酸洗生产线工艺及设备介绍

酸洗过程盐酸清除钢表面氧化铁皮的基本的化学反应。金属基体上覆盖氧化铁皮时金属基体与氧化铁皮结合部分。氧化铁皮是由最下面的氧化亚铁（FeO）,中间的磁铁矿层（Fe3O4）和最上面的赤铁矿层（Fe2O3）组成。由于破磷机产生的裂缝延伸到金属基体处，自由金属表面也可利用。当酸从裂缝处渗入到金属表面，金属和金属氧化物间形成微电池。在此过程中，无氧化铁的金属部分作为阳极，微电池的阴极是导电的氧化亚铁和原始的第二层的三氧化四铁。由于它们导电率低，上面提到的过程影响不到二氧化三铁层。当酸从裂缝渗到金属基体的自由表面时去除氧化铁皮的过程开始了。去除过程根据下面的反应方程式进行：Fe0fFe2++2e-微电池阳极（金属基体）/阴极（金属氧化物）间产生了一个从阳极到阴极的微电流。此电流包括两部分IL1、IL2。IL1电流用于此阶段的反应过程，以减少氧化铁和三氧化四铁中三价铁离子，将三价铁离子变为二价铁离子溶于酸液。铁只能在二价状态下溶解。结果，沿金属基体/氧化铁相界氧化物迅速溶解。为了保证残留物的电中性，只有金属基体的二价铁离子分解出所需的电子，用以减少氧化阶段三价铁离子。酸洗和漂洗部分为了保证最优的酸洗效果，下面的参数是极其重要。-自由金属表面，也就是说一个好的从氧化铁表面到金属基体的裂缝；-快速建立电位；-金属相界处酸液高的动能；-酸液的温度和带钢的快速加热；-酸液浓度和金属浓度比例，这保证了最优的酸洗时间和最经济的酸液需要量。紊流酸洗工艺：通过酸槽下部和与上盖相连的中间盖的特殊设计将每个酸槽分为不同的小室。小室的数量根据不同的需要计算、设定。当带钢以一定速度运行时，小室可以使带钢上、下表面的酸液产生滞流压力，从而产生高紊流区域。这样带钢加热和扩散速度加快，由此可大量缩短酸洗时间。当带钢速度加大，紊流效果同步加大。同时，在酸槽中设置小室的工艺使部分滞流酸液再循环，从而减少了由于带钢运动而带出的酸液。每个酸槽在带钢的入口和出口都配有喷嘴集管，用于将酸洗部分从挤干辊分开并向酸槽充酸。一个或多个溢流口将酸液流入相对应的循环罐中。当带钢运行停止时，输送泵断开同时酸液自由流入循环罐。当生产线停下时，酸槽内酸液流入循环罐。级联发生在循环罐间。带内置热交换器的泵的回路将酸液循环约25次并将酸液温度加热到75-90°C。提供一个反向回路用于当生产线停下时加热、维持循环罐的温度。在1号槽有一个Fe浓度测量装置，它与酸自动处理系统相连。当Fe含量达到125g/l至130g/l之间时，1号槽中的酸液被泵排入收集罐，同时等量体积的新酸从再生酸罐中泵入3号槽中。在第三个酸洗槽出口喷嘴集管和挤干辊之间安装有一个单独的喷嘴集管。这个集管喷射2500l/h再生酸以减少进入漂洗槽中的FeCl2同时防止带钢速度过低时产生褐班（锈）。在第三个酸洗槽出口安装两对挤干辊。这两对挤干辊之间有一个喷射集管喷射来自第一段漂洗段的水。提供此水有以下作用：-保证当带钢低速经过时残留酸不会干。-补偿酸洗部分蒸发损失。同时这减少了后面5段漂洗段漂洗氯化铁和酸的负担。漂洗区域由5段相同的漂洗段组成。漂洗段之间由挤干辊分开。漂洗区域出口安装有2对挤干辊。每个漂洗段配有3对喷嘴集管并由循环泵供水。泵的支撑也在漂洗段内。漂洗水的级联方向与带钢运行方向相反。级联发生在各漂洗段泵支撑间。在最后一个漂洗段冷凝水或脱盐水作为漂洗水。喷射量为最小1500l/h由最后一段的附加喷嘴集管喷到带钢上。在最低带钢运行速度下，上述水量少于需要量。在倒数第二段漂洗段有一个导电性测量装置与自动系统相连根据带钢速度自动增加漂洗水量。第四段漂洗段的导电测量装置使这段导电率一定，因此保证了带钢清洁度一定。带钢经过合适设计及功能完善的漂洗段后，带钢表面除了有残留氯化物外，还有残留的小亮铁片、碳、碳化物等。目前的标准为带钢表面50mg/m2。为了减少残留物，在第四漂洗段安装有高压喷嘴集管。漂洗完后安装一个干燥器作为最后处理。干燥器分两步工作。-第1步边部吹扫。-第二步热空气干燥，蒸汽加热。整个漂洗和酸洗区域连接有一个抽气系统排放所有雾气。这保证了酸洗车间酸洗跨酸浓度不超过标准设定的工作区域最大浓度值。抽取的酸雾由两段清洁系统清洁。酸雾从酸洗区域抽入预洗涤塔，酸液滴沉淀后完成预洗涤。而后，酸洗和漂洗区域酸雾一起送到主洗涤塔根据管理机构的规定进行洗涤。预洗涤塔落下的酸液浓度很高因此被送入酸槽中。主洗涤塔落下的酸液由于酸雾的预洗涤所以浓度很低。因此它被送入漂洗槽中。这样，漂洗水一部分是由洗涤塔供给的。入口步进梁此装置用于将钢卷放到入口钢卷车上。步进梁与生产线垂直布置。天车将钢卷放于步进梁前四个卷位。步进梁同时可放六个钢卷。通过提升/平移/下降/返回一系列运动将钢卷同时运向存放区。并通过上述运动将钢卷从鞍架辊运至入口运输车。在最后一个位置，鞍架辊代替固定鞍座用于打开捆带并移走捆带。设备参数：运输钢卷数量、步距、提升行程，提升速度，移动行程，移动行程，移动速度。上梁：1个鞍座式上梁，最大运送6个钢卷，步距约为3100mm入口钢卷称此设备用于确认生产线入口钢卷的重量，放于入口步进梁的最后一个固定鞍座上。设备参数：测压元件类型，最大能力、测量精度鞍架辐系统鞍架辊系统放于步进梁最后一个卷位处，用于除去钢卷捆扎带，通过手工使带尾处于去捆带位置设备参数：辊径、转速入口钢卷运输车将钢卷从步进梁分送给两个开卷机。步进梁将钢卷放至运输车一个鞍座上，运输车移动，步进梁将第二个钢卷放至运输车上，同时运输车放下第一个钢卷。包括一个行走框架和安装在行走框架上的两个V型鞍座。鞍座的位置使步进梁和钢卷小车能够运送及取走钢卷。设备参数：承载力、移动速度、移动行程钢卷外径和宽度测量装置用于测量钢卷外径和宽度，自动对中将钢卷放于卷曲机芯轴上，当钢卷在直径测量位置时，钢卷小车提升钢卷直到光线被阻，通过钢卷小车上带位置传感器的液压缸测出钢卷的外径，一旦获知了钢卷的外径，钢卷的中心线就可确定。钢卷的测宽，在钢卷小车向开卷卷筒移动时，通过一个光电传感器，并通过钢卷小车上的编码器测得钢卷宽度。一个由电气商提供的控制系统将运作并自动地控制小车的位置，将钢卷放于生产线中心线处。设备参数：测量精度钢卷存放台用于将钢卷放到开卷机之前存放钢卷，配有光电管检测钢卷的存在。压带辐用于帮助将带钢头部喂入矫头机夹送辊。它仅在穿带头时落下。该辊压在开卷卷筒上的钢卷外圈。起到将带钢喂入矫头机的辅助作用。它被安装在一个重型悬臂摆动框架上，摆动框架通过轴瓦与开卷机架上的固定框架相连。深压辐用于防止钢卷卷取时产生大的裂纹，在整个开卷过程中一直使用。空转的深压辊安装在一个单独的摆动架上，可相对压带辊单独摆动。设备参数：辊径、辊子长度、行程开卷器开卷器导引带头从开卷卷筒喂入到夹送辊。开卷器仅穿带是位于工作位置。它通过所测得的钢卷的外径及液压缸的位置传感器自动定位。设备参数：行程开卷机开卷机接收、支撑来自生产线的钢卷。开卷机保持带钢上所需的后张力。设备参数：减速比、卷筒直径及行程、油缸行程外支撑为一个可收缩的支撑装置，用于支撑开卷机芯轴的外侧端部轴承。防止由于带钢张力和钢卷重量引起的芯轴的过多的弯曲。摆动臂降低和回缩后就脱离了外侧的轴承，提供在芯轴上处理最大直径的钢卷时的空间。设备参数：行程、位置标高带有夹送辊的矫头机矫头机以穿带速度去除钢卷头尾处的较重材料（氧化铁皮）以便更容易穿带。它仅在穿带速度时落下以准备带钢的头尾。入口对中侧导卫辗式侧导卫用于穿带时调整矫头机和No1对中侧导卫间带钢的中心，使之与生产线中心一致。双切剪该剪用于剪切掉带钢超厚和损坏的头部和尾部。上剪用于剪切来自于No1开卷卷筒的带钢，下剪用于剪切来自于No2开卷卷筒的带钢。当No1开卷机工作时，双切剪用于准备下一个钢卷的头部，带钢处理完后，剪去带尾，处理下一个钢卷，同时运出废料。带有切头车的切头处理系统入口转向台将来自于剪的切头导入一个入口切头车内。切头转向台由一个可倾斜的切头转向门和切头溜槽组成。上线和下线装有单独的切头处理装置。每个剪后面有一个可动辗道，当辗道抬起时，在切头处理系统上面支撑带钢。此辗道由双作用气缸摆动。向下转向夹送辊该夹送辗将来自于No1开卷卷筒（上线）的带钢头部从切头处理台穿带至转向夹送辗。上辗通常打开，仅穿带时落下。落下时带头进入焊机焊机用于将前一卷带钢的尾部与后一卷带钢的头部焊接起来形成连续带钢，以保证酸洗线的连续工作张力辊张力辗是为了保持入口部分的张力，它位于入口三辗纠偏夹送辗和入口活套之间。带支撑辐的入口活套入口水平活套是用于存储足够数量的钢带以便在入口部分钢卷焊接时还能保持稳定的工艺段速度。活套于脱尾、剪切和焊接工作循环时将钢带喂入工艺段。入口活套内带钢还未酸洗，活套的上部结构有防尘盖以防止灰尘进入其它活套。纠偏辊No2纠偏辗系统位于No2张力辗入口。为两辗移动纠偏型式，用于带钢进入工艺段前对中。破磷机No3和No4张力辐张力辗位于生产线的工艺段。它们被设计成破磷机的张力系统，也用于为矫直机的安装提供物理支撑。No3张力辗位于破磷机入口处，No4张力辗位于出口处。破磷机破磷机具有两个功能。第一个功能是通过拉伸纠正带钢的板形。当带钢通过特定的辗子配置时通过弯曲和张力控制的联合作用实现上述功能。同时，延伸工艺使带钢两面的氧化铁皮产生均匀的裂解、松动，从而使后面的酸洗更有效。破磷机换箱小车换箱小车用来接收来自破磷机的旧辗箱并运送新辗箱备用。换箱小车位于操作侧，由气马达通过减速机和链条驱动轮子运行。小车运送四个辗箱，两个在上，两个在下面。这样可以接收用过的一对旧辗箱并快速插入新的一对。No1转向辊用于将带钢从No1带钢支撑辗转向No2转向辗。带挤干辊的备用漂洗装置带钢从酸洗部分反向运行时用一套喷嘴集管喷冷凝水到带钢表面。消耗水收集到排放室送入酸洗槽中酸槽完成带钢的酸洗。挤干辊酸槽由4组挤干辗装置将其分为3段。挤干辗用来防止酸液被钢带从一个酸槽带到下一个酸槽。酸槽盖酸槽盖由两部分组成。一个普通外盖和一个折流内盖。外盖用聚丙烯制作，由顶部和底部盖板组成。顶板做成穹顶结构以提高结构强度和冷凝水流下。盖子侧面位于酸槽的水封浅槽内以将其密封于酸槽。相邻盖之间有可调密封。底板用于支撑悬挂在槽内的内折流盖。内折流盖为聚丙烯结构，用于帮助控制酸槽内酸液流动。在每个酸槽小室内有一个花岗岩棒用螺栓固定于折流盖上以形成对钢带的附加防护。酸循环系统循环罐连接有循环泵和热交换器，用于酸的热循环和保持酸液浓度，并当生产线停下时收集酸槽中的酸液。通过循环罐也可产生级联。酸分析仪此设备用于连续监控1号循环罐和来自酸再生车间的再生酸的浓度。为此有一自动测量装置。漂洗段用于漂洗带钢除去带钢上残留的酸液。缓蚀剂喂入系统此系统用于将缓蚀剂喂入第3个循环槽和漂洗槽。如果缓蚀剂连续喂入，带钢在酸液中停留时间可超过2分钟而不过酸洗。酸物排放系统用于将酸雾排放到空气前预先进行清洗。以使整个车间的所有操作过程酸浓度值低于法定设定的工作区域最大酸浓度值。冷凝水和漂洗水储存罐从汽水分离器来的所有热的冷凝水运至冷凝水储存罐，用作漂洗槽和酸雾洗涤塔的补充水。漂洗水储存罐漂洗槽用过的漂洗水通过溢流堰送至洗涤塔后回收到漂洗水收集罐内。干燥器用来十燥漂洗槽出口的带钢。带换辐平台的挤干辐换辐小车用于取出、更换酸洗区域和漂洗区域的挤干辗。安全喷淋用于操作工紧急情况下清洗皮肤、眼和衣服上的酸带支撑辊的中间活套中间水平活套是用于和出口活套一起存储足够数量的钢带以便在出口部分钢卷卸卷和切边剪宽度调整时还能保持稳定的工艺段速度。中间活套还可以使平整机在完成上述操作时连续减速，以防止带钢停留在平整机内时每卷带钢表面产生压痕。中间活套处储存足够足够带钢以便平整机换工作辗时工艺段连续减速。另一方面，当酸轧联机时，这个活套用于储存切边剪的带钢，以保证切边剪宽度调整时工艺段不需停止或减速。它不许任何修改。焊缝探测焊缝探测器放于中间活套后面平整机前面，用于检测带钢焊缝。生产线调整装置于机架顶部装有螺旋机构用于调整生产线高度以匹配由于工作辗或支承辗更换带来的生产线高度的变化,两套螺杆工作于装在牌坊顶部的铜螺母内，由油脂润滑。螺杆有保护罩。压轧制力系统装有两套轧制力液压缸,每侧各有一套，其装于轧机牌坊底部并作用于下支承辗轴承座上，是调整辗缝的唯一装置,每一液压缸联有一伺服阀.工作辊弯辊系统由一套作用弯辗力于工作辗轴承座的液压缸组成，工作辗弯辗有两种形式，即正，负弯辗.正弯辊时弯辊力加在工作辊轴承座间并使其分离,工作辊弯向支承辊.负弯辊时弯辊力加在相反的方向.上支承辐平衡缸上支承辊平衡缸用于平衡上支承辊重量并将其轴承座压向生产线调整装置。平衡缸主要用于工作辊和支撑辊换辊时。换辐装置该装置用于实现钢带在线换辊带支撑辐的出口活套出口水平活套是用于和中间活套一起存储足够数量的钢带以便在出口部分钢卷卸卷和切边剪宽度调整时还能保持稳定的工艺段速度。中间活套还可以使平整机在完成上述操作时连续减速，以防止带钢停留在平整机内时每卷带钢表面产生压痕。带钢隔离装置沿着活套小车运行方向的侧边上提供有钢带隔离装置，它支撑上面的钢带并防止钢带间互相干扰。焊缝探测焊缝探测器放于出口活套后面月牙剪前面，用于检测带钢焊缝。出口月牙剪该设备位于圆盘剪前用于在需要时切掉钢带的两边。如果焊缝处钢带宽度有变化有必要切掉相应的部分以便圆盘剪可匹配新的宽度，亦可使圆盘剪刀头箱旋转，另外，如果在圆盘剪附近发生故障有必要切掉相应的部分以便重新穿带。转塔型圆盘剪该设备用于修剪钢带边部。设备为转塔型悬臂式圆盘剪，由两个机架及其共用底座组成。其刀轴可驱动亦可空转，机架由带有位置传感器的液压缸根