[其他]“水爆”除热轧钢坯表面氧化铁皮工艺

说明书

本发明属于钢坯表面清理工艺。适用于高温热 轧钢坯及成品钢材的表面去除炉生和次生氧化铁皮 的最终工艺。

在已知的钢坯表面清理工艺中，目前国内外大多 数是采用酸洗、抛丸和高压水去除钢坯表面氧化铁皮 的方法。采用酸洗去除钢坯氧化铁皮工艺的缺点是： 1.因为硫酸的价值高，使企业产品成本提高。2.硫酸 有害于操作人员的身体健康，对设备和环境侵蚀污染 严重。3.设备复杂，投资高。4.使用酸洗去除钢坯氧 化铁皮工艺，热轧钢坯要从900℃左右的高温降至常 温才能进入酸洗工序，使生产周期拖长，生产效率 低。采用抛丸方法去除钢坯氧化铁皮工艺的缺点是： 1.设备复杂，投资高。2.技术难度大。3.占用厂房面 积大。4.噪音大，污染环境。采用高压水去除钢坯表 面氧化铁皮的缺点是：1.装置复杂，必须配有高压水 发生装置。2.只能防止和减少钢坯表面压入铁磷，不 能最终去除冷却过程中产生的次生铁皮。

为了克服上述工艺缺点，同时也为了解决我国硫 酸矿资源不足，硫酸供应紧张，在大批量生产初轧坯 时造成酸洗工序经常停产待酸的被动局面。本发明 是采用以水代酸，用“水爆”的工艺清除热轧钢坯表面 氧化铁皮代替酸洗工艺。进而暴露钢坯表面缺陷，以 保证钢坯的质量。

本发明是这样实施的：以常温常压的工业循环水 为介质，在热轧开坯连续生产线上配备“水爆”装置， 将开坯剪切后的钢坯(650～1100℃)推入“水爆”池 中，注水进行“水爆”。“水爆”的全过程要通过调节工 业循环水的流量控制水温保持在50～100℃以内。 控制水温的目的在于防止水温超过100℃以上有水 垢形成。沉积在钢坯表面，影响钢坯表面缺陷的暴 露，防碍下道清理缺陷工序的进行。温度低于50℃， 就会增大循环水的耗量。所以，只要控制好钢坯“水 爆”的浸水温度，时间和水温，就可生产出没有炉生和 次生氧化铁皮的合格钢坯。热轧钢坯及其表面氧化 铁皮在高温状态下，浸水受急冷而产生很强的冷缩应 力，另外高温热轧钢坯由850℃降低到100℃，按 1炉45吨热轧钢坯计算，所释热量为550万千卡，可 产生四个表压，9.9吨蒸汽，这两股力对热轧钢坯表 面氧化铁皮的剥离作用可以完全取代酸洗工艺。“水 爆”去除氧化铁皮工艺，可以适用于低炭钢及 18-8型不锈钢。经检验钢坯的组织和性能完全符 合要求。例如：

“水爆”工艺对管20钢组织、性能的影响如下：

1.低倍(表1)

结果表明：“水爆”对低倍没有不良影响。

2.硬度值：(压痕直径/布氏硬度)(表2)

结果表明：“水爆”对20#低炭钢硬度值没有影 响。

本发明的优点：1.根除了硫酸的污染源，改善了 工作环境。2.降低了生产成本。3.在连续生产线上 “水爆”去除了炉生和次生氧化铁皮，减少了车间粉 尘，改善了劳动环境。4.减少了钢坯工序的倒搬次 数，改善了工人的劳动强度，减少了不安全因素。5. 在生产线上连续作业，缩短生产周期。6.“水爆”工艺 的装备基建投资比酸洗工艺少13倍左右。7.经“水 爆”处理后的水介质由常温升至50～100℃以内有 利于能源的综合利用。缺点：适用钢种范围窄。

总之，本发明工艺，适合于批量连续生产，综合效 益好。

表1

表2