隨著汽車、家電等行業(yè)的不斷發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)冷軋寬帶鋼的產(chǎn)量需求越來(lái)越大，尤其對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來(lái)越高，這帶動(dòng)了冷軋寬帶鋼等生產(chǎn)工藝與設(shè)備的快速發(fā)展與更新。本文對(duì)冷軋寬帶鋼酸洗退火新技術(shù)予以介紹。
由于冷軋薄板應(yīng)用領(lǐng)域的拓展和相關(guān)行業(yè)對(duì)其品種、質(zhì)量的苛刻要求，促使冷軋薄板生產(chǎn)技術(shù)與裝備不斷進(jìn)步與更新。技術(shù)發(fā)展表現(xiàn)在擴(kuò)大產(chǎn)品品種規(guī)格、改善產(chǎn)品質(zhì)量并提高帶鋼尺寸精度和性能、提高生產(chǎn)能力、提高生產(chǎn)線自動(dòng)化控制水平等方面。從冷軋?jiān)蠝?zhǔn)備到冷軋過(guò)程中的酸洗、軋制、退火等各個(gè)環(huán)節(jié)都不斷涌現(xiàn)出新的生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)設(shè)備。本文著重介紹一下酸洗除鱗、退火及聯(lián)合生產(chǎn)方面的新技術(shù)。
1.帶鋼除鱗新技術(shù)
1.1.淺槽鹽酸酸洗除鱗技術(shù)
自從開(kāi)發(fā)了鹽酸廢液的處理與回收系統(tǒng)后，世界各國(guó)普遍采用淺槽鹽酸酸洗代替老式的硫酸酸洗機(jī)組。主要原因?yàn)?1)鹽酸比硫酸具有更強(qiáng)的除鱗效果，鹽酸酸洗機(jī)組前部不用破鱗裝置可以簡(jiǎn)化酸洗設(shè)備;2)鹽酸酸洗比硫酸酸洗更容易去除氧化鐵皮，可以得到高質(zhì)量的酸洗帶鋼;3)淺槽酸洗槽進(jìn)行排酸比較容易，如有斷帶發(fā)生，可以很快排出酸液，不易產(chǎn)生過(guò)酸洗;4)鹽酸再生系統(tǒng)回收效率高，可達(dá)99%，大大地降低了酸的耗量，每生產(chǎn)It帶鋼僅耗酸3. 5 kg。
1.2.湍流式酸洗除鱗技術(shù)
湍流式酸洗機(jī)組工作時(shí)酸洗液送入很窄的酸洗室縫中，使酸洗液在帶鋼表面上形成湍流狀態(tài)，因此不存在淺槽、深槽概念。在張力狀態(tài)下帶鋼運(yùn)行，酸洗液的流動(dòng)方向與帶鋼的運(yùn)行方向相反，具有酸洗速度高和酸洗質(zhì)量好的特點(diǎn)。
1.3.推式酸洗技術(shù)
適用于中小產(chǎn)量的推式酸洗是將開(kāi)卷的鋼卷經(jīng)過(guò)切頭和切角，一卷一卷地通過(guò)機(jī)組進(jìn)行酸洗、清洗、烘干，然后進(jìn)行切邊、涂油和卷取。
它與連續(xù)酸洗比較具有如下優(yōu)點(diǎn):
1.3.1.機(jī)組設(shè)備簡(jiǎn)單，投資省。它沒(méi)有焊機(jī)、入出口活套、拉伸彎曲矯直機(jī)等設(shè)備，機(jī)組長(zhǎng)度多在100 m以內(nèi)，占地小，基建費(fèi)用少。
1.3.2.酸洗帶鋼品種多，適應(yīng)性強(qiáng)，適用不銹鋼、高碳鋼、普碳鋼及有色合金等。其厚度適應(yīng)范圍大，連續(xù)酸洗厚度不超過(guò)7mm，推式酸洗可過(guò)10- 12 mm。
1.3.3.工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)工人與連續(xù)酸洗機(jī)組比較可減少。
1.3.4.推式酸洗必須采用淺槽，因而具有淺槽酸洗的優(yōu)點(diǎn)。
1.4.噴漿除鱗(金屬無(wú)酸除鱗ND)技術(shù)
ND方法是日本石川島播磨重工業(yè)公司從1973年起著手研究的。此法是高壓水流通過(guò)扁縫式噴嘴，將鐵砂礦漿加速混合，形成一束高能量漿液鐵砂流沖擊帶鋼的表面，產(chǎn)生“水錘”作用將氧化物打碎、剝落。此工藝除有使噴嘴磨損嚴(yán)重，且不易調(diào)整漿液濃度的缺點(diǎn)外，有如下優(yōu)點(diǎn):
1.4.1.對(duì)環(huán)境無(wú)化學(xué)和粉塵污染。
1.4.2.原料為燒結(jié)鐵礦粉，價(jià)格低廉并可回收作燒結(jié)礦。
1.4.3.鋼板表面加工質(zhì)量高，對(duì)不銹鋼可省去表面研磨工序。
1.5.機(jī)械除鱗(A PO)技術(shù)
APO為鐵粒磨料除鱗的縮寫(xiě)，通過(guò)冷硬鑄鐵顆粒的摩擦作用除鱗。前蘇聯(lián)與原西德共同開(kāi)發(fā)研制出三套APO裝置的連續(xù)式機(jī)組于1989年在切列波維茨車鋼鐵廠試車投產(chǎn)。能源消耗、操作維修成本和投資都大大降低，除鱗質(zhì)量、環(huán)保、生產(chǎn)周期上都優(yōu)于酸洗方式。
2.退火技術(shù)的新發(fā)展
2.1.全氫罩式爐退火由于在740度時(shí)氫的熱傳導(dǎo)系數(shù)為氮的6.5倍，氫的動(dòng)力粘度只有氮的50%，因此，在強(qiáng)對(duì)流型的罩式退火爐中采用純氫作保護(hù)氣體，可以提高鋼卷加熱和冷卻速度40%-50%。
2.2.連續(xù)退火技術(shù)連續(xù)退火技術(shù)的出現(xiàn)，以其優(yōu)勢(shì)使傳統(tǒng)的罩式爐退火技術(shù)發(fā)生根本變革。該技術(shù)可將電解清洗、退火、平整、精整等工序在一條機(jī)組中完成，節(jié)約投資并縮短生產(chǎn)周期;減少鋼卷中間運(yùn)輸引起的擦傷、折邊，消除罩式退火時(shí)出現(xiàn)的粘接現(xiàn)象，提高成材率;帶鋼板形及機(jī)械性能易控制，能提高產(chǎn)品質(zhì)量。
3.新的聯(lián)合生產(chǎn)工藝
按過(guò)去的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式，用于汽車和家電等產(chǎn)品的冷軋鋼板生產(chǎn)工藝，熱軋后一般要經(jīng)過(guò)酸洗、冷軋、清洗、退火、冷卻、平整及檢查精整等七道工藝，而且這些工序都是各自獨(dú)立分開(kāi)操作的。因此存在著各工序之間對(duì)帶鋼鋼卷需要搬運(yùn)的問(wèn)題，還要留出足夠的中間存放場(chǎng)地，增加了設(shè)備和操作人員，使物流不能連續(xù)暢通，實(shí)現(xiàn)不了流水作業(yè)。特別是因多次穿帶和甩尾，增大了帶鋼頭尾的切損量，致使金屬收得率降低，生產(chǎn)周期延長(zhǎng)。
近年來(lái)，由于世界鋼鐵市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，用戶對(duì)冷軋鋼板生產(chǎn)提出了多品種、小批量、高質(zhì)量、低成本和交貨快的新要求。為滿足上述要求，如何簡(jiǎn)化或合并現(xiàn)有分散的生產(chǎn)工藝，將各道工序連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)聯(lián)合生產(chǎn)，縮短工藝流程，這是各國(guó)冷軋廠多年渴望解決的技術(shù)難題，也是冷軋帶生產(chǎn)技術(shù)綜合發(fā)展的方向。隨著薄帶連鑄和冷軋技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)薄帶連鑄一冷連軋聯(lián)合作業(yè)已變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。
3.1.冷連軋機(jī)的各種聯(lián)合機(jī)組
3.1.1.酸洗一冷軋線的聯(lián)合生產(chǎn)布置形式有垂直布置、中心線錯(cuò)開(kāi)平行布置、同一中心線布置三種。從1981年以來(lái)世界上已有十余套改造和新建的成功范例。
3.1.2.機(jī)械除鱗一冷軋聯(lián)合機(jī)組80年代在日本八幅鋼廠投產(chǎn)。日立制作所還將機(jī)械除鱗與酸洗合并使用，大大減少了酸洗時(shí)間，提高聯(lián)合機(jī)組速度。
3.1.3.酸洗一冷軋一連續(xù)退火聯(lián)合生產(chǎn)于1987年由日本新日鐵成功連接，使整個(gè)冷軋生產(chǎn)過(guò)程全連續(xù)化，堪稱冷軋技術(shù)發(fā)展的一個(gè)里程碑，可將常規(guī)從熱軋鋼卷到冷軋成品的12天生產(chǎn)周期縮至20分鐘。之后美國(guó)NLAND公司和日本新日鐵合資興建了世界上第二套酸洗一冷軋一連續(xù)退火聯(lián)合生產(chǎn)線，年產(chǎn)量達(dá)127萬(wàn)t。
3.2.薄帶連鑄一冷連軋聯(lián)合機(jī)組
薄帶連鑄新工藝取得成功后，使取消熱軋板帶過(guò)程將連鑄一冷連軋生產(chǎn)連續(xù)化成為可能，將薄帶連鑄機(jī)和4,- 5架軋機(jī)聯(lián)合，可建設(shè)年生產(chǎn)能力50,- 150萬(wàn)t的機(jī)組，建設(shè)周期和投資節(jié)省25 %~80%。
隨著時(shí)代的發(fā)展，對(duì)冷軋板產(chǎn)品品種、質(zhì)量和生產(chǎn)效率等的要求越來(lái)越高，廣泛使用酸洗退火及聯(lián)合生產(chǎn)新技術(shù)，使冷軋帶鋼的產(chǎn)量及質(zhì)量將越來(lái)越好。
