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推拉式酸洗线工艺培训教程1 酸洗车间作用我厂一期建设共分四条线：酸洗。 冷轧、镀锌和彩涂。 热轧板卷（0.8-4.0,580-1680mm） 140万吨 60万吨 65万吨连续酸洗线 单机架冷轧 30万吨 15万吨 酸洗商品卷 30万吨 连续镀锌线 30万吨 冷轧商品卷 镀锌商品卷 连续彩涂线 彩涂商品卷从上图能够看出冷轧厂全部商品板卷首先全部要进行酸洗处理，酸洗生产线即是酸洗商品卷最终一道工序，又是其它生产线第一道工序。2 酸洗机组技术进步和常见酸洗形式21 酸洗机组技术进步211湍流式酸洗 60年代以前冷轧原料除鳞关键是用硫酸酸洗。这种方法废酸不能完全回收，钢损耗也较大。1959年奥地利鲁特纳发明了盐酸酸洗废液再生方法，盐酸能够完全回收，产生铁粉也可做高级磁性材料，这么盐酸酸洗法成为成本低、酸洗带钢表面质量好工艺而得到普遍发展。这时酸洗槽由深槽逐步发展为浅槽。1983年原西德MDS企业开发出湍流式酸洗新技术。其特点是将酸洗液送入很窄酸洗室槽缝中，使酸洗液在带钢表面上形成湍流状态。这种工艺已不存在深槽概念，带钢在一条很窄沟槽中运行并处于张力状态，酸流动方向和带钢运行方向相反。这种酸洗技术提升了酸洗效率，改善了酸洗质量。一样酸液温度及带钢条件，湍流式机组功效和传统深槽、浅槽机组3种传统酸洗方法比较见表1-14。 自从80年代推出湍流酸洗以来，浅槽湍流酸洗机组因其造价低、酸洗事故处理时间短而很快发展起来。原西德波鸿、澳大利亚BHP、日本住友金属、日本和歌山、日本神钢加古川冷轧厂、比利时西格马企业等于1986-1990年前后建成并投产了湍流酸洗机组。这种机组年产量从60万t发展到最大达250万t。212机械除鳞法 工序边疆化造成复合除鳞技术发展。在传统化学酸洗基础上增加了机械方法除鳞。机械除鳞法有：反复弯曲法、轧制法、喷丸法、NID法及APO法等。 NID法（用高压水喷铁砂浆除鳞法）是1973年日本石川岛播磨企业开发，其原理是将铁砂送入高压水流，经过扁缝式喷嘴，形成铁砂流充满钢带横向表面。新日铁八幡厂一号酸洗机组改造即在机组入口处增设了延伸率高达3%-7%PV轧机进行破鳞，并采取一NID机械除鳞装置。 改造后除鳞速度由180m/min提升到250m/min，而且用NID机械除鳞装置替换酸洗槽及回收放心酸系统，能够节省投资。NID法在日本东芝（横滨）电气企业、川崎水岛工厂，和美国、德国、法国等均得到了实际利用。中国昆明工学院将喷嘴除鳞技术应用于窄带钢除鳞，使用效果很好。重钢四厂新华通讯社轧车间用10MPa以上高压水将浓度在60%以上烧结用铁粉浆中喷出，在空中形成高能量水锤打到钢表面上，取得了很好除鳞效果。用喷浆法替换过去喷丸法，吨钢成本降低5倍。 也可将喷砂除鳞和酸洗除鳞联合使用，如硅钢片厂70%靠喷砂除掉铁皮，30%用盐酸洗掉铁皮。这种复合式工艺技术也是可行。1989年原苏联切列流维茨厂建成并投产了连续研磨除鳞（APO）生产线。该生产线可处理厚度为1.6-4.0mm、宽度为900-1550mm、抗拉强度达650MPa碳素钢和低合金钢带钢，最大线速度为90m/min，年产量达50-60万t。因为不使用酸，处理了因用酸而引发一系列生态问题，尤其对不锈钢处理，尤为优越。这种方法就用范围广、生产成本低。 机组由通用开卷机、焊接机、活套装置、拉伸矫直机、3个串联APO研磨仓和卷取机组成。设在APO仓前拉伸矫直机使钢带产生5%以上伸长量，使鳞皮破裂及部分脱落，然后经过APO仓，在冷模铸造小颗粒磨料研磨下实现除磷。磨料是100-500um磁性冷铸片状颗粒，在外力作用一被压入带钢表面，同时磨料一起从工作仓运往分离系统。在那里，5-15um细鳞皮从磨料中分离出来，纯磨料又被送回研磨仓。磨料使用2-3个月以后更换。 该厂各工段在很大程度上封闭和防尘，还安装了除尘系统。喷浆除鳞（NID）、APO研磨除鳞等新机械除鳞法，含有投资省、生产成本低、污染小等优点，所以有宽广发展前途。它即可单独完成带钢除鳞，也能够和酸洗联合除鳞，以回想除鳞速度，所以也适适用于已经有酸洗线改造，尤其对合金钢和有色金属除鳞，机械法比酸洗法含有更大优势。213推式酸洗 推式酸洗机组是靠开卷机和各处夹送辊将钢带向前推进，当带钢头部被卷取机咬入后，带钢被拉着进行酸洗，故正确地说，应称之为推拉式酸洗。它有以下优点： （a）机组设备简单、投资省。因为它没有焊机及入、出口活套装置，所以设备组成简单，机组长度可缩短，减小占地面积，节省基建投资。 （b）生产品种多、适应性强、不锈钢、高碳钢、碳结钢，有色合金等材擀热轧带钢均可酸洗，对带钢厚度适应范围也大，通常连续酸洗机组带钢厚度不超出7mm，而推拉机组能够提升到10-12mm。（c）工艺操作简单，生产工人比连续式少三分之一。 它最大不足是没有焊接机，不能为后工序拼卷以增加卷重，但热轧卷重增大，也已对此给以填补。推式机组工艺速度低，产量低，但只要酸配置必需检测仪表及自动控制装置，进行高速酸洗是完全可行。美国格瑞钢企业、德国布德鲁斯特殊钢厂机组速度已达成120m/min，中国益昌薄厂推式酸洗机组速度已达120-180m/min。鲁斯纳企业一条工业性推式酸洗试验机组，其最在工艺速度可达200m/min，年产量为100万t。214激光焊机采取 焊机是酸洗设备中很关键设备，它好坏不仅影响酸洗生产，而且影响其它工序生产。为此除不停完善改善闪光焊机外，一些工厂还安装了激光焊机。闪光焊机适合于低碳钢、低合金钢、低硅钢，激光焊机适合于高碳钢、合金钢、电磁钢板、不锈耐热钢板。从焊拦时间看，二者相差不多，激光焊机热影响区小于闪光焊机。激光焊机设备造价虽略高，但机组生产品种多。通常还可同时采取两种焊机，如日本川崎企业水岛工厂2号酸洗线及千叶厂4号酸洗线，在入口段保留原有闪耀焊机，并增设了激光焊机，并依据生产品种交替使用，其焊缝轧住率两种焊机基础相当。这对于高碳钢、硅钢、合金钢来说相当不易，水平很高。22常见酸洗形式在冶金工厂中，带钢酸洗设备有三种形式，即半连续式酸洗（推拉式酸洗）机组、连续卧式酸洗机组和连续塔式酸洗机组。221半连续酸洗机组半连续酸洗机组也称推式（或推拉式）酸洗机组。它工艺过程是：带钢板卷经开卷以后，随之进入矫直机矫直带钢，以确保带钢顺利经过机组，被矫直带钢经酸洗槽内酸液除掉其表面氧化铁皮；随即进入清洗槽，以除去带钢自酸槽中带出残酸，再经热风烘干装置将其表面烘干，最终经过剪边、切掉头尾舌头并在卷取机上卷成带钢卷。半连续酸洗机组因为它没有头部剪切机、除鳞机（或拉矫机）、焊接机、活套车（或活套坑）等设备，而且输送辊道和拉料辊数目也比连续酸洗机组少得多，机组机械设备压缩到了最低程度，所以它造价比较廉价。同连续酸洗机组比较，半连续酸洗机组设备简化，大大地缩短了机组长度，降低了占地面积，提升了机组生产率，并简化了操作同时生产带钢品种也较多。所以半连续酸洗机组在一定程度上得到推广。半连续酸洗机组关键缺点是不能并卷。所以，对于采取小卷重板卷冷轧厂不推荐这种机组。最终陆续兴建热连轧机，所生产热轧板卷重量可达15-40t，冷轧之前不再需要并卷，在此条件下，当冷轧厂生产能力不大或中等时，能够采取半连续酸洗机组。222连续卧式酸洗机组这种酸洗机组所以被称为连续，是因为带钢连续地经过盛有酸溶液酸洗槽。为了使过程连续将后一卷带钢端头和前一卷带钢尾端焊接起来，再从酸洗槽经过，待带钢卷到一定重量，切断带钢，并把卷成带卷卸下。连续酸洗机组依据工作性质可分为3部分或称3段。其中，上料、拆卷、破碎带钢表面氧化铁皮、矫直、切头切尾、焊接、光整为原料准备段；拉矫、酸洗、漂洗、烘干为酸洗工艺段；剪边、涂油、卷取及卸下带钢卷为酸洗成品段。连续酸洗机组3段，也可根据带钢运行方向，称之为头部、中部、尾部。因为机组各段工作性质特殊性和工作速度上差异，所以要将这3段紧密地联络起来，实际上这是不可能。为了确保各段工作独立性，满足酸洗段连续运行，特在机组每两段之间各设置一个活套车，以贮备一定数量带钢。带钢储量是不固定，在带钢（上料），卸下带钢卷（卸料）及生产期间内，贮备量会增大或降低。223连续塔式酸洗机组连续塔式酸洗机组，就是带钢连续在立式塔中运行时，将热盐酸溶液喷射到带钢表面上，以去除带钢表面氧化铁皮酸洗方法。带钢在塔内由下而上，然后再由上而下运行一个往返，或多个往返，形成所谓单套塔、双套塔和多套塔等型式，通常采取单套酸洗塔或双套酸洗塔，单套塔许可高度较高，双套塔通常全部在30m以下。塔式连续酸洗机组也有一系列缺点。a、 是中产有一个高高酸洗塔，桥式吊车无法经过，使生产部分设备和和身维修不太方便，这么就增加了停车检修时间；b、 塔内带钢对中比较复杂，尤其是有镰刀弯带钢，而且塔越高，对镰刀弯要求也越高；c、 带钢在塔内断带时，重新穿带比较困难；d、 带钢在较高塔内运行时，往往会产生较大摆动，有时还会打坏喷酸喷嘴。3 原材料、产品、有效作业时间及产量31 原材料我厂使用原材料是热轧薄板厂生产热轧板卷,厚度为0.84.0mm,宽度为8501680mm钢种为CQ,DQ,HSLA.它成份及卷取温度等等对酸洗效果,酸洗时间起到了决定性影响.热轧薄板厂通常采取三高一低轧制制度,即:热轧前将板坯加热到1200度高温,使AlN全部溶解,再延长加热时间通常为2.5小时,粗轧开轧温度大于1150度,并要求连轧开轧温度为1000摄氏度,同时确保终轧温度在860890度左右,轧完后急冷至600度以下卷取,其关键思想是使AlN以过饱和状态溶解在钢中,也就是说对于不一样钢板,它卷取温度关键取决于它成份. 我厂原料材质和卷取温度以下: CQ 550610 DQ 550650 HSLA 550650 因为成份和卷取温度不一样在带刚表面产生氧化物结构和厚度也就不一样,所以酸洗时间也就不一样,我厂不一样品种酸洗时间为: 卷取温度为580度钢卷 18秒 卷取温度为610度钢卷 20秒 卷取温度为650度钢卷 23秒32 产品 酸洗线年产140万吨酸洗卷除65万吨直接作为商品卷外,其它大部分供冷轧作为原材料,对于冷轧而言酸洗板卷几何尺寸.残余氯离子含量和表面光洁度等等直接制约了冷轧后薄板质量原材料和成品参数见下表原材料(入口)产品(出口)产量1,468,400吨/年1,417,000吨/年材质CQ,DQ,HSLACQ,DQ,HSLA最大屈服强度350Mpa350MPa最大拉伸强度610Mpa610MPa卷取温度550-610/CQ 550-650/ DQ,HSLA钢卷头尾超标10m钢板厚度0.8-4.0mm0.8-4.0mm钢板宽度8501680mm8201680mm卷径762mm610/508mm最大钢卷外径2025mm1950mm最小钢卷外径1000mm1000mm最大卷重30吨29.7吨最大单重18kg/mm18kg/mm平均单重16kg/mm16kg/mm实施标准JIS G3131/CQ,DQ JIS G3135/HSLA平整度150I.U.塔型50mm/全卷 10mm/两层间楔型45m/操作侧及驱动侧间氯化铁残留量1.5 mg/单侧涂油量.052.5g/单侧33 产品纲领厚度(mm)宽度(mm)累计82010301,0301,1301,1301,2301,2301,3301,3301,4301,4301,5301,5301,680（%）0.81.00.691.393.821.107.001.01.53.824.8613.0911.699.415.154.9853.001.52.01.492.223.032.445.003.881.9420.002.03.01.232.001.172.502.652.4512.003.04.50.431.391.801.761.860.768.00累计(%)6.0010.1323.3318.218.6713.5410.13100.钢种百分比(%)CQ60DQ30HSLA10累计10034 有效时间和工厂产量产量（能力）计算和其后表是以用户询价书中产品纲领为基础，是初步考虑。依据达涅利经验连续酸洗线每十二个月需要10天、每2周需要16小时停车维修时间。计算加工时间时，考虑到了以下假设 卷取温度610CQ钢生产60% 卷取温度650DQ钢生产30% 卷取温度650HSLA钢生产10% 在生产线出口100%钢卷不分卷日历时间8,760h/y年停车维修时间(10d/y)240h/y计划维修(16h/2周或8h/周-51周/年)408h/y可利用工作时间(达涅利经验)8,112h/y 用户额外要求年维修时间(10d/y)240h/y用户额外要求非计划停车维修时间300h/y可用工作时间7,572h/y1,417,000t/y加工时间5,903h生产效率90%速度因数90%要求运行时间7,287h额外维修或额外产量可利用时间285h/y345 金属损失率金属损失 3.5%组成为： 酸损 0.4% 头尾 810m 切边 共20mm （5070%产品切边）4 我厂酸洗工艺特点概括地说，该生产线为3段式连续酸洗生产线，含有备用漂洗槽和5段式漂洗，装备有1台闪光对焊机、1台破鳞机、1台转塔式切边剪、1台平整机、1台涂油机、和3个用于连续操作活套。出口段活套设计成能够配置1台卷取机活套能力，并预留出增上连轧机组而增大出口活套储存能力空间。中间活套设计成含有更换平整机工作辊而酸洗段不需停车、仅降速；在未来，当切边剪转动时，不需酸洗段停车储存能力。这种配置，在卷取机卸卷时，带钢不会停在平整机内，所以会避免因平整机停车而在带钢上造成压痕。在这种概念下，可在低操作和维修费同时取得优化公差。经过安装一套自动快速换辊系统可大幅度地降低平整机停车时间，从而提升效率。除上述以外，该生产线发展有一个优化方案，经过增设一组在线连轧机组工厂可得到深入提升，该生产线安装有焊机，其焊接焊缝含有轧制性。中间活套已经含有增上连轧机组正确尺寸，出口活套也有增加储量空间。41入口段从步进梁开始包含开卷机、闪光焊机、入口活套等一直到破鳞机前（不包含破鳞机）为入口段。钢卷在生产线入口侧装载到步进梁上。入口操作人员验证输入钢卷。步进梁最终一个位置为一个鞍架辊，在这个位置上操作人员去除钢卷捆扎带。在鞍架辊后有两个测量站，测量钢卷宽度和外径是为了自动地将钢卷装到开卷机上，并在开卷机上和鞍架辊上对中钢卷。达涅利提供入口段配置有2台开卷机。和传统含有处理器方案相比，这个方案含有下列优点：a 钢卷头部准备和尾部超厚部分切除依据预示进行。这种方法入口循环时间短、活套长度降低、所需空间降低、投资费用（和生产线长度相关）降低。替换为要求有处理钢卷头部准备站处理器方案，就表示焊接前尾部剪切必需在线进行，其结果为入口循环时间加长。b 配置2台开卷机确保了生产线高效率，实际受骗一条开卷线上设备出现故障时，使用另一条开卷线即使速度降慢也能继续生产。替换为配置处理器方案，假如入口段出现故障，生产线必需停下来，只有在故障排除后才能再开始生产。c 在一条生产线上配置2台开卷机进行开卷，头部穿带至剪，依据预示切除超厚部分：在这些操作期间假如出现故障，操作人员有时间修理它，而不用生产线停车，或降低酸洗段速度。处理器配置方案就不这么灵活，在穿带和剪切阶段出现任何故障就表示入口循环时间增加。d 处理器配置方案入口段所需设备数量比2台卷取机方案所需要少。不过第一个方案机械复杂，所以两个方案投资费用相当。生产线运行期间优势显著地处于2台卷取机方案一边。目前一钢卷由第一台开卷机打开和处理时，下一个钢卷就被装到了第二台开卷机上。带钢穿过矫平机抵达剪处进行头部准备。带钢向上穿至转向夹送辊，在这里两条开卷线汇合到一起。目前一卷完了时，在剪处切掉超厚带钢，开始焊接连接钢卷。焊接循环期间在剪处切除刚刚完了钢卷尾部。一台焊机连接头尾以确保连续酸洗。焊机能够焊接出可在可逆冷轧机（假如酸洗线生产钢卷是由2个入口钢卷合并）和未来连轧机组中轧制焊缝。为了降低总投资我们提供含有较低外形设计带钢活套以使厂房高度降到最小值。这是由达涅利首先发展，并被实践验证过，已经应用了十多年了设计。在焊接阶段入口活套将带钢喂入酸洗段。在平整机更换工作辊期间中间活套存放来自于酸洗段带钢。在切边剪宽度调整、钢卷脱尾和卷取机卸卷期间，出口活套存放来自于酸洗段带钢。而出口活套使连轧机组速度独立于酸洗线速度。假如不正确处理，可能会有两个潜在问题出现： 隔离臂高速动作而产生过分震动 带钢跑偏达涅利采取其专利凸轮机构和隔离臂结合和分离方法处理了第一个问题。该机构许可隔离臂平稳地加/减速，所以消除了其运转开始和结束时动力冲击。深入地来说，为了优化活套车安全速度和实践水平设计了这个系统。达涅利依据其在高速酸洗线经验经过在合适位置设置纠偏装置来优化带钢运行轨迹。达涅利设计提供破鳞机是经过实践验证，在世界范围内有很多实例，比如LTV、Dofasco、Sollac、安丰、Crorus和Stahlwerke Bremen。它配置有2个矫平辊盒和一个抗横向弓起辊盒。在正常条件下，使用一个矫平辊盒另一个备用。在高屈服强度/薄规格材料极端条件下同时使用2个矫平辊盒。本设备确保氧化铁皮均匀破裂和提升带钢板形，这两方面对于高速酸洗来说是必需。42 工艺（酸洗）段从破鳞机开始包含酸洗、漂洗、中间活套等一直到平整机前（不包含平整机）为工艺段421酸洗段用于去除热轧钢材氧化铁皮。达涅利发展了高速Turboflo酸洗技术，取得了美国专利，提供了一个高速度带钢酸洗最好方案，关键原因是该技术中只有带钢速度才能影响酸液动力能（紊流度）。每个酸洗槽全部分成多个紊流单元，利用带钢速度带起紊流并确保从酸槽入口到出口酸洗均匀性。高带钢速度会产生高紊步骤度达成最大酸洗反应。低带钢速度将自动地降低酸液紊步骤度和酸洗反应。达涅利高速Turboflo酸洗系统含有下列优点：a. Turboflo能够以高达400m/min速度酸洗薄规格带钢（0.7/0.8mm），无需维修。因为这个系统为浅槽，酸洗线从头至尾笔直。其它系统，带钢将在酸液上方运行。b. Turboflo提供了最短酸洗系统，满足用户酸洗线建设要求。c. 因为酸洗槽内酸液量少，在任何状态下整个酸槽能快速排空。d. 因为没有悬垂度控制张力要求，整个酸洗段可采取高张力，从而取得很好带钢运行轨迹，降低总电力要求。e. Turboflo含有很好热力效果，可保持新鲜热酸液一直和带钢表面接触。f. Turboflo配置了从酸槽到酸槽隔离设施。g. 独一无二槽盖设计消除了因为高速度造成奔向酸槽出口酸液涌浪。h. 特殊槽盖设计能够捕捉因为高带钢速度造成酸液涌浪，再循环这些酸液增强紊流度。这使得采取高带钢酸洗速度和形成高酸液紊流度成为了可能。i. Turboflo消除了因为高速度操作而产生酸液大涌浪。其结果是挤干辊处没有了高液体压力，从而挤干辊密封可大大简化，维修量可大幅度地降低。酸洗效果可经过自动化和顺从每个酸洗槽出、入口所提供酸液动力而进行适宜预定进行控制。同时酸液温度可提升或降低，比如因为酸液产生动力能过高或状态欠佳降低温度能够起到赔偿作用。422漂洗段优点： 漂洗效率高 水消耗最少 操作环境良好该漂洗段由下列部分组成： 最终一个酸洗槽和漂洗段间一个预漂洗单元 5段式梯流漂洗槽漂洗在漂洗水梯流流量达成700升/小时状态下可生产出带钢表面盐酸离子浓度小于1.5mg/m2产品。4个梯流漂洗段设计为高压漂洗，以确保带钢上固体附着物，比如铁颗粒、碳、碳化物等少于50mg/m2。另外，我们在漂洗段上游设计了喷射梁，将每小时2500升水喷射到带钢上，方便降低进入漂洗段FeCL2量。423 酸洗比较下面图显示了现在在市场上采取不一样酸洗系统，提供下面简单描述供你参考：a 深槽酸洗线：深槽酸洗线经典特征是酸流动最小，其结果是在带钢上有很高层流边界层。b 浅槽酸洗线：在浅槽酸洗线内仅有很慢酸流动，造成在带钢上面有很高层流边界层。然而带钢下面酸洗效果要好于深槽酸洗线。不过在挤干辊前较多积集酸会引发密封问题。c 紊流酸洗线：在每个酸洗槽内仅在带钢上面仅有两个紊流区域。然而在各酸洗槽出口需要较大能源进行密封。d Turboflo酸洗线：在带钢上、下面每2米一个紊流区域。酸液在槽盖内返回，所以降低了酸洗槽出口处密封能源要求。43 出口段从平整机开始包含出口活套、月牙剪、切边剪、卷取机一直到钢卷入库为出口段。在中间活套后和平整机前部署一台张力辊，将带钢张力提升到平整张力。一台平整机来合适地改善带钢表面情况、平直度和机械性能。在出口活套后设置一台切边剪含有下列特征： 转塔型设计当一侧在工作时，可在空闲一侧更换剪刃。 剪切薄规格带钢时，可为驱动型。在出口张力辊后，带钢经过一个水平式检验台，在这里目测带钢表面，检验缺点。设置一台静电涂油机，在带钢两面涂一层薄薄保护油层。一台上切式剪用于分割钢卷，切掉焊缝和进行取样。切头被搜集到料槽内，从生产线驱动侧靠近。当焊缝抵达剪周围时，降低出口速度，带钢在焊缝进入剪前停下来。用剪分开带钢，脱尾后开始由卷取机卸卷。同时剪切掉焊缝，假如有必需，可剪切试样。然后新带头穿至卷取机。运输带钢至转向辊然后抵达卷取机。配置穿带台是为了在卷取开始时引导带钢抵达芯轴。配置一个自动边部自动控制装置在钢卷长度范围内不受带钢宽度改变影响而使钢卷面平直。出口钢卷车将钢卷由卷取机芯轴移走，放置到出口鞍架座上。钢卷称重、打捆后，放置到支架上。由2个运卷车将支架上钢卷分别运到用于交货存放区和冷轧厂深入加工酸洗卷储放区。45 首次穿带首次贯穿生产线穿带，是由操作人员在天车和2台便携式卷扬帮助下，压带辊处于爬行控制状态下，手动进行。第一次穿带使用钢丝绳或窄规格带钢。5 带钢表面氧化铁皮、酸洗机理和影响酸洗原因51 带钢表面氧化铁皮氧化铁皮是金属在加热、热处理或在热状态进行加工时形成一层附着在金属表面上金属氧化物。因为金属成份、表面温度、加热和冷却制度、周围介质含氧量等原因不一样，氧化铁皮成份和结构也因之而异。通常说来，金属化学性质越活泼，温度越高，金属氧化速度就越快。氧化时间长，则形成氧化铁皮厚度就越大。铁是一个比较活泼金属，多种铁氧化物，结构也较为疏松，而钢材轧制及钢铁制品加工，多半全部是在较高温度下进行，所以加紧了钢材氧化速度，促进了钢材表面氧化铁皮形成。因为热轧带钢化学成份、轧制温度、制后冷却速度及卷取温度不一样，所以带钢表面上所生成氧化铁皮结构、厚度、性质亦有所不一样，具体地分析、研究这些特征，对于有效地清除氧化铁皮和控制氧化铁皮生成有利于清除形式全部是有利。511带钢表面氧化铁皮形成轧件经粗轧后沿辊道向热连轧轧机运行时，温度为1000度左右，这时在轧件表面上已生成了一层薄氧化铁皮，而轧前水力清除机可将它们清除掉。当轧件在连轧机上轧制时，板坯在各机架轧机间暴露时间极度短，而且大压下阻碍了带钢表面上形成厚氧化铁皮，而所形成氧化薄膜立即被破坏并受到水冲洗，所以，能够说刚刚从成品机架出来带钢，即使温度有780-850度温度，但带钢表面氧化铁皮是极薄。带钢从成品机架出来后，进入喷水装置，以后卷成带钢卷并缓慢冷却，就是在这段时间里，带钢表面被氧化而生成氧化铁皮。在从成品机架出来带钢表面上，铁原子首先和空气中氧原子结合形成第一层氧化物，这层氧化物可能是致密四氧化三铁或是疏松氧化铁。在第一个情况下，氧化铁皮深入增加过程可能只靠氧和铁离子扩散来进行 ；在第二种情况下，空气中氧可自由经过多孔、疏松氧化铁皮，而使氧化铁皮加厚和致密化。不管上哪种情况，最终止果就是形成了我们通常所见到带钢表面氧化铁皮。当然，带钢表面上生成了一层氧化铁皮以后，氧和铁离子扩散也受到了一定阻碍，而且，氧化铁皮越厚，离子扩散受到阻障就越大，生成氧化铁皮速度也越慢，所以，氧化铁皮长大速度是不均匀，即开始时氧化铁皮厚度增加得很快，以后氧化铁皮厚度增加伴随氧化铁皮厚度增大而越来越慢。实际上，在高温情况下氧化铁皮形成尤其强烈，当温度低于600度时，氧化铁皮形成实际上已停止。512氧化铁皮组成和结构带钢表面氧化铁皮，因为钢化学成份、轧制时带钢表面温度、轧制时加热及终轧温度、冷却制度、周转介质含氧量不一样，所以氧化铁皮组成和结构也因之而异。铁氧系热力分析证实，铁氧化过程是铁氧化铁（含氧量23.26%）四氧化三铁（含氧量27.64%）三氧化二铁（含氧量30.04%）。热力分析一样证实在氧化过程中可能产生很多独立相。这些相分别为铁内氧化物固溶体、富氏体（靠近氧化铁）相、四氧化三铁、三氧化二铁及氧化物固溶体。在铁氧状态曲线图中能够看出，各相在平衡状态下稳定界限时；还可看出在温度大于575度时，富氏体是稳定，在温度较低时分解为磁性氧化铁和金属铁。假如氧化铁皮在570-300度之间急速冷却，那么富氏体相来不及分解，在更低温度时就被固定下来。缓冷时铁皮中富氏体相只是少许存在或完全没有。当加热到大于1100度，尤其是氧含量有限、水蒸汽或碳氧化物含量较高情况下，三氧化二铁将还原成四氧化三铁，即6Fe2O34Fe3O4+O2带钢经高温处理后，在其表面产生氧化铁皮是多种相混合体。假如钢板表面氧化时温度大于570度并有过量氧气，而随即又是相当快冷却，则通常氧化铁皮将由3层组成，直接附着在钢铁表面一层是富氏体（FeO和Fe3O4固溶体），再上面一层是Fe3O4，最上面Fe2O3。因为热轧碳素结构终轧温度通常控制在870度左右，周转介质含有大量氧气，随即又是相当快冷却速度，所以其氧化铁皮通常全部是上述3层结构。通常钢铁中除了铁原子之外，还含有其它元素原子。如硅钢中含有相当高硅原子，不锈钢和耐热钢中含有很多铬原子和镍原子，即使是一般碳素结构中，也含有少许碳、硅、锰、磷、硫等元素原子。在此情况下，扩散就不只是铁离子，其它元素离子也会同时扩散。这些元素离子，全部能和氧化合成氧化物。所以，氧化铁皮中除了铁氧化物之外，还含有部分其它元素氧化物。比如从含15-16%铬不锈钢氧化膜光谱分析可知，氧化膜中含蓄有23.1%FeO，70%Cr2O3及2.38%SiO2。同时，任何两种元素原子，其扩散速度全部是不等。如硅、铬原子扩散速度比铁原子慢得多，所以，它们氧化物多差距靠近基铁部分，甚至成为氧化铁皮下单独一层氧化物，这就给带钢酸洗带来很大困难。513影响带钢表面氧化铁皮原因5131终轧温度及速度影响铁氧化过程是FeFeOFe3O4Fe2O3，伴随温度升高，氧化速度也逐步增大。在600-800度温度范围内，生成氧化铁皮能够很好地阻碍铁及氧原子扩散，所以氧化速度反而不再继续增大。当温度超出800度时，氧化铁皮阻碍扩散能力将大降低，所以氧化速度又快速增大。因为温度长高，氧化速度加紧，所以在单位时间内，带钢表面氧化铁皮厚度伴随氧化温度长高而增厚。一样，高轧制速度能够降低带钢在高温中和空气接触时间，从而也就减小了氧化铁皮厚度。所以，为了减小氧化铁皮厚度，热轧带钢应在尽可能低温度和尽可能高轧制速度下进行轧制。从氧化铁皮结构上看，终轧温度在700-900度之间时，所形成氧化铁皮含80%-90%FeO、10%-20%Fe4O4。在温度大于900度，氧化或氧化性气体较多时，铁将快速被氧化，Fe2O3能够在高温下快速形成，这时氧化铁皮除Fe3O4外，将不出现FeO，并开始在铁皮表面形成Fe3O4组成，表面覆盖着一层很薄Fe2O3。提升轧制速度能够降低氧化铁皮厚度，然而，过高轧制速度将使卷取温度快速提升，并造成氧化铁皮中富氏体转变为Fe3O4，给以后清除带钢表面上氧化铁皮（酸洗）工作带来困难。所以，正确地控制轧制速度乃是有利酸洗关键原因。研究结果表明，取得符合最好酸洗时间氧化铁皮，终轧温度应该是850度。5132冷却速度影响我们知道，通常热轧带钢表面氧化铁皮有3层，靠近基铁内层为富氏体，中间为Fe3O4，外层为Fe2O3。其中有利于酸洗富氏体在575度以上是稳定，在570度以下时富氏体中FeO不稳定，而且根据4FeO=Fe3O4+Fe。当温度深入降低到300度以下时，这种转变将趋近于零。假如氧化铁皮层在570-300度之间急速冷却话，那么，富氏体层未来不及分解并在更低温度下被固定下来，从而得到有利于酸洗富氏体结构。缓冷时，铁皮中富氏体层伴随冷却速度变慢而逐步降低，所以，带钢在冷却区域冷却速度较慢时，铁皮中富氏体层只有少许存在或完全没有。通常是在输出辊道上喷射高压水加紧带钢冷却速度。在喷水情况下，氧化铁皮厚度增加得很快。因为氧化铁皮在水中要比在空气中形成得快，所以，在水蒸汽气氛中停留时间愈长，形成氧化铁皮就愈多，而FeO含量却降低，所以正确地调整喷水段中冷却速度和尽可能地降低在水中停留时间是很必需。5133卷取温度影响带钢卷取温度在600-700度时，对铁皮层厚度增 加没有太显著影响。然而，卷取温度越高，在带钢边缘头和头尾会生成Fe2O3，这些全部是我们所不期望。深入降低卷取温度对氧化铁此厚度没有什么影响，但带钢边缘和尾部出现Fe2O3危险性减小了，同时，富氏体向Fe3O4转化程度也减小了。当卷取温度从700度降低到600度时，酸洗时间可缩短10%-15%。为了控制富氏体转化，带钢应该在相当低温度下，如500-550度下卷取，但这么将造成卷取前带钢水冷时间增加，从而引发氧化铁皮厚度不均匀性增加，Fe3O4将增多，富氏体降低，所以，必需给轧机找出最好带钢卷取温度，以降低带钢在冷却后富氏体转化，预防铁皮厚度显著增加。试验表明，在550-590度卷取时，带钢上氧化铁皮层最薄，其中富氏体层较厚，富氏体分解最少，所以酸洗 时间能够降低。5134其它原因影响为了避免富氏体转化，必需使板卷冷却速度加紧，尤其是在350-500度范围内冷却速度要达成相当高程度。多年来全部新建热轧机生产钢卷重全部大大地增加了，随之带来了板卷冷却时间延长。比如，卷重由4-6t增加到20-25t，冷却时间则由1.5-2t昼夜延长到3.5-5昼夜。这么富氏体将完全转化，给酸洗工作带来困难。为了改善铁皮结构，现在有些国家把板卷放入盛水容器中，使板卷温度降到小于350度。事实证实，这么对提升酸洗速度是有利。这种方法唯一不足之处是，钢卷内、外围骤然冷却，而中部冷却较慢 ，会引发铁皮结构不太均匀。在酸洗试验中，很值得注意是轧辊粗糙度影响。在使用粗糙受到损坏轧辊时，往往在带钢边缘上会造成酸洗时间延长50%左右。总而言之，用较大轧制速度、光滑轧辊、低终轧温度和卷取温度和较高冷却速度，均可对热轧带钢酸洗产生有利影响。514氧化铁皮性质及厚度氧化铁皮性质对酸洗速度有着较大影响。因为氧化铁皮性质较多，不便一一叙述。下面我们只着重讨论和酸洗相关部分性质。5141氧化铁皮紧密度（也称松散度）氧化铁皮内层是疏松而多孔细结晶组织、各晶粒之间相互联络微弱而且易于破坏，这层称之为富氏体组织关键由氧化亚铁（FeO）组成；致密、无孔和裂缝，成玻璃状断口中间层是磁性氧化铁（Fe3O4）；外层是结晶结构氧化铁（Fe2O3）。所以，在金属冷却期间结构发生改变时，在铁皮中便生产了裂纹和气孔，为酸洗工作发明了有利条件。5142氧化铁皮内应力金属在生成氧化铁皮时，其体积增大，如生成富氏体时，体积增大1.76倍；生成Fe2O3及Fe3O4时，体积增大分别为21倍和2.4倍。因为体积增大，所以在平行于金属表面方向上产生一个压应力，同时还产生一个力图使氧化铁皮从金属表面上剥落拉应力。当这些内应力小于氧化铁强度时，氧化铁皮便产生裂缝；当内应力大于氧化铁皮同金属表面附着力时，氧化铁皮就会从金属表面上脱落下来，这就给机械方法破碎氧化铁皮提供了有利条件。氧化铁皮内应力大小和金属表面状态相关，金属表面越粗糙，则内应力就越大，氧化铁皮破碎和脱落可能性也就越大。比如，带钢炉生铁皮及粗轧过程中生成氧化铁此很轻易被清除掉就是这种原因所致。5143氧化铁皮在金属附着力多种氧化铁皮和基体铁附着力是不一样。附着力大小，通常见破坏应力来衡量，附着力越大则破坏力也越大，附着力越小则破坏应力就越小。FeO破坏力约为0.4Mpa; Fe3O4破坏力约为40Mpa；Fe2O3破坏应力约为10Mpa。因为氧化铁皮和基体铁附着力越大，氧化铁皮就越难从基铁上脱落，所以，从附着力大小上可看出，FeO附着力最小，它是氧化铁皮中最轻易被除掉。铁皮附着力决定于氧化时间及钢板化学成份，这是因为长时间氧化，铝、锰、硅等元素在铁皮和金属之间析出，使内层氧化铁皮成为含有多种氧化物混合物。如含有硅钢，长时间氧化时，它能够在钢和Fe