退火和酸洗工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种诸如不锈钢带材的扁平冷轧产品的连续退火和酸洗工艺，以获得具有生产率高且低环境影响的高表面质量产品。该工艺包括以下步骤：在氧含量为０．５％～１２％的气氛中，加热到６５０℃～１０５０℃；在氧化剂和／或惰性剂的存在下，加热１０秒～２００秒，升温到６５０℃～１２００℃；在氧化剂和／或惰性剂的存在下，冷却到６５０℃至室温；进行热化学或电解除锈，最后利用含有无机酸溶液的酸洗池可能地进行酸洗和／或钝化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种扁平轧制品的连续退火和酸洗工艺，具体地说，涉 及一种冷轧不锈钢带材的连续退火和酸洗工艺。
技术介绍
扁平轧制不锈钢型材的生产周期包括诸如轧制的各种机械处理步 骤、诸如退火的热处理步骤、以及诸如除锈、酸洗、钝化和磨光的表面 处理步骤。热轧后，首先进行不锈钢带材退火，以使碳化铬溶解并使材料重结 晶，然后酸洗去除表面的锈，最后冷轧达到最终所需厚度。热轧型材的 退火和酸洗处理通常在连续退火和酸洗生产线上进行，有时也能处理冷 轧型材。通过一系列轧制步骤，钢带的冷轧处理一般使钢带的最终厚度减少20%~85%。冷轧型材表面的最终粗糙度为0.01^im 0.5(Hmi。接下来，对不锈钢带进行进一步的热处理循环，在此期间，进行重结晶和晶粒生长过程，其目的是赋予最终产品所需的机械性能，例如标准EN 10088所涵盖的机械性能。 所述进一步热处理包括-在所谓的光亮退火生产线(或简称BA生产线)，在含有氢气-氮气 的混合物的还原气氛中运行的熔炉里，得到具有高反射的最终磨光的表 面，根据标准EN 10088/1-2相当于2R磨光， 一般来讲，其在60。角度时的反射光的百分率比AISI304高50%，粗糙度为0.01^im 0.10|am;-或者，在连续退火和酸洗生产线(或简称CA&PL生产线)，在氧化 气氛中运行的熔炉里，得到具有无光的最终磨光的表面，根据标准EN 10088/1-2相当于2D和2B磨光，其在60。角度时的反射光的百分率比 AISI304低30%。在热处理工段前，BA生产线具有去润滑油工段。这一工段并非总是 出现在CA&PL生产线中，其进行一系列化学处理，例如使用苏打水和/ 或碳酸钾以及表面活性剂，或电解处理，然后用刷子进行清理和清洗， 从而去除冷轧钢带表面的轧制润滑油残留物。在BA生产线的炉入口处， 对钢带的表面状态进行表面粗糙度和润滑油残留物的控制，是使最终表 面具有均匀和高反射外观的基本的必要条件。在CA&PL生产线和BA生产线中；冷却工段将钢带从炉内最高温度 冷却到低于8(TC，其总是在所述进一步热处理工段的下游进行。在CA&PL生产线的冷却工段，通常使用空气或优选控制氧气含量的 的空气喷射冷却器将钢带温度降到750°C 650°C 。然后通过空气冷却降至 约250°C ，以及通过水冷最终降至低于80°C 。在BA生产线中，在氢气/氮气气氛中，喷射冷却器将钢带温度最终 降至低于约IOO"C。在传统的生产线中，包括BA生产线和CA&PL生产线，冷却速率大 于15°C/S 20°C/s，以避免在晶粒边界发生碳化铬沉淀现象，该晶粒边界 是钢材对所谓的晶粒间腐蚀敏感。调整所通入冷却气的大小，以确保钢 带所需的平整度，特别是薄钢带。在所有处理步骤中，钢带及其支承通常采用传送系统进行传送，一 般为与钢带表面接触的滚筒系统。在BA生产线中，为防止钢带表面缺陷，应避免钢带与所述系统的表面在高温时接触。此外，在BA生产线 中，当使用含有高质量氢气的气氛时，必须防止其接触空气，由此而带 来的安全限制决定了在加热炉内不能使用任何滚筒类型的钢带传送系 统，在实际生产中，使用专门的垂直封闭退火炉用于这种类型的过程。因此，BA生产线通常由垂直布置的加热和冷却工段组成，在BA生产线对钢带进行热处理和冷处理时，钢带总是在垂直方向上移动，当钢 带处于高温时，无需传送系统和/或与钢带相接触的支承。此外，在高温 时，扁平轧制不锈钢型材固有的机械特性例如拉伸屈服应力，以及熔炉的金属结构固有的机械特性限制了 BA生产线的可达到的最大高度，从 而限制了其可以达到的最大生产率，其最大生产率一般不高于20吨/小 时，这大大低于CA&PL生产线的最高生产率(通常为50吨/小时 150吨/ 小时)。因而，相对于CA&PL生产线，光亮退火生产线使最终磨光的钢 材表面具有更高的反射率，但其生产率更低，成本更高。在氧化气氛(CA&PL)中进行退火热处理，在钢带表面形成氧化层 及下面的贫铬钢层，也就是贫铬钢。为了使材料获得所需的最终表面特 性，接下来，要采取适当的方法去除这两层。因此，热处理之后，进行 进一步除锈、酸洗和钝化的一系列的化学和电化学处理，以得到以表面 无氧化物为特征的最终产品， 一般原则下，无光泽的，因此名字"2D"(根 据标准EN 10088)中的D代表"无光泽的"。用于冷轧产品加工生产线的酸洗系统通常由除锈工段、酸洗工段和 钝化工段组成。在除锈工段中，在退火过程中形成的锈经过调质处理后被部分去除， 以利于下游的去除工艺。通常使用的冷轧钢带除锈技术为使用氧化溶解 盐池，例如科伦盐(kolene)(氢氧化钠、硝酸钠和氯化钠的共晶混合物)的热化学类，或使用中性硫酸钠溶液和酸溶液的电解类。无论是在溶解 盐池中进行的化学技术还是电解技术，均选择性地氧化存在于氧化物中的铬，使其溶解于池中。WO02/086199描述了一种电化学除锈处理的方 法，在该方法中，所应用的电流的密度和传递到钢带中的比电荷与待去 除的氧化物的特性相关。在酸洗化学工段中，采用由无机酸混合物所形成的具有高氧化能力 的酸池去除退火过程中所形成的贫铬钢层，并完全去除与贫铬钢层锚固 的氧化层。最常用的酸池为加入氧化剂的工作温度为25。C 70。C的无机酸 混合物，如25。C 7(TC的硝酸-氢氟酸混合物以及硫酸-氢氟酸混合物，如 EP1490531中所的描述的那样。最后的钝化处理使最终产品表面上形成必要的保护性钝化膜。所述 处理一般采用高氧化还原电位池完成，不与酸洗同时进行。在CA&P生产线，针对除锈、酸洗和磨光/钝化处理，材料表面的性 能取决于氧化层的特性和下面贫铬钢层的实体。这些特性受到材料类型、 钢的化学成分(铬、镍、锰、硅的含量等)、钢带所经历的热循环(依据 达到的最高温度、超过规定温度的持久时间、加热和冷却速率)以及炉 内气氛的化学成分(氧化剂氧气、水和二氧化碳的浓度)的影响。已经开发出用于控制退火过程的方法和技术，以提高产品的酸洗潜 力或降低成本，和改善表面质量。US4713157描述了一种工艺及相关装置，其中，为了减少氧化层的 厚度并促进提高其酸洗潜力，钢带在密封熔炉中水平或垂直布置进行退 火，熔炉内气氛由氮气和氢气组成，其中氢气浓度为3% 15%。钢带在所述熔炉中停留一段时间，这样钢带的整个退火和冷却循环 在氮气-氢气的气氛中进行，所述钢带在一个复杂的支承辊系统的引导下，9沿着内部水平和/或垂直路径传送。随后的酸洗在含有硝酸的电解槽中进行。JP5222449描述了一种控制在退火过程中产生的氧化膜的结构和厚 度的工艺，以改善冷轧铁铬或铁铬镍不锈钢的酸洗性能和表面质量。对 燃烧气体气氛进行控制，特别是当铁铬钢的温度小于60(TC和铁铬镍钢的 温度小于80(TC时，氧气含量值设置为小于1%，而当铁铬钢的温度大于 60(TC或铁铬镍钢的温度为80(TC以上至最高退火温度时，氧气含量值设 置为1%~1 0%。在退火炉中，热交换现象普遍是由熔炉壁和轧制钢带表面间的辐射 引起的，因而，等厚度钢带的加热速率取决于该段熔炉的区域温度。考 虑到通常熔炉的区域温度不超过1200°C~1250°C本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于扁平冷轧不锈钢产品的连续退火和酸洗工艺，该产品厚度为０．３ｍｍ～４ｍｍ，表面粗糙度Ｒａ＜０．５０μｍ，可去除油污，所述工艺包括以下步骤：　－第一加热步骤，在氧含量为０．５％～１２％的气氛中，利用钢带每个面所接收的１５ｋＷ／ｍ↑ ［２］～３００ｋＷ／ｍ↑［２］的平均热流，加热到温度６５０℃～１０５０℃；　－第二加热步骤，在氧化剂和／或惰性剂的存在下，或者可选择地，在惰性剂和／或还原剂的存在下，加热１０秒～２００秒，达到温度６５０℃～１２００℃；　－至少一 冷却步骤，在氧化剂和／或惰性剂、或者惰性剂和／或还原剂的存在下，冷却到温度６５０℃至室温；　－至少一热化学或电解除锈步骤；　－在温度２５℃～７０℃，使用含有无机酸溶液的酸洗池进行酸洗和／或钝化步骤，酸洗池中含有浓度为０～４５ｇ／ Ｌ的氢氟酸。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚历山德罗杜尔切蒂，米洛拉德帕夫利切维奇，尼科莱塔扎凯蒂，亚历山德拉普里马韦拉，斯特凡诺卢佩里，卢卡拉坦齐，西蒙娜加尼纳，
申请(专利权)人：丹尼利机械设备股份公司，材料开发中心股份公司，
类型：发明
国别省市：IT[意大利]