钢铁行业--酸洗工艺.ppt

酸连轧机组 酸洗工艺部分,2012.3.1,冷轧板带钢特点,冷轧：金属在再结晶温度以下进行轧制变形。一般指带钢不经加热而在室温下直接进行轧制加工，轧后的带钢可能烫手，但还是叫冷轧。 冷轧就是以轧制变形形式来达到所需几何尺寸和机械性能的一种冷加工方法。,一、冷轧的定义,热轧和冷轧的界限应以金属的再结晶温度 T再来区分，即高于T再的轧制为热轧，低于 T再的轧制为冷轧。钢的再结晶温度T再=450 650。,冷轧带钢产品尺寸精确，厚度均匀，带钢厚度差一般不超过0.010.03毫米或更小，完全可以符合高精度公差的要求； 可获得热轧无法生产的极薄带材。现代热连轧机，目前设计可能轧出最小厚度为1.2mm，但实际生产中很少生产1.8mm或1.5mm以下的热轧板带。现代冷连轧宽带轧机可生产厚为0.10 0.17mm的冷轧薄板，作为镀锌原板，多辊冷轧机或窄带钢冷轧机则可生产最薄达0.001mm的产品。,二、冷轧带钢的特点,冷轧产品表面质量优越，不存在热轧带钢常常出现的麻点、压入氧化铁皮等缺陷，并且可根据用户的要求，生产出不同表面光洁度的带钢（光泽面或毛面等），以利于下道工序的加工； 冷轧带钢具有很好的机械性能和工艺性能（如较高的强度、较低的屈服极限、良好的深冲性能等）； 可实现高速轧制和全连续轧制，具有很高的成产率。,酸洗部分的工艺流程 及主要工艺设备,一、酸-连轧的概述,酸-连轧的特点： （1）设备减少，与传统的常规轧机相比，省掉了酸洗机组的尾部和连轧机组头部的机电设备。 （2）减少主厂房建筑面积，省掉了酸洗与轧机之间的中间钢卷存放库并缩短了生产周期。,（3）跟无头轧制一样，免除了穿带、甩尾等容易造成事故的作业，操作比较平稳，提高了轧机的作业率和金属收得率，产品质量得到了提高。 （4）跟无头轧制一样，可以不停机来变换产品规格，生产灵活，计划安排比较方便。 （5）由于轧制速度比常规轧制低，主电机容量相应可以减少1/41/3，电气设备和能耗可以减少。 （6）由于工序和设备减少，自动化程度提高，操作人员可大大减少。,酸连轧机组为什么要经过酸洗？,酸洗的意义： 冷轧的原料为热轧带钢卷，它是在高温下进行轧制和卷取的，带钢表面在该条件下生成的氧化铁皮，能够牢固的覆盖在带钢表面上，并掩盖着带钢表面的缺陷。若将这些带着氧化铁皮的带钢直接送到冷轧机去轧制，则其一，带钢在大压下量的条件下进行轧制，会将氧化铁皮压入带钢的基体，影响冷轧板的表面质量及加工性能，甚至造成废品；,其二，氧化铁皮破碎后进入冷却润滑轧辊的乳化液系统，会损坏循环设备，缩短乳化液的使用寿命；其三，会损坏表面粗糙度很低、价格昂贵的冷轧辊。因此，带钢在冷轧之前，必须清除其表面氧化铁皮。清除氧化铁皮的这一过程称为除鳞或破鳞，这一工序通常由连续酸洗机组来完成。,二、工艺参数：,1、1450酸连轧 可处理： 厚度1.84.0mm， 宽度7501300mm热轧原料， 钢卷内径： 762mm， 外径： Max.2100mm， 重量： Max. 28t 成品最薄厚度 0.18mm（0.15mm）， 宽度： 7501300mm 内径： 508mm（700mm）， 外径： Max.2100mm 重量： Max. 28t,入口最大速度600m/min， 酸洗最大速度220m/min， 轧机最大轧制速度1350m/min（五机架出口处）， 出口飞剪分切最大速度260m/min， 卷取最大速度1400m/min,2、轧机段 每架最大轧制力2000吨（20000KN）， 设有工作辊的正负弯辊、中间辊正弯辊及中间辊窜辊等功能， 一机架功率3000KW，其余均为4200KW(卷取机2000KW2台)，过载能力1.15， 出口段设有滚筒式飞剪及卡鲁塞尔卷取机。 轧机辊系：工作辊 425/385*1420，2495 Kg (辊径425mm，使用范围40mm，即可使用的最小辊径为385mm，辊身长度1420mm，辊重2495Kg/件) 中间辊 490/440*1410 ， 3850 Kg 支撑辊 1300/1150*1200 ， 22800 Kg,三、酸洗机组的工艺流程,由于酸-连轧是酸洗工艺和连续式轧机的联合，因此，总体上我们把它分为两个部分：酸洗段、轧机段。 其中酸洗段又分为三部分： 入口段、工艺段、出口段。,表2-1 酸-连轧工艺分类示意图,五、1450酸连轧机组工艺简图,开卷机（含外支撑、压辊、开卷器、反弯辊）：打开钢卷，将带钢头部喂入夹送辊。 夹送辊：穿带甩尾时上辊压下，加送带钢。 七辊直头矫直机：以穿带、甩尾速度去除钢卷头、尾处较多的氧化铁皮；矫直带钢头、尾部（钢卷带头、带尾板形不好），便于穿带和焊接。 入口双层剪：剪切带头、带尾。 激光焊机：焊接带头、带尾，保证机组能够连续运行 焊缝检测仪：进行物料跟踪，根据焊缝上打孔的位置，可计算出带钢的长度，方便后续工序实现自动定位。 活套：充套、放套，保证机组（酸洗、轧机）能够连续运行。 破鳞拉矫机：机械除鳞，调整板形。,四、工艺流程图,酸洗部分： 入口段： 1#步进梁2#步进梁钢卷梭车 1#钢卷小车1#开卷机1#开卷器1#夹送辊1#直头矫直机1#测导对中装置 2#钢卷小车2#开卷机2#开卷器2#夹送辊2#直头矫直机,（剪前上通道） 2#测导对中装置入口剪剪后上通道测导对中装置1#转向夹送辊 （剪前下通道） 3#测导对中装置入口剪剪后下通道测导对中装置 2#转向夹送辊（汇合夹送辊）激光焊机1#张力辊（四辊式1#压辊带传动）1#焊缝检测仪1#纠偏辊（两辊式） 激光焊机2#纠偏辊（单辊式，1#活套内，纠正活套内部钢带运行位置）3#纠偏辊（单辊式，1#活套出口）1#转向辊（单辊式，含1#张力计）2#焊缝检测仪2#张力辊（两辊式）破鳞拉矫机（2对弯曲辊组，1个矫直辊组）3#张力辊（四辊三传动，含2张力计）酸洗前过渡台架,工艺段： 酸洗槽漂洗槽带钢烘干装置（含带钢边部吹扫装置）,出口段： 4#张力辊（两辊式）4#纠偏辊（两辊式）2#活套3#焊缝检测仪5#纠偏辊（单辊式）2#转向辊（单辊式）4#焊缝检测仪月牙剪6#纠偏辊（三辊式）圆盘剪3#转向辊（单辊式）去毛刺机废边卷取机4#、5#转向辊（均单辊式）立式检查站5#张力辊（两辊式）6#、7#转向辊（均单辊式）3#活套5#焊缝检测仪出口段过渡台架 轧机段,轧机部分： 7#纠偏辊（双辊式）6#张力辊（四辊式）8#纠偏辊（双辊式）轧机入口夹送辊及液压剪五机架六辊冷连轧机入口侧导对中装置三辊稳定辊五机架六辊冷连轧机出口夹送辊出口旋转飞剪转向辊和穿带导板双卷筒回转式张力卷取机（卡鲁塞尔卷取机）皮带助卷器出口钢卷车出口步进梁钢卷称重打捆机钢卷检查站,六、1450mm冷轧项目酸洗机组的工艺过程描述（结合动画）,一、入口段 根据冷轧厂冷轧系统生产计划安排，在原料跨内利用吊车将冷轧原料钢卷依次吊放到酸轧联合机组入口步进梁的鞍座上。在该步进梁上完成称重、对中等操作后，由钢卷梭车运至No.1和No.2开卷机前的十字鞍座上等待上卷；No.1及No.2钢卷小车将钢卷提升到合适的高度后，经测宽、测径操作，将钢卷送入No.1、No.2开卷机卷筒。,钢卷在开卷机（外支撑、开卷器、压辊、反弯辊）上开卷后，带钢头部经过夹送辊后进入七辊直头矫直机（仅在穿带、甩尾速度时投入使用，去除钢卷头、尾处较多的氧化铁皮，并矫直带钢头、尾部，便于穿带和焊接），随后喂进入口双层剪，此时夹送辊和直头机闭合停止使用，带钢头部通过入口剪。入口剪自动切除带钢头部，切下的废料通过滑槽进入废料箱。切头后的带钢，被送到No.2转向夹送辊前的位置等待。,在上一钢卷开卷结束前入口段自动减速。当带钢尾端离开开卷机时，开卷机卷筒收缩，夹送辊装置和直头机打开投入使用。下一个钢卷则重复上一个钢卷相同的喂料过程。矫直后的带尾移到入口双层剪，不符合质量要求的带尾自动切除。随后带尾进入焊机。,当上一个钢卷带尾通过No.2转向夹送辊时，等待在No.2转向夹送辊前的下一钢卷带头将向前送到激光焊机处，带钢头尾经起套、对中、定位、夹紧、剪切后，在焊机内进行焊接、冲孔、焊缝侧边切月牙。整个焊接过程中，No.1活套装置释放储存的带钢，以保持工艺段平稳运行。,焊接完成后机组入口段开始升速，带钢以高于酸洗工艺段的速度经纠偏辊进入No.1活套。当活套充满后，入口段速度降至工艺段速度，与工艺段同步运行。 从No.1活套出来的带钢经纠偏辊、转向辊和张力辊进入破鳞拉矫机进行预破磷并改善带钢的板形。,拉矫后的带钢进入浅槽紊流酸洗段。酸洗段由3个酸槽组成，游离酸浓度由No.1No.3槽依次升高，各槽酸液温度均为自动控制，酸液在槽中呈紊流状态，高效去除带钢表面的铁鳞。每个酸洗槽配一个循环罐以及相应的酸加热系统（石墨热交换器），它的作用是当酸洗线因故障停车时，酸液可流到循环罐中，不致产生过酸洗。,酸洗后的带钢经挤干辊进入五级串级逆流式漂洗槽，生产线短时停机时漂洗段设有防停车斑系统，防止表面锈斑。漂洗完的带钢通过挤干辊进入热风干燥机，去除带钢表面水分。,烘干后的带钢通过张力辊和纠偏辊进入No.2活套装置，从No.2活套出来的带钢经转向辊和两次纠偏、焊缝检测装置、月牙剪后进入圆盘剪进行切边。根据热轧原料卷钢种及侧边的状况选择剪切侧边或不剪切侧边。随后带钢进入检查台，对带钢上、下表面进行检查。切下的废边进入废边卷取机卷取。,检查后的带钢通过No.3活套装置，并经纠偏辊、张力辊及侧导对中装置，最后经三辊稳定装置进入五机架连轧机，按照设定的轧制工艺对带钢进行连续轧制。其中轧机入口处的双辊纠偏装置为精纠偏，纠偏精度1mm，以保证带钢进入轧机时绝对对中。轧机按照预定的厚度和板形要求，实施相应的厚度和板形控制方式，使出口带钢达到要求。,其中，在No.1轧机和No.5轧机配置有AGC自动厚度控制系统，在No.1轧机入、出口和No.5轧机入、出口配有测厚仪,在No.2和 No.5轧机入、出口配有激光测速仪，可以实现厚度AGC控制和秒流量AGC控制。在每架轧机上均可实施轧辊倾斜、工作辊正负弯辊、中间辊正弯、中间辊窜辊等手段以改善带钢的板形，No.5轧机出口配有精细分段冷却和板形仪，实现No.5轧机板形闭环控制。,按照轧制规程的要求，带钢经过串列式五机架六辊冷连轧机，达到规程所要求的成品厚度。 完成轧制的带钢通过助卷器，进入张力卷取机进行卷取。按所需卷重或带钢长度进行分卷，由安装在No.5机架出口的飞剪完成。,卷取机设有套筒装载装置，当生产厚度h 0.5mm薄规格带钢时，先由该装置将钢套筒装在卷取机芯轴上然后进行卷取。分卷后的钢卷由卸卷小车卸下并放置出口步进梁的No.1鞍座上，钢卷在出口步进梁运输过程中完成称重、打捆，再由吊车吊运到指定区域存放。,连轧机组出口设一套与出口步进梁平行的钢卷离线表面检查站，可按规定要求对带钢表面质量进行抽查。需要检查的钢卷由检查站钢卷小车运到检查站开卷机上，在开卷机开卷过程中检查带钢上表面；在检查台上检查带钢下表面。检查台端部设有试样剪，实现任意带钢试样的剪切，也可对存在缺陷的带钢头部进行切除，无缺陷的带钢由开卷机卷回。检查后的钢卷再由检查站钢卷小车送回到出口步进梁上。,七、酸洗工艺段描述（结合酸循环原理图）,酸洗工艺段主要由酸洗段和漂洗段组成。 酸洗段主要由一个预清洗槽和三个酸洗槽组成，为浅槽紊流酸洗。 预清洗槽设有预清洗及倒带冲洗系统。 每个酸洗槽都对应一个酸循环罐，酸液从酸罐抽出，经石墨换热器又将酸液打回到酸槽。 漂洗段主要由一个预漂洗槽和五个漂洗循环槽组成，为五段串级逆流漂洗。,预清洗槽：长2.5m，有2对挤干辊，中间设有1对喷射集管， 正常运行时，用于清洗带钢表面的污垢，清洗液为漂洗水。 事故倒带时，用于清洗带钢表面，以尽量减少带钢倒带时酸液的带出，清洗液为脱盐水。,酸洗槽挤干辊320mm1650mm，均衬海帕伦 厚25mm，共2+3对,预清洗及倒带冲洗系统： 功能 入口预清洗槽内2对挤干辊之间设有1对喷射集管，用于清洗带钢表面的污垢。 当运行的带钢由于某种原因（事故、停机或是带钢表面变色等原因）需将带钢返回酸洗槽重新处理，再次酸洗而需要倒带时，在酸洗槽的入口装有倒带冲洗系统，以便用脱盐水漂洗带钢，去除带钢反向运行时带出的酸液。,结构 正常运行时，漂洗水气动蝶阀打开，用漂洗水冲洗带钢表面，去除带钢表面污垢。 当带钢需要倒带时，漂洗水气动蝶阀关闭，脱盐水气动蝶阀打开，用脱盐水冲洗带钢表面，以便去除带钢表面的酸液。,酸洗槽：长30m3个槽，槽体宽2200mm，有效宽1700mm 每槽出口（酸槽与酸槽之间）均设置1对挤干辊和隔酸墙。 挤干辊以减少因带钢拉出时而带出的酸液的损失。 隔酸墙可使各酸槽内酸液得以有效的分隔，让这些酸液回流到各自的酸循环罐内。,每槽喷射集管有2根，入口和出口各设1根，共2根/槽3槽，计6根： 喷射集管上带有喷嘴，向带钢表面喷射酸液。 每槽侧喷管有3根，设在入口端两侧，共3根/槽3槽，计9根： 侧喷管向槽内喷射酸液，使槽内的酸液一直处于紊 流的循环状态，从而提高带钢的酸洗效果、缩短酸 洗时间。 每段酸槽中部侧面设有溢流排放口： 当生产线停车、或发生故障需要长时间停车或停机维修时，酸槽内的酸液靠重力自流约在5分钟内将槽内酸液全部排空。,每个酸槽都配有各自的酸液加热循环系统。 每个酸槽的入、出口附近，槽体两侧均布置有酸雾排风口（入口槽体两侧，出口槽体两侧）： 每个酸槽内盖两侧逸出的酸雾经酸雾排风口由酸雾风机经洗涤塔排出，并使槽体内部处于负压状态。 为防止酸雾外溢，外盖与槽体相接处还设有水封。,酸洗循环系统： 功能： 为No.1No.3酸洗槽提供一定浓度和温度的酸液。增强酸洗槽中酸液的紊流度，使用饱和蒸汽通过石墨热交换器和酸泵回路对酸液进行加热，强制提高带钢的温度，以增强酸洗效果。,结构： 1、每个酸洗槽对应一个酸循环罐，每个酸循环罐上对应一组酸循环泵和石墨加热器，为各自对应的酸槽内注酸。事故状态时带钢停止运行，酸槽内的酸液可在5分钟内从酸洗槽中自动排空，回到各自对应的酸循环罐内，并以小循环的方式循环加热，以保持酸液温度。当事故处理完毕，酸液可立即送至酸洗槽内，使机组工艺段马上投入运行，减少机组停车时间，提高作业率；,2、每套循环回路均设有酸液温度检测装置，自动控制每个贿赂的加热状态，并将检测值在控制室显示，当酸液温度高于设定值时，自动减小蒸汽进气阀开口度，减少蒸汽流量，直至完全关闭，当酸液温度低于设定值时，自动调大热交换器上的蒸汽进气阀开口度，增加蒸汽流量，加快对酸液的加热；,3、每套酸循环泵组的出口均设有压力检测设施，检测值将在控制室显示，并由此检测值自动控制相应的循环泵； 4、每个石墨热交换器冷凝水总管出口上均设有电导率检测装置，检测值将在控制室显示，若导电率大于设定值时，说明热交换器内有漏酸，则打开自动控制冷凝水管上的转换阀门，将冷凝水排入废水坑，不再排至冷凝水贮存罐中； 5、酸液循环罐均设有泵吸口、回流口、排空与溢流孔、测液位孔及排气口、人孔等； 6、废酸可分别从1#、2#、3#酸罐排到酸再生站。石墨换热器中废酸可回收到废酸罐，再排到酸再生站。,废酸排放系统： 功能： 将废酸输送到酸再生系统。 结构： 废酸罐用于收集石墨换热器中废酸。 废酸罐设有液位检测仪表，可实现自动连锁控制。 泵出入口手动阀门处设有行程开关，检测泵运行状态。,预漂洗槽：长1.5m，内设1对挤干辊、隔酸墙及1对喷射集管， 喷射集管用于对带钢进行预漂洗，漂洗洗液引自1漂洗槽的漂洗水,漂洗槽挤干辊320mm1650mm，均衬海帕伦厚25mm，共7对,漂洗槽：长18m 1、每槽设漂洗喷射集管3对，6根/槽5槽 2、第5槽设的3对喷射集管中有1对单独接干净的脱盐水 3、每槽设防停车斑喷射集管2对， 4根/槽4槽（1#4#槽） 4、大部分漂洗水来自于酸洗循环系统中的石墨加热器所产生的冷凝水 5、每段漂洗槽均设有独立的喷淋水系循环系统 6、漂洗水的进水系统中设有辅助蒸汽加热器，使漂洗水温保持在（60-80）左右,漂洗循环