專利名稱：鋼材尤其不銹鋼材料的酸洗方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種酸洗鋼材尤其不銹鋼材料的方法，其中帶材通過至少一個(gè)容有至少一種浸蝕酸的酸洗池。本發(fā)明還涉及一種實(shí)現(xiàn)該方法的裝置。
當(dāng)以不銹鋼生產(chǎn)扁鋼產(chǎn)品時(shí)，一般在帶鋼表面生成一層氧化皮。這層氧化皮可經(jīng)酸洗予以除去。通常，都用混合酸(氫氟酸和硝酸)作為酸洗介質(zhì)。在大多數(shù)酸洗設(shè)備中，由于使用混合酸進(jìn)行酸洗操作都形成酸泥，故而招致很大麻煩。由于酸洗體系只能漸漸適應(yīng)待酸洗材料，工廠不得不以一定的先后次序來酸洗不同等級的需酸洗材料。這種生產(chǎn)中的延緩導(dǎo)致了很高昂的額外貯藏費(fèi)用。為了將酸洗池的活性作用速度提高到符合要求的程度，現(xiàn)有的裝置都通過溫度控制來使酸洗池活生適應(yīng)所要求的操作條件。這樣就會(huì)帶來一定的危險(xiǎn)，因?yàn)闇囟瓤刂品秶喈?dāng)狹窄，由于通?？赡転?0℃的溫度變化，會(huì)使化學(xué)反應(yīng)速度大約提高八倍。然而，由于所生產(chǎn)的不銹鋼等級繁多，金屬的腐蝕速度可相差100倍。易酸洗等級的材料通常就會(huì)酸洗過度。
因此，本發(fā)明的目的是，提供一種能對所有等級的不銹鋼都能進(jìn)行酸洗的方法。
為此，本發(fā)明建議，將酸的濃度和/或組成作為材料等級、預(yù)處理和酸洗裝置中操作條件參數(shù)的函數(shù)加以選擇。通過選擇酸的濃度和/或酸的組成，就能使目前的操作條件范圍，通過改變溫度來顯著擴(kuò)大。
本發(fā)明一個(gè)改進(jìn)的特征在于，從不同酸濃度和/或組成的貯罐中輸送酸，來實(shí)現(xiàn)酸的調(diào)配。如果酸是從酸濃度和/或酸組分不同的貯罐中輸送到酸洗池中，就能以適宜的方式達(dá)到要求的酸濃度和/或酸組成。
本發(fā)明一個(gè)有利改進(jìn)的特征在于，酸洗池的溫度也予以控制。由于另外對酸洗池溫度進(jìn)行控制，任何酸濃度和/或酸組成的酸洗池，都能有一個(gè)作用范圍，從而使待酸洗的不銹鋼等級有一個(gè)適用范圍。如果溫度達(dá)到極限值，就可簡單地使用另外一個(gè)貯罐。
本發(fā)明一個(gè)有利改進(jìn)的特征在于，控制供入酸的流速。適當(dāng)控制供入酸的流速，就能簡單地使酸洗池進(jìn)一步適應(yīng)要求。
本發(fā)明一個(gè)有利設(shè)計(jì)的特征在于，控制預(yù)處理階段的操作參數(shù)。這是指，可以調(diào)節(jié)預(yù)酸洗段的電流密度和/或噴砂設(shè)備、碾磨刷或除鱗機(jī)的操作參數(shù)。通過控制預(yù)處理階段的操作條件參數(shù)，就能相應(yīng)地減小要求的酸洗池活性，因而能在酸的濃度、組成、酸洗池溫度和供酸的流速的控制范圍內(nèi)獲得合宜酸洗效果。
本發(fā)明另一個(gè)有利改進(jìn)的特征在于，從相應(yīng)的貯酸罐中選擇酸的濃度和/或酸的組成，并作為酸洗池中廢酸電導(dǎo)率的函數(shù)供入酸洗池。測量廢酸密度，就能根據(jù)酸泥的形成量來確定酸洗效果，并能相宜地控制酸洗效果。這樣，就能以簡單的方式，避免令人討厭的酸泥產(chǎn)生。
本發(fā)明一個(gè)有利改進(jìn)的特征在于，從相應(yīng)的貯酸罐中選擇酸的濃度和/或酸的組成，并作為酸洗池中廢浸蝕酸電導(dǎo)率的函數(shù)供入酸洗池。廢浸蝕酸電導(dǎo)率是酸中金屬含量的量度，以此也能防止過多的酸泥產(chǎn)生。用一種適當(dāng)?shù)目刂品椒?，將密度和電?dǎo)率的測量結(jié)合起來是尤為有利，因?yàn)槊芏戎饕芙饘俸康挠绊?，但也受硝酸含量的影響。有利的是，另外再考慮電導(dǎo)率，就可抵消硝酸含量的影響。
本發(fā)明一個(gè)有利改進(jìn)的特征在于，對用過的浸蝕酸進(jìn)行再生。為了維持低運(yùn)行成本，可將浸蝕酸送到合適的再生裝置中。
本發(fā)明一個(gè)有利設(shè)計(jì)的特征在于，按其組成，將再生的廢浸蝕酸與新浸蝕酸進(jìn)行混合，并被送回貯酸罐中。通過與新酸適當(dāng)混合，各貯酸罐中就能保持恒定的酸濃度和/或酸組成。
本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種鋼制帶材，尤其不銹鋼帶材的酸洗裝置，其中帶鋼從至少一個(gè)容有至少一種浸蝕酸的酸洗池中通過，其特征在于，設(shè)置至少兩個(gè)容有不同酸濃度/或酸組成的循環(huán)罐。該設(shè)計(jì)允許快速改變酸濃度和/或酸組成，因而快速改變酸洗效果，以符合要求。
本發(fā)明一個(gè)有利改進(jìn)的特征在于，從一個(gè)循環(huán)罐切換到另一個(gè)循環(huán)罐，來改變向酸洗池中供給的酸。這是指再生裝置在恒定的入口濃度下，從而在恒定的初始條件下工作。此外，還避免了分析誤差和手工配酸的誤差，因而提高了產(chǎn)品質(zhì)量和裝置的效率。
本發(fā)明一種有利設(shè)計(jì)的特征在于，對廢浸蝕酸進(jìn)行密度測量。通過測量廢浸蝕酸密度，就能簡單地確定酸洗池中酸泥的形成，并通過適當(dāng)?shù)目刂?，將之減少到最小程度。
本發(fā)明裝置一種有利設(shè)計(jì)的特征在于，至少設(shè)置兩個(gè)酸洗池，每個(gè)酸洗池至少附設(shè)兩個(gè)循環(huán)罐。如果該酸洗裝置包括兩級，而在每個(gè)循環(huán)罐中裝以不同濃度和/或組成的酸，就能使酸洗處理的變化范圍更大。
本發(fā)明一個(gè)有利改進(jìn)的特征在于，循環(huán)回路中配設(shè)數(shù)個(gè)換熱器，供控制浸蝕酸溫度之用。
本發(fā)明裝置一個(gè)有利設(shè)計(jì)的特征在于，在循環(huán)回路中，配設(shè)數(shù)個(gè)可控制流速的泵。
本發(fā)明裝置的一種有利設(shè)計(jì)的特征在于，設(shè)有一個(gè)控制裝置，該控制裝置同各供酸泵管路的閥門、各換熱器的控溫器、各循環(huán)泵的流速控制器以及相應(yīng)各上游單元操作參數(shù)控制裝置相連，從而使該控制裝置能與密度計(jì)相連。該控制裝置使酸洗裝置能在很大的變化范圍內(nèi)，有利地隨著待酸洗材料及任何預(yù)處理的改變而調(diào)整酸洗效率。
下面，以附圖為例來闡明本發(fā)明，其中

圖1示出本發(fā)明酸洗裝置的結(jié)構(gòu)，圖2示出本發(fā)明裝置的不同切換的選擇。
圖1所示的酸洗裝置1包括了兩個(gè)酸洗池2、2′，金屬帶材3輸經(jīng)此兩池。酸經(jīng)由管路4、4′供給。此供酸管路4、4′中裝有換熱器5、5′以及循環(huán)泵6、6′。浸蝕酸經(jīng)由閥門7、7′從循環(huán)罐T1、T2、Ts、T4供入酸洗池2、2′中。浸蝕酸從酸洗池2、2′經(jīng)由閥門8、8′在循環(huán)罐始端9、9′和循環(huán)罐末端10、10′處輸回循環(huán)罐。為了按所需的濃度和/或組成向酸洗池2、2′中充注浸蝕酸，設(shè)置了氫氟酸(HF)、硝酸(HNO3)、水和不同等級的、不同濃度和/或組成的再生浸蝕酸(再生酸1、再生酸2)的輸送管道?；蛘叻催^來，這些管道也能向各個(gè)循環(huán)罐中充注酸。管道4、4′各裝設(shè)密度計(jì)11、11′和電導(dǎo)率儀12、12′，以供控制之用。
各個(gè)循環(huán)罐T1、T2、T3、T4盛裝不同組成和/或濃度的酸。第一酸洗池2使用例如來自第一循環(huán)罐T1、適用于某一等級待酸洗材料的浸蝕酸?？刂蒲h(huán)泵6的流速和/或用換熱器5控制溫度，以此將酸洗效果調(diào)節(jié)得符合需要。如果預(yù)處理或者，舉例來說，金屬帶的生產(chǎn)速度發(fā)生變化，酸洗效果可通過改變流速和/或溫度來進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整。這同樣也適用于酸洗池2′中進(jìn)行的酸洗。
如果變更待酸洗金屬帶材的等級，就需從根本上改變酸洗效果。這種改變不能再通過變化循環(huán)流速和/或溫度而實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明，此時(shí)需進(jìn)行切換，并使用循環(huán)罐2中的浸蝕酸。與之類似，對于酸洗池2′，可從循環(huán)罐T3切換到循環(huán)罐T4。如果只有一個(gè)酸洗段用酸進(jìn)行操作，就可將第二酸洗池裝滿水。為了實(shí)現(xiàn)更大的酸洗效果可變性，可在酸洗池2中使用來自循環(huán)罐T3或T4的酸。與之類似，可以將循環(huán)罐T1或T2中的酸用于酸洗罐2′。如果循環(huán)罐足夠大，則來自同一循環(huán)罐T1、T2、T3或T4的酸就能用于酸洗池2和2′，并有可能通過調(diào)節(jié)循環(huán)泵6、6′的流速或換熱器5、5′的供熱，就能對兩個(gè)酸洗池2、2′的酸洗效果進(jìn)行各不相同的調(diào)整。而且，可在酸洗罐2、2′的排酸管路中，例如在排酸閥8、8′的區(qū)域內(nèi)安裝一個(gè)密度計(jì)11、11′，以此可測量廢浸蝕酸的密度和酸泥的量。還可用安裝一個(gè)電導(dǎo)率儀12，12’來補(bǔ)償硝酸含量的影響。有利的是所有閥門7、7’、8、8′，換熱器5、5′的溫度調(diào)節(jié)，循環(huán)泵6、6′的流量調(diào)節(jié)器，密度計(jì)11、11′以及還有電導(dǎo)率儀12、12′、各供酸管路上的閥門和預(yù)處理段的合宜控制參數(shù)，都與控制單元連接，該控制單元根據(jù)所輸入的相關(guān)材料參數(shù)來控制酸洗效果。
不同的操作模式和各循環(huán)罐中酸的相應(yīng)使用，示如圖2。
權(quán)利要求
1.一種帶鋼尤其不銹鋼帶材的酸洗方法，其中帶材通過至少一個(gè)容有至少一種浸蝕酸的酸洗池，其特征在于，將酸的濃度和/或組成作為材料等級、預(yù)處理和酸洗裝置中操作條件參數(shù)的函數(shù)加以選擇。
2.權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，從不同酸濃度和/或組成的貯罐中輸送酸，來實(shí)現(xiàn)酸的調(diào)配。
3.權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，酸洗池的溫度也予以控制。
4.權(quán)利要求1至3中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，控制供入酸的流速。
5.權(quán)利要求1至4中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，控制預(yù)處理階段的操作參數(shù)。
6.權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在預(yù)酸洗段控制電流密度。
7.權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于，控制噴砂設(shè)備、碾磨刷或除鱗機(jī)的操作參數(shù)。
8.權(quán)利要求1至7中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述酸濃度和/或酸組成由相應(yīng)的貯酸罐中加以選擇，并作為所述酸洗池中廢浸蝕酸密度的函數(shù)供入酸洗池。
9.權(quán)利要求1至8中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述酸濃度和/或酸組成由相應(yīng)的貯酸罐中加以選擇，并作為廢浸蝕酸電導(dǎo)率的函數(shù)供入酸洗池。
10.權(quán)利要求1至9中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，對用過的浸蝕酸(廢浸蝕酸)進(jìn)行再生。
11.權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，根據(jù)其組成，使再生后的廢浸蝕酸與新的浸蝕酸混合，并將之循環(huán)到貯酸罐中。
12.一種酸洗鋼制帶材，尤其酸洗不銹鋼帶材用的裝置，其中帶材行經(jīng)至少一個(gè)容有至少一種浸蝕酸的酸洗池，其特征在于，設(shè)有至少兩個(gè)裝有不同酸濃度和/或酸組成浸蝕酸的循環(huán)罐。
13.權(quán)利要求12的裝置，其特征在于，供給酸洗池的酸經(jīng)從一個(gè)循環(huán)罐切換到另一個(gè)循環(huán)罐來加以改變。
14.權(quán)利要求12或13所述的裝置，其特征在于，設(shè)有廢浸蝕酸密度測量計(jì)。
15.權(quán)利要求12至14中任何一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，設(shè)有至少兩個(gè)酸洗池，每個(gè)酸洗池各備設(shè)至少兩個(gè)循環(huán)罐的。
16.權(quán)利要求12至15中任何一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，在循環(huán)回路中設(shè)有換熱器，用來控制浸蝕酸溫度。
17.權(quán)利要求12至16中任何一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，在循環(huán)回路中設(shè)有多個(gè)附設(shè)流速控制器的泵。
18.權(quán)利要求12至17中任何一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，控制單元與供酸管線上的閥門、換熱器控溫器，循環(huán)泵流速控制器和相應(yīng)各上游單元操作參數(shù)的控制單元相聯(lián)。
19.權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，控制單元與密度計(jì)相聯(lián)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋼制帶材尤其不銹鋼帶材的酸洗方法，其中帶材通過至少一個(gè)容有至少一種浸蝕酸的酸洗池。該方法的主要特征在于，將酸的濃度和/或組成作為材料等級、預(yù)處理和酸洗裝置中操作條件參數(shù)的函數(shù)加以控制。此外，本發(fā)明還涉及一種實(shí)現(xiàn)該方法的裝置，其中至少設(shè)有兩個(gè)容有不同酸濃度和/或組成的循環(huán)罐。
文檔編號C23G3/02GK1143691SQ9610734
公開日1997年2月26日 申請日期1996年2月14日 優(yōu)先權(quán)日1995年2月15日
發(fā)明者J·施塔塞維克, E·馬爾 申請人:安德里茨-專利管理有限公司