酸洗板出问题的样子都差不多:发暗、发黑、摸上去发涩。但这两种毛病的调法是完全反的,判错了就是往错的方向拧,越拧越糟。欠酸洗要加时间、加温度、加浓度;过酸洗要减时间、降温度、加缓蚀剂。先分清是哪一种,后面的动作才有意义。
最省事的一招是擦。拿块干净白布或者白手套,在板面上使劲擦几下。布上见黑、有粉状物掉下来的,是欠酸洗,擦下来的就是没洗掉的氧化铁皮。布上干干净净、几乎擦不出东西的,多半是过酸洗,基体被腐蚀出来的粗糙麻面擦不出粉。(出处:《IF钢欠酸洗缺陷机理分析及对策》,胡华东、丁紫正、潘振华、王栋,山东钢铁集团日照有限公司,《金属世界》)这里要多说一句,网上资料在这点上讲得挺乱,有的把过酸洗也写成板面发黑。发不发黑不能当判据,擦出来有没有东西才算数。
盐酸除掉氧化铁皮靠三件事同时发生:直接溶解、氢气往外跑的时候把铁皮机械剥下来、原子氢把高价氧化物还原成容易溶的亚铁化合物。等氧化铁皮反应完了酸还在,下一个被咬的就是铁基体,这就是过酸洗,表面变成粗糙麻面,粗糙度比正常料大,轧起来铁屑量明显增加,乳化液系统跟着被污染。欠酸洗往另一个方向走,残留的氧化铁皮被压进基体,轧后板面呈暗色或者花脸状,重的压成黑斑,脱落的铁皮粘到轧辊上又变成辊印,一个缺陷带出下一个。
分清是哪一种,调参数才有着落。山东钢铁日照那条冷轧线给的酸液控制窗口很具体:1#酸槽自由酸浓度不低于 50 g/L、亚铁离子不高于 130 g/L、酸液温度 80~90℃;3#酸槽自由酸浓度不低于 160 g/L、亚铁离子不高于 30 g/L、温度 70~80℃;带钢在酸槽里的通过时间按不同厚度控制在 5~20 s。(出处同上,文中表 2)国内多数冷轧酸洗段用的是层流浅槽盐酸酸洗,四个酸槽、全长约 100m,酸液温度控制在 65~85℃,工艺段最高速度 200 m/min,1#酸槽前面配一台拉伸矫直机破鳞。(出处:科普中国“过酸洗”词条,引自李志峰等《酸洗缓蚀剂在钢铁生产中的应用研究》,《山东冶金》1998 年第 4 期)
亚铁离子这件事容易被忽略,也挺反直觉。新配的纯酸洗得并不快,反应要等 FeCl2 攒到一定量才被激活。攒过头就走向反面:随着氯化亚铁浓度上升,酸洗时间先是缩短,在比饱和浓度低 4%~8% 的位置达到最快,之后又急剧拉长,到饱和浓度时酸洗时间最长。硅钢常化酸洗机组的经验数据是 1#酸槽铁盐控制在 80~125 g/L 效果最好,到了 125~145 g/L 就接近饱和,温度一低还会析出氯化亚铁结晶。(出处:《冷轧硅钢浅槽紊流酸洗工艺改进及质量控制》)所以亚铁高了光往里补新酸没用,得排废酸。
出现欠酸洗,调整是有先后的,别一上来就加酸。先降工艺段速度,比如先降 20%;降了还欠,再升酸液温度;温度上去还不够,最后才动浓度。出现过酸洗就反过来,降浓度、降温、减少喷射量,更省事的是加缓蚀剂,让它在基体表面形成保护膜压住铁的溶解,同时不拖慢氧化铁皮的溶解。选的缓蚀剂对不对,就看这两条能不能同时成立。
真要判废或者跟供方掰扯,得落到缺陷深度和影响面积上,形容词不作数。GB/T 14977《热轧钢板表面质量的一般要求》把表面不连续按深度分档,配合影响面积决定要不要修整,其中裂纹、结疤和拉裂因为有一定深度和锐度,不论深度和数量一律要修整。(出处:GB/T 14977,现行版本)薄规格冷轧料多数按产品标准或者合同约定的表面等级走,这一条签合同时要写进去,别指望默认值。
给几条能直接落到现场的。每班记三个数:自由酸浓度、亚铁离子浓度、酸液温度,只记浓度不记亚铁等于没记。酸洗槽内带钢垂度要盯住,垂度小、带钢没完全浸进酸液,浪大的位置就漏洗,欠酸洗经常出在带钢头尾段和两侧边缘。热轧来料的板形别指望酸洗段能救,镰刀弯和浪形严重的料进去之前先过好拉矫。停机再启动那一段料单独盯,停车斑和过酸洗都出在这个时间段。把这几样数记稳了,下次再碰上发暗发黑,不用猜。
常见问题(FAQ)
问:欠酸洗和过酸洗最直观的区别是什么?
答:用干净白布用力擦板面。布上有黑灰、有粉状物脱落的是欠酸洗,擦不出东西的是过酸洗。板面颜色深浅不能作为判据。
问:酸洗亚铁离子浓度高了,补新酸有用吗?
答:没用。亚铁离子接近饱和时补新酸无法恢复酸洗速度,必须排掉部分废酸再补新酸。参考区间是 1#酸槽控制在 80~125 g/L。
问:出现欠酸洗,先调哪个参数?
答:先降工艺段速度(可先降 20%),仍欠酸洗再升酸液温度,最后才提高酸液浓度。这个顺序反过来容易诱发过酸洗。
问:酸洗后正常表面应该是什么颜色?
答:带钢经酸洗、水漂洗和干燥后,表面应呈灰白色或银白色。出现发暗、发黑、粗糙麻面都说明酸洗质量异常。
问:过酸洗的料还能不能挽回?
答:基本不能。过酸洗属于基体被腐蚀,延伸性大幅下降,轧制中容易断裂、破碎、跑偏和粘辊,通常只能判废或降级使用。
问:欠酸洗为什么总出现在带钢头尾和两侧边缘?
答:头尾和边部在热轧卷取时冷却速度不同,氧化铁皮结构和厚度不均;加上板形浪形导致局部没有完全浸入酸液,形成漏洗。
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