TurbofloTM酸洗技术

第40卷第3期钢铁Vol. 40，No. 32005年3月Iron and SteeMarch 2005TurbofloTM酸洗技术M. Turchetto(达涅利威恩联合公司)摘要:TurbofloTM是Danieli 公司高效、优质带钢加工的独创技术(Danieli专利),速度达400 m/min。 除了具有优质酸洗效果外,Turboflo(tm)还具有设备利用率高、维修计划减少、环境影响小的特点。介绍了该项技术,并且已经安全、令人满意地安装在CORUSljmuiden厂的连续酸洗线和Bregal2酸洗镀锌综合生产线上,并且取得了极好的效果。中国唐山钢铁公司将安装两条DanieliTurboflorM酸洗线。关键词: Turboflo;酸洗;技术中图分类号: TG335. 5+5文献标识码: A文章编号: 0449-749X(2005 )03-0083-04TurbofloTM Pickling Technology(Danieli Wean United)Abstract: TurbofloTM is Danieli original technology ( Danieli patent) for efficient and quality strip processing atspeeds up to 400 m/ min. In addition to high-quality pickling results, T urboflo offers high plant availability , reducedmaintenance programmes and low environmental impact. This paper describes the technology ,and its safe and satis-factory installation onto the continuous pickling line at Corus ljmuiden works and the combined pickling and galvani-zing line Bregal 2,and the excellent results achieved. Two additional Danieli Turboflo pickling lines will be installedat Tangshan lron and Steel in China.Key words: Turboflo; pickling; technology在热轧过程中及热轧过程之后,带钢表面会形洗;成氧化铁皮或氧化物。氧化物是由于在高温下带(2)带有直通酸槽的湍流酸洗;钢接触空气和水的结果。形成的化合物有FeO,(3)带有封闭型酸槽的推拉式湍流酸洗。Fe2O3和FesO4。轧制带钢表面的氧化铁皮应在带Danieli Wean United 对所有上述工艺持有专钢进行进-步加工之前去除。利权和/或商标权。去除氧化铁皮可采用不同的方法:(1)对于生产能力小和某些特殊钢,可采用机1 TurbofloTM概 念械方法(例如喷丸);对于氧化铁皮的快速、高溶解速率,下面的参(2)分别采用盐酸或硫酸进行化学处理。数具有决定性意义:在绝大多数情况下,氧化铁皮是用化学法(酸(1)自由基金属表面,即至金属基体的氧化铁洗工艺)去除的。其主要是将带钢浸入酸槽,以化皮的最佳裂纹组织;学还原法去除氧化铁皮。目前,几乎所有酸洗生产(2)可能的快速扩展。线都是使用盐酸作为酸洗介质。原因是:除了这两个参数外,该流程还可以用受到下列(1)可快速溶解氧化铁皮,很少浸蚀母材;因素影响的质量传递系数确定:(2)酸洗时间较短;(1)相界面的酸的高动态能;(3)经酸洗的带钢外观光亮;(2)带钢和酸的温度;(4)盐酸易于再生;(3)游离酸所占比例，(5)操作成本低。中国煤化工中对这些参数进行了多年来,酸洗工艺经历了显著的变革。今天的专MHCNMHG.现代酸洗线一般利用下面其中- -个工艺流程:(1)裸露基金属表面(裂纹组织)(1)带有半浅式封闭型酸槽的悬垂式控制酸酸洗段前面的DanieliWeanUnited张力矫直联系人:杨秋霜，女，高级工程师;E-mail: Q. Yang@ danchina. com; .修订日期: 2004-11-1884●钢铁第40卷机(破鳞机)主要具有两项功能:①改善带钢平直度;②在至金属基体的氧化铁皮层形成了最佳、均Ss配达涅利威恩张力矫直机(破鳞机)匀裂纹组织。、酸温85t720C HTCTurboflorM酸洗段中的带钢完全水平位置使带680C20 |610C HTd钢能提供高张力,这样，在张力矫直机和酸洗段之间仅需要一个辊式张紧装置。1号槽2号槽3 号槽4号槽5号槽.(2)可能的快速扩展2 130只要酸浸入氧化铁皮的裂纹组织直至金属基体,才能有可能快速扩展。为此,在裂纹中的空气30或在湿带钢的情况,水中含有的空气被酸所取代。501015在深池或浅池的酸洗系统中,在无动态能的情HCL(g:心川) .况下,仅通过扩散来进行此置换过程。图2酸洗时间图TurbofloM技术在进入带钢的上面和下面,通Fig. 2 Pickling time diagram过直接注入酸可加快此过程。(3)在相界区酸的高动态能对于酸洗线来说,这意味着1号酸洗槽可在此在相界区.酸的高动态能是通过足够的酸洗池浓度下运行。概念实现的。借助于酸洗槽中的常用酸洗液阶梯法(将再生每个酸洗槽是由每个约2m长的多个酸洗池酸添加到最后一个酸洗槽),可实现降低Fe浓度和和专门的槽盖组成，酸洗池之间的液流见图1。提高游离酸浓度。由于采用此概念,通过带钢的行走速度,可以最佳游离酸浓度是借助于四级酸洗液阶梯法使酸在带钢上下表面形成激烈紊流。带钢速度高会产生高湍流,从而产生较高的质实现的，见图2。当然,本工艺最重要的是根据酸输送量,借助量传输速率。带钢低速产生低湍流,因此质量传输于与酸的梯流相反的带钢可能最佳地隔离各个酸速率也低。洗槽。(4)带钢和酸的温度在梯度压力降有效时，回流与高速带钢相关。“可能的快速扩展”和相界区的高动态能也提.酸洗槽盖中的回流将降低带钢出口侧所需的密封高了酸/带钢传热系数。根据带钢速度,传热系数能。这样,为密封酸洗室所提供的喷嘴集管可以保要比带钢通过略微移动的酸,比如普通的浅池酸洗证带钢只带出少量的酸。此外,挤干辊可保证所需生产线中实现的数值高7倍。酸洗阶梯完好隔离。(5)游离酸所占比例HCI酸洗线的总的酸质量分数约为200g/HCl2酸洗系统的比较(HCl 20. 4%的共沸点)。.HCI回收系统实现了其最高的成本效益,Fe浓不同酸洗系统的特性数据见表1。度约为130 g/L(HCl)。对于总共约200 g/L(HCl)(1)深池式酸洗线总酸量来说,此Fe浓度可产生约30 g/L( HC1)的深池式酸洗线的典型特点是酸的流动最小，在游离酸。带钢上产生高层流边界层。变更带钢速度可保证酸连续混合。(2),浅池式酸洗线上表.MYH中国煤化工的酸流动.导致带钢CNMHG然而.对带钢下表面的酸洗效果要好于深池式酸洗线。但是,由于带钢的图1酸洗池之间的液流剖面图拖动作用使得在挤干辊前的酸液高压,会引起密封Fig.1 Flow profile between cells问题。第3期M. Turchetto: TurbofloTM酸洗技术85●表1不同的酸洗系统的特性数据(2)带钢储料塔Table 1 Characteristic data for different带钢储料塔高度较低,并且适用于开始运行时pickling systems available和将来达到400 m/min的生产线速度。酸洗系统深池浅池湍流Turboflo(3)破鳞机平均用量/(g.L-1) 6587破鳞机是DanieliWeanUnited久经验证的设酸洗时间/s25~3022~2420~2216~18热耗(蒸汽)/计,已在世界很多厂家运行,比如LTV, DOFAS-40~4840~48.35~ 38(g. L-1)CO,SOLLAC,安峰等。它配有2个矫直辊盒和1酸洗效果控制不能可以个抗横弯辊盒。悬垂控制张力，81015对于高生产率/薄材的极端材料来说,两个辊MPa(最大)(最小)盒都运行。张力轿直2台张紧 2台张紧 1台张紧 1台张紧除尘系统为湿式，以减少含尘颗料、保持清洁机出口装置环境。(3)湍流酸洗线还配备有一个循环系统，带有过滤器,以除去在每个酸洗槽中,带钢上表面只有两个湍流小颗粒物。区。然而,为了密封每个酸洗槽出口的酸洗导槽,(4)酸洗和漂洗槽需要高能量。该工段由5个聚丙烯制造的酸洗槽和5级反向级联漂洗段组成。(4) TurbofloM酸洗线在带钢上表面和下表面每2m长度范围内都每个酸洗槽又分成若干湍流池,利用带钢速度有湍流区。在槽盖中有酸回流。这样，就降低了酸引起湍流,以保证从酸洗槽的入口到出口都能均匀、高效进行酸洗。洗槽的密封能。为项目推荐的漂洗段是Danieli Wean United3单一酸洗线中的Turboflo的5级反向级联系统。在单一酸洗流程或组合有另一冷加工工艺,例漂洗槽的每个小池都有其自己的循环系统,蒸汽喷射器通过直接喷射蒸汽来加热漂洗水，以帮助如镀锌或退火,可以采用Turboflo系统。单一应用业绩是荷兰Iljmuiden的CORUS厂在烘干机中烘干带钢。的连续酸洗线CPL22,于2001年1月31日投产。(5)切边机切边机为转台式结构,可在塔的从动侧更换刀酸洗线设备数据见表2。片时,而另-侧仍在运行中。况且,切边机为马达(1)准备工段带卷喂料设备由带卷准备站组成,与酸洗线轴传运,可正确运行薄带钢。线一致,准备带卷头端以便装到可伸缩的卷筒式开(6)出口段该生产线的出口段配置成易于添加第二张力卷机上进行加工。卷取机,以实现产量增加到180万t/a。表2酸洗线设备数据4 Bregal 2:酸洗和镀锌综合生产线Table 2 Corus limuiden Turboflo pickle plant data数据中的Turboflo低碳钢,超低碳钢,高强度低合金钢Turboflo概念也可以用于带有镀锌段的生产带钢厚度/mm0.7~4.0带钢宽度/mm700~ 1650线中,从而提供了一个创新的灵活解决方案,既可带卷内径/mm.762(出口) 610/762(出口)将镀锌和酸洗进行组合,也可单独酸洗。该酸洗流带卷外径/mm2050(最大)程能中国煤化工洗操作,这是必需的，带卷质量/t33.2因为YHCNMHG空制。设备能力/(t●a-l)1300000180000.将来)该厂的设计特别注意了环境问题。为了防止工艺速度/(m. min-)300(400. ,将来)入口速度/(m. min-1)650有毒、腐蚀性烟气进入厂房,酸洗、漂洗槽配备有密出口速度/(m. min-1)650(1 000,将来)封盖。烟气在排放到大气之前进行收集和洗涤。(1)进料和最终产品86●钢铁第40卷表3生产线中 镀锌的热轧带钢数据层质量的产品。此外,该生产线设计将来能够在炉Table 3 Data of the hot strip, galranized in the Bregal 2 line子之前安装光整机,以提高带钢表面质量,获得最材料热轧带钢好的锌附着力以及在淬火槽之后安装光整机,以获带钢厚度/mm1.5~6. 0得更好的最终产品表面。带钢宽度/mm600~1620材料屈服点/MPa220~250 .5结论最大横断面/mm27 290带卷质量/τ40Danieli Wean United高速Turboflo酸洗系统进料是热轧带钢。表3示出了带卷的主要数在其各种应用中具有下列优点。(1) Turboflo可以处理薄带钢(0.7/0. 8 mm)，据。速度达400m/min。.(2)生产线的主要特点入口段设计成能从厂房外仅利用1台带卷车(2)消除了要求控制带钢悬垂张力,并且通过酸洗段可利用高张力,对带钢进行跟踪,且所需的和1个旋转鞍座将带卷旋转90°进行装料。准备站范围内的剪切机、入口飞剪和出口切头总马力小。剪以这样的方法来进行设计:刀片和刀架具有相同(3)Turboflo可对槽与槽之间的酸洗液完全进行隔离。独特的盖板设计由于带钢向槽的出口的的结构并且能横向抽出。该生产线配备有两个具有相同设计的张力矫速度高而消除了液体波动。专门的槽盖设计还可直系统,两者都配备有辊盒更换用的更换小车和轧以捕集由于带钢高速而引起的酸洗液涌流并且将此液体进行循环,以实现剧烈的湍流,从而避免了辊卡盘维修用的旋转装置。入口和出口活套为卧式、六流。结构相同,并将挤干辊置于高压液体下。结果是挤干辊的密封大大简化,维修工作量明显减少。且都在地坪以下运行。化学处理段备有快速挤干辊抽出系统。该装(4) Turboflo 可降低烟雾,可更好控制酸蒸气,置设计用于快速从铬化处理转换到非铬化处理工降低排放量。Stahlwerke Bremen和Corus生产线预计会给艺或快速从非铬化处理转换到铬化处理工艺。为市场需求提供灵活创新回答。了清理带钢边缘的铬化处理溶液残留物，提供有空DanieliWeanUnited可提供技术、设备和项目气吹扫系统。管理方面的经验，与用户的工艺诀窍结合在一起可(3)未来能力该设备设计成能够给建筑应用市场提供大涂.创造最先进的生产线。<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<< .武钢低温硅钢技术获突破大有帮助。国内独家生产取向硅钢的武钢股份公司成功突破了国驿路外技术封锁,在低温取向硅钢研制领域取得重大进展,达到国际同类产品先进水平。德国蒂森克虏伯研发出合金31不锈钢武钢股份公司于2002年成立了低温取向硅钢研制课题德国蒂森克虏伯VDM公司对外公布了一种新的铁镍-组,对该项目进行自主开发。经过近3年的努力,成功研制铬-钼不锈钢，商品名为Nicrofer312hM。简称合金31。这.出热轧板坯加热温度低且磁性优良的产品,为降低生产成种不锈钢常用于化学工业，是-种制造运输危险液体货物罐本,大幅度提高取向硅钢的产量和质量,满足市场需求打下车的理想材料。了坚实基础。这种不锈钢使得罐车可以运输危险的液体货物，比如硝据介绍,板坯的低温加热技术代表着当今世界上一般酸和硫酸,这类货物以前是采用内衬橡胶或聚合物的钢罐来取向硅钢的最高水平,目前仅有极少数技术发达国家拥有，运输。但是,由于内衬材料可能因为硬化或溶解而遭到损并都作为最高技术秘密进行保护,从不对外转让。而武钢股坏,中国煤化工有时需要更换，浪费了时份公司引进的取向硅钢专利技术属于高温板坯加热取向硅间,也的罐车,包括管道和其他钢技术。高温加热轧制给取向硅钢产量稳定磁性、降低能设备iY片CNMH(UI品HNICrUIEr3LCnM不锈钢来制造。耗、提高成材率以及减少设备故障等方面带来巨大压力,从而成为武钢股份提高取向硅钢产量和质量的“瓶颈”。此次本期责任编辑刘江在低温取向硅钢研制领域的进展，将对公司提高硅钢产量