一種熱軋409l鐵素體不銹鋼無硝酸酸洗方法
【專利摘要】本發明涉及一種熱軋409L鐵素體不銹鋼無硝酸酸洗方法，該方法為對帶鋼依次進行預酸洗、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++H2O2)的混合酸洗液。本發明采用濃硫酸、雙氧水的混合酸洗液，可滿足熱軋409L鐵素體不銹鋼帶鋼的酸洗要求，實現帶鋼的無硝酸酸洗，避免使用含硝酸的混酸酸洗時產生高污染的氮氧化物和含氮廢水，從而減輕環境污染。
【專利說明】
一種熱軋409L鐵素體不銹鋼無硝酸酸洗方法
技術領域
[0001]本發明屬于不銹鋼酸洗技術領域，具體涉及一種熱乳409L鐵素體不銹鋼無硝酸酸洗方法。
【背景技術】
[0002]目前，熱乳409L鐵素體不銹鋼帶鋼都是經過退火以后，對帶鋼進行機械破鱗(破鱗機+干式拋丸機)，然后再進行混酸(HN03+HF)酸洗。但是，酸洗過程中，酸耗量較大，同時也會產生大量高污染的氮氧化物和含硝酸鹽廢水，會給自然環境及人類生產、活動帶來嚴重的危害，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，國家環保部針對鋼鐵行業制定了嚴格的氮污染物排放標準，其中乳鋼工業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，而新標準限制污水排放總氮濃度需小于15mg/L，而在環保要求較高的地方總氮濃度需小于5mg/L，導致不銹鋼混酸酸洗時產生的氮氧化物廢氣和含氮廢水處理成本增加。
【發明內容】
[0004]本發明實施例提供一種熱乳409L鐵素體不銹鋼無硝酸酸洗方法，至少可解決現有技術的部分缺陷。
[0005]本發明實施例涉及一種熱乳409L鐵素體不銹鋼無硝酸酸洗方法，其包括以下步驟:
[0006]預酸洗步驟:帶鋼浸入預酸洗液中酸洗；
[0007]第一段無硝酸酸洗步驟:經預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10?30g/L，Fe3+濃度為20?50g/L，Fe2+濃度為O?50g/L，H202 濃度為 3 ?7g/L;
[0008]第二段無硝酸酸洗步驟:經第一段無硝酸酸洗步驟處理后的帶鋼浸入第二段無硝酸酸洗液中，所述第二無硝酸酸洗液中，H2SO4濃度為10?30g/L，Fe3+濃度為O?20g/L，Fe2+濃度為O?40g/L，H202濃度為2?5g/L。
[0009]作為實施例之一，所述預酸洗步驟中，所述預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]作為實施例之一，所述硫酸酸洗液的溫度為75?85 °C，酸洗時間為25?50s。
[0011]作為實施例之一，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25?35 °C。
[0012]作為實施例之一，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25?50s。
[0013]作為實施例之一，所述預酸洗步驟中，所述硫酸酸洗液中，H2S04濃度為155?165g/L，金屬離子濃度為33?37g/L;該硫酸酸洗液的溫度為77?83 °C，酸洗時間為35?42.5s。
[0014]作為實施例之一，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15?20g/L，Fe3+濃度為30?40g/L，Fe2+濃度為O?35g/L，H202濃度為4?6g/L;所述第一無硝酸酸洗液的溫度為28?33°C，酸洗時間為35?42.5s。
[0015]作為實施例之一，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15?20g/L，Fe3+濃度為O?10g/L，Fe2+濃度為10?30g/L，H202濃度為3?5g/L;所述第二無硝酸酸洗液的溫度為28?33°C，酸洗時間為35?42.5s。
[0016]作為實施例之一，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和水以配制得到預制混酸液，所述預制混酸液在酸洗液供應管路內與通過分支管路加入的雙氧水混合得到無硝酸酸洗液。
[0017]作為實施例之一，經第二段無硝酸酸洗步驟處理后的帶鋼進入清洗段清洗，清洗介質為雙氧水。
[0018]作為實施例之一，清洗介質中，H2O2濃度為2?5g/L，清洗介質的溫度為25?35°C。
[0019]作為實施例之一，所述預酸洗步驟之前，對帶鋼進行預處理;預處理方法包括對帶鋼進行退火和機械破鱗處理。
[0020]本發明實施例至少實現了如下有益效果:本發明采用濃硫酸、雙氧水的混合酸洗液，可滿足熱乳409L鐵素體不銹鋼帶鋼的酸洗要求，實現帶鋼的無硝酸酸洗，避免使用含硝酸的混酸酸洗時產生高污染的氮氧化物和含氮廢水，從而減輕環境污染。
【附圖說明】
[0021]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術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明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖。
[0022]圖1為本發明實施例提供的熱乳409L鐵素體不銹鋼無硝酸酸洗方法的流程示意圖；
[0023]圖2為本發明實施例二提供的不銹鋼帶鋼酸洗裝置的結構示意圖；
[0024]圖3為本發明實施例三提供的清洗裝置的結構示意圖；
[0025]圖4為本發明實施例四提供的預熱裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0026]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0027]實施例一
[0028]如圖1，本發明實施例涉及一種熱乳409L鐵素體不銹鋼無硝酸酸洗方法，包括以下步驟:
[0029](1)S101，預酸洗步驟:帶鋼浸入預酸洗液中酸洗。其中，預酸洗液優選為采用硫酸酸洗液，當然，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，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選為控制在75?85°C范圍內，可獲得較好的硫酸酸洗效果。酸洗時間優選為控制在25?50s范圍內，可控制帶鋼不發生過酸洗狀況，可根據現場工況(包括帶鋼厚度、酸洗液溫度等)靈活調整。
[0030](2)S102，第一段無硝酸酸洗步驟:經預酸洗步驟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10?30g/L，Fe3+濃度為20?50g/L，Fe2+濃度為O?50g/L，H202濃度為3?7g/L。其中，上述第一無硝酸酸洗液的溫度優選為控制在25?35°C范圍內，可獲得較好的酸洗效果。酸洗時間優選為控制在25?50s范圍內，可保證帶鋼不發生欠酸洗或過酸洗狀況。
[0031](3)S103，第二段無硝酸酸洗步驟:經第一段無硝酸酸洗步驟S102處理后的帶鋼浸入第二段無硝酸酸洗液中，所述第二無硝酸酸洗液中，H2S04濃度為10?30g/L，Fe3+濃度為O?20g/L，Fe2+濃度為O?40g/L，H202濃度為2?5g/L。其中，上述第二無硝酸酸洗液的溫度優選為控制在25?35°C范圍內，可獲得較好的酸洗效果。酸洗時間優選為控制在25?50s范圍內，可保證帶鋼不發生欠酸洗或過酸洗狀況。
[0032]進一步地，在上述預酸洗步驟SlOl之前，對帶鋼進行預處理，預處理方法包括對帶鋼進行退火和機械破鱗處理。酸洗前預處理操作可有效提高后續酸洗效果及酸洗效率，減少酸洗時間，降低酸洗液的消耗。
[0033]另外，不銹鋼帶鋼酸洗時，一般都不經過預熱，直接通帶到硫酸預酸洗槽中進行酸洗，即帶鋼剛進入酸槽時，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，酸洗效果才能達到最佳，而帶鋼在硫酸預酸洗槽中的時間只有幾十秒，時間較短，在較短時間內帶鋼表面溫度很難達到75?85°C，這就會使酸洗效果不理想。而且帶鋼剛剛進入預酸洗槽時，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，帶鋼經過拋丸機除鱗后，帶鋼表面仍殘留一部分氧化皮碎肩，當其帶入預酸洗槽時，也會消耗酸液。因此，本實施例中，上述預處理方法還包括對經退火和機械破鱗處理的帶鋼進行預熱處理;優選地，將帶鋼預熱至50?60°C。
[0034]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:
[0035]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，H2SO4和Fe3+組合相當于強氧化性酸，與混酸中HNO3的作用相當，可以通過氧化皮內部裂紋和孔隙滲透到氧化鐵皮內層和貧鉻層表面，通過溶解貧鉻層使帶鋼表面氧化皮很快與金屬基體發生剝離和脫落，H2SO4也會與貧鉻層中的Fe、Mn發生反應產生大量氫氣，氫氣的剝離作用也會使氧化皮與金屬基體發生剝離和脫落。貧鉻層溶解完時，Fe3+的強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一步被侵蝕。
[0036]通過上述預酸洗步驟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構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，并使帶鋼表面產生一層均勻的鈍化膜。
[0037]本實施例中，由于熱乳409L鐵素體不銹鋼中鉻含量較低，使得帶鋼表面氧化皮比較疏松，酸洗時帶鋼表面產生的鈍化膜也不致密，易導致過酸洗現象，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)中各酸的濃度相對低一些，以避免過酸洗，另外帶鋼表面鈍化需要的氧化還原反應電勢也不高，所以需要的Fe3+濃度相對低一些，Fe3VFe2+比例也低。以下為較佳實施例:
[0038]作為較佳實施例之一，上述預酸洗步驟SlOl中，以硫酸酸洗為例，所述硫酸酸洗液中，H2SO4濃度為155?165g/L，金屬離子濃度為33?37g/L;該硫酸酸洗液的溫度為77?830C，酸洗時間為35?42.5s，可獲得較佳的硫酸酸洗效果。
[0039]作為較佳實施例之一，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15?20g/L，Fe3+濃度為30?40g/L，Fe2+濃度為O?35g/L，H202濃度為4?6g/L;所述第一無硝酸酸洗液的溫度為28?33°C，酸洗時間為35?42.5s。控制上述參數范圍可獲得較佳的氧化皮和貧鉻層去除效果。
[0040]作為較佳實施例之一，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15?20g/L，Fe3+濃度為O?10g/L，Fe2+濃度為10?30g/L，H202濃度為3?5g/L;所述第二無硝酸酸洗液的溫度為28?33°C，酸洗時間為35?42.5s。控制上述參數范圍對于帶鋼表面的鈍化處理效果更佳，鈍化膜較為均勻。
[0041 ]優化上述方法，由于熱乳409L鐵素體不銹鋼帶鋼酸洗過程中，為避免發生過酸洗狀況，酸洗液中各酸的濃度相對低一些，容易產生酸洗不均勻的情況，導致帶鋼表面光亮度不均勻，影響帶鋼表面質量，因此，本發明中，經第二段無硝酸酸洗步驟S103處理后的帶鋼進行清洗步驟S104處理，即帶鋼進入清洗段清洗，清洗介質為雙氧水。其中，清洗介質中，H2O2濃度為2?5g/L，清洗介質的溫度為25?35°C ;進一步優選，上述清洗介質中，H2O2濃度為2?4g/L，溫度為28?33°C。
[0042]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、工業水及雙氧水按比例加入配酸罐內配成所需酸洗液后，再由酸液供應管路供給至酸洗槽內；但由于配酸過程中，濃硫酸與水混合時會產生大量熱量，會加劇雙氧水的分解，進而導致雙氧水失效，因此，本實施例中，采用如下優選方式:向配酸罐中加入濃硫酸和水以配制得到預制混酸液，所述預制混酸液在酸洗液供應管路內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，以下列舉一具體實施例進行說明。
[0043]實施例二
[0044]如圖2，本發明實施例提供一種不銹鋼酸洗液供應機構，用于向不銹鋼帶鋼酸洗段內的噴嘴102供應酸洗液，其包括酸液供應管路112，所述酸液供應管路112連接有酸洗液配制結構，所述酸洗液配制結構包括濃硫酸配給管108、配水管110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用于供給工業水，雙氧水配給管路114用于供給雙氧水。所述酸液供應管路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管路112上。由于雙氧水由分支管路114配給至酸液供應管路112時，濃硫酸與水已在配酸罐111內充分混合，不會再產生大量熱量，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上設有雙氧水配給栗115;在酸液供應管路112上設有酸液循環栗113，所述酸液循環栗113位于所述配酸罐111與所述雙氧水配給管路114分支連接點之間，當然，上述酸液循環栗113也可設在雙氧水配給管路114分支連接點與酸液供應管路112出口端之間。
[0045]進一步地，在上述酸液供應管路112上設有用于加熱酸洗液的加熱機構117，所述加熱機構117位于所述雙氧水配給管路114分支連接點與所述酸液供應管出口端之間。雙氧水與由配酸罐111輸出的混合酸在酸液供應管路112上混合后進入上述加熱機構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。優選地，所述加熱機構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。
[0046]本發明實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內設有用于噴灑酸洗液的噴吹機構102，所述噴吹機構102連接有上述酸洗液供應機構。
[0047]如圖2，所述酸洗槽1I內設有溢流槽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。通過上述結構，形成酸洗液的循環供應系統，降低酸洗液耗量。其中，一般在酸洗槽101兩端設置有上述溢流槽103，酸洗槽101較長時，在其中部也設有溢流槽103，各溢流槽103底部設有回流口，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型結構，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型結構的底端或稍高于該V型結構的底端。正常生產時，上述酸液排空管107上的排空閥106是關閉的，當停止酸洗工作時，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中循環利用。其中，若經上述酸液排空管107排出的酸洗液較臟，即含有較多的氧化鐵皮等雜質時，可通過外排管外排，即在上述V型結構的底端還連接有外排管，外排管上設有外排閥；或者，上述較臟的酸洗液可經固液分離后再循環利用，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101兩端均設置。
[0048]本實施例提供的不銹鋼帶鋼酸洗裝置可用于上述實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進行無硝酸酸洗處理。
[0049]實施例三
[0050]如圖3，本發明實施例提供一種無硝酸酸洗帶鋼I的清洗裝置，該清洗裝置安裝在酸洗段出口，用于對經無硝酸酸洗處理的帶鋼I進行清理。該清洗裝置包括清洗槽202，清洗槽202入口端靠近酸洗段出口設置，在清洗槽202內設有支承輥203和擠干輥204，支承輥203靠近清洗槽202的入口端設置，擠干輥204靠近清洗槽202的出口端設置。該清洗裝置還包括用于噴吹清洗介質的噴吹機構，該噴吹機構位于清洗槽202內；如圖3，上述噴吹機構包括多組噴管組，多組所述噴管組沿帶鋼I運行方向在所述清洗槽202內依次布置，其中，每一噴管組包括沿帶鋼I寬度方向布置的至少一上噴管205和至少一下噴管205，各上噴管205位于帶鋼I運行通道的上方，用于向帶鋼I上表面噴灑清洗介質，各下噴管205位于帶鋼I運行通道的下方，用于向帶鋼I下表面噴灑清洗介質。
[0051 ]上述噴吹機構連接有噴吹介質供應機構，該噴吹介質供應機構包括工業水供應管路和雙氧水供應管路，所述工業水供應管路和所述雙氧水供應管路上均設有控制閥；其中，上述各噴管組均與所述工業水供應管路及雙氧水供應管路連通。工業水供應管路向噴吹機構供應工業水，可滿足奧氏體不銹鋼無硝酸酸洗后的清洗處理;雙氧水供應管路向噴吹機構供應雙氧水，利用雙氧水的強氧化作用，使帶鋼I表面鈍化，可使得低鉻鐵素體不銹鋼無硝酸酸洗時，消除帶鋼I酸洗后表面光亮度不均勻現象，可滿足低鉻鐵素體不銹鋼無硝酸酸洗后的清洗處理;通過兩供應管路上的控制閥控制各自管路的通斷，實現兩供應管路的切換工作，從而使得本清洗裝置可使用不同不銹鋼的酸洗清洗處理需要。
[0052]作為實施例之一，所述工業水供應管路包括向所述清洗槽202內供給工業水的清洗水供給管道及連接于所述清洗槽202底部的工業水循環管道，所述工業水循環管道與所述噴吹機構連接，并于所述工業水循環管道上設有第一控制閥210。在該工業水循環管道上設置循環栗207，增大噴管205的噴吹壓力，提高清洗效果及效率。
[0053]作為實施例之一，所述雙氧水供應管路包括雙氧水循環管道，所述雙氧水循環管道入口端連接于所述清洗槽202底部，出口端與所述噴吹機構連接，所述雙氧水循環管道上設有雙氧水循環罐208，所述雙氧水循環罐208入口側的管道上設有第二控制閥209，出口側的管道上設有循環栗207。
[0054]對于上述介質供應機構，工業水和雙氧水可分別通過單獨的供應管路供應，即上述工業水循環管道與上述雙氧水循環管道均為獨立的管道;為降低管道布置成本及布置空間，優選為采取如下結構:如圖3，所述工業水循環管道與所述雙氧水循環管道共用一段回流管道連接于所述清洗槽202底部，所述回流管道出口端分支形成工業水供應支路和雙氧水供應支路，所述第一控制閥210設于所述工業水供應支路上，所述雙氧水循環罐208及所述第二控制閥209設于所述雙氧水供應支路上;進一步地，所述工業水供應支路與所述雙氧水供應支路共用一段輸出管道連接至所述噴吹機構，所述循環栗207設于所述輸出管道上，即工業水供應管路與雙氧水供應管路共用一套循環栗207。
[0055]如圖3，上述清洗水供給管道206優選為安裝在清洗槽202入口端槽壁上，上述回流管道則位于清洗槽202出口側設置;清洗槽202底部優選為具有兩段斜坡，兩段斜坡底端連接形成一 V型底，方便清洗下來的污物收集，上述回流管道與清洗槽202的連接位置位于該V型底底端上方，以保證回流的清洗介質的相對潔凈度。進一步地，在清洗槽202底部還設有用于排出臟污的清洗介質的排放管道211，所述排放管道211上設有第三控制閥212，該排放管道211優選為連接在上述V型底的底端。當清洗介質較臟時，可打開上述排放管道211上的第三控制閥212，排放掉一定量的清洗介質，再補充新的清洗介質。
[0056]本實施例提供的清洗裝置的工作過程如下:
[0057](I)當酸洗奧氏體不銹鋼時，清洗液介質為工業水，先通過清洗水供給管道206往清洗槽202里供給工業水，使清洗槽202內清洗水達到一定液位，上述雙氧水循環管道上的第二控制閥209關閉，上述工業水循環管道上的第一控制閥210打開。清洗時，循環栗207將清洗水送至各噴管205，各噴管205將清洗水噴到帶鋼I表面，并收集在清洗槽202底部，通過上述工業水循環管道循環利用。
[0058](2)當酸洗低鉻鐵素體不銹鋼時，清洗液介質為雙氧水，上述工業水循環管道上的第一控制閥210關閉，上述雙氧水循環管道上的第二控制閥209打開;清洗時，雙氧水循環罐208中的雙氧水通過循環栗207送至各噴管205，各噴管205將雙氧水噴到帶鋼I表面，并收集在清洗槽202底部，通過上述回流管道回流到雙氧水循環罐208中。
[0059]當采用上述實施例一提供的熱乳409L鐵素體不銹鋼無硝酸酸洗方法對熱乳409L鐵素體不銹鋼帶鋼I進行酸洗時，經預酸洗+第一段無硝酸酸洗+第二段無硝酸酸洗后，帶鋼I可進入上述清洗裝置中進行清洗，清洗介質采用雙氧水。
[0060]實施例四
[0061]如圖4，本實施例提供一種酸洗前帶鋼預熱裝置，可用于上述實施例一中對帶鋼I進行預熱。該預熱裝置包括預熱室301，所述預熱室301兩端開口形成貫通該預熱室301的帶鋼運行通道，所述預熱室301內設有對帶鋼I進行預熱的預熱機構。該預熱室301為密閉箱體結構，僅設置兩處開口，以保證帶鋼I在該預熱室301內的預熱效果;經由兩開口限制形成的帶鋼運行通道優選為水平通道，其中，在該預熱室301內可設置兩組支承輥組304，其中一組支承輥組304靠近該預熱室301入口端設置，另一組靠近該預熱室301出口端設置;每組支承輥組304包括一上輥和一下輥，兩輥正對設置且間距稍大于帶鋼I厚度，以對帶鋼I進行支承及導向。
[0062]接續上述預熱裝置的結構，上述預熱機構可以采用電磁加熱、短火焰直接加熱、熱空氣換熱等預熱方式;如圖4，為本實施例的一種優選方式:所述預熱機構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均通過噴嘴架架設于所述預熱室301內。通過蒸汽對帶鋼I進行預熱，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進入預酸洗槽時酸洗液與帶鋼I表面接觸均勻，進一步改善酸洗效果;再一方面，蒸汽冷凝產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，減低后續酸洗過程中的酸洗液消耗。
[0063]上述預熱機構中，其優選為包括多組蒸汽噴嘴組，各所述蒸汽噴嘴組沿帶鋼I運行方向依次布置。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;優選地，每組蒸汽噴嘴組中，上蒸汽噴嘴303的數量的數量大于下蒸汽噴嘴303的數量，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，換熱效果優于上蒸汽噴嘴303，另一方面，帶鋼I上表面會有凝結水附著，該部分凝結水會帶走部分帶鋼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連接至蒸汽產生系統，可穩定供應高溫蒸汽。
[0064]作為實施例之一，如圖4，在所述預熱室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上設有第一控制閥307。進一步地，所述預熱室301底部還連接有用于通入工業水沖洗預熱室301的反沖洗管道309，所述反沖洗管道309上設有第二控制閥308。其中，上述反沖洗管道309可獨立設置，即與上述排放管道306間隔設置，也可分支連接在該排放管道306上，分支連接點位于第一控制閥307與預熱室301底部之間。
[0065]進一步優化上述結構，所述預熱室301底部呈V型結構，包括有兩段斜坡，兩段所述斜坡分別自該V型結構的底端延伸至所述預熱室301的兩端。上述排放管道306優選為連接于所述V型結構的預熱室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;當然，也可將該排放管道306連接的位置設置為稍高于預熱室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。通過設置斜坡，便于冷凝水及氧化皮碎肩的匯集。生產一段時間后，在預熱室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熱室301底部而導致難于清理，可通過上述排放管道306及反沖洗管道309進行處理，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熱室301底部;關閉上述第一控制閥307，打開反沖洗管道309上的第二控制閥308，通入工業水沖洗預熱室301底部一段時間，然后關閉上述第二控制閥308，打開第一控制閥307，將通入的工業水排空即可，再關閉上述第一控制閥307;可根據反沖洗效果確定是否進行多次反沖洗操作。
[0066]上述排放的冷凝水可回收，經固液分離后，送至蒸汽產生系統循環利用。另外，所述預熱室301頂部連接有排霧管道302，經排霧管道302排出的霧氣也可返回蒸汽產生系統回收利用。
[0067]實施例五
[0068]本實施例提供一種熱乳409L鐵素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:
[0069]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42.5s。
[0070]2)帶鋼經過硫酸預酸洗后，浸入第一無硝酸酸洗液中進行酸洗。該第一無硝酸酸洗液中，H2S04濃度為15g/L，Fe3+濃度為30g/L，Fe2+濃度為35g/L，H202濃度為4g/L;該第一無硝酸酸洗液的溫度為28°C，酸洗時間為42.5s。
[0071]3)帶鋼經過第一無硝酸酸洗液酸洗后，浸入第二無硝酸酸洗液進行酸洗。該第二無硝酸酸洗液中，H2SO4濃度為20g/L，Fe3+濃度為5g/L，Fe2+濃度為30g/L，H202濃度為3g/L;該第二無硝酸酸洗液的溫度為28°C，酸洗時間為42.5s。
[0072]4)帶鋼經過第二段無硝酸酸洗后，浸入雙氧水進行清洗。該雙氧水中，H2O2濃度為2g/L，溫度為 28°C。
[0073]熱乳409L鐵素體不銹鋼帶鋼經過上述硫酸酸洗+二段無硝酸酸洗+雙氧水清洗之后，帶鋼表面沒有剩余氧化皮，而且帶鋼表面光潔度較高，符合N0.1等級要求。
[0074]實施例六
[0075]本實施例提供一種熱乳409L鐵素體不銹鋼酸洗方法，待處理帶鋼的厚度為2mm;該方法包括以下步驟:
[0076]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35s。
[0077]2)帶鋼經過硫酸酸洗后浸入第一無硝酸酸洗液中進行酸洗。該第一無硝酸酸洗液中，H2SO4濃度為20g/L，Fe3+濃度為40g/L，Fe2+濃度為Og/L，H2O2濃度為6g/L;該第一無硝酸酸洗液的溫度為33°C，酸洗時間為35s。
[0078]3)帶鋼經過第一無硝酸酸洗液酸洗后，浸入第二無硝酸酸洗液進行酸洗。該第二無硝酸酸洗液中，H2SO4濃度為15g/L，Fe3+濃度為1g/L，Fe2+濃度為1g/L，H2O2濃度為5g/L;該第二無硝酸酸洗液的溫度為33°C，酸洗時間為35s。
[0079]4)帶鋼經過第二段無硝酸酸洗后，浸入雙氧水進行清洗。雙氧水中，H2O2濃度為4g/1^，溫度為33°(:。
[0080]熱乳409L鐵素體不銹鋼帶鋼經過上述硫酸酸洗+二段無硝酸酸洗+雙氧水清洗之后，帶鋼表面沒有剩余氧化皮，而且帶鋼表面光潔度較高，符合N0.1等級要求。
[0081 ] 實施例七
[0082]本實施例提供一種熱乳409L鐵素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:
[0083]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38s。
[0084]2)帶鋼經過硫酸酸洗后浸入第一無硝酸酸洗液中進行酸洗。該第一無硝酸酸洗液中，H2SO4濃度為18g/L，Fe3+濃度為35g/L，Fe2+濃度為20g/L，H2O2濃度為5g/L;該第一無硝酸酸洗液的溫度為30°C，酸洗時間為38s。
[0085]3)帶鋼經過第一段無硝酸酸洗后，浸入第二無硝酸酸洗液進行酸洗。該第二無硝酸酸洗液中，H2SO4濃度為18g/L，Fe3+濃度為8g/L，Fe2+濃度為20g/L，H2O2濃度為4g/L;該第二無硝酸酸洗液的溫度為30°C，酸洗時間為38s。
[0086]4)帶鋼經過第二段無硝酸酸洗后，浸入雙氧水進行清洗。雙氧水中，H2O2濃度為3g/1^，溫度為30°(:。
[0087]熱乳409L鐵素體不銹鋼帶鋼經過上述硫酸酸洗+二段無硝酸酸洗+雙氧水清洗之后，帶鋼表面沒有剩余氧化皮，而且帶鋼表面光潔度較高，符合N0.1等級要求。
[0088]上述實施例五?實施例七中，可根據帶鋼厚度不同調整酸洗時間，帶鋼厚度增加，相應增加各段酸洗段的酸洗時間，帶鋼厚度減小，相應減小各段酸洗段的酸洗時間。
[0089]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種熱乳409L鐵素體不銹鋼無硝酸酸洗方法，其特征在于，包括以下步驟: 預酸洗步驟:帶鋼浸入預酸洗液中酸洗； 第一段無硝酸酸洗步驟:經預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，H2S04濃度為10?30g/L，Fe3+濃度為20?50g/L，Fe2+濃度為O?50g/L，H2O2濃度為3?7g/L; 第二段無硝酸酸洗步驟:經第一段無硝酸酸洗步驟處理后的帶鋼浸入第二段無硝酸酸洗液中，所述第二無硝酸酸洗液中，H2SO4濃度為1?30g/L，Fe3+濃度為O?20g/L，Fe2+濃度為O?40g/L，H202濃度為2?5g/L。2.根據權利要求1所述的熱乳409L鐵素體不銹鋼無硝酸酸洗方法，其特征在于:所述預酸洗步驟中，所述預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.根據權利要求2所述的熱乳409L鐵素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，預酸洗時間為25?50s。4.根據權利要求1所述的熱乳409L鐵素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25?35°C。5.根據權利要求1所述的熱乳409L鐵素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25?50s。6.根據權利要求1至5中任一項所述的熱乳409L鐵素體不銹鋼酸洗方法，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，H2SO4濃度為15?20g/L，Fe3+濃度為30?40g/L，Fe2+濃度為O?35g/L，H202濃度為4?6g/L;所述第一無硝酸酸洗液的溫度為28?33 °C，酸洗時間為35?42.5s。7.根據權利要求1至5中任一項所述的熱乳409L鐵素體不銹鋼酸洗方法，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，H2SO4濃度為15?20g/L，Fe3+濃度為O?10g/L，Fe2+濃度為10?30g/L，H202濃度為3?5g/L;所述第二無硝酸酸洗液的溫度為28?33 °C，酸洗時間為35?42.5s。8.根據權利要求1所述的熱乳409L鐵素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和水以配制得到預制混酸液，所述預制混酸液在酸洗液供應管路內與通過分支管路加入的雙氧水混合得到無硝酸酸洗液。9.根據權利要求1所述的熱乳409L鐵素體不銹鋼無硝酸酸洗方法，其特征在于:經第二段無硝酸酸洗步驟處理后的帶鋼進入清洗段清洗，清洗介質為雙氧水。10.根據權利要求9所述的熱乳409L鐵素體不銹鋼無硝酸酸洗方法，其特征在于:清洗介質中，H2O2濃度為2?5g/L，清洗介質的溫度為25?35 °C。
【文檔編號】C23G1/08GK105908195SQ201610387005
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月2日
【發明人】李勇華, 賀立紅, 陳連龍, 尚志廣, 胡斯堯
【申請人】中冶南方工程技術有限公司