CN102337547A - 一种热轧双相不锈钢板的酸洗方法 - Google Patents

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Abstract

一种热轧双相不锈钢板的酸洗方法，采用双混酸酸洗，在预酸洗和最终酸洗段均采用HNO3+HF混合溶液进行酸洗；其中，在预酸洗阶段，预酸洗液：HNO3，140～180g/l；HF，80～100g/l；酸中金属离子含量：5～40g/l；在最终酸洗阶段，最终酸洗液：HNO3，200～280g/l；HF，55～75g/l；酸中金属离子含量：5～40g/l；钢板经过预酸洗和最终酸洗工艺段的时间是11.3～34分钟。本发明可以将每块钢板的在线酸洗节奏时间缩短至10min以内，大幅度提高了生产效率，酸洗表面质量满足现场和用户要求，钢板在辊道上连续前进，无需来回摆动，并且省去了专门的钝化处理工序，显著降低了生产成本。

Description

一种热轧双相不锈钢板的酸洗方法
技术领域
本发明涉及不锈钢酸洗技术领域，涉及一种热轧双相不锈钢板的酸洗方法。
背景技术
不锈钢酸洗就是使用酸溶液对表面带有氧化皮的不锈钢进行表面酸化学处理，去除不锈钢表面在高温热加工过程中形成的氧化层和贫铬层，并同步钝化，形成无氧化层残留，以及白亮的表面状态。
在不锈钢产品中，以304、316和321等300系不锈钢的酸洗最具代表性。300系不锈钢均为单相奥氏体不锈钢，由于其含有较多的Cr、Ni、Mo、Ti等合金元素，使得其在热加工过程中形成的氧化皮的组成和结构与碳钢明显不同，除了常见的Fe的氧化物以外，还含有FeCr2O4尖晶石及Cr、Ti等元素的氧化物，不容易酸洗，因而一般采用多步酸洗或者电解+混酸酸洗的工艺。
而以S31803(022Cr22Ni5Mo3N)和S32304等为代表的热轧双相钢板，其组织为铁素体+奥氏体构成，由于其Cr、Ni等合金元素的含量较300系不锈钢更高，表面氧化层致密并具有更好的耐腐蚀性能，因此酸洗更为困难，酸洗工艺也更为复杂。
典型的双相不锈钢酸洗的主要工艺流程为：抛丸→预水冲洗→酸洗→最终水清洗→风幕吹扫、烘干。
其中，酸洗工艺段又包括预酸洗、水冲洗、最终酸洗及钝化等过程。预酸洗和最终酸洗决定了酸洗表面质量和酸洗时间，而其中最关键的就是预酸洗溶液和最终酸洗溶液的成分及配方。
目前，国内外知名企业采用的双相不锈钢酸洗工艺主要有三种，相应的工艺过程和酸液成分如表1所示。
表1典型双相不锈钢酸洗工艺与酸液组成
工艺1在预酸洗和最终酸洗阶段都采用HCl+HF溶液，此工艺酸洗过程中不产生NOx，减少了污染，但酸洗速度太慢，每块板在线酸洗节奏时间大约需要28～30min，在酸洗过程中放氢也较多，氢进入钢中可能导致材料性能变差。
工艺2采用HNO3+HF进行预酸洗，然后在酸洗后采用HNO3进行钝化。此工艺的特点是将酸洗和钝化功能分开进行，但酸洗过程中要将钢板在辊道上来回摆动，每块板在线酸洗节奏时间大约需要酸洗18min，时间依然较长。
工艺3采用H2SO4进行预酸洗，然后用HNO3+HF进行最终酸洗。采用H2SO4预酸洗也可以减少NOx的生成，降低气体污染，但在预酸洗阶段要求使用新酸，酸洗温度高，并且要求酸洗液中保持较低的金属离子含量，比较难以控制。采用此工艺酸洗，酸洗速度较慢，钢板需要在辊道上来回摆动，每块板在线酸洗节奏时间大约需要酸洗25min。
发明内容
本发明的目的在于提供一种热轧双相不锈钢板的酸洗方法，热轧钢板双相不锈钢即S31803(022Cr22Ni5Mo3N)和S32304，该酸洗方法可以大幅度缩短酸洗时间，因而钢板无需在辊道上来回摆动，实现钢板在线连续酸洗。
为达到上述目的，本发明的技术方案是：
一种热轧双相不锈钢板的酸洗方法，采用双混酸酸洗，在预酸洗和最终酸洗段均采用HNO3+HF混合溶液进行酸洗；其中，在预酸洗阶段，预酸洗液：HNO3，140～180g/l；HF，80～100g/l；酸中金属离子含量：5～40g/l；在最终酸洗阶段，最终酸洗液：HNO3，200～280g/l；HF，55～75g/l；酸中金属离子含量：5～40g/l；钢板经过预酸洗和最终酸洗工艺段的时间是11.3～34分钟。
进一步，本发明的热轧双相不锈钢板的酸洗方法，首先将钢板表面进行抛丸处理，然后将钢板经辊道送入预水冲洗段，钢板水冲洗后进入预酸洗段进行预酸洗，钢板的运行速度保持在1～3m/min，酸液温度控制在45±5℃，出预酸洗段后钢板直接进入水冲洗段，出水冲洗段后钢板进入最终酸洗段进行酸洗，钢板的运行速度保持在1～3m/min，酸液温度控制在45±5℃，钢板出最终酸洗段后进行最终水清洗，然后风幕吹扫、烘干，完成酸洗。
本发明采用双混酸酸洗工艺，在预酸洗和最终酸洗段均采用HNO3+HF混合溶液进行酸洗。与已有酸洗工艺不同的是：
在预酸洗阶段，采用较低浓度HNO3+较高浓度HF混合酸液配比，主要目的是去除大部分破碎的残留氧化物；与已有酸洗工艺比较，比HCl+HF酸洗工艺去除残留氧化物的量多，也比H2SO4酸洗工艺去除残留氧化物的量多，这主要是采用HNO3+HF混合溶液，由于HNO3具有氧化性，可以提高HF的浓度，增强了腐蚀能力。采用HCl+HF混合溶液，要提高HF浓度，就要在该混合溶液中添加H2O2，则成本上升，因此提高HF浓度受到限制。采用H2SO4溶液，H2SO4浓度在300g/l左右，温度在70℃左右，H2SO4容易蒸发，腐蚀能力降低，且酸洗工艺不稳定。
在最终酸洗阶段，采用较高浓度HNO3+较低浓度HF混合酸液配比，目的是去除剩余的氧化物、重整钢板表面并完成对酸洗后钢板表面的钝化。与已有酸洗工艺比较，比HCl+HF酸洗工艺去除残留氧化物的量多，钝化效果好，也比单纯的HNO3钝化工艺多了腐蚀的功能，这主要是采用HNO3+HF混合溶液，合理设计HF的浓度，增强了腐蚀能力，也利用了HNO3的氧化性，钝化效果好。采用HCl+HF混合溶液，要提高HF浓度，容易过酸。采用HNO3溶液，溶液温度较低，是单纯的钝化工艺，溶液中没有HF，也缺少了腐蚀能力。
本发明的有益效果
本发明采用双混酸酸洗工艺，对S31803(022Cr22Ni5Mo3N)和S32304热轧双相不锈钢板进行酸洗，可以将每块钢板的在线酸洗节奏时间缩短至10min以内，大幅度提高了生产效率，酸洗表面质量满足现场和用户要求，钢板在辊道上连续前进，无需来回摆动，并且省去了专门的钝化处理工序，显著降低了生产成本。
附图说明
图1为本发明实施例1即S31803双相不锈钢热轧钢板酸洗后照片。
图2为本发明实施例2即S31803双相不锈钢热轧钢板酸洗后照片。
图3为本发明实施例3即S32304双相不锈钢热轧钢板酸洗后照片。
具体实施方式
下面通过具体的实施例来进一步说明本发明的方法与效果。
实施例1：S31803双相不锈钢热轧钢板的酸洗
钢板厚度10mm，宽度2000mm、长度8000mm。
钢板表面抛丸后经辊道送入预水冲洗罩(段)，然后进入预酸洗罩(段)进行预先酸洗，预酸洗液成分为：HNO3 140g/l，HF 80g/l，金属离子含量25g/l，温度45℃。预酸洗后钢板进入水冲洗段，出水冲洗段后钢板进入最终酸洗罩(段)酸洗，酸液成分为：HNO3 200g/l，HF 55g/l，酸中金属离子含量25g/l，温度45℃，最终酸洗后进行最终水清洗、风幕吹扫、烘干。钢板以1m/min的速度在辊道上连续前进，每块板在线酸洗节奏时间为10min，钢板表面氧化皮完全洗净，如图1所示。
实施例2：S31803双相不锈钢热轧钢板的酸洗
钢板厚度10mm，宽度2000mm、长度8000mm。
钢板表面抛丸后经辊道送入预水冲洗罩(段)，然后进入预酸洗罩(段)进行预先酸洗，预酸洗液成分为：HNO3 180g/l，HF 100g/l，金属离子含量40g/l，温度50℃。预酸洗后钢板进入水冲洗段，出水冲洗段后钢板进入最终酸洗罩(段)酸洗，酸液成分为：HNO3 280g/l，HF 75g/l，酸中金属离子含量40g/l，温度50℃，最终酸洗后进行最终水清洗、风幕吹扫、烘干。钢板以2m/min的速度在辊道上连续前进，每块板在线酸洗节奏时间为5min，钢板表面氧化皮完全洗净，如图2所示。
实施例3：S32304双相不锈钢热轧钢板的酸洗
钢板厚度10mm，宽度2000mm、长度8000mm。
钢板表面抛丸后经辊道送入预水冲洗罩(段)，然后进入预酸洗罩(段)进行预先酸洗，预酸洗液成分为：HNO3 165g/l，HF 85g/l，金属离子含量30g/l，温度40℃。预酸洗后钢板进入水冲洗段，出水冲洗段后钢板进入最终酸洗罩(段)酸洗，酸液成分为：HNO3 220g/l，HF 60g/l，酸中金属离子含量30g/l，温度40℃，最终酸洗后进行最终水清洗、风幕吹扫、烘干。钢板以2.5m/min的速度在辊道上连续前进，每块板在线酸洗节奏时间为4min，钢板表面氧化皮完全洗净，如图3所示。

Claims (2)

1.一种热轧双相不锈钢板的酸洗方法，采用双混酸酸洗，在预酸洗和最终酸洗段均采用HNO3+HF混合溶液进行酸洗；其中，在预酸洗阶段，预酸洗液：HNO3，140～180g/l；HF，80～100g/l；酸中金属离子含量：5～40g/l；在最终酸洗阶段，最终酸洗液：HNO3，200～280g/l；HF，55～75g/l；酸中金属离子含量：5～40g/l；钢板经过预酸洗和最终酸洗工艺段的时间是11.3～34分钟。
2.如权利要求1所述的热轧双相不锈钢板的酸洗方法，其特征是，首先将钢板表面进行抛丸处理，然后将钢板经辊道送入预水冲洗段，钢板水冲洗后进入预酸洗段进行预酸洗，钢板的运行速度保持在1～3m/min，酸液温度控制在45±5℃，出预酸洗段后钢板直接进入水冲洗段，出水冲洗段后钢板进入最终酸洗段进行酸洗，钢板的运行速度保持在1～3m/min，酸液温度控制在45±5℃，钢板出最终酸洗段后进行最终水清洗，然后风幕吹扫、烘干，完成酸洗。
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