酸洗工序主要是通過酸洗液與帶鋼表面的氧化鐵皮發(fā)生化學(xué)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,酸洗后帶鋼質(zhì)量好壞直接影響軋制帶鋼質(zhì)量。隨著酸洗工藝技術(shù)的發(fā)展,特別是鹽酸酸洗技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的酸洗機(jī)組、酸軋機(jī)組主要分為幾種酸洗形式, 淺槽噴射式酸洗技術(shù)JBOX酸洗技術(shù)、Turboflo酸洗技術(shù)。這些技術(shù)各有特點(diǎn),本文主要是研究這幾種酸洗形式以及對(duì)這幾種酸洗形式的影響因素進(jìn)行對(duì)比。淺槽噴射式酸洗技術(shù)在國(guó)內(nèi)應(yīng)用最為廣泛,技術(shù)發(fā)展比較成熟,目前代表機(jī)組商為西馬克和國(guó)內(nèi)一些酸洗機(jī)組商。每個(gè)酸洗槽都有自己的酸洗循環(huán)系統(tǒng),通過酸槽循環(huán)系統(tǒng)的泵和換熱器控制酸液溫度和流量,每個(gè)槽之間用酸洗泵或酸洗循環(huán)罐的連通器來實(shí)現(xiàn)酸液梯度遞流。酸洗槽槽蓋分為內(nèi)蓋和外蓋,內(nèi)蓋在酸液上方浮動(dòng)以增強(qiáng)紊流效果,槽底部設(shè)有若干個(gè)托石,與酸槽內(nèi)蓋之間形成紊流的酸洗通道,酸槽頭尾兩端設(shè)置噴射梁,兩側(cè)設(shè)置側(cè)噴,帶鋼在較大張力作用下運(yùn)行,酸液與帶鋼流動(dòng)方向相反,槽內(nèi)液面的高度大概在150mm-200mm,酸液流動(dòng)的通道斷面狹窄處時(shí)產(chǎn)生高速動(dòng)能,在多種因素下形成紊流。從圖1中可以看出,酸洗紊流效果與,酸槽結(jié)構(gòu)、酸洗噴頭壓力、帶鋼速度,酸液流動(dòng)等多種因素相關(guān)。
Turboflo酸洗技術(shù)是達(dá)涅利公司的專利,目前 在國(guó)內(nèi)有多條酸洗線應(yīng)用,在薄帶鋼酸洗上可以達(dá)到較高速度。每個(gè)酸洗槽都有自己的酸洗循環(huán)系統(tǒng),通過酸槽 循環(huán)系統(tǒng)的泵和換熱器控制酸液溫度和流量,每個(gè)槽 之間用酸洗泵或酸洗循環(huán)罐的連通器來實(shí)現(xiàn)酸液梯度遞流。酸洗槽內(nèi)每個(gè)酸槽通過酸槽底部的設(shè)計(jì)和一個(gè)與上蓋連接的特殊內(nèi)蓋分成幾個(gè)單獨(dú)的酸洗單元。每個(gè)酸洗単元長(zhǎng)約2m。如圖2所示,每個(gè)單元結(jié)構(gòu)增加了帶鋼上下表面的酸液動(dòng)態(tài)壓力,而且這個(gè)壓力僅與帶鋼速度有關(guān),同時(shí)產(chǎn)生高的紊流效果。
IBOX酸洗技術(shù)是日本三菱公司的專利,目前在國(guó)內(nèi)有多條酸軋機(jī)組應(yīng)用,在國(guó)內(nèi)沒有單獨(dú)IBOX酸洗機(jī)組,只與三菱公司軋機(jī)配合的酸軋機(jī)組。IBOX是從深槽酸洗發(fā)展來的一個(gè)變種,IBOX酸洗技術(shù)沒有外置的循環(huán)系統(tǒng),循環(huán)罐和酸洗泵只在停機(jī)排酸和開車時(shí)使用。采用特氟龍材質(zhì)換熱器在酸洗槽內(nèi)部,酸液梯度遞流靠酸洗槽內(nèi)液位高低 不同來實(shí)現(xiàn)。每個(gè)IBOX長(zhǎng)度5m左右,每個(gè)BOX都是由FRP或近似PP材質(zhì)構(gòu)成(與槽體所用材質(zhì)有關(guān)),如圖3所示每個(gè)BOX單元兩側(cè)由枕石和密封 程隔開,為了保持過鋼線還配有一定數(shù)量的壓輾, 帶鋼在狹小的IBOX單元形成湍流,酸液湍流如圖3所示。
2.1影響因素對(duì)比
從表1中可以看出如果機(jī)組采用酸洗模型控制時(shí),IBOX對(duì)酸洗效果控制手段相對(duì)于其它兩種技術(shù)要少。某些規(guī)格的鋼種需要高速時(shí),IBOX和Turboflo酸洗技術(shù)由于每個(gè)單元的湍流效果更明顯,相較于淺槽紊流有優(yōu)勢(shì)。在低速時(shí),IBOX(酸液動(dòng)能較小)和Turboflo(槽內(nèi)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)影響了酸液流動(dòng)),更多的是酸液浸泡作用,淺槽紊流更有優(yōu)勢(shì) 。
IBOX酸洗槽由于是深槽,同樣長(zhǎng)度下重量大約是淺槽紊流槽體的1.5-2倍,在一次性投資方面要大于另外兩種形式。相較于Turboflo酸洗,淺槽紊流酸洗槽內(nèi)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,投資稍低。IB0X酸洗系統(tǒng)在正常生產(chǎn)時(shí),不需要酸洗循環(huán)系統(tǒng),節(jié)能優(yōu)勢(shì)明顯,其余兩種酸洗技術(shù)耗能上無太大區(qū)別,主要看工藝制度的執(zhí)行情況。從維護(hù)角度來看,與淺槽紊流相比,IB0X和 Turboflo酸洗技術(shù),槽內(nèi)石頭與帶鋼接觸機(jī)會(huì)增多,石頭的備件數(shù)量高于淺槽紊流酸洗;但是IBOX酸洗管道系統(tǒng)路由簡(jiǎn)單,泵的應(yīng)用機(jī)會(huì)不多。此處維護(hù)量要小于其余兩種酸洗技術(shù)。換熱器維護(hù)IBOX更復(fù)雜一些,需要停機(jī)排酸后進(jìn)行維護(hù),但是IBOX酸洗每個(gè)槽內(nèi)有多個(gè)換熱器,即使損壞一個(gè),機(jī)組也能運(yùn)行。從國(guó)內(nèi)機(jī)組現(xiàn)有生產(chǎn)情況看,以上三種技術(shù)都能滿足帶鋼酸洗機(jī)組的生產(chǎn),從本文比較中可以看出在高速時(shí),IBOX和Turboflo酸洗技術(shù)有優(yōu)勢(shì),在低速時(shí)淺槽紊流有優(yōu)勢(shì);IBOX酸洗技術(shù)節(jié)能優(yōu)勢(shì)明顯,但是設(shè)備投資較高。從維護(hù)角度來說,淺槽噴射酸洗技術(shù)和Turboflo酸洗技術(shù)的循環(huán)系統(tǒng)的維護(hù)量要大于IBOX酸洗,但是IBOX酸洗技術(shù)的換熱器在酸洗槽槽內(nèi)維護(hù)不便。
參考文獻(xiàn)
[1] 陳龍宮,黃偉.冷軋薄鋼板酸洗工藝與設(shè)備[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2005.
[2] M.Turchetto. Turboflo 酸洗技術(shù)[J].鋼鐵,2005,03:83- 85.