不锈钢冷轧退火酸洗线生产工艺

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　　摘 要：本文主要对一新建不锈钢冷轧退火酸洗机组的工艺设备进行了介绍.主要包括了退火炉，酸洗等工艺设备。
　　关键词：工艺 设备 退火 酸洗
　　Cold rolled stainless steel annealing and pickling line production process
　　 (Tangshan Iron and Steel Co. Ltd,Hebei Tangshan 063000)
　　Abstract：This article on a new production line of cold annealing and pickling line process and equipment reviewed.Including annealing furnaces,pickling ,other process and equipment.
　　Keywords：process, equipment, annealing，pickling
　　
　　1 前言
　　不锈钢冷带退火酸洗机组(CAPL)主要是使经冷轧机后的钢带经过退火得到要求的性能，再经酸洗去除退火过程中生成的氧化铁皮等杂质，进一步提高带钢的表面质量。新建生产线的设计规模为55万t不锈钢冷轧产品，生产钢种包括AISI200、AISI 300、AISI 400系列。建设分二期实施。一期建设规模为30万t/a，本文所述为一期配套的冷带退火酸洗机组。
　　2 冷轧来料主要参数
　　经过冷轧机组轧制后带钢的主要参数见表一。
　　3 工艺设备说明
　　冷带退火酸洗线分成三个部分，入口段、工艺段、出口段。
　　3.1 入口段
　　入口段主要设备有入口钢卷鞍座、入口钢卷小车、垫纸卷取机、开卷机、夹送辊和直头机、入口剪、引带移出系统、焊机、入口活套等。
　　冷轧后的钢卷由钢卷小车运送到开卷机的芯轴上。经过开卷与垫纸卷取、切除头部与上一卷带钢尾端焊接。
　　6层水平入口活套布置在地坑里，存储带钢能力为800米。活套的主要功能是当入口段换卷时，存储足够的带钢保证工艺段的连续操作。活套小车移动距离为130米。
　　3.2 工艺段
　　冷带退火酸洗机组的工艺段由热处理段和酸洗段组成。
　　3.2.1 热处理段
　　热处理的目的是使带钢经过退火得到要求的性能。热处理段的退火设备为一座卧式退火炉，总长为210米。包括了一个辐射预热段、5个加热段、5个空冷段、一个气雾冷却段、一个干燥段。退火炉的基本工艺参数见表二。
　　3.2.1.1 辐射预热段
　　辐射预热段的主要功能是利用加热段烟气余热预热带钢,降低排烟温度提高燃料利用率。炉子入口有1个密封辊，为陶瓷纤维辊。
　　通过辐射预热段，带钢的温度将被预热至 330-390°C。
　　3.2.1.2 加热段
　　加热段采用明火烧嘴供热，加热段有5个燃烧室，分10个供热控制区。烧嘴交替布置在两侧，共有180个烧嘴。
　　各烧嘴分别设点火和火焰监测设备，以保证燃烧安全。设2台助燃风机，为烧嘴提供助燃风。
　　加热段有6组炉辊，功能是在带钢运行过程中，减少悬垂而不影响带钢表面质量。 支承辊固定在圆盘换辊器上，双辊形式，一个在线支撑带钢，一个备用，可实现在线换辊。支承辊使用的是陶瓷纤维辊。
　　3.2.1.3 排烟系统
　　针对炉子很长，设两套排烟系统。主要设备包括2台空气/烟气换热器、2台排烟机。第一个排烟系统控制着1-6区的烟气排放。第二个排烟系统控制着7-10区烟气排放。换热器预热助燃空气到650℃，排烟机采用变频控制，与烟道调节闸板共同实现炉膛压力控制。
　　3.2.1.4 冷却段
　　冷却段分为6个段，第1-5段为空冷段，第6段为气雾冷却段。带钢出空冷段后的温度低于250℃，空冷有效的避免了带钢高温冷却变形。第6段的最终冷却段将带钢温度冷却至80℃以下。
　　冷却段设带钢支撑辊。1-5段使用的是陶瓷纤维辊。第6段辊子的材质为Cr22/Ni14钢辊。冷却段设有10台冷却风机，5台排放风机。
　　3.2.1.5 干燥段
　　带钢干燥系统由水份吹开、热风干燥部分组成。热风干燥有1台鼓风机，1台蒸汽加热器。在带钢出口设1个橡胶支撑辊。带钢出干燥段的温度小于80℃。
　　3.2.2酸洗段
　　冷带退火酸洗机组酸洗的目的是采用化学酸洗的方式去除热处理时产生的表面氧化铁皮。
　　3.2.2.1酸洗工艺
　　冷轧后退火产生的氧化铁皮一般不用机械除鳞法，而是采用化学预处理法。冷带退火酸洗机组酸洗段由预处理段和化学处理段组成。使用中性盐电解（Na2SO4）+混酸（HNO3+HF）酸洗+硝酸（HNO3）电解，可处理200系列、300系列、400系列所有钢种。
　　对于300系列不锈钢酸洗段采用混酸酸洗（HNO3+HF），对于430，由于其表面敏感，采用电解硝酸酸洗。
　　300系最大工艺速度145m/min下，对于304在中性盐（Na2SO4）电解液中酸洗的时间为28.2秒，在混酸酸洗段（HNO3+HF）液中酸洗时间为24秒。
　　400系最大工艺速度120m/min下，对于430在中性盐（Na2SO4）电解液中酸洗的时间为34秒，在硝酸（HNO3）电解液中酸洗时间为11.5秒。
　　3.2.2.2酸洗槽
　　中性盐（Na2SO4）电解酸洗槽长度为68米， PP槽体, 混酸（HNO3+HF）酸洗槽长度为60米， PP槽体，硝酸（HNO3）电解酸洗槽长度为23米， PP槽体。
　　预酸洗段配置硫酸钠再生系统，减少硫酸钠的消耗。混酸段与热带退火酸洗线共用酸纯化系统，减少硝酸和氢氟酸的消耗。
　　3.3出口段
　　出口段的主要设备有出口活套、在线平整机、平整后活套、出口分段剪、卷取机、垫纸机、打捆机、出口钢卷小车、出口钢卷鞍座。
　　平整是生产2B产品时在冷带退火酸洗后必不可少的工序。对于奥氏体钢种，平整主要用于改善板形和表面状态，一般仅需一个道次，在线平整即可。而对于铁素体钢种，在线平整后仍需在离线平整机上继续平整。在线平整机的机型为2辊式。最大延伸率为2.0%。
　　此外，机组还配备了完善的带钢纠偏系统和张力控制系统，以及完备的能将生产线上产生的有害气体、酸雾及水雾等处理达标后排放的废气排放系统。
　　4 结束语
　　上述不锈钢冷带退火酸洗机组采用当今世界先进技术，满足生产工艺要求。关键设备退火炉，通过烟气余热利用以及将预热的助燃空气运用到干燥段干燥带钢，节能效果显著。炉子段和酸洗段的排废严格控制在法定值的范围之内，低于国家排放标准，对环境的保护是一大贡献。
　　注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文

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