1.冷軋不銹鋼、退火、酸洗

熱軋不銹鋼帶在熱區(qū)退火、酸洗后，還要進(jìn)行冷軋，才能達(dá)到相應(yīng)的性能和厚度要求。不銹鋼在冷軋過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生加工硬化現(xiàn)象，而且加工硬化的程度隨冷軋程度的提高而提高。如果將加工硬化材料的溫度提高到900～1100℃，可以消除變形應(yīng)力，而后繼續(xù)升高溫度又會(huì)發(fā)生再結(jié)晶，使材料軟化[2]。冷軋后退火按退火方式分為連續(xù)水平退火和垂直光亮退火；按退火工藝分為中間退火和最終退火。

2、冷軋不銹鋼退火酸洗生產(chǎn)線工藝對(duì)比

2.1 傳統(tǒng)工??藝

傳統(tǒng)的冷軋不銹鋼退火酸洗生產(chǎn)線包括以下幾個(gè)方面：①入口區(qū)，由開(kāi)卷機(jī)、剪切機(jī)、矯直機(jī)等組成，主要用于開(kāi)卷。②焊接機(jī)，通常選用窄搭接縫焊機(jī)，焊接工作選用縫焊-軋制工藝。③脫脂段，由噴淋段、刷洗段、清洗段、烘干段四個(gè)功能段組成。脫脂介質(zhì)主要為堿溶液、漂洗段熱水，選用風(fēng)刀吹干。④活套，臥式活套包括出口活套、入口活套等。⑤退火爐，通常選用臥式纜式燃?xì)馔嘶馉t，將鋼帶溫度升至1050～1150℃之間，消除鋼帶在軋制過(guò)程中形成的加工硬化和內(nèi)應(yīng)力。組成包括預(yù)熱段、加熱段、風(fēng)冷段、水霧冷卻段。 ⑥酸洗段，主要用于消除鋼帶在爐區(qū)退火過(guò)程中表面形成的銹蝕。組成部件包括中性鹽電解區(qū)、刷洗區(qū)、酸洗區(qū)、清洗段和烘干機(jī)等。不銹鋼退火酸洗時(shí)，常采用HF+HNO3混合酸進(jìn)行酸洗�；旌纤嵯词菫榱顺�去熱軋機(jī)退火過(guò)程中鋼帶表面產(chǎn)生的氧化層。同時(shí)，通過(guò)酸洗使不銹鋼表面鈍化，增強(qiáng)鋼板的抗腐蝕性能。⑦出口段，包括剪切機(jī)、卷取機(jī)、矯直機(jī)等，主要用于卷取和收卷。

2.2 無(wú)需硝酸酸洗

該技術(shù)與傳統(tǒng)工藝的區(qū)別主要在于酸洗階段，無(wú)硝酸酸洗是將HF、H2O2、潤(rùn)濕劑、穩(wěn)定劑加入H2SO4中，配制成H2SO4、HF、H2O2的混合酸洗液，配制時(shí)需加入適量的Fe3+，利用Fe3+的氧化性，引導(dǎo)H2SO4與氧化鐵皮發(fā)生反應(yīng)，通過(guò)HF的活化性，使酸液滲透氧化鐵皮的縫隙，進(jìn)入氧化鐵皮下的貧鉻層，該層極易發(fā)生反應(yīng)，酸極易與Fe、Cr發(fā)生反應(yīng)，生成大量的H2，借助H2的剝離作用，將氧化鐵皮去除。

無(wú)硝酸酸洗主要工藝流程為：預(yù)熱→堿浸→淬火→漂洗→硫酸預(yù)酸洗→漂洗→酸洗→高壓水噴淋→過(guò)硝酸鈍化→高壓水噴淋→中和。

無(wú)硝酸酸洗技術(shù)具有多方面優(yōu)勢(shì)：①該技術(shù)環(huán)境友好，酸洗過(guò)程中不形成氮氧化物，可有效減少?gòu)U酸中的“三廢”和有害物質(zhì)，且不含極難處理的硝酸鹽；②適用性非常廣泛，可處理鐵素體、馬氏體等一系列鋼種的板材、管材等；③工藝流程自動(dòng)調(diào)節(jié)，酸洗時(shí)僅溶解氧化鐵皮，對(duì)母材影響不大；④酸洗效率好，表面質(zhì)量?jī)?yōu)異，酸液使用壽命長(zhǎng)。

2. 技術(shù)

與傳統(tǒng)工藝相比，該技術(shù)的主要區(qū)別在于大大減少了退火工序中的氧化。在此基礎(chǔ)上，可以省略或以少量進(jìn)行酸洗工序，進(jìn)一步提高表面質(zhì)量，避免酸洗，減少?gòu)U液中和量。選擇特殊的帶鋼加熱循環(huán)，在各個(gè)加工步驟中嚴(yán)格控制退火加熱和冷卻，實(shí)現(xiàn)對(duì)氧化膜的控制，尤其注重溫度過(guò)高的工序[3]。

該技術(shù)主要工藝流程為：①在可控的氧化性氣氛中開(kāi)始的快速加熱段，在此過(guò)程中氧化物聚集并生成氧化膜；②退火段，為了限制氧化層的發(fā)展，在非氧化性氣氛中實(shí)現(xiàn)金相變化；③冷卻段，冷卻速度防止碳化物的析出，非氧化性氣氛；④科學(xué)規(guī)范地調(diào)整點(diǎn)除鱗段；⑤少量的化學(xué)酸洗段，減少表面鈍化和環(huán)境影響。

該技術(shù)具有多方面優(yōu)點(diǎn)：①生產(chǎn)水平與傳統(tǒng)退火酸洗線大致相同；②柔性好，既適用于2D產(chǎn)品表面的生產(chǎn)，也適用于類似2R表面的生產(chǎn)；③可減少或省略酸洗工序冷軋酸洗，進(jìn)一步降低管理費(fèi)用和投資費(fèi)用；④減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染，進(jìn)一步降低生產(chǎn)排放處理費(fèi)用；⑤無(wú)論是現(xiàn)有工廠的改造，還是新建工廠的建設(shè)，均可應(yīng)用。就工廠改造而言，只需改造爐段，酸洗段無(wú)需改變，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

2.4 三者比較

將傳統(tǒng)工藝、無(wú)硝酸酸洗與技術(shù)從技術(shù)成熟度、運(yùn)行成本、環(huán)境保護(hù)等方面進(jìn)行比較：①技術(shù)成熟度方面，傳統(tǒng)工藝經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展，已經(jīng)比較成熟完善，所有設(shè)備我國(guó)均可獨(dú)立生產(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量均能達(dá)標(biāo)；無(wú)硝酸酸洗近幾年在國(guó)內(nèi)大力推廣，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐可以看出該項(xiàng)技術(shù)十分可靠、成熟，產(chǎn)品質(zhì)量符合要求；該技術(shù)目前還處于設(shè)備實(shí)驗(yàn)階段，即使實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)產(chǎn)品能達(dá)到2R水平，其成熟度還有待進(jìn)一步驗(yàn)證。②運(yùn)行成本方面，將傳統(tǒng)工藝與無(wú)硝酸酸洗的運(yùn)行成本進(jìn)行比較，后者的運(yùn)行成本比前者高5元/噸左右。該技術(shù)的運(yùn)行成本目前尚無(wú)明確的數(shù)據(jù)，但根據(jù)相關(guān)成本研究，該技術(shù)的生產(chǎn)和運(yùn)行成本較傳統(tǒng)工藝可降低約3～4個(gè)層級(jí)[4]。 ③環(huán)保方面，傳統(tǒng)工藝采用中性鹽電解結(jié)合混酸酸洗工藝，在酸洗過(guò)程中會(huì)形成較多的氮氧化物，處理這些有害物質(zhì)需要較高的環(huán)保成本。而本技術(shù)在酸洗過(guò)程中不會(huì)形成氮氧化物，可以有效減少?gòu)U酸中的“三廢”和有害物質(zhì)，且不含極難處理的硝酸鹽，對(duì)生態(tài)環(huán)境不會(huì)造成太大的危害，環(huán)保成本較低。該技術(shù)通過(guò)減少氧化層可以在一定程度上節(jié)省酸洗工序，因此對(duì)環(huán)境的影響也較小。