冷轧厂酸洗工艺段常见表面缺陷及预防

郭洪宇

摘 要： 冷轧钢板酸洗的目的是为了去除带钢在生产过程中表面产生的氧化铁皮。防止在后续加工工艺中氧化铁皮对轧件造成的损坏。如果未将氧化铁皮清洗干净，则会造成一系列的工艺段表面缺陷，例如，停车斑，宽窄印等。酸洗的工艺必不可少，普通碳钢在经过一系列工序后，表面的颜色会呈现银白色或灰白色。但是在实际的操作过程中，会遇到各种各样的因素导致带钢表面不平整，颜色不正常。基于此本文将主要研究冷轧厂酸洗工艺段常见表面缺陷产生的原因，并对上述问题提出了针对性的解决意见，以期能为同行产生几点启发。

关键词： 冷轧厂;酸洗工艺;表面缺陷

【中图分类号】TG335     【文献标识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）04-0220-01

酸洗工艺流程主要由三段组成，酸洗段，漂洗段和烘干段三部分。酸洗时采用了浅紊流酸洗技术。在酸洗时，酸溶液渗透氧化铁皮，将其不断剥落。随后经过漂洗，冲洗后完成整个工序。在系统运行的过程中，还有压痕，夹杂，划伤等[1]。均是由于上述原因所产生的。下文将详细分析上述现象产生的原因。

1 酸洗气泡产生的原因

产生的气泡实际上是氢气，在带板进行酸洗时金属离子与氢离子之间互相反应产生氢气。但是在反应的过程中，由于气体不定向的扩散，部分氢离子会渗入到金属的结晶格子内，格子形态异常。部分氢原子在穿过金属后，转为分子化，导致晶格畸变。分子化的氢原子。扩散到金属的孔隙中，导致金属出现氢脆的内应力。在宏观上就表现为带板的刚性不足。对于酸洗过程中经常出现的声音来说，是由于内应力所导致的。这些气泡会对带钢板表面的平整度产生影响。在气泡破裂后，会在带钢板表面形成气泡裂缝。裂缝累加的多了，就造成钢板的力学性能改变，刚性不足，韧性降低。这时解决的办法是根据生产工艺流程，对酸洗液的温度，浓度，在钢板通过酸洗槽的速度适中，版型上要较为平整。以上措施均能减少气泡出现的几率。

2 欠酸洗

準备冷轧的带钢在酸洗液中停留的时间要适当，既不可时间过长也不可时间过短。如果时间过长就会造成带钢的欠酸洗。如果在生产的过程中发现带钢上仍残留部分氧化铁皮，表面上分布着横向排列的黑色条纹，触感上发粘的一类黑色污物，黑色条纹的分布呈带状或片状[2]。很明显钢板在酸洗液中停留的时间过短，没有被反应完全，导致了欠酸洗的发生。产生的原因与钢板的平直度和冷轧带钢的原料相关。例如钢板的平直度不一表现为，表面的四氧化三铁不均，在酸洗之前的预处理上没有被完全的清理干净。带这类钢板进入酸洗段之后，从酸洗缺陷外观分布上来看，往往呈现着一定的规律。从颜色上看有黑色和红色两种氧化皮。红色氧化皮是三价铁离子构成的，黑色氧化皮是二价铁离子构成的。所以在进行酸洗时所发生的离子反应也各不相同，导致了反应效果上的不同产生了缺陷。如果带钢上同时有上述两种物质形成的氧化层，首先，红色氧化铁皮会发生反应，其次是黑色氧化铁皮区域。这样清洗很有可能出现过酸洗，但是如果只将黑色氧化皮清洗掉，则很有可能出现欠酸洗。所以应当对进入酸洗槽内的带钢板品质进行严格的控制，以便能获得版型更好，更清洁缺陷更少的钢板。防止欠酸洗产生的预防措施主要有以下几种：调节好酸洗槽中酸洗液的浓度，温度以及酸洗槽的运动速度。降低带钢表面张力，保证拉矫机处在正常工作状态。排酸喷嘴正常，以及保证辊件良好。

3 过酸洗

过酸洗的带钢板在颜色上表现为暗黑色或棕黑色[3]。颜色的分布是呈全方向，全范围的。产生的原因是由于酸洗设备故障，设备停车时间过长或是酸洗槽的运动速度过慢，酸洗槽内的溶液温度过高。浓度过高，钢板在酸洗液中停留的时间过长等等。预防的措施主要有以下几种：在酸洗的全过程中严格按照生产工艺进行酸洗，控制好酸洗液的浓度，温度以及酸洗槽的运动速度。其次是带钢板在酸洗槽的停留时间要控制好，如果在故障发生时设备不能正常运转时，要将酸洗液及时的与钢板分离入罐。减少排除故障的时间。但是过酸洗由于发生化学反应时间过长，带钢板的内部物质构成已经发生了变化，导致性能产生了一定的改变，在炸制的过程中，由于刚性的改变，很容易在轧制时发生带钢炸断。严重的可能会发生钢板断裂。不仅如此，还会发生带钢粘连，轧辊粘连等问题。对轧件本身也有着一定的影响，导致轧辊提前损坏。就算是轧制成品也无法满足成品的要求。所以过酸洗过程中一定要做好设备的维护，防止设备在运行中忽然停止工作。过酸洗的故障在所有缺陷产生的原因中造成的损害是最大的。在冷轧的时候一定要重点控制过酸洗的问题。

4 宽窄印

这类缺陷肉眼目视可见，在酸洗台上检查时用手触摸可呈台阶感[4]。产生的原因是由于，轧制过程中钢板轧制宽度规格变化程度较大，或是辊件的更换不及时。避免上述现象产生的解决办法是及时的将轧机的辊件更换，拉矫机处的辊间也要及时更换。

5 停车斑

停车斑产生的原因是在酸洗槽运行时短暂停留的过程中，部分化学物质粘在了钢板的表面。导致大片斑迹的形成。颜色从黄色到黑色不等。主要是由于带钢板在酸洗液中停留的时间过长，导致化学物质堆积。减少这类现象产生的办法是停机的时间减少，缩短排除故障的时间。及时的将酸洗液入罐防止化学物质继续沉积。

结束语：总而言之，严格的按照酸洗的具体工艺流程进行操作，是能够减少缺陷产生的最有效办法。通过对常见缺陷的产生原理及解决办法进行了解，通过采取一系列的纠正预防措施，能够有效的改善钢板的质量，版型的平整度，钢板的清洁度，减少缺陷。为生产高档汽车板和家电板奠定了基础。

参考文献

[1] 李进，谢磊，张斌.冷轧厂酸洗工艺段常见表面缺陷及预防%Working Segment of Acid-mill Grouping Pickling Quality Defects at Colder Rolling Mill[J].金属世界，2013，000（002）：16-19.

[2] 胡正超.冷轧带钢酸洗工艺缺陷及对策分析[J].技术与市场，2018.

[3] 丁志宇，金世勇.冷轧紊流酸洗工艺的分析与优化[J].鞍钢技术，2008（3）：42-45.

[4] 刘博.冷轧工艺段酸洗及漂洗原理[J].西部皮革，2017（2）.