熱軋板帶鋼制造工藝課件

板帶軋制理論與工藝主講人

邸洪雙2011年3月材料加工工程碩士研究生選修課板帶軋制過程的數(shù)學(xué)模擬板帶軋制厚度控制板凸度和板平直度理論涂鍍層鋼板的生產(chǎn)緒論主要內(nèi)容熱軋板帶鋼制造工藝?yán)滠埌鍘т撝圃旃に囯婂冧\板帶鋼制造工藝熱浸鍍鋅板帶鋼制造工藝中口徑無縫鋼管制造工藝小口徑無縫鋼管制造工藝UOE鋼管制造工藝中口徑高高頻焊管管制造工工藝小口徑高高頻焊管管制造工工藝螺旋焊管管制造工工藝輥彎和沖沖彎鋼管管制造工工藝重軌及其其制造工工藝重軌及其其制造工工藝重軌及其其制造工工藝H型鋼線材及其其制造工工藝線材應(yīng)用用例特殊鋼棒棒材及其其制造工工藝特殊鋼棒棒材應(yīng)用用例冷軋鋼板板生產(chǎn)技技術(shù)發(fā)展展概況緒論論1我國冷軋軋鋼板生生產(chǎn)技術(shù)術(shù)發(fā)展概概況冷軋生產(chǎn)產(chǎn)技術(shù)發(fā)發(fā)展的3個(gè)階段：：第一階段段：1978年以前，，緩慢發(fā)發(fā)展。代代表設(shè)備備：1962年鞍鋼1700，1200單機(jī)架四四輥可逆逆冷軋機(jī)機(jī)第二階段段：1978－1998，穩(wěn)步發(fā)發(fā)展（計(jì)計(jì)6套）。代代表設(shè)備備：1978年武鋼1700，1989年寶鋼2030冷連軋第三階段段：1998年以后，，快速發(fā)發(fā)展。代代表設(shè)備備：寶鋼5（9）套：2030，1420，1550，1800，1220(益昌）…鞍鋼3（5）套：1700，1900，3冷軋(1500硅鋼),2130…武鋼1（2）套：1700，2150，5機(jī)架6輥酸軋機(jī)機(jī)組，ZR20…其它：濟(jì)濟(jì)鋼2套，本鋼鋼3套，唐鋼鋼2套，首鋼2套，邯鋼，，馬鋼冷軋鋼板板生產(chǎn)技技術(shù)的發(fā)發(fā)展過程程：機(jī)架數(shù)：：單機(jī)可可逆，連連軋（3）－4－5－6機(jī)架軋輥數(shù)：：2－4－6（HC，UC）－20－36（森吉米米爾）軋制速度度：100－3000m/min（~50m/s）發(fā)展趨勢勢：大型型化、高高速化、、連續(xù)化化、自動(dòng)動(dòng)化1我國冷軋軋鋼板生生產(chǎn)技術(shù)術(shù)發(fā)展概概況1我國冷軋軋鋼板生生產(chǎn)技術(shù)術(shù)發(fā)展概概況年代廠家寬度/機(jī)架數(shù)類型1978武鋼1700五機(jī)架4-h1989寶鋼2030五機(jī)架CVC1990益昌1220五機(jī)架PC1996攀鋼1220四機(jī)架HC2001寶鋼1550五機(jī)架UC我國代表表性冷連連軋機(jī)組組的類型型冷軋帶鋼鋼主要產(chǎn)產(chǎn)品：汽車用鋼鋼：IF，BH，CQ，DQ…等深沖板板高強(qiáng)鋼板板：DP(雙相鋼）），CP(復(fù)相鋼）），TRIP鋼電工用鋼鋼：取向向、無取取向，高高牌號(hào)到到中低牌牌號(hào)硅鋼鋼片建筑用板板：熱鍍鍍鋅板，，電鍍鋅鋅板，彩彩涂板包裝用板板：鍍錫錫板，有有機(jī)涂層層板不銹鋼板板：裝飾飾板，廚廚房用鋼鋼，耐腐腐蝕鋼板板家電用鋼鋼：濕家家電－洗洗衣機(jī)，，洗碗機(jī)機(jī)冷家電－－電冰箱箱，空調(diào)調(diào)器，廚廚房用具具熱家電－－微波爐爐，電烤烤箱1我國冷軋軋鋼板生生產(chǎn)技術(shù)術(shù)發(fā)展概概況1我國冷軋軋鋼板生生產(chǎn)技術(shù)術(shù)發(fā)展概概況附加值增加冷軋板熱軋板涂鍍層板普通板金屬覆層有機(jī)覆層合金板專用板鍍鋅板鍍錫板鍍鋁板建筑用板家電用板食飲用板不銹板硅鋼板2.鋼板冷軋軋過程的的特點(diǎn)冷軋技術(shù)術(shù)發(fā)展繼繼續(xù)教育育培訓(xùn)講講座寬厚比大大,板形控制制難度大大冷連軋最最薄規(guī)格格：～0.15mm，最寬規(guī)規(guī)格：～～2000mm寬厚比：：>10000保證板形形良好的的條件：：比例凸凸度相等等，冷軋軋要求最最嚴(yán)格2.鋼板冷軋軋過程的的特點(diǎn)寬厚比比例凸度差變形抗力力大，厚厚度精度度要求高高、難度度大軋制力大大，軋機(jī)機(jī)彈性變變形大，，要求機(jī)機(jī)架剛度度大軋輥彈性性變形（（壓扁、、彎曲））大，要要求輥系系剛度大大軋輥熱膨膨脹和磨磨損大采用潤滑滑軋制減減小摩擦擦對數(shù)學(xué)模模型要求求高2.鋼板冷軋軋過程的的特點(diǎn)koutFeout

彈性回復(fù)區(qū)軋制力Fp塑性區(qū)軋制力Fein:彈性壓縮區(qū)軋制力kinhintinhPinhPout

houttout塑性區(qū)彈性回復(fù)區(qū)彈性壓縮區(qū)km帶張力軋軋制（張張應(yīng)力力t：～0.3σσS）張力作用用：防止軋件件跑偏改變軋件件應(yīng)力狀狀態(tài)，降降低軋制制力控制板形形作為AGC控制的一一種手段段2.鋼板冷軋軋過程的的特點(diǎn)(4)工序多，，工藝復(fù)復(fù)雜，綜綜合性強(qiáng)強(qiáng)主要工序序：焊接接－酸洗洗－軋制制－脫脂脂－退火火－平整整－剪切切－矯直直－鍍層層技術(shù)綜合合：冶金金、機(jī)械械、控制制、計(jì)算算機(jī)學(xué)科綜合合：力學(xué)學(xué)（軋軋制力、、張力、、應(yīng)力分分析）化學(xué)學(xué)（（酸洗、、脫脂、、涂層））數(shù)學(xué)學(xué)（（模型、、公式、、算法））金屬學(xué)（（退火、、織構(gòu)、、組織性性能）物理學(xué)（（摩擦、、潤滑、、表面））其它：機(jī)機(jī)械學(xué)、、控制理理論、人人工智能能…2.鋼板冷軋軋過程的的特點(diǎn)產(chǎn)品要求求高2.鋼板冷軋軋過程的的特點(diǎn)尺寸精度度要求：：2～5μm比載人航航天高9個(gè)數(shù)量級(jí)級(jí)〔109，10億倍〕板形精度度要求：：<5I（1I＝10－5）表面精度度要求：：不允許許有任何何瑕疵－O5板：要求求最嚴(yán)格格的汽車車面板－家具具用板：：經(jīng)得起起挑剔目目光的考考驗(yàn)2.鋼板冷軋軋過程的的特點(diǎn)l1l2軋輥的發(fā)發(fā)展變化化－小徑徑化趨勢勢小輥徑的的優(yōu)點(diǎn)：：減小接觸觸區(qū)－減減小軋制制力－減減小彈性性變形－－有利軋軋薄2.鋼板冷軋軋過程的的特點(diǎn)小輥徑的的優(yōu)點(diǎn)：：減小接觸觸區(qū)－減減小軋制制力－減減小彈性性變形－－有利軋軋薄工作輥直徑徑510mm295mm200mm4.3MN6.4MN13MN2.冷軋過程程特點(diǎn)－－最小可軋軋厚度最小可軋軋厚度理理論（Tong-Sacks理論，F(xiàn)ord－Alexander理論）hmin=1.544μC0kR≈D/3000（通常可可用到：：D/1000～D/2000）軋薄規(guī)格格要減小小輥徑采用支撐撐輥增加加剛度帶張力軋軋制情況況不同2.冷軋過程程特點(diǎn)－－小徑化趨趨勢2輥軋機(jī)：：冷軋很很少采用用4輥軋機(jī)：：大量采采用6輥軋機(jī)：：近年來來應(yīng)用較較多，有有HC，UC，CVC多種類型型6輥軋機(jī)基基本特點(diǎn)點(diǎn)：中間間輥橫移移（工作作輥橫移移）2.冷軋過程程特點(diǎn)－－小徑化趨趨勢6輥軋機(jī)工工作輥直直徑太小小容易出出現(xiàn)橫向向彎曲，，需要側(cè)側(cè)向支撐撐偏8輥軋機(jī)，，不適合合可逆軋軋制Z－h(huán)igh軋機(jī)，雙雙向側(cè)支支撐，可可以可逆逆軋制偏8輥軋機(jī)Z－h(huán)igh軋機(jī)2.冷軋過程程特點(diǎn)－－小徑化趨趨勢12輥軋機(jī)和和20輥軋機(jī)，，輥徑進(jìn)進(jìn)一步減減小20輥軋機(jī)廣廣泛用于于軋制難難變形材材多輥軋機(jī)機(jī)（森吉吉米爾軋軋機(jī)）常用于不銹鋼(占世界96%）硅鋼,彈簧鋼（（游絲））全世界有有500多套主要參數(shù)數(shù)輥徑：1.5－90mm寬度：20－2200mm厚度：～～0.001mm速度：～～15m/s（最大））異步軋制制：上下下輥采用用不同的的線速度度優(yōu)點(diǎn)：減減小軋制制力，有有恒延伸伸效果，，板形控控制容易易突破最最小可可軋厚厚度：：90mm輥徑軋軋制出出0.005mm(鋼)，0.0035mm(銅)缺點(diǎn)：：1）軋機(jī)機(jī)震動(dòng)動(dòng)；2）負(fù)荷荷分配配不均均，快快輥負(fù)負(fù)荷大大2.冷軋過過程特特點(diǎn)－－不對稱稱軋制制異徑軋軋制：：上下下輥采采用不不同的的輥徑徑優(yōu)點(diǎn)：：減小小接觸觸弧長長度，，減小小軋制制力2.冷軋過過程特特點(diǎn)－－不對稱稱軋制制3.冷連軋軋工藝藝及其新新進(jìn)展展現(xiàn)代冷冷軋帶帶鋼生生產(chǎn)技技術(shù)新新進(jìn)展展講座座冷連軋軋工藝藝流程程：主導(dǎo)工工藝環(huán)環(huán)節(jié)：：酸洗－軋制－退火火－精精整－－涂層層開卷－－切頭頭－焊焊接－－活套套（料料倉））－酸酸洗－－清洗洗－退火－－平整整－分分卷－－包裝裝－冷冷軋卷卷軋制－－剪切切－卷卷取退火－－平整整－橫橫切－－包裝裝－冷冷軋板板退火－－焊接接－鍍鍍鋅－－剪切切－鍍鍍鋅板板－涂層層－烘烘干－－包裝裝－彩彩涂板板3.冷連軋軋工藝藝及其其新進(jìn)進(jìn)展5.冷軋產(chǎn)產(chǎn)品開開發(fā)3.冷連軋軋工藝藝及其其新進(jìn)進(jìn)展3.冷連軋軋工藝藝及其其新進(jìn)進(jìn)展帶鋼冷冷軋發(fā)發(fā)展的的3個(gè)階段段：－單單機(jī)可可逆軋軋制－連連續(xù)式式軋制制（通通常3－6個(gè)機(jī)架架）全連續(xù)續(xù)無頭頭軋制制－無無頭軋軋制CDCM（酸-軋聯(lián)合合機(jī)組組）FIPL(酸-軋-退連續(xù)續(xù)生產(chǎn)產(chǎn)線)單機(jī)可可逆軋軋制缺點(diǎn)點(diǎn)料頭損損失大大生產(chǎn)效效率低低產(chǎn)量低低，成成本高高特點(diǎn)點(diǎn)前后帶帶卷筒筒，正正反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軋制制控制系系統(tǒng)簡簡單操作維維護(hù)容容易投資少少，見見效快快單卷連連續(xù)式式冷連連軋機(jī)機(jī)組特征：：成卷卷連續(xù)續(xù)軋制制，每每架軋軋機(jī)只只軋1道，生生產(chǎn)效效率較較高缺點(diǎn)：：每一一卷要要穿帶帶，頭頭尾出出現(xiàn)尺尺寸偏偏差，，影響響生產(chǎn)產(chǎn)開卷機(jī)機(jī)冷連軋機(jī)組卷取機(jī)八一鋼鋼廠采采用，，調(diào)試試中遇遇到問問題無頭軋軋制的的冷連連軋機(jī)機(jī)組示示意圖圖實(shí)現(xiàn)方方法：：前一一卷的的尾部部與后后一卷卷的頭頭部焊焊接在在一起起優(yōu)點(diǎn)：避避免穿穿帶、、減少少頭尾尾偏差差、生生產(chǎn)高高效率率1＃開卷機(jī)焊接機(jī)活套（料倉）冷連軋機(jī)組卷取機(jī)2＃開卷機(jī)飛剪CDCM-酸軋聯(lián)聯(lián)合機(jī)機(jī)組ContinuousDiscalingContinuousMill1＃開卷機(jī)焊接機(jī)活套1冷連軋機(jī)組卷取機(jī)2＃開卷機(jī)飛剪活套2酸洗機(jī)組酸-軋-退聯(lián)合合機(jī)組組(FIPL)示意圖圖1＃開卷機(jī)焊接機(jī)活套1冷連軋機(jī)組2＃開卷機(jī)飛剪活套2酸洗機(jī)組活套4活套3卷取機(jī)退火機(jī)組典型機(jī)機(jī)組：：新日日鐵廣廣畑廠廠（1987），美美國Inlandsteel操作數(shù)數(shù)據(jù)：：設(shè)備備利用用率95％，成成材率率96.9%，年產(chǎn)產(chǎn)量：：108萬噸能耗降降低40%，斷帶帶事故故：0.1卷/月鞍鋼1780冷軋鞍鋼1500冷軋寶鋼1550冷軋寶鋼1420冷軋鞍鋼1700冷軋冷連軋軋機(jī)組組四輥輥與六六輥軋軋機(jī)的的組合合方式式舉例例3-RollUnitFlashButtWelderPicklingTankCarrouselReelFlyingShear工作輥輥、中中間輥輥、支撐輥輥均可可軋制制中快速、、自動(dòng)動(dòng)換輥輥軋輥?zhàn)宰詣?dòng)找找正開卷機(jī)機(jī)矯平機(jī)機(jī)閃光對對焊機(jī)機(jī)溫度板板卷處處理操操作雙CPC對中裝裝置粗調(diào)CPC和精調(diào)調(diào)CPC入口導(dǎo)導(dǎo)向架架3輥導(dǎo)向向架提高對對中精精度日立電電機(jī)驅(qū)驅(qū)動(dòng)伺伺服閥閥日立－－索尼尼磁尺尺高響應(yīng)應(yīng)性（（20Hz）高精度度(±1μm）長壽命命（2－5年）容易維維護(hù)#4#3#2#1(OPTION)DeliveryLooperPORSidetrimmer#5RollChanging工作輥輥正負(fù)負(fù)彎輥輥，橫橫移中間輥輥橫移移與彎彎輥可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)大壓壓下軋軋制良好板板形控控制功功能出色的的邊部部減薄薄控制制ScaleBreakerRoughCPC深槽、、淺槽槽、噴噴射式式等多多種方方式有操作作穩(wěn)定定和節(jié)節(jié)能的的特點(diǎn)點(diǎn)彎曲＋＋大張張力＋＋延伸伸減少酸酸消耗耗，改改善環(huán)環(huán)境加快除除鱗時(shí)時(shí)間減小切切邊，，改善善板形形IntermediateLooperFineCPCEntryLooper入口板板卷處處理DUALCPCUNITHYROP-F預(yù)除鱗鱗酸洗槽槽UCM軋機(jī)Bridle采用轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)鼓式式飛剪剪，纏纏繞式式進(jìn)料料器，，可進(jìn)進(jìn)行高高速穿穿帶，，適于于穩(wěn)定定生產(chǎn)產(chǎn)薄規(guī)規(guī)格產(chǎn)產(chǎn)品卡塞爾爾雙筒筒卷取取機(jī)三菱－－日立立冷軋軋新技技術(shù)切邊剪剪和碎碎斷剪剪帶AWC功能，，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)自動(dòng)動(dòng)寬度度控制制和高高精度度剪切切。FINECPCUNITSHEARWITHPINCHROLLTENSIONMETERROLLPASSDIRECTIONDIRECTIONNo.1MILLSTANDTHREEROLLUNITENTRYTHICKNESSGAUGE3輥導(dǎo)向向架精調(diào)CPC入口導(dǎo)導(dǎo)向架架粗調(diào)CPCHITACHISpecialTechnology雙CPC對中裝裝置PASSPASSENTRYSHEARWITHPINCHROLL(Forstripdividing)(OPTIONAL)精調(diào)CPC帶鋼側(cè)側(cè)彎補(bǔ)補(bǔ)償MILLENTRYBRIDLEUNITForheavyreductionandstablerolling粗調(diào)CPC帶鋼對對中控控制SIDEGUIDEUNIT(Forstripthreading)THREEROLLUNITTocontinuesteadyrollingbykeepingofstripTENSIONMETERROLLEasystripthreadingandcoolantdamming雙CPC對中系統(tǒng)彎曲＋張力力預(yù)除鱗1.TensionLevellerTypeScaleBreaker-Stretching&Bendingtype2.UltraHighTensionLeveller-NarrowTrimmingScrapWidth3.Multi-purposeScaleBreaker-HighproductivityofHighCarbonMaterialBendingAnti-camberingunitStretchingunitTensionExitBridleEntryBridleLevelingMill+FlatSheetElongationEdgeWaveQuarterBuckleCenterWave電機(jī)驅(qū)動(dòng)伺伺服閥帶AWC的切邊剪帶AWC的切邊剪TraversingNotchingTurningTraversingTurning常規(guī)切邊剪剪1.通過轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)進(jìn)行剪切寬寬度控制2.定位精度高高、效率高高VERTICALBELTWRAPPERDELIVERYCOILCARDRUMSHEARDELIVERYTHICKNESSGAUGEPASSCAROUSEL卷取機(jī)SHAPEMETERTENSIONMETERROLLSNUBBERROLLOUTBOARDBEARINGFINALMILLSTANDNo.1No.2酸洗目的：：清除氧化化鐵皮，保保證帶鋼表表面質(zhì)量酸洗方式：：～1960年前，硫酸酸酸洗，難難回收～1960年后，鹽酸酸酸洗，可可再生利用用（深槽酸洗洗－淺槽酸酸洗－推式式酸洗）～1990年后，湍流流酸洗湍流酸洗要要點(diǎn)：無槽槽，帶鋼在在窄縫中運(yùn)運(yùn)行，酸液液運(yùn)動(dòng)方向向與帶鋼相相反,形成湍流.效率高，酸酸洗時(shí)間短短、質(zhì)量好好，省電，，事故處理容容易冷連軋工藝藝及其新進(jìn)進(jìn)展－酸洗洗酸洗分類酸類按照一一定的濃度度、溫度、、速度，用用化學(xué)的方方法除去氧氧化鐵皮，，稱為酸洗。酸洗定義酸洗的分類類按酸的種類類分：有硫酸酸洗洗、鹽酸酸酸洗、硝酸酸酸洗、氫氫氟酸酸洗洗等。酸洗洗必須根據(jù)據(jù)鋼板的材材質(zhì)采用不不同種類的的酸，例如如，用硫酸酸、鹽酸酸酸洗炭素鋼鋼板；用硝硝酸加氫氟氟酸的混合合酸酸洗不不銹鋼板等等。按軋制工藝藝分：有鋼坯酸洗洗、線材酸酸洗、鍛材材酸洗、板板坯酸洗、、鋼板酸洗洗、帶鋼酸酸洗等。按鋼材的化化學(xué)成分分分：有碳鋼鋼材材酸洗、硅硅鋼鋼材酸酸洗、合金金鋼鋼材酸酸洗、不銹銹鋼鋼材酸酸洗等。按酸洗設(shè)備備類型分：：有槽式酸洗洗、擺動(dòng)式式酸洗、連連續(xù)式酸洗洗、半連續(xù)續(xù)式酸洗、、塔式酸洗洗等。按酸洗反應(yīng)應(yīng)性質(zhì)分：：有化學(xué)酸洗洗、酸堿復(fù)復(fù)合酸洗、、電解酸洗洗、中性電電解去鱗等等。軋材表面的的氧化鐵皮皮各種鋼鐵制制品表面的的氧化鐵皮皮的組成及及結(jié)構(gòu)都不不一樣，材材質(zhì)的化學(xué)學(xué)成分（如如普碳鋼及及特殊鋼））、加熱溫溫度的高低低、冷卻速速度的快慢慢以及加工工方法（退退火、淬火火）等因素素對氧化鐵鐵皮的生成成都有明顯顯的影響。。一般最常常見的碳鋼鋼的氧化鐵鐵皮在575℃以下生成兩兩層：外層層為Fe2O3，內(nèi)層為Fe3O4。如果在575℃以上則生成成三層：外外層Fe2O3，中層Fe3O4，內(nèi)層FeO。如果是合金金鋼，除上上述三種氧氧化層外，，還有合金金元素的氧氧化物，如如鑄鐵、硅硅鋼（SiO2）、不銹鋼鋼（Cr2O3、NiO）氧化鐵皮的的去除方法法機(jī)械法機(jī)械法去除除氧化鐵皮皮的做法有有：拋光法、滾滾磨法、高高壓水沖洗洗法、刷光光法、噴（（拋）丸法法、噴砂法法、破鱗法法化學(xué)法采用酸、堿堿等化學(xué)物物質(zhì)與鋼鐵鐵材料表面面的鐵鱗起起化學(xué)反應(yīng)應(yīng)而去掉氧氧化鐵皮。?；瘜W(xué)物質(zhì)質(zhì)一般均使使用強(qiáng)酸、、強(qiáng)堿如硫硫酸、鹽酸酸、氫氟酸酸等；也有有采用氫氧氧化鈉的水水溶液，如如清洗硅鋼鋼表面的白白膜（SiO2）；還有采采用熔融的的氫氧化鈉鈉，例如用用質(zhì)量分?jǐn)?shù)數(shù)為80%的氫氧化鈉鈉＋質(zhì)量分分?jǐn)?shù)為20%的硝酸鈉，，在500℃左右的高溫溫下，達(dá)到到改變鋼鐵鐵材料的性性質(zhì)，如改改變不銹鋼鋼表面的氧氧化鐵皮的的性質(zhì)，以以達(dá)到有利利于酸洗的的要求。電化化學(xué)學(xué)法法電化化學(xué)學(xué)法法酸酸洗洗就就是是將將浸浸入入酸酸溶溶液液中中的的鋼鋼鐵鐵制制品品（（包包括括熱熱軋軋帶帶鋼鋼））的的兩兩邊邊通通過過電電極極通通上上電電流流，，以以加加速速氧氧化化鐵鐵皮皮的的去去除除。。中性性電電解解法法去去鱗鱗是是采采用用無無毒毒無無害害的的中中性性鹽鹽作作為為電電解解液液，，如如利利用用硫硫酸酸鈉鈉等等方方法法。。例例如如上上海海某某冷冷軋軋帶帶鋼鋼廠廠就就是是用用質(zhì)質(zhì)量量分分?jǐn)?shù)數(shù)為為20%的硫硫酸酸鈉鈉溶溶液液進(jìn)進(jìn)行行電電解解去去鱗鱗的的。。連續(xù)續(xù)式式酸酸洗洗機(jī)機(jī)組組的的概概述述從熱熱軋軋廠廠運(yùn)運(yùn)送送來來的的熱熱軋軋帶帶鋼鋼卷卷，，是是在在高高溫溫下下進(jìn)進(jìn)行行軋軋制制和和卷卷取取的的，，帶帶鋼鋼表表面面在在軋軋后后和和卷卷取取后后生生成成的的氧氧化化鐵鐵皮皮，，能能夠夠很很牢牢固固地地覆覆蓋蓋在在帶帶鋼鋼的的表表面面上上，，并并掩掩蓋蓋著著帶帶鋼鋼表表面面的的缺缺陷陷。。若若將將這這些些帶帶著著氧氧化化鐵鐵皮皮的的帶帶鋼鋼直直接接送送到到冷冷軋軋機(jī)機(jī)進(jìn)進(jìn)行行軋軋制制的的話話，，會(huì)會(huì)造造成成如如下下影影響響：：在大大壓壓下下量量的的情情況況下下，，會(huì)會(huì)將將氧氧化化鐵鐵皮皮壓壓入入帶帶鋼鋼的的基基體體，，影影響響冷冷軋軋帶帶鋼鋼的的表表面面質(zhì)質(zhì)量量和和加加工工性性能能，，甚甚至至造造成成廢廢品品；；氧化化鐵鐵皮皮破破碎碎后后進(jìn)進(jìn)入入冷冷卻卻潤潤滑滑軋軋輥輥的的乳乳化化液液系系統(tǒng)統(tǒng)，，會(huì)會(huì)損損壞壞循循環(huán)環(huán)設(shè)設(shè)備備，，縮縮短短乳乳化化液液的的使使用用壽壽命命；；會(huì)損損壞壞軋軋輥輥的的表表面面。。酸洗洗的的任任務(wù)務(wù)清除除帶帶鋼鋼表表面面的的氧氧化化鐵鐵皮皮切掉掉有有缺缺陷陷部部分分的的帶帶鋼鋼主要要形形式式半連連續(xù)續(xù)酸酸洗洗機(jī)機(jī)組組連續(xù)續(xù)臥臥式式酸酸洗洗機(jī)機(jī)組組連續(xù)塔式酸洗洗機(jī)組半連續(xù)酸洗機(jī)機(jī)組半連續(xù)酸洗機(jī)機(jī)組示意圖1－開卷機(jī)；２２－矯直機(jī)；；３－酸洗槽槽；４－清洗洗槽；５－烘烘干裝置；６６－圓盤剪；；７－碎邊剪；；８－鍘刀式式間斷機(jī)；９９－張緊裝置置；１０－卷卷取機(jī)半連續(xù)酸洗機(jī)機(jī)組也稱推式（或推拉式）酸洗機(jī)組。其工藝操作作過程是：鋼鋼卷經(jīng)過開卷卷機(jī)開卷后，，隨之進(jìn)入矯矯直機(jī)進(jìn)行矯矯直，以保證證帶鋼順利地地進(jìn)入機(jī)組，，被矯直的帶帶鋼與酸洗槽槽內(nèi)的酸液發(fā)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)應(yīng)而除去其表表面的氧化鐵鐵皮，然后進(jìn)進(jìn)入清洗槽，，除去帶鋼自自酸洗槽中帶帶出的殘酸，，再經(jīng)熱風(fēng)烘烘干裝置及其其表面烘干，，最后經(jīng)過剪剪邊、切掉頭頭尾舌頭，進(jìn)進(jìn)入卷取機(jī)進(jìn)進(jìn)行卷取。半連續(xù)酸洗機(jī)機(jī)組半連續(xù)酸洗機(jī)機(jī)組的頭部一般沒沒有鍘刀式間間斷機(jī)，主要要是因?yàn)闊彳堒垘т摰那岸硕恕吧囝^”能能夠很順利地地通過機(jī)組。。但在每個(gè)酸酸槽內(nèi)和酸槽槽之間安裝有有傳動(dòng)的拉料料輥，拉料輥輥的輥縫可調(diào)調(diào)，以便帶鋼鋼頭部能夠較較準(zhǔn)確地被引引入拉料輥。。如果半連續(xù)續(xù)酸洗機(jī)組同同時(shí)酸洗兩條條以上帶鋼，，那么在酸槽槽內(nèi)還將設(shè)有有帶鋼導(dǎo)向槽槽，以保證幾幾條帶鋼在酸酸槽中平行的的正常運(yùn)行。。優(yōu)點(diǎn)造價(jià)便宜（沒有頭部的的剪切機(jī)、除除鱗機(jī)或拉矯矯機(jī)、焊接機(jī)機(jī)、活套車或或活套坑、拉拉料輥的數(shù)目目少）設(shè)備簡化，大大大地縮短了了機(jī)組的長度度，減少了占占地面積，提提高了機(jī)組的的生產(chǎn)率，，并簡化了操操作，品種靈靈活。缺點(diǎn)不能并卷，不不適用于采用用小卷重板卷卷的冷軋廠。。連續(xù)臥式酸洗洗機(jī)組高生產(chǎn)率的連連續(xù)臥式酸洗洗機(jī)組1－帶有彎曲輥輥、給料裝置置和五輥矯直直機(jī)的開卷機(jī)機(jī)；2－雙鍘刀剪；；3－用于焊接前前精確剪切頭頭尾的鍘刀剪剪；4－帶光整的焊焊接機(jī)；5－拉料輥；6－拉矯機(jī)；7－張力裝置；；8－入口活套裝裝置；9－酸洗槽；10－清洗槽；11－烘干裝置；；12－出口活套裝裝置；13－張緊臺(tái)架；；14－圓盤碎邊剪剪；15－涂油裝置；；16－剪切機(jī)；17－卷取機(jī)特點(diǎn)帶鋼連續(xù)地通通過盛有酸溶溶液的酸洗槽槽，除去表面面的氧化鐵皮皮。前提后一卷帶鋼的的頭部與前一一卷帶鋼的尾尾部焊接起來來。連續(xù)臥式酸洗洗機(jī)組的組成成原料準(zhǔn)備段上料、拆卷、、破碎帶鋼表表面的氧化鐵鐵皮、矯直、、切頭切尾、、焊接、光整整酸洗工藝段拉矯、酸洗、、漂洗、烘干干酸洗成品段剪邊、涂油、、卷取、卸卷卷各段之間的銜銜接：活套由于酸洗機(jī)組組各段工作性性質(zhì)的特殊性性和工作速度度的不同，所所以要將這3段緊密地聯(lián)系系起來，實(shí)際際上是不可能能的。為了保保證各段工作作的獨(dú)立性，，滿足酸洗段段的連續(xù)運(yùn)行行，特在機(jī)組組的每兩段之之間各設(shè)立一一個(gè)活套車，，以儲(chǔ)備一定定數(shù)量的帶鋼鋼。帶鋼的儲(chǔ)儲(chǔ)量是不固定定的，在準(zhǔn)備備帶鋼（上料料）、卸下帶帶鋼卷（卸料料）及生產(chǎn)的的期間內(nèi)，儲(chǔ)儲(chǔ)備量會(huì)增大大或減少。中等生產(chǎn)率的的連續(xù)臥式酸酸洗機(jī)組連續(xù)塔式酸洗洗機(jī)組1－開卷機(jī)；2－矯直機(jī)；3－剪切機(jī)；4－焊接機(jī)；5－送料輥；6－入口活套裝裝置；7－塔架；8－酸洗塔；9－清洗裝置；；10－中和裝置；；11－烘干裝置；；12－出口活套裝裝置；13－剪切機(jī)；14－涂油裝置；；15－卷取機(jī)連續(xù)塔式酸洗洗機(jī)組帶鋼連續(xù)在立立式的塔中運(yùn)運(yùn)行時(shí)，將熱熱鹽酸溶液噴噴射到帶鋼表表面，除去帶帶鋼表面氧化化鐵皮的方法法。帶鋼在塔塔內(nèi)由下而上上，然后再由由上而下由下下一個(gè)來回，，或幾個(gè)來回回，形成所謂謂的單套或多多套連續(xù)塔式式酸洗酸洗塔像一個(gè)個(gè)豎井，由幾幾個(gè)塔節(jié)組成成，塔節(jié)用工工程塑料或玻玻璃鋼制成，，塔頂上有塑塑料或玻璃鋼鋼蓋。在單套套塔中，為了了使被酸洗的的帶鋼能垂直直運(yùn)動(dòng)，在塔塔的上部裝有有一個(gè)襯膠的的導(dǎo)輥，下部部有兩個(gè)導(dǎo)輥輥。在塔的第第3~5節(jié)上裝有帶孔孔的管道，酸酸液從孔內(nèi)噴噴射到帶鋼表表面上。塔的的下部與用工工程塑料或玻玻璃鋼制成收收集槽連在一一起，酸液從從帶鋼上流入入槽內(nèi)。在帶帶鋼的入口處處或出口處，，設(shè)有吹風(fēng)裝裝置，用以清清掃帶鋼表面面殘酸或防止止落下的酸液液向塔外飛濺濺。塔內(nèi)由抽風(fēng)機(jī)造成成負(fù)壓，以保保證塔體具有有良好的密封封性能，不使使酸霧外溢。。連續(xù)塔式酸洗洗機(jī)組在15%的鹽酸溶液中中酸洗時(shí)間與與溫度的關(guān)系系曲線噴射酸洗時(shí)間間與溶液壓力力的關(guān)系曲線線（溫度70℃）１－浸泡酸洗洗；２－噴射射酸洗１－浸泡酸洗洗；２－0.1MPa壓力的噴射酸酸洗；３－0.2MPa壓力的噴射酸酸洗塔式連續(xù)酸洗洗的缺點(diǎn)設(shè)備維修不便便，停車檢修修時(shí)間長；塔內(nèi)帶鋼的對對中比較復(fù)雜雜；帶鋼在塔內(nèi)斷斷代時(shí)，重新新穿帶比較困困難；帶鋼在塔內(nèi)運(yùn)運(yùn)行時(shí)擺動(dòng)較較大，會(huì)損壞壞噴酸的噴嘴嘴。帶鋼表面氧化化鐵皮氧化鐵皮是金金屬在加熱、、熱處理或在在熱狀態(tài)下進(jìn)進(jìn)行加工時(shí)形形成的一層附附著在金屬表表面上的金屬屬氧化物。由由于金屬的成成分、表面溫溫度、加熱和和冷卻制度、、周圍介質(zhì)含含氧量等因素素的不同，氧氧化鐵皮的成成分與結(jié)構(gòu)也也因之而異。。一般來說，，金屬的化學(xué)學(xué)性質(zhì)越活潑潑，溫度越高高，金屬的氧氧化速度就越越快。氧化時(shí)時(shí)間長則形成成的氧化鐵皮皮厚度就越大大。鐵是一種種比較活潑的的金屬，各種種鐵的氧化物物、結(jié)構(gòu)也較較為疏松，而而鋼材的軋制制及鐵制品的的加工，多半半都是在較高高的溫度下進(jìn)進(jìn)行的，因此此，加快了鋼鋼材的氧化速速度，促進(jìn)了了鋼材表面氧氧化鐵皮的形形成。由于熱軋帶鋼鋼的化學(xué)成分分、軋制溫度度、軋制后的的冷卻速度及及卷取溫度的的不同，所以以帶鋼表面上上所形成的氧氧化鐵皮的結(jié)結(jié)構(gòu)、厚度、、性質(zhì)亦有所所不同，具體體地分析、研研究這些特征征，對于有效效地清除氧化化鐵皮和控制制氧化鐵皮生生成有利于清清除的形式都都是有利的。。帶鋼表面氧化化鐵皮1帶鋼表面氧化化鐵皮的形成成軋件經(jīng)粗軋后后沿輥道向精精軋機(jī)組運(yùn)行行時(shí)，溫度為為1000℃左右，這時(shí)在在軋件表面上上已生成了一一層薄的氧化化鐵皮，但精精軋機(jī)組前的的二次除鱗裝裝置可將其清清除掉。在精精軋過程中帶帶鋼在機(jī)架間間暴露的時(shí)間間極短，而且且較大的壓下下量阻礙了表表面上形成厚厚的氧化鐵皮皮，而所形成成的氧化胞膜膜立即被破壞壞并受到冷卻卻水的沖洗，，因此，可以以說剛剛從精精軋機(jī)組軋出出的帶鋼，雖雖然有較高的的溫度，但帶帶鋼表面的氧氧化鐵皮是極極薄的。帶鋼鋼在輸出輥道道上經(jīng)過層流流冷卻后，在在600℃左右進(jìn)進(jìn)行卷卷取，，隨后后緩慢慢冷卻卻，在在此過過程中中，帶帶鋼表表面被被氧化化而形形成氧氧化鐵鐵皮。。2氧化鐵鐵皮的的組成成和結(jié)結(jié)構(gòu)帶鋼表表面的的氧化化鐵皮皮，由由于鋼鋼的化化學(xué)成成分、、軋制制時(shí)帶帶鋼表表面溫溫度、、加熱熱溫度度、終終軋溫溫度、、冷卻卻制度度、周周圍介介質(zhì)的的含氧氧量的的不同同，因因此，，氧化化鐵皮皮的組組成和和結(jié)構(gòu)構(gòu)也因因之而而異。。熱軋?zhí)刻克亟Y(jié)結(jié)構(gòu)鋼鋼的終終軋溫溫度一一般控控制在在870℃左右，，且周周圍介介質(zhì)含含有大大量的的氧氣氣，隨隨后又又是相相當(dāng)快快的冷冷卻速速度，，所以以其氧氧化鐵鐵皮一一般都都具有有三層層結(jié)構(gòu)構(gòu)：鋼鋼鐵表表面的的一層層是富富氏體體（FeO和Fe3O4固溶體體）、、在上上面一一層是是Fe3O4、最上上面一一層是是Fe2O3。帶鋼表表面氧氧化鐵鐵皮3影響帶帶鋼表表面氧氧化鐵鐵皮的的因素素Ａ終終軋溫溫度和和速度度的影影響鐵的氧氧化過過程是是Fe→→FeO→→Fe3O4→Fe2O3，隨著著溫度度的升升高，，氧化化速度度逐漸漸增大大。在在600~800℃的范圍圍內(nèi)，，生成成的氧氧化鐵鐵皮能能夠很很好地地阻礙礙鐵及及氧原原子的的擴(kuò)散散，因因此氧氧化速速度反反而不不再繼繼續(xù)增增大。。當(dāng)溫溫度超超過800℃時(shí)，氧氧化鐵鐵皮阻阻礙擴(kuò)擴(kuò)散的的能力力將大大大降降低，，因此此，氧氧化速速度又又迅速速增大大。4006008001200氧化速度溫度/℃鋼的氧氧化速速度與與溫度度的關(guān)關(guān)系由于溫溫度升升高，，氧化化速度度加快快，因因此在在單位位時(shí)間間內(nèi)，，帶鋼鋼表面面氧化化鐵皮皮的厚厚度隨隨著溫溫度的的升高高而增增厚。。同樣樣，高高的軋軋制速速度可可以減減少鋼鋼在高高溫狀狀態(tài)下下與空空氣接接觸的的時(shí)間間，從從而也也就減減少了了氧化化鐵皮皮的厚厚度。。因此此，為為了減減小氧氧化鐵鐵皮的的厚度度，熱熱軋帶帶鋼應(yīng)應(yīng)在盡盡可能能低的的溫度度和盡盡可能能高的的軋制制速度度下進(jìn)進(jìn)行軋軋制。。帶鋼表表面氧氧化鐵鐵皮從氧化化鐵皮皮的結(jié)結(jié)構(gòu)上上看，，終軋軋溫度度在700~900℃之間時(shí)時(shí)，所所形成成的氧氧化鐵鐵皮含含80%~90%的FeO、10%~20%的Fe3O4，在溫溫度高高于900℃的條件件下，，氧化化和氧氧化性性氣體體較多多時(shí)，，鐵將將迅速速被氧氧化，，F(xiàn)e3O4可以在在高溫溫下迅迅速形形成，，并開開始在在鐵皮皮表面面形成成Fe2O3單獨(dú)一一層。。當(dāng)溫溫度低低于570℃時(shí)，氧氧化鐵鐵皮由由Fe3O4組成，，表面面上覆覆蓋著著一層層很薄薄的Fe2O3。提高軋軋制速速度可可以減減小氧氧化鐵鐵皮的的厚度度，然然而，，過高高的軋軋制速速度將將使卷卷取溫溫度迅迅速提提高，，并造造成氧氧化鐵鐵皮中中的富富氏體體轉(zhuǎn)變變?yōu)镕e3O4，給以以后清清除帶帶鋼表表面上上的氧氧化鐵鐵皮（（酸洗洗）工工作帶帶來困困難。。因因此，，準(zhǔn)確確地控控制軋軋制速速度乃乃是有有利于于酸洗洗的重重要因因素。。帶鋼表表面氧氧化鐵鐵皮一般來來說，，熱軋軋帶鋼鋼表面面的氧氧化鐵鐵皮有有三層層：靠靠近基基鐵的的內(nèi)層層為富富氏體體，中中間層層為Fe3O4，外層層為Fe2O3。其中中有利利于酸酸洗的的富氏氏體在在575℃以上是是穩(wěn)定定的，，在570℃以下時(shí)時(shí)富氏氏體中中的FeO不穩(wěn)定定，并并且按按照4FeO＝Fe3O4+Fe分解，，變成成Fe3O4和Fe。當(dāng)溫溫度進(jìn)進(jìn)一步步降低低到300℃以下時(shí)時(shí)，這這種轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變將將趨近近于零零。如果氧氧化鐵鐵皮層層在570~300℃之間急急速冷冷卻的的話，，則富富氏體體層將將來不不及分分解并并在更更低的的溫度度下被被固定定下來來，從從而得得到有有利于于酸洗洗的富富氏體體結(jié)構(gòu)構(gòu)。B冷卻速速度的的影響響緩冷時(shí)時(shí)，鐵鐵皮中中的富富氏體體層隨隨著冷冷卻速速度降降低二二逐漸漸減少少，因因此，，帶鋼鋼在冷冷卻區(qū)區(qū)域冷冷卻速速度較較慢時(shí)時(shí)，鐵鐵皮中中的富富氏體體層只只有少少量存存在或或完全全沒有有。實(shí)際生生產(chǎn)過過程中中，一般是是軋后后進(jìn)入入層流流冷卻卻區(qū)進(jìn)進(jìn)行快快冷。。在噴噴水的的情況況下，，氧化化鐵皮皮的厚厚度增增加很很快。。因?yàn)闉檠趸F皮皮在水水中要要比在在空氣氣中形形成的的快，，因此此，在在水蒸蒸氣氣氣氛中中停留留的時(shí)時(shí)間愈愈長，，形成成的氧氧化鐵鐵皮就就愈多多，而而FeO的含量量卻減減少。。所以以，準(zhǔn)準(zhǔn)確地地調(diào)節(jié)節(jié)噴水水段的的冷卻卻速度度和盡盡可能能地減減少在在水中中的停停留時(shí)時(shí)間是是非常常重要要的。。帶鋼表表面氧氧化鐵鐵皮帶鋼的的卷取取溫度度在600~700℃時(shí)，對對氧化化鐵皮皮厚度度的增增加沒沒有太太明顯顯的影影響。。但卷卷取溫溫度提提高，，在帶帶鋼的的邊緣緣和頭頭部會(huì)會(huì)生成成Fe3O4。進(jìn)一步步降低低卷取取溫度度對氧氧化鐵鐵皮的的厚度度沒有有明顯顯影響響，但但是，，帶鋼鋼邊緣緣和尾尾部出出現(xiàn)Fe2O3的危險(xiǎn)險(xiǎn)減小小了，，同時(shí)時(shí)，富富氏體體向Fe3O4轉(zhuǎn)化的的程度度也減減小了了。當(dāng)當(dāng)卷取取溫度度從700℃降低到到600℃時(shí)，酸酸洗時(shí)時(shí)間就就縮短短10%~20%。為了了控制制富氏氏體的的轉(zhuǎn)化化，帶帶鋼應(yīng)應(yīng)該在在相當(dāng)當(dāng)?shù)蜏販囟认孪逻M(jìn)行行卷取取（500℃～550℃），但但這樣樣將導(dǎo)導(dǎo)致卷卷取前前帶鋼鋼水冷冷時(shí)間間增加加，從從而引引起氧氧化鐵鐵皮厚厚度的的不均均勻性性增加加，F(xiàn)e3O4將增多多，富富氏體體減少少，因因此，，必須須制定定最佳佳的卷卷取溫溫度，，以減減少帶帶鋼在在冷卻卻過程程中富富氏體體的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化，，防止止氧化化鐵皮皮厚度度明顯顯增加加。實(shí)踐表表明，，在550℃～590℃卷取時(shí)時(shí)，帶帶鋼表表面的的氧化化鐵皮皮最薄薄，其其中富富氏體體層較較厚，，富氏氏體分分解最最少，，因而而酸洗洗時(shí)間間能夠夠減少少。C卷取溫溫度的的影響響帶鋼表表面氧氧化鐵鐵皮4帶鋼表表面氧氧化鐵鐵皮的的可酸酸洗性性影響熱熱軋帶帶鋼可可酸洗洗性的的主要要因素素：氧化鐵鐵皮的的附著著強(qiáng)度度、帶帶鋼的的化學(xué)學(xué)成分分、機(jī)機(jī)械變變形的的種類類和程程度、、氧化化鐵皮皮的結(jié)結(jié)構(gòu)及及厚度度、表表面污污染、、表面面缺陷陷、酸酸洗劑劑的種種類和和成分分以及及酸洗洗時(shí)的的工作作條件件等。。在氧化化鐵皮皮中，，富氏氏體只只是靠靠近在在鋼板板基體體的表表面上上存在在，而而鐵皮皮外層層的Fe3O4和Fe2O3在酸酸溶溶液液中中是是比比較較難難溶溶解解的的。。但但由由于于鐵鐵皮皮層層存存在在著著裂裂縫縫和和氣氣孔孔（（特特別別是是通通過過破破鱗鱗和和拉拉矯矯后后）），，因因此此，，酸酸溶溶液液便便能能通通過過這這些些裂裂縫縫和和氣氣孔孔到到達(dá)達(dá)金金屬屬表表面面和和富富氏氏體體層層，，隨隨著著金金屬屬鐵鐵和和富富氏氏體體的的溶溶解解，，便便減減少少了了鐵鐵皮皮與與金金屬屬之之間間的的附附著著力力，，并并在在酸酸溶溶液液與與金金屬屬鐵鐵反反應(yīng)應(yīng)過過程程中中生生成成的的氫氫氣氣的的作作用用下下，，氧氧化化鐵鐵皮皮便便從從基基體體上上脫脫落落而而沉沉到到酸酸槽槽的的底底部部。。與與此此同同時(shí)時(shí)，，難難溶溶的的Fe3O4及Fe2O3也被被還還原原成成容容易易溶溶解解的的FeO，從從而而使使氧氧化化鐵鐵皮皮從從帶帶鋼鋼表表面面上上分分離離開開來來。。影響響酸酸洗洗性性的的另另一一個(gè)個(gè)重重要要因因素素是是氧氧化化鐵鐵皮皮的的致致密密度度。。富富氏氏體體具具有有天天然然的的最最大大孔孔隙隙率率，，而而Fe3O4層和和Fe2O3層是是致致密密的的，，它它們們會(huì)會(huì)把把鐵鐵皮皮中中其其他他氧氧化化層層內(nèi)內(nèi)的的氣氣孔孔全全部部堵堵死死，，從從而而阻阻礙礙了了酸酸液液的的滲滲入入。。帶帶鋼鋼在在冷冷卻卻過過程程中中雖雖然然會(huì)會(huì)形形成成一一些些裂裂紋紋，，但但也也不不能能保保證證酸酸液液滲滲入入氧氧化化鐵鐵皮皮的的深深處處。。特特別別是是現(xiàn)現(xiàn)代代化化軋軋機(jī)機(jī)生生產(chǎn)產(chǎn)的的熱熱軋軋帶帶鋼鋼，，鐵鐵皮皮的的厚厚度度是是相相當(dāng)當(dāng)穩(wěn)穩(wěn)定定的的，，其其致致密密度度是是相相當(dāng)當(dāng)高高的的，，因因此此，，為為了了提提高高氧氧化化鐵鐵皮皮的的可可酸酸洗洗性性，，采采用用破破鱗鱗設(shè)設(shè)備備增增加加裂裂紋紋仍仍然然是是十十分分必必要要的的。。酸洗洗原原理理與與影影響響酸酸洗洗的的因因素素A酸洗洗原原理理帶鋼鋼表表面面的的氧氧化化鐵鐵皮皮（FeO、Fe3O4和Fe2O3）都是是不不溶溶解解于于水水的的堿堿性性氧氧化化物物，，當(dāng)當(dāng)把把氧氧化化鐵鐵皮皮浸浸泡泡在在酸酸液液里里或或者者在在其其表表面面上上噴噴灑灑酸酸液液時(shí)時(shí)，，這這些些堿堿性性氧氧化化物物就就可可與與酸酸發(fā)發(fā)生生一一系系列列化化學(xué)學(xué)反反應(yīng)應(yīng)。。由于于碳碳素素鋼鋼和和低低合合金金鋼鋼鋼鋼材材表表面面上上的的氧氧化化鐵鐵皮皮具具有有疏疏松松、、多多孔孔和和裂裂紋紋的的性性質(zhì)質(zhì)，，加加之之氧氧化化鐵鐵皮皮在在酸酸洗洗機(jī)機(jī)組組上上隨隨同同帶帶鋼鋼一一起起經(jīng)經(jīng)過過矯矯直直、、拉拉矯矯、、傳傳送送的的反反復(fù)復(fù)彎彎曲曲，，使使這這些些孔孔隙隙裂裂縫縫進(jìn)進(jìn)一一步步增增加加和和擴(kuò)擴(kuò)大大，，所所以以，，酸酸溶溶液液在在與與氧氧化化鐵鐵皮皮起起化化學(xué)學(xué)反反應(yīng)應(yīng)的的同同時(shí)時(shí)，，亦亦通通過過裂裂縫縫和和孔孔隙隙與與鋼鋼板板的的基基體體發(fā)發(fā)生生反反應(yīng)應(yīng)。。也也就就是是說說，，在在酸酸洗洗一一開開始始就就同同時(shí)時(shí)進(jìn)進(jìn)行行著著三三種種氧氧化化鐵鐵皮皮和和金金屬屬鐵鐵與與酸酸溶溶液液之之間間的的化化學(xué)學(xué)反反應(yīng)應(yīng)，，所所以以，，酸酸洗洗機(jī)機(jī)理理可可以以概概括括為為以以下下三三個(gè)個(gè)方方面面：：溶解解作作用用；；機(jī)械械剝剝離離作作用用；；還原原作作用用。。酸洗洗原原理理與與影影響響酸酸洗洗的的因因素素溶解解作作用用帶鋼鋼表表面面氧氧化化鐵鐵皮皮中中各各種種鐵鐵的的氧氧化化物物溶溶解解于于酸酸溶溶液液內(nèi)內(nèi)，，生生成成可可溶溶解解于于酸酸液液的的正正鐵鐵及及亞亞鐵鐵氯氯化化物物或或硫硫酸酸鹽鹽，，從從而而把把氧氧化化鐵鐵皮皮從從帶帶鋼鋼表表面面除除去去。。這這種種作作用用稱為為溶溶解解作作用用。在鹽鹽酸酸容容易易中中酸酸洗洗時(shí)時(shí)：：Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2OFe3O4+8HCl＝2FeCl3+FeCl2+4H2OFeO+2HCl＝FeCl2+H2OFe2O3+3H2SO4＝Fe2(SO4)3+3H2OFe3O4+4H2SO4＝Fe2(SO4)3+FeSO4+4H2OFeO+H2SO4＝FeSO4+H2O在硫酸容易中中酸洗時(shí)：（2-1）（2-2）（2-3）（2-4）（2-5）（2-6）在溶解反應(yīng)中中式（2-3）、（２-6）的反應(yīng)速度度最大，反應(yīng)應(yīng)式(2-1)、(2-2)次之，而反應(yīng)應(yīng)式(2-4)、(2-5)則很難進(jìn)行。。假如酸溶液液能夠很順利利地通過裂縫縫、孔隙由氧氧化鐵皮的外外層進(jìn)入內(nèi)層層的話，那么么內(nèi)層FeO的溶解將對整整個(gè)酸洗過程程起著加速的的作用。酸洗原理與影影響酸洗的因因素機(jī)械剝離作用用帶鋼表面氧化化鐵皮中除鐵鐵的各種氧化化物之外，還還夾雜著部分分的金屬鐵，，如下圖所示示。而且氧化化鐵皮又具有有多孔性，那那么酸溶液就就可以通過氧氧化鐵皮的孔孔隙和裂縫與與氧化鐵皮中中的鐵或基體體鐵作用，并并相應(yīng)產(chǎn)生大大量的氫氣。。由這部分氫氫氣產(chǎn)生的膨膨脹壓力，就就可以把氧化化鐵皮從帶鋼鋼表面上剝離離下來。這種種通過化學(xué)反反應(yīng)中產(chǎn)生氫氫氣的膨脹壓壓力把氧化鐵鐵皮剝離下來來的作用，稱稱為機(jī)械剝離離作用。575℃以上生成的氧化鐵皮的實(shí)際結(jié)構(gòu)１－Fe2O3；２－Fe3O4；３－FeO；４－Fe；５－基體Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑（2-8）（2-7）金屬鐵在酸溶溶液中的溶解解速度大于鐵鐵的各種氧化化物的溶解速速度，特別是是鐵在硫酸中中的溶解速度度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鐵鐵的氧化物的的溶解速度，，所以機(jī)械剝剝離在酸洗過過程中起著很很大的作用。。據(jù)有關(guān)資料料介紹，鹽酸酸酸洗時(shí)有33%的氧化鐵皮是是有機(jī)械剝離離作用去除的的，而在硫酸酸酸洗時(shí)，有有高達(dá)78%的氧化鐵皮是是靠機(jī)械剝離離作用去除的的。酸洗原理與影影響酸洗的因因素還原作用在反應(yīng)式（2-7）、（2-8）中，金屬鐵鐵與酸發(fā)生作作用時(shí)，首先先產(chǎn)生氫原子子。一部分氫氫原子相互結(jié)結(jié)合成為氫分分子，促使氧氧化鐵皮剝離離。另一部分分氫原子靠其其化學(xué)活潑性性及很強(qiáng)的還還原能力，將將高價(jià)鐵的氧氧化物和高價(jià)價(jià)鐵鹽還原成成易溶于酸溶溶液的低價(jià)鐵鐵氧化物及低低價(jià)鐵鹽。Fe2O3+2[H]＝2FeO+H2OFe3O4+2[H]＝3FeO+H2OFeCl3+[H]＝FeCl2+HClFe2O3+2[H]＝2FeO+H2OFe3O4+2[H]＝3FeO+H2OFe2(SO4)3+2[H]＝2FeSO4+H2SO4在鹽酸酸洗中中的反應(yīng)在硫酸酸洗中中的反應(yīng)酸洗技術(shù)發(fā)展展1深槽酸洗2淺槽酸洗3湍流酸洗4注射型酸洗酸洗技術(shù)發(fā)展展1深槽酸洗2淺槽酸洗3湍流酸洗4注射型酸洗1深槽酸洗槽深：～1100mm垂度：～700mm2淺槽酸洗槽深：～600mm垂度：～150mm3湍流酸洗槽深：～200mm垂度：～20mm4噴射型酸洗槽深：～400mm垂度：～50mm節(jié)能環(huán)保新技技術(shù)－噴射酸酸洗三菱－日立開開發(fā)優(yōu)點(diǎn)：節(jié)省酸量減少酸洗時(shí)間間提高酸洗效率率已經(jīng)應(yīng)用多家家DeepBathTypeCatenaryApprox.700mmLiquiddepthApprox.1,100mmShallowBathTypeCatenaryApprox.150mmLiquiddepthApprox.600mm噴射酸洗：酸酸槽深：200mm深槽酸洗：酸酸槽深：1100mm淺槽酸洗：酸酸槽深：600mm0.8H0.1H0.1HH0.7HJetNozzleRollRollNozzle節(jié)能環(huán)保新技技術(shù)－噴射酸酸洗紊流淺槽酸洗洗開發(fā)商：MDS特點(diǎn)：適用于于低碳鋼和硅硅鋼原理：常規(guī)酸酸洗－化學(xué)反反應(yīng)；紊流酸酸洗－電化學(xué)學(xué)反應(yīng)優(yōu)點(diǎn)：縮短酸酸洗時(shí)間、降降低能耗、廢廢氣減少類型深槽淺槽紊流酸洗時(shí)間％1008065能源消耗％1007070廢氣產(chǎn)生％1006060熱傳導(dǎo)率％100200700表面沉積物mg/m2200－300150<50節(jié)能環(huán)保新技技術(shù)－機(jī)械除除鱗優(yōu)點(diǎn)：避免酸酸污染和廢酸酸處理，減少少投資（可持持續(xù)發(fā)展）ND法：高壓水帶帶鐵砂噴向帶帶鋼表面，去去除氧化鐵皮皮開發(fā)：日本石石川島播磨開開發(fā)用戶：新日鐵鐵八燔廠，提提高酸洗速度度180－250m/minAPO機(jī)組：鐵粒磨磨料除鱗俄德聯(lián)合開發(fā)發(fā)，在切列波波維茨應(yīng)用，，運(yùn)行速度：：～90m/min規(guī)模：年產(chǎn)50－60萬噸退火技術(shù)的進(jìn)進(jìn)步冷軋產(chǎn)生加工工硬化，需要要由退火來消消除，產(chǎn)品的的微觀組織，，與退火工藝藝制度相關(guān)常規(guī)罩式爐退退火全氫保護(hù)罩式式爐退火連續(xù)退火新型感應(yīng)加熱熱連續(xù)退火鋼的冷塑性變變形鋼板在冷軋過過程中，由于于各種因素導(dǎo)導(dǎo)致的不均勻勻變形，使得得軋制時(shí)所施施加的變形能能有10%~15%以彈性能的形形式保留在鋼鋼板內(nèi)部，致致使鋼板產(chǎn)生生彈性畸變和和變形內(nèi)應(yīng)力力。內(nèi)應(yīng)力有有如下3種類型：宏觀內(nèi)應(yīng)力：即金屬材料料各部分變形形不均勻造成成的宏觀范圍圍內(nèi)相互平衡衡的內(nèi)應(yīng)力。。(0.1%左右)顯微應(yīng)力：也稱晶間應(yīng)力力。即晶粒或亞亞晶粒之間的的變形不均勻勻爾造成的在在晶?；騺喚ЬЯＶg保持持平衡的內(nèi)應(yīng)應(yīng)力。（1%～2%)晶格畸變內(nèi)應(yīng)應(yīng)力：即冷軋變形形過程中金屬屬內(nèi)部的晶格格發(fā)生畸變，，原子在晶格格中偏離其平平衡位置而生生產(chǎn)的內(nèi)應(yīng)力力。該應(yīng)力的的作用范圍很很小，只在幾幾百個(gè)到幾千千個(gè)原子范圍圍內(nèi)平衡。它它使強(qiáng)度和硬硬度提高、使使塑性和抗腐腐蝕能力下降降。是內(nèi)應(yīng)力力存在的主要要形式。加工硬化：金屬與合金經(jīng)經(jīng)受冷塑性變變形后，其組組織、結(jié)構(gòu)和和力學(xué)性能發(fā)發(fā)生明顯的變變化。在力學(xué)學(xué)性能方面表表現(xiàn)為強(qiáng)度、、硬度提高，，塑性、韌性性下降，這種種現(xiàn)象稱為加加工硬化。變形織構(gòu)：鋼板在冷軋變變成過程中，，隨著變形程程度的增加，，各晶粒的取取向大致趨于于一致。這種種由于變形的的結(jié)果而使晶晶粒具有擇優(yōu)優(yōu)取向的組織織稱為變形織織構(gòu)。鋼的冷塑性變變形退火的種類消除應(yīng)力退火火：也稱去應(yīng)力力退火。發(fā)生生回復(fù)過程，，用以消除應(yīng)應(yīng)力，防止開開裂。再結(jié)晶退火：也稱軟化退退火。發(fā)生再再結(jié)晶過程，，以提高塑性性、恢復(fù)變形形能力、使工工件能進(jìn)一步步變形。研究冷變形金金屬的回復(fù)和和再結(jié)晶的基基本規(guī)律，可可以了解和掌掌握兩類退火火過程發(fā)生的的變化，控制制和確定退火火工藝規(guī)范，，保證退火質(zhì)質(zhì)量，使鋼板板獲得所需要要的使用性能能。冷軋后的鋼板板加熱時(shí)，其其組織、性能能、應(yīng)力狀態(tài)態(tài)和變形儲(chǔ)能能均發(fā)生變化化。隨著溫度度的升高，晶晶粒形狀和大大小發(fā)生變化化，由變形伸伸長晶粒逐漸漸變?yōu)榈容S晶晶粒，之后晶晶粒尺寸逐漸漸增大，力學(xué)學(xué)性能（強(qiáng)度度、硬度、塑塑性）發(fā)生明明顯變化，某某些物理性能能（如電阻率率、密度）也也發(fā)生明顯的的變化。退火過程中發(fā)發(fā)生的主要過過程：第一階段：回回復(fù)第二階段：再再結(jié)晶第三階段：晶晶粒長大退火時(shí)組織性性能的變化加工硬化金屬屬材料在加熱熱時(shí)組織和性性能的變化再結(jié)晶退火時(shí)時(shí)組織性能變變化的條件冷軋變形后鋼鋼板加熱時(shí)發(fā)發(fā)生回復(fù)、再再結(jié)晶的變化化，有兩個(gè)方方面的條件：：即熱力學(xué)條條件和動(dòng)力學(xué)學(xué)條件。（１）變化的的熱力學(xué)條件件一切過程的發(fā)發(fā)生都遵循熱熱力學(xué)條件，，回復(fù)和再結(jié)結(jié)晶也不例外外。經(jīng)受冷軋軋變形的金屬屬，由于位錯(cuò)錯(cuò)增殖、空位位增加，以及及彈性應(yīng)力的的存在，導(dǎo)致致變形儲(chǔ)能DE增高，變形金金屬的熵變DS不大，TDS項(xiàng)可以忽略不不計(jì)，因而變變形金屬的吉吉不斯自由能能（DG=DH-TDS≈DE）升高，金金屬處于熱熱力學(xué)不穩(wěn)穩(wěn)定狀態(tài)，，有發(fā)生變變化以降低低能力的趨趨勢，變形形儲(chǔ)能即成成為發(fā)生回回復(fù)和再結(jié)結(jié)晶的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力。（２）變化化的動(dòng)力學(xué)學(xué)條件熱力學(xué)條件件決定冷軋軋變形的金金屬在加熱熱時(shí)有變化化的趨勢，，但實(shí)際能能否發(fā)生變變化還受動(dòng)動(dòng)力學(xué)條件件的制約。。變形金屬屬加熱時(shí)發(fā)發(fā)生的變化化通過空位位移動(dòng)和原原子擴(kuò)散進(jìn)進(jìn)行，而原原子擴(kuò)散的的能力以擴(kuò)擴(kuò)散系數(shù)D表示，擴(kuò)散散系數(shù)決定定于溫度，，有D=D0e-Q/RT的關(guān)系，式式中D0為擴(kuò)散常數(shù)數(shù)，Q為擴(kuò)散激活活能。由上式可以以看出，隨隨溫度升高高，原子擴(kuò)擴(kuò)散能力增增強(qiáng)，溫度度降低，擴(kuò)擴(kuò)散困難。。因此，冷冷軋變形后后，金屬在在室溫或低低溫狀態(tài)，，盡管熱力力學(xué)不穩(wěn)定定，但由于于原子不易易擴(kuò)散，變變化過程非非常緩慢，，對一些高高燃點(diǎn)的金金屬可以認(rèn)認(rèn)為基本不不發(fā)生變化化，只有提提高加熱溫溫度，增大大原子的擴(kuò)擴(kuò)散能力，，滿足動(dòng)力力學(xué)條件，，變化過程程才能發(fā)生生。退火時(shí)組織織性能的變變化回復(fù)回復(fù)過程的的特征冷軋鋼板在在較低溫度度下加熱時(shí)時(shí)發(fā)生回復(fù)復(fù)過程，其其特點(diǎn)如下下：回復(fù)過程中中組織不發(fā)發(fā)生變化，，仍保持變變形狀態(tài)伸伸長的晶粒粒；回復(fù)過程中中使變形引引起的宏觀觀應(yīng)力全部部消除，微微觀應(yīng)力大大部分消除除；回復(fù)過程中中一般力學(xué)學(xué)性能變化化不大，強(qiáng)強(qiáng)度、硬度度僅稍有降降低，塑性性稍有提高高，某些物物理性能有有較大變化化，電阻率率顯著降低低，密度增增大；變形儲(chǔ)能在在回復(fù)階段段部分釋放放，回復(fù)時(shí)時(shí)釋放儲(chǔ)能能在總儲(chǔ)能能中所占比比例不等，，某些研究究指出，在在高純金屬屬中僅占3%，但在某些些合金中可可至25%，甚至高達(dá)達(dá)70%.回復(fù)過程機(jī)機(jī)制回復(fù)過程所所發(fā)生的變變化與其內(nèi)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)構(gòu)變化有關(guān)關(guān)，這些結(jié)結(jié)構(gòu)變化的的形式取決決于溫度范范圍，因而而回復(fù)可分分為低溫回回復(fù)、中溫溫回復(fù)和高高溫回復(fù)三