕型車的橫梁、縱梁以及角撐等結(jié)構(gòu)件，也可用于制作對冷變形性能要求較高的成型結(jié)構(gòu)件和車輪。該類產(chǎn)品基本上都是對鋁鎮(zhèn)靜鋼進行脫硫，再添加微量的鈮、鈦等合金元素強化，并將碳含量控制在較低范圍，根據(jù)強度級別調(diào)整錳含量，必要時添加稀土或鈣等硫化物形態(tài)控制元素。SAPH汽車結(jié)構(gòu)用熱軋帶鋼通常采用酸洗工藝去除表面的氧化鐵皮，然而，現(xiàn)有的酸洗工藝所生產(chǎn)的帶鋼表面呈現(xiàn)黑褐色，部分呈現(xiàn)出“花斑”缺陷，影響板面質(zhì)量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的之一在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的一個或多個問題。例如，本發(fā)明的目的之一在于提供一種解決現(xiàn)有技術(shù)中帶鋼酸洗工藝和系統(tǒng)出現(xiàn)表面發(fā)黑、“花斑”等缺陷問題，提高產(chǎn)品表面質(zhì)量。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一方面提供了一種熱軋帶鋼酸洗方法。所述熱軋帶鋼酸洗方法包括以下步驟：在第一級酸槽內(nèi)對帶鋼進行第一級酸洗；在第二級酸槽內(nèi)對帶鋼進行第二級酸洗；采用擠干棍對帶鋼進行擠干；在漂洗槽內(nèi)對帶鋼進行漂洗；其中，第一級酸洗和第二級酸洗的酸洗液包括質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18～22％的鹽酸和緩蝕劑，第一級酸洗的酸洗液溫度為45～80℃，第二級酸洗的酸洗液溫度為55～65℃。

根據(jù)本發(fā)明熱軋帶鋼酸洗方法的一個實施例，優(yōu)選地，正常運行時，控制所述第一級酸洗和所述第二級酸洗的運行速度＞15m/min，所述第二級酸洗的酸洗液溫度為60～65℃；處理異常情況時，控制所述第一級酸洗和所述第二級酸洗的運行速度≤15m/min，所述第二級酸洗的酸洗液溫度為55～60℃。進一步優(yōu)選地，正常運行時，控制所述第一級酸洗和所述第二級酸洗的運行速度≥30m/min。

根據(jù)本發(fā)明熱軋帶鋼酸洗方法的一個實施例，優(yōu)選地，控制漂洗槽內(nèi)與所述第二級酸槽最接近的漂洗水噴射梁的噴水角度為30～35°，漂洗水溫度為45～50℃。

根據(jù)本發(fā)明熱軋帶鋼酸洗方法的一個實施例，優(yōu)選地，所述緩蝕劑的濃度可以為體積濃度0.25～1‰，所述緩蝕劑可以為NH-D型緩蝕劑。

根據(jù)本發(fā)明熱軋帶鋼酸洗方法的一個實施例，優(yōu)選地，所述第一級酸洗的酸洗液溫度為70～80℃。

根據(jù)本發(fā)明熱軋帶鋼酸洗方法的一個實施例，所述熱軋帶鋼為SAPH系列汽車結(jié)構(gòu)用鋼。

本發(fā)明的另一方面提供了一種熱軋帶鋼酸洗系統(tǒng)，所述熱軋帶鋼酸洗系統(tǒng)包括按帶鋼前進方向依次設(shè)置的第一級酸槽、第二級酸槽、擠干輥和漂洗槽，其中，第一級酸槽和第二級酸槽內(nèi)裝有包括緩蝕劑和質(zhì)量分?jǐn)?shù)18～22％的鹽酸的酸洗液，第一級酸槽的酸洗液溫度為45～80℃，第二級酸槽的酸洗液溫度為55～65℃。

根據(jù)本發(fā)明熱軋帶鋼酸洗系統(tǒng)的一個實施例，優(yōu)選地，正常運行時，第一級酸槽和第二級酸槽的運行速度＞15m/min，第二級酸槽的酸洗液溫度為60～65℃；處理異常情況時，第一級酸槽和第二級酸槽的運行速度≤15m/min，第二級酸槽的酸洗液溫度為55～60℃。進一步優(yōu)選地，正常運行時，第一級酸槽和第二級酸槽的運行速度≥30m/min。

根據(jù)本發(fā)明熱軋帶鋼酸洗系統(tǒng)的一個實施例，優(yōu)選地，所述漂洗槽內(nèi)與二級酸槽最接近的漂洗水噴射梁的噴水角度被設(shè)置為30～35°，漂洗水溫度為45～50℃。

根據(jù)本發(fā)明熱軋帶鋼酸洗系統(tǒng)的一個實施例，優(yōu)選地，所述緩蝕劑的體積濃度0.25～1‰，所述緩蝕劑為NH-D型緩蝕劑。

根據(jù)本發(fā)明熱軋帶鋼酸洗系統(tǒng)的一個實施例，優(yōu)選地，所述第一級酸洗的酸洗液溫度為70～80℃。

根據(jù)本發(fā)明熱軋帶鋼酸洗系統(tǒng)的一個實施例，優(yōu)選地，所述熱軋帶鋼為SAPH系列汽車結(jié)構(gòu)用鋼。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明大幅度改善SAPH系列汽車結(jié)構(gòu)用鋼表面發(fā)黑、“花斑”等缺陷問題，提高產(chǎn)品表面質(zhì)量，提高了SAPH系列汽車結(jié)構(gòu)用鋼板面質(zhì)量

附圖說明

圖1示出了采用現(xiàn)有的酸洗工藝和酸洗系統(tǒng)進行酸洗后形成的SAPH系列汽車結(jié)構(gòu)用鋼酸洗板面。

圖2示出了采用現(xiàn)有的酸洗工藝和酸洗系統(tǒng)進行酸洗后形成的SAPH系列汽車結(jié)構(gòu)用鋼酸洗板面。

圖3示出了采用根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的熱軋帶鋼酸洗系統(tǒng)及方法進行酸洗后的SAPH系列汽車結(jié)構(gòu)用鋼酸洗板面。

具體實施方式

在下文中，將結(jié)合附圖和示例性實施例詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的熱軋帶鋼酸洗系統(tǒng)及方法。

在一個示例性實施例中，根據(jù)本發(fā)明的一方面的熱軋帶鋼酸洗系統(tǒng)為半連續(xù)或者連續(xù)酸洗機組，具體包括按帶鋼前進方向依次設(shè)置的第一級酸槽、第二級酸槽、擠干輥和漂洗槽。

根據(jù)本發(fā)明另一方面的一種熱軋帶鋼酸洗方法包括以下步驟：在第一級酸槽內(nèi)對帶鋼進行第一級酸洗；在第二級酸槽內(nèi)對帶鋼進行第二級酸洗；采用擠干棍對帶鋼進行擠干；在漂洗槽內(nèi)對帶鋼進行漂洗。

其中，第一級酸槽和第二級酸槽內(nèi)裝有酸洗液，酸洗液中包括緩蝕劑和質(zhì)量分?jǐn)?shù)18～22％的鹽酸，第一級酸洗的酸洗液溫度為45～80℃，正常運行時，第一級酸洗和第二級酸洗的運行速度＞15m/min，第二級酸洗的酸洗液溫度為60～65℃；處理異常情況時，第一級酸洗和第二級酸洗的運行速度≤15m/min，第二級酸洗的酸洗液溫度為55～60℃；漂洗槽內(nèi)第二級酸槽最接近的漂洗水噴射梁的噴射角度被設(shè)置為30～35°，漂洗水溫度為45～50℃。

帶鋼在經(jīng)過以鹽酸為介質(zhì)的酸洗槽后，表面的氧化鐵皮被去除，為避免板面殘留酸液造成帶鋼的二次銹蝕，帶鋼出酸槽后經(jīng)過擠干輥的擠干作用，減少表面的殘留酸液。然后，帶鋼進入漂洗槽進行漂洗，進一步減少板面殘留的酸液。

錳在鋼鐵中主要以固溶體和硫化錳狀態(tài)存在，鹽酸酸液溫度達(dá)到60℃以上時，單質(zhì)錳和硫化錳會與鹽酸反應(yīng)，生成紅褐色的錳鹽附著在帶鋼表面，主要為氯化錳。為防止帶鋼表面酸液殘留，帶鋼出酸槽時，須通過雙擠干輥輥系統(tǒng)(即出最末一級酸槽后面設(shè)置兩個擠干輥)，以保證對帶鋼表面殘留酸液的清除效果。酸槽內(nèi)的酸液(酸洗液)溫度須滿足75±5℃的要求，浸沒在酸液中的帶鋼在熱傳遞作用下，同樣被加熱至70℃左右。加之，帶鋼中的錳對酸洗速率具有促進作用，當(dāng)酸槽溫度都為75±5℃時，酸液對帶鋼基體金屬的腐蝕程度加重，錳鹽的生成量大大增加。由此，帶鋼酸洗后進入漂洗槽時，表面酸液通過漂洗槽內(nèi)擠干輥的擠干作用后，殘留酸液在帶鋼自身溫度的作用下蒸發(fā)。此時，帶鋼表面呈干燥狀態(tài)，錳鹽附著在帶鋼表面。以這種狀態(tài)附著在帶鋼表面的錳鹽，即使進入漂洗槽，也不能被漂洗干凈，造成帶鋼表面呈現(xiàn)黑褐色(如圖2所示)，部分呈現(xiàn)出“花斑”缺陷(如圖1所示)，影響板面質(zhì)量。為此，本申請將最末一級酸槽的溫度必須設(shè)定為55～65℃。

為保證帶鋼表面酸洗效果的均勻性，控制反應(yīng)程度，根據(jù)緩蝕劑對鹽酸酸洗的作用機理，在酸液中添加緩蝕劑，可降低酸液對基體金屬的腐蝕，減少Mn鹽的形成。因此，酸洗時需加入NH-D型緩蝕劑(該緩蝕劑為市售的日本朝日化學(xué)緩蝕劑，具體成分為亞甲基胺類和表面活性劑等)，加入緩蝕劑的體積濃度為0.25～1‰，但本發(fā)明不限于此，還可以加入濃度和比例相當(dāng)?shù)钠渌徫g劑(例如，市售的湖北仙桃、德國KEBO、美國奎克和臺企北杉化學(xué)等同類型產(chǎn)品)。

在酸液溫度、濃度一定的情況下，當(dāng)機組運行速度過低時，易出現(xiàn)過酸洗，造成酸洗帶鋼表面粗糙。粗糙帶鋼表面附著的金屬鹽增加，易產(chǎn)生發(fā)黑等色差缺陷。酸洗機組應(yīng)保證機組速度穩(wěn)定，正常運行狀態(tài)時，控制機組工藝段運行速度＞15m/min，優(yōu)選地控制運行速度≥30m/min，最末一級酸槽酸液溫度控制范圍為60～65℃。當(dāng)處理異常問題時，機組工藝段運行速度降至15m/min以下，應(yīng)將最末一級酸槽酸液溫度控制為55～60℃。

通常情況下，帶鋼出酸槽后，經(jīng)過擠干輥的擠干作用，帶鋼表面以干燥狀態(tài)進入漂洗槽，造成漂洗難度加大，為提高漂洗效果，最靠近酸洗槽的漂洗槽漂洗水噴射梁噴水角度為30～35°，控制漂洗水溫度為45～50℃。

第二級酸槽酸液溫度按低溫(本發(fā)明酸液溫度控制工藝為：高于15m/min時，速度為60～65℃，低于15m/min時，速度為55～60℃，而常規(guī)酸洗工藝為75±5℃)可以有效防止帶鋼過最末一級酸槽后的兩根擠干輥后，帶鋼表面在自身溫度作用下，將表面的液體烘干。低溫有助于帶鋼以濕潤的狀態(tài)進入漂洗槽，從而提高漂洗效率。而當(dāng)酸液溫度大于65℃時，帶鋼被酸液溫度加熱，加熱后的帶鋼經(jīng)過擠干后，表面殘留液體將被烘干。而如果酸液溫度低于55℃，酸液(酸洗液)對帶鋼的酸洗作用將大大降低，導(dǎo)致出現(xiàn)欠酸洗缺陷。通常是運行速度越快，所需溫度越高，速度越低，溫度可低些，低速情況下，酸洗時間增加，而溫度越高，則酸洗效果越高，所以在低速酸洗時間增長的情況下，需降低酸洗效果，即降低酸洗溫度。

而漂洗角度保證30～35℃可以保證帶鋼表面的潤濕和漂洗效果。鹽酸濃度控制為18～22％是因為若大于22％將產(chǎn)生過酸洗幾率增加，低于18％將產(chǎn)生欠酸洗幾率增加。

SAPH汽車結(jié)構(gòu)鋼的成分中較常規(guī)鋼種相比，Mn含量較高，隨著牌號的升高，Mn含量越高，而酸洗后板面質(zhì)量提升難度逐步加大，以SAPH440牌號為例，Mn含量≥1.4％，而SAPH370牌號Mn含量為≥0.4％，SAPH440牌號的酸洗后板面質(zhì)量提升難度高于SAPH370牌號。

本發(fā)明通過控制鹽酸酸洗時的酸液濃度、溫度、酸洗速度、漂洗噴射梁角度和漂洗溫度，采取加入緩蝕劑的手段，提高SAPH汽車結(jié)構(gòu)鋼酸洗板面質(zhì)量，其中，最末一級酸槽的溫度控制(本機組為二號酸槽)、加入緩蝕劑和鹽酸濃度是解決花斑問題的必要參數(shù)，漂洗角度、機組運行速度等是獲得更佳技術(shù)效果的優(yōu)選參數(shù)，如圖3所示，采用根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的熱軋帶鋼酸洗系統(tǒng)及方法進行酸洗后的SAPH系列汽車結(jié)構(gòu)用鋼酸洗板面沒有出現(xiàn)黑褐色和“花斑”缺陷，產(chǎn)品表面質(zhì)量好。

為了更好地理解本發(fā)明的上述示例性實施例，下面結(jié)合具體示例對其進行進一步說明。

以下示例和對比例均采用兩級酸槽的連續(xù)酸洗機組，進行SAPH系列汽車結(jié)構(gòu)用鋼酸洗。

示例1

1#酸槽(即第一酸槽)酸液溫度為80℃，2#酸槽(即第二酸槽)酸液溫度為65℃，機組運行速度為90m/min，帶鋼通過機組的時間為30s。

酸槽內(nèi)加入緩蝕劑濃度為0.4‰，漂洗槽的噴射梁噴射角度為35℃，控制漂洗水溫度為48℃，以該工藝進行酸洗，酸洗板面無花斑缺陷，帶鋼表面呈白亮的金屬色。

示例2

1#酸槽酸液溫度為75℃，2#酸槽酸液溫度為65℃，機組運行速度為50m/min時，帶鋼通過機組的時間為54s。

酸槽內(nèi)加入緩蝕劑濃度為0.3‰，漂洗槽的噴射梁噴射角度為30℃，控制漂洗水溫度為45℃，以該工藝進行酸洗，酸洗板面無花斑缺陷，帶鋼表面呈白亮的金屬色。

示例3

1#酸槽酸液溫度為70℃，2#酸槽酸液溫度為55℃，機組運行速度為15m/min時，帶鋼通過機組的時間為180s。

酸槽內(nèi)加入緩蝕劑濃度為0.5‰，漂洗槽的噴射梁噴射角度為35℃，控制漂洗水溫度為50℃，以該工藝進行酸洗，酸洗板面無花斑缺陷，帶鋼表面呈白亮的金屬色。

對比例1

1#槽酸洗溫度75℃，2#槽酸洗溫度75℃，酸洗機組速度為50m/min，不加入緩蝕劑，漂洗角度為45°，漂洗溫度為75℃時的酸洗表面質(zhì)量，該工藝情況下，如圖1所示，酸洗板面密布花斑，花斑數(shù)量約2-3個/平方厘米。

對比例2

1#槽酸洗溫度80℃，2#槽酸洗溫度70℃，酸洗機組速度為90m/min，不加入緩蝕劑，漂洗角度為50°，漂洗溫度為65℃時的酸洗表面質(zhì)量，該工藝情況下，如圖2所示，酸洗板面發(fā)黑嚴(yán)重，無金屬光澤。

可以看出，采用本發(fā)明之后，酸洗板面無花斑缺陷，帶鋼表面呈白亮的金屬色。

綜上所述，本發(fā)明通過控制鹽酸酸洗時的酸液濃度、溫度、酸洗速度、漂洗噴射梁角度和漂洗溫度，采取加入緩蝕劑的手段，可大幅度改善SAPH系列汽車結(jié)構(gòu)用鋼表面發(fā)黑、“花斑”等缺陷問題，提高產(chǎn)品表面質(zhì)量。該SAPH系列汽車結(jié)構(gòu)用鋼酸洗板面質(zhì)量提升工藝可以推廣到其它鹽酸酸洗機組。

盡管上面已經(jīng)通過結(jié)合示例性實施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚，在不脫離權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可對本發(fā)明的示例性實施例進行各種修改和改變。