冷轧酸洗 冷轧酸洗带钢表面发黑的原因及解决方案研究探讨

在企业热轧原料加工过程中，冷轧酸洗的存在会极大地影响原料表面，伴随着大面积发黑现象的出现，进而对产品质量构成极大的威胁。摘要:从酸洗带钢的表面状态入手，主要分析表面发黑的原因及处理措施，希望能为相关人员提供重要的参考价值。

在业内人士看来，热轧原料板酸洗后表面发黑的问题称为酸洗表面发黑。工作人员研究了表面附着物的化学特性，找出了这些附着物的根本原因，重点帮助企业全面解决酸洗发黑问题，为企业产品质量的提高奠定了坚实的基础。

一、酸洗带钢的表面状态

通过实际调查发现，企业冷轧酸洗带钢表面状态变黑现象主要包括以下几个方面。第一，一般情况下，表面的附着物往往是黄黑色的。在实际的钢板操作过程中，颜色的程度与其速度有直接的关系。基于颜色较深，钢板会跑得更快；反之，如果附件颜色较浅，钢板的运行速度也会变慢。其次，基于实际酸洗生产环境，带钢生产过程完成后，表面出现黑色，会出现一些深色问题，尤其是一些企业使用的DD12、DD13钢热轧原料，黑毛、黑发现象更为严重。企业经过一系列轧机和退火操作，操作人员完成平整工艺后，开卷后的带钢表面会出现不同程度的黑带问题，对冷轧带钢的表面质量造成很大的损害。再次，专业人员在分析了酸洗工艺后钢板的颜色程度后，可以将发黑深度分为四个等级，最严重的为四级，严重的为三级，中等的为二级，轻微的为一级。根据企业生产现状，分析了DD11、DD12、DD13和SPCC的化学特性。通过现场调查，发现SPCC略有发黑，DD13最为严重。DD11和DD12虽然发黑现象不同，但表面程度不明显。

图1和图2显示了四种钢种在不同速度酸洗后表面发黑的统计数据。

二、钢材发黑原因分析

1.热轧原材料的缺陷

在企业以往的日常生产中，所采用的冷轧酸洗线工艺满足了企业的生产要求，以前没有经过大的优化。然而，在企业目前的生产中，员工发现了严重的黑化现象。经过充分调查，造成这一现象的最根本原因是热轧入炉氧化铁皮增厚或氧化铁皮被深压。深入分析钢板表面发黑问题，工作人员首先对钢卷进行取样检验，事先准备好烧杯，将高浓度的高温盐酸放入其中，将样品浸泡在烧杯中。经过一段时间的观察，钢板表面发黑现象明显改善，但其中有许多黑色粉末状物质，不能完全溶解在酸中，企业工作人员判断这些物质可能是含碳氧化物。通过以上试验可以得出，氧化皮厚度明显增加，表面结构上有一些非金属氧化物。

2.漂洗水的酸碱度低

通过实际调查发现，漂洗水的PH值相对较低，在4.0左右，按照Fe2+的含量来看，漂洗水比较脏。这些参数证明漂洗槽会发生二次污染或水腐蚀。

水腐蚀的具体过程如下:

阳极反应Fe+2oh-= Fe+2e；阴极反应1/2o+ho+2e = 2oh-；

腐蚀产物氢氧化铁在水中会进一步氧化成氢氧化铁。2Fe2+1/2O2+H2O=Fe3 .

在干燥空气体的情况下，Fe3将转化为FeO。

3.酸洗酸浓度不稳定且低，酸洗速度过快

在深冲钢和结构钢生产过程中，为了保证产品达到更高的水平，需要使用一定高浓度的酸。过去，大多数企业员工认为，为了保证酸洗工作达到更高的水平，酸浓度会相应增加。但是，经过多年的实验，酸浓度越高，会影响酸洗质量。比如2015年以前#酸槽浓度一般为120g/L，酸液温度在85℃左右，保证了工艺环节运行速度达到120 ~ 140 m/min。由于该企业酸洗质量无法提高，最关键的原因是设定了不合理的工艺值，不能满足热轧卷板的实际生产需求，也违反了深冲钢种的操作

4.压榨辊质量不理想，蒸汽压力低

从带钢表面留酸程度的分析可以发现，这与压榨辊的压榨效果有关。由于表面酸渣较多，容易发生酸洗，直接影响带钢表面大面积发黑现象。有可能企业短时间内不进行酸洗操作，也会导致腐蚀。从设计角度考虑，一般的压榨辊在4万~ 4.5万吨生产后可以淘汰。但大多数企业都违背了这个原则，往往生产1800吨以上，最终对其造成严重损害。此时，必须在第一时间更换挤压辊。为了提高干燥过程的质量水平，需要确保蒸汽供应压力满足严格的行业要求。像某地区的企业一样，酸洗干燥作业采用二次干燥、一次热风、二次冷风进行。面对较低的蒸汽压力，不仅不能保证足够的热风温度，而且难以在带钢表面制造多余的漂洗水进行综合干燥。如果设备运行过程中温度达不到100℃以上，将严重影响干燥质量。酸洗卷在预轧仓内放置时间长的表面颜色度会越来越重，最终形成深棕色状态。

三.解决酸洗钢板发黑的措施

针对上文中分析的酸洗钢板发黑问题，企业可以从几个方面进行处理。

一、如果企业生产过程中漂洗水PH值出现异常波动，需要第一时间安排人员更换压榨辊。保持干燥温度在120℃以上。如果面临蒸汽压力不足，可以适当减慢速度，使表面保持干燥状态。

其次，在工艺部分的基础上，合理设置关键工艺参数。基于酸洗表面质量和钢级规格，酸液应合理调整，行业标准规定深冲钢级温度必须达到标准范围。100t生产完成后，将更换约m3再生酸。在这个过程中，工作人员需要更换几次。基于相对稳定的酸浓度和温度环境，工人需要从展示酸洗质量的角度不断优化工艺段的生产速度，最好控制在最大速度范围内。对于深冲钢等钢卷，虽然要低速进行，但35m/min的最小速度并不是最理想的状态。总之，速度要结合钢种和规格合理设定。

总之，经过一段时间的试验，发现上述措施在处理酸洗钢板发黑问题上取得了显著的效果。

四.结论

总之，冷轧原料板酸洗发黑的关键原因是破磷没有达到很好的效果，忽略了酸液浓度和生产速度的控制。为了减少企业冷轧原料板酸洗发黑的发生，首先，在严格保护酸洗过程中漂洗水不受破坏的基础上，加强干燥质量管理，根据要求合理设定工艺值，是有效解决酸洗发黑问题的关键。

来源:云钢微信官方账号