不锈钢冷带退火酸洗的工艺及设备的研究.ppt

1、不锈钢冷带退火酸洗工艺和设备研究，随着我国国民经济的快速增长，近年来中国不锈钢市场需求呈快速增长趋势。从产品的表面质量和生产成本来看，国内生产技术在一定程度上落后于国外的一些生产工厂，因此，新日铁、米塔尔、AK、蒂森克诺弗等一些高、精致、尖的产品也仍然需要进口。到目前为止，国内几个大型不锈钢生产工厂建设的近10个冷轧无锈钢退火酸洗设备从国外进口，只有部分设备是国内合作制造的，我国自行集成生产设备的能力相当弱。由此掌握了冷轧不锈钢带材的退火和酸洗工艺，提高自主设计、不锈钢冷带集中的酸洗生产设备的生产能力，优化生产设备配置，降低我国生产高质量冷轧带钢产品，降低生产成本，节约能源，满足人民对不锈钢产

2、品的不断增长的需求，甚至降低冷轧不生锈带钢的进口量，提高我国不锈钢产品出口的能力。本文在分析、比较和研究国内大型不锈钢冷轧机不锈钢冷轧带钢退火酸洗机组、其生产工艺和设备选择、几种不同酸洗机组的基础上，提供了未来中国自行集成不锈钢退火酸洗线条件。利用大温度落差加热，提高连续退火炉的生产效率和节能效果，大大缩短加热时间，减少带钢氧化，使带钢表面热均匀匹配，确保带钢结构和性能的均匀性。水平退火炉连接加热段炉上部，烟气全部流入预热段，预热条，充分利用烟气余热，提高加热炉热效率，节约能源。为了防止奥氏体不锈钢产品的耐蚀性受到显着影响，冷却必须在850500之间快速，与冷却速度和碳含量密切相关，冷却速度必

3、须随着碳含量的增加而加快。奥氏体不锈钢的酸洗工艺为Na2SO4(电解)酸洗混合酸(HNO3 HF)酸洗，铁素体和马氏体酸洗工艺为Na2SO4(电解)酸洗HNO3(电解)酸洗。“v”形浅槽设计为从槽两侧沿条直接喷射到条的上下表面，从而延长了山直接与条接触的时间，缩短了山的时间，减少了山的消耗，提高了山的效果。为了保护环境，设计时，在酸洗区的每个工艺罐上配置了适当的废气处理等系统，以废气处理为标准，然后允许排放。为了节约能源，洗涤段通过冲洗溢出回收缩短清洗时间，减少耗水量。废酸处理系统采用PYROMARS处理工艺对废酸和废hno 3进行综合回收，再生处理，再利用。对于单位产生的有害NOx废气，设计

4、时使用NOx氧化还原法回收废气，净化处理后过滤排放，保护大气环境。据统计，我国不锈钢生产能力已经大幅提高，但到2010年为止，有70万t的冷轧不锈钢产品差距，人均消费为4.8公斤，世界平均为5.1公斤，发达国家水平为10.6公斤，达到世界平均水平。另一方面，国内生产技术在一定程度上落后于日本新日铁、韩国浦项、美国AK、德国蒂森克鲁夫等海外部分生产工厂，因此，高、干练、尖的产品也仍需进口。据统计，1.1不锈钢产业概况，1.1.1前言，我国国民经济快速增长，近年来我国不锈钢市场需求呈现快速增长趋势，从2001年到2003年，我国不锈钢材料表观消费电力平均增长率为34.4%，2003年达到420万t

5、，我国不锈钢消费总量已进入世界不锈钢消费大国行列。近几年来，我国宁波普信斯、太钢、青岛浦港、张家港浦港、珠江、宝钢的不锈钢分公司相继竣工运行，或者不锈钢热带鱼、酸洗线(hall)和不锈钢冷带连续退火和酸洗线(CAPL)，1.1.2不锈钢应用领域目前，中国不锈钢一般集中在家庭和城市设施建设上，今后的发展趋势将转向建筑、汽车运输、机械制造和环境保护领域。近年来，不锈钢餐具、厨房用品、各种无锈钢器具和太阳能热水器、高水箱、热水器、防盗门窗等中国家庭的不锈钢产品越来越多。从目前的发展情况来看，中国不锈钢最大消费部门是与GDP的增加和人们生活水平的提高密切相关的家庭消费。同时随着我国城市化进程的加快，在

6、城市建设和城市美化过程中使用了很多不锈钢。特别是在大城市和沿海城市，不锈钢旗杆、街道扶手、天桥、指示剂、垃圾桶、广告牌、候车亭、交通指挥亭等欧美国家，使用不锈钢的数量基本实现了不锈钢。中国特殊钢企业协会不锈钢分会常务长李成说，中国的城市化进程是扩大不锈钢使用的过程。目前我国不锈钢的应用有以板材为主，特别是冷轧板两个特点。为了适合家庭或城市，主要要用不锈钢板再加工，制作焊管和不锈钢产品。二是从沿海地区向内地城市、从城市向农村扩张的发展途径。今后，很多农村地区不生锈的钢铁将成为大的潜在应用市场。我国不锈钢未来应用领域的行业前景包括建筑业、汽车运输业、加工制造业、环境保护领域。1.2中国不锈钢的发展

7、回顾和展望1.2.1中国不锈钢的发展回顾和改革开放前30年低速发展阶段：在此期间，仅国内几个骨干钢铁厂的未生锈钢和低产量，年产量约为15万吨。不锈钢市场以产业和国防尖端部门的需求为主，基本上是国产，产能和需求均衡。钢基本上模仿前苏联标准，产品主要是长材料。从20世纪80年代初期到90年代初期，进入发展时期的中国不锈钢消费进入了家庭和城市建设，民间需求迅速增长，但国内不锈钢产量每年徘徊30万吨左右，国产不生锈钢无法通过数量、质量、品种满足市场需求，特别是板材的需求差距很大，每年需要大量进口。近10年来，中国不锈钢迅速发展。进入20世纪90年代中期，我国国民经济的快速发展展览会拉动了不锈钢消费增长

8、，消费从1995年的75万吨增长到2005年的522万吨，10年增长了6倍。2001年我国成为世界第一大不锈钢消费国。国内生产赶不上消费增长，进口量逐年增加，2003年达到300万吨。由于市场消费的牵引和政府的关注和支持，我国不锈钢产业进入了快速发展阶段，国家重点不锈钢企业形成了“南宝北太泰”的局面，中外合资不锈钢企业相继在中国定居，民营不锈钢工厂开始像雨后春笋一样到处开花。国内不锈钢生产技术也不断提高，90年代后期引进了国外的高科技和安装设备。近4年来，国内消费增长势头开始放缓，国内产量逐年增加，进口数量呈下降趋势。我国10年的不锈钢消费、产量和进口量见图1-1。1.2.2我国不锈钢产业现状

9、，2005年国内不锈钢粗钢、钢铁产量急剧增加；2005年不锈钢粗钢产量为522万吨，比2004年增加了214万吨，上升了68%。其中Ni-Cr系(300系列)330.4万吨，占62.36%，Cr系(400系列)81.1万吨，占22.34%。Cr-Mn系(200系列)为81万1000吨，占15.3%。2005年不锈钢产量为450.8万吨，比2004年增加了184万吨。其中板材为347.6万吨。长载68万5000吨；无缝管31.6万吨；其他3万1000吨。板材上升了244万吨，124万吨，103.33%。峡湾为103.6万吨，增加了43.5万吨，增加了72.38吨。冷轧线圈(宽600毫米)203万

10、吨，比2004年上升了52万吨，34.44%。进口减少，出口增加，自给率进一步提高。2005年不锈钢进口量仍为250万吨，虽然价格高，但同比下降20.13，出口为90.4万吨，同比增长122.64%。据调查，国内不锈钢自给率达60，比2004年增加了10%。冷轧板自给率达85，比2004年高141415。近年来，中国冷轧不生锈带钢的主要消费结构如图1-2所示。1.2.3根据中国不锈钢的开发前景，在整个钢铁中不锈钢的比重从20世纪90年代初到2003年，中国不锈钢消费量在全国粗钢产量中的比重逐渐提高，近年来国内粗钢产量的迅速增加，其比率有所下降，目前国内不锈钢消费量占全国粗钢产量的1.4%中的1

11、.5%左右。到2010年，国内粗钢产量预计为5.55.8亿吨左右，此时不锈钢的表观需求为810870万吨左右。目前发达国家不锈钢消费一般比国内消费率高2%以上。参考发达国家的水平，按2%的消费率计算，我国2010年不生锈的钢铁消费量为11001200万吨左右。根据不锈钢的人均表观消费量，目前世界不锈钢的人均消费量平均为5公斤左右，发达国家平均为10公斤左右。过去我国不锈钢的人均消费水平远远低于国际平均值，经过20012003年明显的“补课式追赶”阶段后，目前国内不锈钢的人均消费达到了世界平均水平4.8公斤。随着不锈钢消费领域的多样化和消费升级，中国经济的快速发展，国内不生锈的钢铁人均消费将继续

12、增加，如果按照每年10%的增长速度平稳发展，2010年人均消费将达到接近发达国家消费水平的7.0，计算14亿人左右的人口，共980万吨，假设2010年以后增长到7%，2012年人均消费将达到8.01%通过这三种方法的预测，预计2010年的表观消费量仅为8101200万吨左右，减费增加基本将保持国民经济和全年的增长率。下表显示了世界和中国不锈钢的生产、消费和预测。1.3国内外不锈钢带生产工艺，目前世界上有三大类冷轧不锈钢带生产工艺：传统冷轧不锈钢带生产工艺；直接轧制退火酸洗不锈钢生产工艺；全连续5机架冷轧生产工艺。1.3.1传统冷轧不锈钢带生产工艺传统冷轧不锈钢带生产工艺具有悠久的历史，目前世界

13、大部分冷轧不锈钢带生产企业基本上是泰钢、张港浦项、宁波宝信、上海SKS等国内制造商采用这种生产方式。其特点是使用单可逆多辊轧机执行一个或多个轧制冷轧、退火、酸洗、平整工艺。该工艺成熟、可靠、应用广泛，适用于表面质量要求高、品种多、规模不大的生产。主要工艺单位包括罩式退火炉、热带退火酸洗装置、多辊冷轧、冷带退火酸洗装置、平整装置等。1.3.2直接轧制退火酸洗不锈钢带生产工艺该工艺是20世纪90年代初国际上新开发的冷轧不锈钢生产方式，即热轧不锈钢原料卷直接轧制、退火、酸洗连续生产设备生产冷轧不锈钢带。为了降低生产成本，与不锈钢市场展开了激烈的竞争，产生了这个生产工艺。即使冷轧不锈钢产品价格处于谷底

14、，该工艺在市场上仍有优势。但是该工艺厚度厚，最薄的规格为1毫米，适应市场所需的产品规格范围窄，适用于单个产品的批量生产，产品表面质量相对较低。1.3.3全连续5机架冷轧生产工艺全连续5机架冷轧生产工艺是当前世界冷轧不锈钢带生产的新发展方向。该生产工艺与现有生产工艺的区别在于，核心生产单位将使用与碳钢小麦类似的最先进的4辊、6辊组合或全部6辊连续轧机代替现有的多辊单可逆轧机，具有生产产率高、轧制产率高的特点。同时，该工艺可用于生产碳钢、硅钢等多种品种，适应市场变化的能力强，充分发挥规模经济性，降低单位生产成本，比传统工艺使用较少的地面。与直接轧制退火酸洗不锈钢带生产工艺相比，该生产工艺具有较好的

15、生产灵活性，设备间相互牵制的因素大大减少。目前，世界各地多家制造商利用该生产工艺生产不锈钢，主要有美国的AK钢铁工程Rockport工厂、韩国浦项的钢铁工程第二冷轧厂、日本新一钢棒材厂、宝钢不锈钢分公司等。1.3.4不锈钢退火酸洗工艺和设备研究现状中间退火酸洗或完成退火酸洗应由冷带退火酸洗装置进行。冷带退火酸洗工艺和设备在冷轧不锈钢产品生产中所占的比重相当大。但是到目前为止，国内几家大型不锈钢生产工厂建设的10多台冷轧不锈钢退火酸洗设备都是从国外进口的，只有部分设备是国内合作制造的，我们自己集成生产设备的能力有些弱。下表显示了国内几个主要不锈钢生产工厂的设备引进情况。如上表所示，到目前为止，这

16、些生产设备中的一些设备可以由国内制造商合作制造，国内生产设备的设计、制造方面仍然相当薄弱，我国还没有完全的退火酸洗设备自行设计、集成。据推算，从海外引进一套退火酸洗需要投资约3.54.5亿元，国内自主集成退火酸洗设备需要2.2 . 02 . 5亿元。如果我国掌握不锈钢冷带的退火和酸洗工序和设备配置，就可以根据特定的产品工艺要求，进行侧重设备配置的选择和配置，也可以不引进设备，在网站上提前留出空间，节约投资，减少能源消耗。大部分外国企业家为了减少设计修改费用，在设备配置上进行标准配置，导致投资和能源浪费。自行整合退火和酸洗设备将大大节约投资成本，同时还会产生国内制造业、加工产业，促进国内经济发展。由此掌握冷轧不锈钢带材的退火和酸洗工艺，提高自主设计、集成不锈钢冷带退火酸洗生产设备的能力，优化生产设备配置，生产高质量的冷轧无锈带钢产品，降低生产成本，节约能源，满足人民对不锈钢产品增长需求，减少冷轧无锈带钢的进口量，出口不锈钢产品的我国能力，不锈钢产品的生产很重要，但不能忽视对环境的负面影响。现代大型钢铁生产厂是我国能源消耗量大的同时，排放各种废气、废水