一種熱軋304奧氏體不銹鋼無硝酸酸洗方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種熱軋304奧氏體不銹鋼無硝酸酸洗方法，該方法為對帶鋼依次進(jìn)行預(yù)酸洗、第一段無硝酸酸洗和第二段無硝酸酸洗，其中，兩段無硝酸酸洗均采用(H2SO4+Fe3++Fe2++H2SiF6+H2O2)的混合酸洗液。本發(fā)明采用濃硫酸、雙氧水和氟硅酸的混合酸洗液，可滿足熱軋304奧氏體不銹鋼帶鋼的酸洗要求，實(shí)現(xiàn)帶鋼的無硝酸酸洗，避免使用含硝酸的混酸酸洗時產(chǎn)生高污染的氮氧化物和含氮廢水，從而減輕環(huán)境污染。
【專利說明】
一種熱軋304奧氏體不銹鋼無硝酸酸洗方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于不銹鋼酸洗技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種熱乳304奧氏體不銹鋼無硝酸酸洗方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，熱乳304奧氏體不銹鋼帶鋼都是經(jīng)過退火以后，對帶鋼進(jìn)行機(jī)械破鱗(破鱗機(jī)+干式拋丸機(jī))，然后再進(jìn)行混酸(HN03+HF)酸洗。但是，酸洗過程中，酸耗量較大，同時也會產(chǎn)生大量高污染的氮氧化物和含硝酸鹽廢水，會給自然環(huán)境及人類生產(chǎn)、活動帶來嚴(yán)重的危害，而且氮氧化物凈化成本和含硝酸鹽廢水的處理成本也較高。
[0003]2012年，國家環(huán)保部針對鋼鐵行業(yè)制定了嚴(yán)格的氮污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，其中乳鋼工業(yè)硝酸霧最高允許排放濃度由原來的420mg/m3降到了 150mg/m3，污水排放原來并未對總氮濃度限制，而新標(biāo)準(zhǔn)限制污水排放總氮濃度需小于15mg/L，而在環(huán)保要求較高的地方總氮濃度需小于5mg/L，導(dǎo)致不銹鋼混酸酸洗時產(chǎn)生的氮氧化物廢氣和含氮廢水處理成本增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實(shí)施例提供一種熱乳304奧氏體不銹鋼無硝酸酸洗方法，至少可解決現(xiàn)有技術(shù)的部分缺陷。
[0005]本發(fā)明實(shí)施例涉及一種熱乳304奧氏體不銹鋼無硝酸酸洗方法，包括以下步驟:
[0006]預(yù)酸洗步驟:帶鋼浸入預(yù)酸洗液中酸洗；
[0007]第一段無硝酸酸洗步驟:經(jīng)預(yù)酸洗步驟處理后的帶鋼浸入第一無硝酸酸洗液中，所述第一無硝酸酸洗液中，H2SO4濃度為40?90g/L，H2SiF6濃度為30?50g/L，F(xiàn)e3+濃度為30?50g/L，F(xiàn)e2+濃度為O?40g/L，H202濃度為3?7g/L;
[0008]第二段無硝酸酸洗步驟:經(jīng)第一段無硝酸酸洗步驟處理后的帶鋼浸入第二無硝酸酸洗液中，所述第二無硝酸酸洗液中，H2SO4濃度為40?90g/L，H2SiF6濃度為30?50g/L，F(xiàn)e3+濃度為30?50g/L，F(xiàn)e2+濃度為O?40g/L，H202濃度為3?7g/L。
[0009]作為實(shí)施例之一，所述預(yù)酸洗步驟中，所述預(yù)酸洗液為硫酸酸洗液;所述硫酸酸洗液中，H2S04濃度為150?170g/L，金屬離子濃度為30?40g/L。
[0010]作為實(shí)施例之一，所述預(yù)酸洗步驟中，所述硫酸酸洗液的溫度為75?85°C
[0011]作為實(shí)施例之一，所述預(yù)酸洗步驟中，酸洗時間為20?40s。
[0012]作為實(shí)施例之一，所述第一段無硝酸酸洗步驟和第二段無硝酸酸洗步驟中，酸洗液的溫度均為60?70 °C。
[0013]作為實(shí)施例之一，所述第一段無硝酸酸洗步驟和第二段無硝酸酸洗步驟中，酸洗時間均為20?40s。
[0014]作為實(shí)施例之一，所述預(yù)酸洗步驟中，所述硫酸酸洗液中，H2S04濃度為155?165g/L，該硫酸酸洗液的溫度為77?83°C，酸洗時間為28?34s。
[0015]作為實(shí)施例之一，所述第一段無硝酸酸洗步驟中，所述第一無硝酸酸洗液中,H2SO4濃度為55?75g/L，H2SiF6濃度為35?45g/L，F(xiàn)e3+濃度為38?42g/L，F(xiàn)e2+濃度為O?30g/L，H2O2濃度為4?6g/L;所述第一無硝酸酸洗液的溫度為62?67°C，酸洗時間為28?34s。
[0016]作為實(shí)施例之一，所述第二段無硝酸酸洗步驟中，所述第二無硝酸酸洗液中,H2SO4濃度為55?75g/L，H2SiF6濃度為35?45g/L，F(xiàn)e3+濃度為38?42g/L，F(xiàn)e2+濃度為O?30g/L，H2O2濃度為4?6g/L;所述第二無硝酸酸洗液的溫度為62?67°C，酸洗時間為28?34s。
[0017]作為實(shí)施例之一，所述第一無硝酸酸洗液和所述第二無硝酸酸洗液均采用如下方法配制:向配酸罐中加入濃硫酸、氟硅酸和水以配制得到預(yù)制混酸液，所述預(yù)制混酸液在酸洗液供應(yīng)管路內(nèi)與通過分支管路加入的雙氧水混合得到無硝酸酸洗液。
[0018]作為實(shí)施例之一，所述預(yù)酸洗步驟之前，對帶鋼進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理方法包括對帶鋼進(jìn)行退火和機(jī)械破鱗處理。
[0019]本發(fā)明實(shí)施例至少實(shí)現(xiàn)了如下有益效果:本發(fā)明采用濃硫酸、氟硅酸、雙氧水的混合酸洗液，可滿足熱乳304奧氏體不銹鋼帶鋼的酸洗要求，實(shí)現(xiàn)帶鋼的無硝酸酸洗，避免使用含硝酸的混酸酸洗時產(chǎn)生高污染的氮氧化物和含氮廢水，從而減輕環(huán)境污染。
【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
[0021]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的熱乳304奧氏體不銹鋼無硝酸酸洗方法的流程示意圖；
[0022]圖2為本發(fā)明實(shí)施例二提供的不銹鋼帶鋼酸洗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3為本發(fā)明實(shí)施例三提供的預(yù)熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0025]實(shí)施例一
[0026]如圖1，本發(fā)明實(shí)施例涉及一種熱乳304奧氏體不銹鋼無硝酸酸洗方法，包括以下步驟:
[0027](1)S101，預(yù)酸洗步驟:帶鋼浸入預(yù)酸洗液中酸洗。其中，預(yù)酸洗液優(yōu)選為采用硫酸酸洗液，當(dāng)然，也可采用其它酸溶液，如硝酸，或硫酸與硝酸的混酸溶液等。以硫酸酸洗為例，所述硫酸酸洗液中，H2SO4濃度為150?170g/L，金屬離子濃度為30?40g/L。其中，硫酸酸洗液的溫度優(yōu)選為控制在75?85°C范圍內(nèi)，可獲得較好的硫酸酸洗效果。酸洗時間優(yōu)選為控制在20?40s范圍內(nèi)，可控制帶鋼不發(fā)生過酸洗狀況，可根據(jù)現(xiàn)場工況(包括帶鋼厚度、酸洗液溫度等)靈活調(diào)整。
[0028](2)S102，第一段無硝酸酸洗步驟:經(jīng)預(yù)酸洗步驟SlOl處理后的帶鋼浸入第一無硝酸酸洗液中，所述第一無硝酸酸洗液中，H2S04濃度為40?90g/L，H2SiF6濃度為30?50g/L，F(xiàn)e3+濃度為30?50g/L，F(xiàn)e2+濃度為O?40g/L，H202濃度為3?7g/L。其中，上述第一無硝酸酸洗液的溫度優(yōu)選為控制在60?70°C范圍內(nèi)，可獲得較好的酸洗效果。酸洗時間優(yōu)選為控制在20?40s范圍內(nèi)，可保證帶鋼不發(fā)生欠酸洗或過酸洗狀況。
[0029](3)S103，第二段無硝酸酸洗步驟:經(jīng)第一段無硝酸酸洗步驟S102處理后的帶鋼浸入第二無硝酸酸洗液中，所述第二無硝酸酸洗液中，H2SO4濃度為40?90g/L，H2SiF6濃度為30?50g/L，F(xiàn)e3+濃度為30?50g/L，F(xiàn)e2+濃度為O?40g/L，H2O2濃度為3?7g/L。其中，上述第二無硝酸酸洗液的溫度優(yōu)選為控制在60?70°C范圍內(nèi)，可獲得較好的酸洗效果。酸洗時間優(yōu)選為控制在20?40s范圍內(nèi)，可保證帶鋼不發(fā)生欠酸洗或過酸洗狀況。
[0030]進(jìn)一步地，在所述預(yù)酸洗步驟SlOl之前，對帶鋼進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理方法包括對帶鋼進(jìn)行退火和機(jī)械破鱗處理。酸洗前預(yù)處理操作可有效提高后續(xù)酸洗效果及酸洗效率，減少酸洗時間，降低酸洗液的消耗。
[0031 ]另外，不銹鋼帶鋼酸洗時，一般都不經(jīng)過預(yù)熱，直接通帶到硫酸預(yù)酸洗槽中進(jìn)行酸洗，即帶鋼剛進(jìn)入酸槽時，帶鋼表面溫度一般為常溫，溫度只有25°C;硫酸酸洗時溫度一般需要保持在75?85°C，酸洗效果才能達(dá)到最佳，而帶鋼在硫酸預(yù)酸洗槽中的時間只有幾十秒，時間較短，在較短時間內(nèi)帶鋼表面溫度很難達(dá)到75?85°C，這就會使酸洗效果不理想。而且?guī)т搫倓傔M(jìn)入預(yù)酸洗槽時，帶鋼表面比較干燥不濕潤，會使酸液與帶鋼表面接觸不均勻，也會造成酸洗效果不佳。另外，帶鋼經(jīng)過拋丸機(jī)除鱗后，帶鋼表面仍殘留一部分氧化皮碎肩，當(dāng)其帶入預(yù)酸洗槽時，也會消耗酸液。因此，本實(shí)施例中，上述預(yù)處理方法還包括對經(jīng)退火和機(jī)械破鱗處理的帶鋼進(jìn)行預(yù)熱處理;優(yōu)選地，將帶鋼預(yù)熱至50?60°C。
[0032]上述第一段無硝酸酸洗步驟S102和第二段無硝酸酸洗步驟S103的工作原理為:
[0033]雙氧水(H2O2)將Fe2+氧化成Fe3+，使溶液中Fe3+濃度保持在一定范圍內(nèi)，H2SO4和Fe3+組合相當(dāng)于強(qiáng)氧化性酸，與混酸中HNO3的作用相當(dāng)，可以通過氧化皮內(nèi)部裂紋和孔隙滲透到氧化鐵皮內(nèi)層和貧鉻層表面，通過溶解貧鉻層使帶鋼表面氧化皮很快與金屬基體發(fā)生剝離和脫落，H2SO4也會與貧鉻層中的Fe、Mn發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生大量氫氣，氫氣的剝離作用也會使氧化皮與金屬基體發(fā)生剝離和脫落。貧鉻層溶解完時，F(xiàn)e3+的強(qiáng)氧化作用會使帶鋼表面生成一層致密的鈍化膜，鈍化膜的主要成分為Cr2O3,可以防止金屬基體進(jìn)一步被侵蝕。H2SiF6具有活化作用，SiF62—離子的點(diǎn)腐蝕作用可以加速酸液通過氧化皮內(nèi)部裂紋和孔隙滲透到氧化鐵皮內(nèi)層和貧鉻層表面，H+也會與貧鉻層中的Fe、Cr、Mn、Si發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生大量氫氣，使貧鉻層溶解，對氧化鐵皮產(chǎn)生機(jī)械剝離作用。酸洗過程中，SiFf離子與金屬離子結(jié)合生成的硅氟酸鹽在溶液中溶解度較大，即SiFf離子不會與金屬離子結(jié)合生成沉淀物，因而隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溶液中的SiF62—離子不會降低，從而可維持酸溶液的活性，有效提高酸洗效率，而且酸溶液壽命得到提高，減少了酸溶液排廢量，降低了生產(chǎn)成本;酸洗過程中，由于沒有氟化物沉淀與氧化皮結(jié)合生成硬泥垢，帶鋼表面脫落的的氧化皮如同沙子般容易被水沖洗掉，不會堵塞酸洗管道，減少了停機(jī)維護(hù)次數(shù)。
[0034]通過上述預(yù)酸洗步驟SlOl，可去除帶鋼表面大部分的氧化皮，同時使剩余氧化皮的結(jié)構(gòu)變得更加疏松而易于脫落。通過上述第一段無硝酸酸洗步驟S102和第二段無硝酸酸洗步驟S103，可去除帶鋼表面剩余氧化皮和貧鉻層，并使帶鋼表面產(chǎn)生一層均勻的鈍化膜。
[0035]本實(shí)施例中，由于熱乳304奧氏體不銹鋼中鉻、鎳含量相對較高，使得帶鋼表面氧化皮比較致密，酸洗時帶鋼表面產(chǎn)生的鈍化膜也比較致密，不易導(dǎo)致過酸洗現(xiàn)象，因此，酸洗液(主要是第一無硝酸酸洗液和第二無硝酸酸洗液)中各酸的濃度可相對高一些，以提高酸洗效率，以下為較佳實(shí)施例:
[0036]作為較佳實(shí)施例之一，上述預(yù)酸洗步驟SlOl中，所述硫酸酸洗液中，H2SO4濃度為155?165g/L，該硫酸酸洗液的溫度為77?83°C，酸洗時間為28?34s，可獲得較佳的硫酸酸洗效果。
[0037]作為較佳實(shí)施例之一，上述第一段無硝酸酸洗步驟S102中，所述第一無硝酸酸洗液中，H2SO4濃度為55?75g/L，H2SiF6濃度為35?45g/L，F(xiàn)e3+濃度為38?42g/L，F(xiàn)e2+濃度為O?30g/L，H2O2濃度為4?6g/L;所述第一無硝酸酸洗液的溫度為62?67 °C，酸洗時間為28?34s?？刂粕鲜鰠?shù)范圍可獲得較佳的氧化皮和貧鉻層去除效果。
[0038]作為較佳實(shí)施例之一，上述第二段無硝酸酸洗步驟S103中，所述第二無硝酸酸洗液中，H2SO4濃度為55?75g/L，H2SiF6濃度為35?45g/L，F(xiàn)e3+濃度為38?42g/L，F(xiàn)e2+濃度為O?30g/L，H2O2濃度為4?6g/L;所述第二無硝酸酸洗液的溫度為62?67 °C，酸洗時間為28?34s?？刂粕鲜鰠?shù)范圍對于帶鋼表面的鈍化處理效果更佳，鈍化膜較為均勻。
[0039]對于上述第一無硝酸酸洗液和第二無硝酸酸洗液的配制，一般地，可將濃硫酸、工業(yè)水、氟硅酸及雙氧水按比例加入配酸罐內(nèi)配成所需酸洗液后，再由酸液供應(yīng)管路供給至酸洗槽內(nèi)；但由于配酸過程中，濃硫酸與水混合時會產(chǎn)生大量熱量，會加劇雙氧水的分解，進(jìn)而導(dǎo)致雙氧水失效，因此，本實(shí)施例中，采用如下優(yōu)選方式:向配酸罐中加入濃硫酸、氟硅酸和水以配制得到預(yù)制混酸液，所述預(yù)制混酸液在酸洗液供應(yīng)管路內(nèi)與通過分支管路加入的雙氧水混合得到無硝酸酸洗液。對于上述酸洗液的配制方式，以下列舉一具體實(shí)施例進(jìn)行說明。
[0040]實(shí)施例二
[0041]如圖2，本發(fā)明實(shí)施例提供一種不銹鋼酸洗液供應(yīng)機(jī)構(gòu)，用于向不銹鋼帶鋼酸洗段內(nèi)的噴嘴102供應(yīng)酸洗液，其包括酸液供應(yīng)管路112，所述酸液供應(yīng)管路112連接有酸洗液配制結(jié)構(gòu)，所述酸洗液配制結(jié)構(gòu)包括濃硫酸配給管108、配水管110、氟硅酸配給管109及雙氧水配給管路114;上述濃硫酸配給管108用于供給濃硫酸，配水管110用于供給工業(yè)水，氟硅酸配給管109用于供給氟硅酸，雙氧水配給管路114用于供給雙氧水。所述酸液供應(yīng)管路112入口端連接有配酸罐111，所述濃硫酸配給管108、所述配水管110及所述氟硅酸配給管109均與所述配酸罐111入口端連接，所述雙氧水配給管路114分支連接于所述酸液供應(yīng)管路112上。由于雙氧水由分支管路114配給至酸液供應(yīng)管路112時，濃硫酸與水已在配酸罐111內(nèi)充分混合，不會再產(chǎn)生大量熱量，因而可防止雙氧水的熱分解，保證酸洗液的酸洗效果。其中，雙氧水配給管路114一端與所述酸液供應(yīng)管路112連接，另一端連接有雙氧水配給罐116連接，于所述雙氧水配給管路114上設(shè)有雙氧水配給栗115;在酸液供應(yīng)管路112上設(shè)有酸液循環(huán)栗113，所述酸液循環(huán)栗113位于所述配酸罐111與所述雙氧水配給管路114分支連接點(diǎn)之間，當(dāng)然，上述酸液循環(huán)栗113也可設(shè)在雙氧水配給管路114分支連接點(diǎn)與酸液供應(yīng)管路112出口端之間。
[0042]進(jìn)一步地，在上述酸液供應(yīng)管路112上設(shè)有用于加熱酸洗液的加熱機(jī)構(gòu)117，所述加熱機(jī)構(gòu)117位于所述雙氧水配給管路114分支連接點(diǎn)與所述酸液供應(yīng)管出口端之間。雙氧水與由配酸罐111輸出的混合酸在酸液供應(yīng)管路112上混合后進(jìn)入上述加熱機(jī)構(gòu)117加熱，再送至各噴嘴102，即提高酸洗液的溫度，可提高酸洗效果。優(yōu)選地，所述加熱機(jī)構(gòu)117包括換熱器117，該換熱器117可為水-水換熱器或采用煙氣換熱的管殼式換熱器等。
[0043]本發(fā)明實(shí)施例還涉及一種不銹鋼帶鋼酸洗裝置，包括酸洗槽101，所述酸洗槽101內(nèi)設(shè)有用于噴灑酸洗液的噴吹機(jī)構(gòu)102，所述噴吹機(jī)構(gòu)102連接有上述酸洗液供應(yīng)機(jī)構(gòu)。
[0044]如圖2，所述酸洗槽101內(nèi)設(shè)有溢流槽103，所述溢流槽103底部連接有酸液回流管105，所述酸洗槽101底部連接有酸液排空管107，所述酸液排空管107上設(shè)有排空閥106;所述酸液回流管105及所述酸液排空管107均與所述配酸罐111連接。通過上述結(jié)構(gòu)，形成酸洗液的循環(huán)供應(yīng)系統(tǒng)，降低酸洗液耗量。其中，一般在酸洗槽101兩端設(shè)置有上述溢流槽103，酸洗槽101較長時，在其中部也設(shè)有溢流槽103，各溢流槽103底部設(shè)有回流口，用以連接上述酸液回流管105;相鄰兩溢流槽103之間，酸洗槽101的底部成V型結(jié)構(gòu)，可便于噴淋的酸洗液及酸洗下的氧化鐵皮等的匯集，上述酸液排空管7可連接于上述V型結(jié)構(gòu)的底端或稍高于該V型結(jié)構(gòu)的底端。正常生產(chǎn)時，上述酸液排空管107上的排空閥106是關(guān)閉的，當(dāng)停止酸洗工作時，可打開上述排空閥106，將酸洗槽101中的酸洗液排放至配酸罐111中循環(huán)利用。其中，若經(jīng)上述酸液排空管107排出的酸洗液較臟，即含有較多的氧化鐵皮等雜質(zhì)時，可通過外排管外排，即在上述V型結(jié)構(gòu)的底端還連接有外排管，外排管上設(shè)有外排閥；或者，上述較臟的酸洗液可經(jīng)固液分離后再循環(huán)利用，即上述酸液排空管107連接有固液分離裝置，固液分離裝置的液體出口與配酸罐111連接。另外，所述酸洗槽1I頂部設(shè)有酸霧排放管118，上述酸霧排放管118可在酸洗槽101兩端均設(shè)置。
[0045]本實(shí)施例提供的不銹鋼帶鋼酸洗裝置可用于上述實(shí)施例一中的第一段無硝酸酸洗步驟S102和第二段無硝酸酸洗步驟S103中對帶鋼I進(jìn)行無硝酸酸洗處理。
[0046]實(shí)施例三
[0047]如圖3，本實(shí)施例提供一種酸洗前帶鋼預(yù)熱裝置，可用于上述實(shí)施例一中對帶鋼I進(jìn)行預(yù)熱。該預(yù)熱裝置包括預(yù)熱室301，所述預(yù)熱室301兩端開口形成貫通該預(yù)熱室301的帶鋼運(yùn)行通道，所述預(yù)熱室301內(nèi)設(shè)有對帶鋼I進(jìn)行預(yù)熱的預(yù)熱機(jī)構(gòu)。該預(yù)熱室301為密閉箱體結(jié)構(gòu)，僅設(shè)置兩處開口，以保證帶鋼I在該預(yù)熱室301內(nèi)的預(yù)熱效果;經(jīng)由兩開口限制形成的帶鋼運(yùn)行通道優(yōu)選為水平通道，其中，在該預(yù)熱室301內(nèi)可設(shè)置兩組支承輥組304，其中一組支承輥組304靠近該預(yù)熱室301入口端設(shè)置，另一組靠近該預(yù)熱室301出口端設(shè)置;每組支承輥組304包括一上輥和一下輥，兩輥正對設(shè)置且間距稍大于帶鋼I厚度，以對帶鋼I進(jìn)行支承及導(dǎo)向。
[0048]接續(xù)上述預(yù)熱裝置的結(jié)構(gòu)，上述預(yù)熱機(jī)構(gòu)可以采用電磁加熱、短火焰直接加熱、熱空氣換熱等預(yù)熱方式;如圖3，為本實(shí)施例的一種優(yōu)選方式:所述預(yù)熱機(jī)構(gòu)包括至少一組蒸汽噴嘴組，每組所述蒸汽噴嘴組包括至少一個用于噴吹預(yù)熱蒸汽的蒸汽噴嘴303，各所述蒸汽噴嘴303均通過噴嘴架架設(shè)于所述預(yù)熱室301內(nèi)。通過蒸汽對帶鋼I進(jìn)行預(yù)熱，一方面與帶鋼I表面的接觸換熱效果較好;另一方面，可有效濕潤帶鋼I表面，使得帶鋼I進(jìn)入預(yù)酸洗槽時酸洗液與帶鋼I表面接觸均勻，進(jìn)一步改善酸洗效果;再一方面，蒸汽冷凝產(chǎn)生的冷凝水可一定程度沖刷帶走帶鋼I表面的氧化皮碎肩，減低后續(xù)酸洗過程中的酸洗液消耗。
[0049]上述預(yù)熱機(jī)構(gòu)中，其優(yōu)選為包括多組蒸汽噴嘴組，各所述蒸汽噴嘴組沿帶鋼I運(yùn)行方向依次布置。其中，每組所述蒸汽噴嘴組包括沿帶鋼I寬度方向布置的至少一個上蒸汽噴嘴303和至少一個下蒸汽噴嘴303，各所述上蒸汽噴嘴303均位于所述帶鋼運(yùn)行通道上方且噴吹方向朝下，各所述下蒸汽噴嘴303均位于所述帶鋼運(yùn)行通道下方且噴吹方向朝上。一般地，每組蒸汽噴嘴組包括一排上蒸汽噴嘴組和一排下蒸汽噴嘴組，每排蒸汽噴嘴組包括沿帶鋼I寬度方向布置的多個蒸汽噴嘴303;優(yōu)選地，每組蒸汽噴嘴組中，上蒸汽噴嘴303的數(shù)量的數(shù)量大于下蒸汽噴嘴303的數(shù)量，一方面是因為下蒸汽噴嘴303噴吹的蒸汽與帶鋼I下表面的對沖效果較好，換熱效果優(yōu)于上蒸汽噴嘴303，另一方面，帶鋼I上表面會有凝結(jié)水附著，該部分凝結(jié)水會帶走部分帶鋼I的熱量。上述各蒸汽噴嘴303均與蒸汽管道305連接，蒸汽管道305連接至蒸汽產(chǎn)生系統(tǒng)，可穩(wěn)定供應(yīng)高溫蒸汽。
[0050]作為實(shí)施例之一，如圖3，在所述預(yù)熱室301底部連接有用于排放冷凝水的排放管道306，所述排放管道306上設(shè)有第一控制閥307。進(jìn)一步地，所述預(yù)熱室301底部還連接有用于通入工業(yè)水沖洗預(yù)熱室301的反沖洗管道309，所述反沖洗管道309上設(shè)有第二控制閥308。其中，上述反沖洗管道309可獨(dú)立設(shè)置，即與上述排放管道306間隔設(shè)置，也可分支連接在該排放管道306上，分支連接點(diǎn)位于第一控制閥307與預(yù)熱室301底部之間。
[0051]進(jìn)一步優(yōu)化上述結(jié)構(gòu)，所述預(yù)熱室301底部呈V型結(jié)構(gòu)，包括有兩段斜坡，兩段所述斜坡分別自該V型結(jié)構(gòu)的底端延伸至所述預(yù)熱室301的兩端。上述排放管道306優(yōu)選為連接于所述V型結(jié)構(gòu)的預(yù)熱室301底部的底端，其既作為冷凝水的排放管道306，也作為氧化皮碎肩的排放管道306;當(dāng)然，也可將該排放管道306連接的位置設(shè)置為稍高于預(yù)熱室301底部的底端，以提高排放的冷凝水的潔凈度，此時，需在預(yù)熱室301底部的底端另外連接一用于排出氧化皮碎肩的碎肩排出管。通過設(shè)置斜坡，便于冷凝水及氧化皮碎肩的匯集。生產(chǎn)一段時間后，在預(yù)熱室301底部會積累一定量的冷凝水和氧化皮碎肩，為防止氧化皮碎肩長時間沉積在預(yù)熱室301底部而導(dǎo)致難于清理，可通過上述排放管道306及反沖洗管道309進(jìn)行處理，具體為:先打開排放管道306上的第一控制閥307，將冷凝水排放干凈，此時可能會有部分殘留的氧化皮碎肩留在預(yù)熱室301底部;關(guān)閉上述第一控制閥307，打開反沖洗管道309上的第二控制閥308，通入工業(yè)水沖洗預(yù)熱室301底部一段時間，然后關(guān)閉上述第二控制閥308，打開第一控制閥307，將通入的工業(yè)水排空即可，再關(guān)閉上述第一控制閥307;可根據(jù)反沖洗效果確定是否進(jìn)行多次反沖洗操作。
[0052]上述排放的冷凝水可回收，經(jīng)固液分離后，送至蒸汽產(chǎn)生系統(tǒng)循環(huán)利用。另外，所述預(yù)熱室301頂部連接有排霧管道302，經(jīng)排霧管道302排出的霧氣也可返回蒸汽產(chǎn)生系統(tǒng)回收利用。
[0053]實(shí)施例四
[0054]本實(shí)施例提供一種熱乳304奧氏體不銹鋼無硝酸酸洗方法，待處理帶鋼的厚度為2mm ；該方法包括以下步驟:
[0055]I)帶鋼浸入硫酸酸洗液中酸洗，該硫酸酸洗液中，H2SO4濃度為155g/L;該硫酸酸洗液的溫度為77°C ;酸洗處理時間為34s。
[0056]2)帶鋼經(jīng)過硫酸預(yù)酸洗后，浸入第一無硝酸酸洗液中進(jìn)行酸洗。該第一無硝酸酸洗液中，H2SO4濃度為55g/L，H2SiF6濃度為35g/L，F(xiàn)e3+濃度為38g/L，F(xiàn)e2+濃度為O，H2O2濃度為4g/L;該第一無硝酸酸洗液的溫度為62°C，酸洗時間為34s。
[0057]3)帶鋼經(jīng)過第一無硝酸酸洗液酸洗后，浸入第二無硝酸酸洗液進(jìn)行酸洗。該第二無硝酸酸洗液中，H2SO4濃度為55g/L，H2SiF6濃度為35g/L，F(xiàn)e3+濃度為38g/L，F(xiàn)e2+濃度為0，H2O2濃度為4g/L；該第二無硝酸酸洗液的溫度為620C，酸洗時間為34s。
[0058]熱乳304奧氏體不銹鋼帶鋼經(jīng)過上述硫酸酸洗+二段無硝酸酸洗之后，帶鋼表面沒有剩余氧化皮，而且?guī)т摫砻婀鉂嵍容^高，符合N0.1等級要求。
[0059]實(shí)施例五
[0060]本實(shí)施例提供一種熱乳304奧氏體不銹鋼酸洗方法，待處理帶鋼的厚度為2mm;該方法包括以下步驟:
[0061 ] I)帶鋼浸入硫酸酸洗液中酸洗，該硫酸酸洗液中，H2SO4濃度為165g/L;該硫酸酸洗液的溫度為83°C ;酸洗處理時間為28s。
[0062]2)帶鋼經(jīng)過硫酸酸洗后浸入第一無硝酸酸洗液中進(jìn)行酸洗。該第一無硝酸酸洗液中，H2SO4濃度為75g/L，H2SiF6濃度為45g/L，F(xiàn)e3+濃度為42g/L，F(xiàn)e2+濃度為30g/L，H2O2濃度為6g/L;該第一無硝酸酸洗液的溫度為67°C，酸洗時間為28s。
[0063]3)帶鋼經(jīng)過第一無硝酸酸洗液酸洗后，浸入第二無硝酸酸洗液進(jìn)行酸洗。該第二無硝酸酸洗液中，H2SO4濃度為75g/L，H2SiF6濃度為45g/L，F(xiàn)e3+濃度為42g/L，F(xiàn)e2+濃度為30g/UH2O2濃度為6g/L;該第二無硝酸酸洗液的溫度為67°C，酸洗時間為28s。
[0064]熱乳304奧氏體不銹鋼帶鋼經(jīng)過上述硫酸酸洗+二段無硝酸酸洗，帶鋼表面沒有剩余氧化皮，而且?guī)т摫砻婀鉂嵍容^高，符合N0.1等級要求。
[0065]實(shí)施例六
[0066]本實(shí)施例提供一種熱乳304奧氏體不銹鋼帶鋼酸洗方法，待處理帶鋼的厚度為2mm ；該方法包括以下步驟:
[0067]I)帶鋼浸入硫酸酸洗液中酸洗，該硫酸酸洗液中，H2SO4濃度為160g/L;該硫酸酸洗液的溫度為80°C ;酸洗處理時間為30s。
[0068]2)帶鋼經(jīng)過硫酸酸洗后浸入第一無硝酸酸洗液中進(jìn)行酸洗。該第一無硝酸酸洗液中，H2SO4濃度為65g/L，H2SiF6濃度為40g/L，F(xiàn)e3+濃度為40g/L，F(xiàn)e2+濃度為20g/L，H2O2濃度為5g/L;該第一無硝酸酸洗液的溫度為65°C，酸洗時間為30s。
[0069]3)帶鋼經(jīng)過第一段無硝酸酸洗后，浸入第二無硝酸酸洗液進(jìn)行酸洗。該第二無硝酸酸洗液中，H2SO4濃度為65g/L，H2SiF6濃度為40g/L，F(xiàn)e3+濃度為40g/L，F(xiàn)e2+濃度為20g/L，H2O2濃度為5g/L；該第二無硝酸酸洗液的溫度為650C，酸洗時間為30s。
[0070]熱乳304奧氏體不銹鋼帶鋼經(jīng)過上述硫酸酸洗+二段無硝酸酸洗之后，帶鋼表面沒有剩余氧化皮，而且?guī)т摫砻婀鉂嵍容^高，符合N0.1等級要求。
[0071]上述實(shí)施例四?實(shí)施例六中，可根據(jù)帶鋼厚度不同調(diào)整酸洗時間，帶鋼厚度增加，相應(yīng)增加各段酸洗段的酸洗時間，帶鋼厚度減小，相應(yīng)減小各段酸洗段的酸洗時間。
[0072]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種熱乳304奧氏體不銹鋼無硝酸酸洗方法，其特征在于，包括以下步驟: 預(yù)酸洗步驟:帶鋼浸入預(yù)酸洗液中酸洗； 第一段無硝酸酸洗步驟:經(jīng)預(yù)酸洗步驟處理后的帶鋼浸入第一無硝酸酸洗液中，所述第一無硝酸酸洗液中，H2SO4濃度為40?90g/L，H2SiF6濃度為30?50g/L，F(xiàn)e3+濃度為30?50g/L，F(xiàn)e2+濃度為 O ?40g/L，H2O2 濃度為 3 ?7g/L ； 第二段無硝酸酸洗步驟:經(jīng)第一段無硝酸酸洗步驟處理后的帶鋼浸入第二無硝酸酸洗液中，所述第二無硝酸酸洗液中，H2S04濃度為40?90g/L，H2SiF6濃度為30?50g/L，F(xiàn)e3+濃度為30?50g/L，F(xiàn)e2+濃度為O?40g/L，H202濃度為3?7g/L。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱乳304奧氏體不銹鋼無硝酸酸洗方法，其特征在于:所述預(yù)酸洗步驟中，所述預(yù)酸洗液為硫酸酸洗液;所述硫酸酸洗液中，H2SO4濃度為150?170g/L，金屬離子濃度為30?40g/L。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱乳304奧氏體不銹鋼無硝酸酸洗方法，其特征在于:所述硫酸酸洗液的溫度為75?85°C，預(yù)酸洗時間為20?40s。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱乳304奧氏體不銹鋼無硝酸酸洗方法，其特征在于:所述第一段無硝酸酸洗步驟和第二段無硝酸酸洗步驟中，酸洗液的溫度均為60?70°C。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱乳304奧氏體不銹鋼無硝酸酸洗方法，其特征在于:所述第一段無硝酸酸洗步驟和第二段無硝酸酸洗步驟中，酸洗時間均為20?40s。6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的熱乳304奧氏體不銹鋼酸洗方法，其特征在于:所述預(yù)酸洗步驟中，所述硫酸酸洗液中，H2S04濃度為155?165g/L，該硫酸酸洗液的溫度為77?83°C，酸洗時間為28?34s。7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的熱乳304奧氏體不銹鋼酸洗方法，其特征在于:所述第一段無硝酸酸洗步驟中，所述第一無硝酸酸洗液中，H2S04濃度為55?75g/L，H2SiF6濃度為35?45g/L，F(xiàn)e3+濃度為38?42g/L，F(xiàn)e2+濃度為O?30g/L，H202濃度為4?6g/L;所述第一無硝酸酸洗液的溫度為62?67°C，酸洗時間為28?34s。8.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的熱乳304奧氏體不銹鋼酸洗方法，其特征在于:所述第二段無硝酸酸洗步驟中，所述第二無硝酸酸洗液中，H2S04濃度為55?75g/L，H2SiF6濃度為35?45g/L，F(xiàn)e3+濃度為38?42g/L，F(xiàn)e2+濃度為O?30g/L，H202濃度為4?6g/L;所述第二無硝酸酸洗液的溫度為62?67°C，酸洗時間為28?34s。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱乳304奧氏體不銹鋼無硝酸酸洗方法，其特征在于，所述第一無硝酸酸洗液和所述第二無硝酸酸洗液均采用如下方法配制:向配酸罐中加入濃硫酸、氟硅酸和水以配制得到預(yù)制混酸液，所述預(yù)制混酸液在酸洗液供應(yīng)管路內(nèi)與通過分支管路加入的雙氧水混合得到無硝酸酸洗液。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱乳304奧氏體不銹鋼無硝酸酸洗方法，其特征在于:所述預(yù)酸洗步驟之前，對帶鋼進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理方法包括對帶鋼進(jìn)行退火和機(jī)械破鱗處理。
【文檔編號】C23G1/08GK105908196SQ201610387027
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月2日
【發(fā)明人】李勇華, 賀立紅, 陳連龍, 尚志廣, 胡斯堯
【申請人】中冶南方工程技術(shù)有限公司