JISCO冷軋工藝設備冷退火酸洗線為退火酸洗連續生產線，以20輥軋機軋制后的帶卷為原料，主要為消除冷加工硬化并滿足產品綜合力學性能、表面質量的要求，產品一部分為成品，經后續處理成為2B、2D、No.3、No.4、HL等產品，另一部分作為軋機原料，進行二輪軋制處理。2.1設計參考年生產能力：18萬噸年工作時間：7200ｈ綜合成材率：98.5％2.2原料、產品品種與規格原料冷軋機軋后鋼卷材質：AISI300、400系列寬度：750～1350mm厚度：0.3～3.0mm產品執行標準：DIN、ASTM、JIS、GB等材質：AISI300、400系列寬度：750～1350mm厚度：0.3～3.0mm2.3主要工藝流程入口帶卷鞍座、小車→開卷機→紙帶收卷機→直頭機→入口切頭剪→焊機→預處理段（熱水洗、堿洗）→入口活套→退火爐→冷卻段→干燥段→電解酸洗→混酸洗→漂洗段→干燥段→出口活套→檢查臺→夾送輥→切頭剪→卷取機→墊紙機→鋼卷小車工藝配置簡圖見圖1圖12.4處理線主要工序簡介入口段有兩個開卷站，每個站包括帶卷、帶卷裝載小車（有帶卷直徑、寬度測量功能）、開卷機、紙帶卷取機、開卷器、直頭機和切頭剪等設備，用于帶卷的裝載、喂料和焊接。鋼卷存儲鞍座功能：存儲待處理原料結構特點：V型鋼結構表面襯聚亞氨酯鋼卷運輸上料小車功能：將鋼卷從存儲鞍座運輸至卷取機并裝到卷取機芯軸上結構特點：由液壓缸驅動抬升平臺，抬升平臺上安裝有2個不驅動的托輥，用來支撐鋼卷；行走機構由電機減速箱通過鏈輪、鏈條驅動；在不驅動的行走輪上裝有脈沖發生器，對小車行程精確定位。紙帶卷取機功能：開卷機開卷作業中，將鋼卷中襯紙進行卷取。結構特點：卷取機芯軸為氣動式漲縮芯軸，由變速電機驅動；安裝有光電檢測元件檢測紙帶工作情況（斷帶檢測）；芯軸頭部裝有外支撐軸承。開卷機功能：初始穿帶時使鋼卷轉動，正常工作時為帶材提供后張力；具有帶材自動對中控制。結構特點：芯軸4段楔塊設計，旋轉液壓缸對芯軸實施漲縮；卷軸安裝在主減速箱內，主減速箱安裝在機座滑道上，由感應元件檢測帶材對中情況，CPC液壓缸進行對中調整；聚亞氨酯涂層的壓輥由液壓馬達驅動，液壓缸調節抬升和壓下；芯軸頭部裝有外支撐軸承。穿帶臺及壓輥功能：引導帶頭從開卷機到矯直機入口夾送輥；壓輥幫助喂料，使帶頭進入夾送輥。結構特點：穿帶臺為可伸縮形，分別由液壓缸實施帶臺伸縮、升降；聚亞氨酯涂層的壓輥，液壓缸調節抬升和壓下。夾送輥及矯直機功能：夾送輥主要是穿帶時給矯直機喂料提供動力；矯直機矯直帶材頭部，便于穿帶、切頭及焊接。結構特點：夾送輥為聚亞氨酯涂層輥，下輥為惰輥固定安裝，上輥為驅動輥可調節，由電機通過減速機及接軸驅動，液壓缸調節抬升和壓下；5輥矯直機3個下輥安裝在下機座內，2個上輥安裝在可通過轉軸打開的上機座內；上機座在完成穿帶及直頭后，可由液壓缸快速打開，成斜開口型；2個上輥可根據不同帶厚，由螺旋千斤頂為執行機構，獨立調節壓下及抬升量；5輥由電機通過減速機、分配箱及接軸驅動。夾送輥及切頭剪功能：夾送輥主要是穿帶時給切頭剪喂料提供動力，剪切時定位帶頭；切頭剪用于切除帶卷頭、尾部分，便于焊接時焊接縫隙的對中。結構特點：夾送輥為聚亞氨酯涂層輥，下輥為驅動輥，固定安裝，由電機通過減速機及接軸驅動，上輥為惰輥可調節，液壓缸調節抬升和壓下；切頭剪由固定的上刀架、剪切運動的下刀架及下刀架滑道組成；下刀架由液壓缸通過肘節連桿（曲桿）機構，使下刀架沿滑道實施向上剪切運動；剪刃間隙的調整是通過手輪帶動螺旋千斤頂，經過調整斜楔使上剪刃橫向移動來實現；剪切廢料由汽缸驅動的旋轉導板導入料斗。邊導對中輥功能：穿帶操作時使帶材同機組中心線保持一致（對中）。結構特點：兩個可沿導桿移動的雙立輥機架結構布置于帶材兩側，立輥為硬質鋼輥；雙立輥機架結構由電機帶動絲桿、螺母，根據帶寬不同進行預設定位移，液壓缸可使雙立輥機架快速打開，彌補預設定位移偏差。焊機功能：其作用為焊接前后兩卷帶鋼的頭尾，以保證連續生產。形式：搭接滾壓焊（電阻焊）結構：入口帶鋼活套、一個板式對中裝置、一個夾緊式對中裝置、入口和出口側的支撐輥、電機驅動的C形框架、帶入口和出口夾緊裝置的搭接和傾動臺、入口夾緊裝置的橫向運動、帶廢鋼輸出裝置的雙平行剪、沖孔機、焊頭導向裝置、帶導向裝置的平整頭、DC單相焊接整流變壓器、焊接輪重新修磨裝置、一個夾緊式對中裝置、一個板式對中裝置、帶鋼出口活套、月牙剪、定位夾送輥、閉路冷卻水再冷卻裝置。目前參加交流的焊機商有德國MIEBACH公司和美國GUILD公司，其產品均為搭接滾壓焊機（電阻焊），采用前焊輪后滾壓的方式完成焊接及焊縫的平整。其中，MIEBACH公司阻抗焊機，焊速1—15m/min可調，焊接板厚差最大0.6mm，相對差不得超過50%。焊縫焊接強度奧氏體為退火狀態下母材的80%，鐵素體409為退火狀態下母材的60%，鐵素體430為退火狀態下母材的50%。焊縫厚度超母材厚度10%左右。GUILD公司阻抗焊機，焊速2—17m/min可調，焊接板厚差不得超過50%。焊縫焊接強度奧氏體為退火狀態下母材的85%，鐵素體為退火狀態下母材的80%，焊縫厚度超母材厚度15%左右。入口活套水平活套，位于退火爐之前，在入口段并卷焊接時，將其存儲的帶材釋放以保證生產的連續連續工藝段連續工藝段主要包括預處理段、退火段及酸洗段，主要完成帶卷的退火、除鱗，使產品滿足綜合力學性能和表面質量等級的要求。預處理段功能：去除帶材表面的軋制油，并使殘留軋制油均勻分布于帶材表面，在退火爐中能夠均勻燃燒，不會在帶材表面因殘留軋制油分布不均勻而產生燃燒不均、帶材表面出現斑點，影響產品表面質量。結構特點：由預清洗段（噴水）、刷洗段（刷輥）、最后清洗段、干燥段、堿液循環系統及排氣系統組成。預清洗段由出入口擠干輥，清洗機箱體、噴管、噴嘴套件組成。刷洗段由出口擠干輥，刷洗機箱體、刷輥、支撐輥組成，刷輥和支撐輥為對輥。最后清洗段為3段式，由出入口及中間段擠干輥，清洗機箱體、噴管、噴嘴套件組成。干燥段由風機、蒸氣熱交換氣及熱風噴管組成。熱風溫度由蒸汽控制閥經蒸氣熱交換氣控制。其中，擠干輥為橡膠涂層輥，下輥固定安裝，上輥汽缸調節升降，上下輥獨立由變速電機通過減速機及接軸驅動。刷輥表面為聚丙烯，可由液壓缸快速打開和壓下，通過電機、減速機及接軸驅動。支撐輥為橡膠涂層輥，可通過機械千斤頂調節工作位置，通過電機、減速機及接軸驅動。ANDRITZ、VAI集團設有脫脂或預處理段，而POSCO集團根據其實際生產經驗未設此段。脫脂或預處理段的設置，是為了確保產品表面質量，根據大多數不銹鋼生產廠家的做法，冷線應設預處理段，該段要設計成具備熱水沖洗功能，必要時也可使用堿脫脂。退火爐區主要包括預熱段、加熱段、初冷段、終冷段、干燥段及相應的排煙、抽風、冷卻系統。對不進行光亮退火的冷軋成品或半成品鋼卷進行退火，鋼帶在退火爐內按工藝要求加熱后進行氣（氣霧）冷后干燥，以消除上道工序產生的加工硬化、組織缺陷、通板性能差值較大、板形不良等缺陷，從而得到要求的顯微組織、力學性能、工藝性能和板形。同時，通過爐膛氣氛的最優化控制，不但提高燃燒效率，而且在鋼帶表面生成最適宜的氧化層，為后續的酸洗創造有利條件。(詳細介紹見6－退火爐段介紹)酸洗段去除鋼帶表面氧化層，并使鋼帶表面鈍化，增加耐蝕性。酸洗段包括硫酸酸洗段、硝酸/氫氟酸混合酸洗段、清洗干燥段。（詳細介紹見7－酸洗段）出口段出口段包括為卷取機提供反拉張力的張緊輥、檢查站、剪子、導向輥、卷取機、紙帶開卷設備、卸卷小車及相關的存儲和稱重設備。卷取機功能：提供和控制工作時帶材的卷取張力；具有帶材自動對中控制，保證卷取的對中精度。結構特點：芯軸3段或4段楔塊設計，旋轉液壓缸對芯軸實施漲縮；卷軸安裝在主減速箱內，主減速箱安裝在機座滑道上，由感應元件檢測帶材對中情況，CPC液壓缸進行對中調整；聚亞氨酯涂層的壓輥為惰輥，液壓缸調節抬升和壓下；裝有卸卷推板，由液壓缸提供動力；芯軸頭部裝有外支撐軸承。皮帶助卷器功能：薄規格帶材（1mm或0.8mm以下）初始卷取時，必須借助于皮帶助卷器，進行建立張力前的卷取，此時卷取機芯軸鉗口不使用或芯軸加裝套筒。結構特點：框架式C型結構，在C型結構內由若干導向輥支撐環形皮帶組成，C型框架由液壓缸驅動運行；C型結構上有液壓缸驅動的卷取機芯軸包裹臂，在卷取作業時包裹臂壓下，使皮帶緊緊包住芯軸或套筒；皮帶張緊輥在助卷器工作時由液壓缸推動壓緊皮帶，由液壓馬達提供輔助動力。出口儲料活套在出口段設備停機實施分切、取樣等操作時，用來存儲在線生產的帶材，保證生產的連續性。退火爐段退火段退火爐由一個預熱段和三個加熱段組成：預熱段利用燃燒廢氣預熱帶鋼，燃燒后的廢氣從預熱段經過換熱器熱交換后進入排氣系統。加熱段有交錯安裝的燒嘴，該燒嘴利用預熱到450℃的空氣和燃氣充分混合燃燒，將鋼帶加熱到退火溫度。退火溫度、時間、冷速、線速是退火最重要的控制參數，不銹鋼退火溫度一般在780～1200℃。在每個加熱段之間均設有輪盤輥系統，起支撐帶鋼作用，可保證在任何必要的情況下不停產快速安全更換支撐輥。通過爐膛內氣氛的最優化控制，既提高燃燒效率又在鋼帶表面生成適宜的氧化層，為后續的酸洗工序創造有利條件。空燃比是燃燒管理的重要指標，既要保證燃氣充分燃燒，又要使空氣量盡可能接近理論空氣量，以減少熱損失。冷卻段冷卻段分初冷段和終冷段，可以采用氣冷或氣＋氣霧冷，按工藝要求的冷卻速率將帶鋼冷卻至80℃以下，既須保證板形又須滿足力學性能的要求。退火過程的冷卻對材料的性能和板形有很大的影響，而且不同的鋼種和板厚冷卻條件不同，因此在設定冷卻條件時必須慎重，尤其薄帶鋼極易變形，更要控制冷卻速度和冷卻均勻性，有更嚴格的冷卻制度。干燥段干燥段功能是吹干冷卻段遺留在帶鋼上的水分，該功能通過風機向帶鋼噴吹熱風來實現，熱風由蒸汽/空氣熱交換器預熱空氣獲得。加熱/冷卻通常由數學模型根據原料情況自動控制，也可進行手動設置。在操作站內可以根據相關處理數據監視鋼帶在退火爐加熱和隨后的冷卻情況。鋼帶的處理工藝可以在數模中預設定，處理工藝同時作為識別碼的一部分。在退火爐入口處預留有事故水箱，用于意外斷帶時退火爐入口段帶鋼的冷卻。退火爐保溫材料耐火和保溫材料選擇適當、爐襯結構合理，是改善爐子熱工性能和提高爐襯使用壽命的重要因素。熱交換器換熱器為氣----氣熱交換裝置，位于輻射預熱段和排風機之間的廢氣管道內，入口最大氣體溫度850℃，出口最大氣體溫度500℃。主要作用：提高燃料的理論燃燒溫度加快升溫速度顯著節約燃料，提高燃燒效率減少煙氣排放量有利保護環境廢氣排放見圖2輪盤輥輪盤輥為加熱段之間帶鋼支撐輥，其主要作用、特點：支撐帶鋼，避免過大懸垂度密封性好，有效控制爐內氣氛快速安全不停產更換支撐輥輪盤輥示意圖見圖3燒嘴燒嘴為超低NOX排放燒嘴，預熱后的助燃空氣和燃氣充分混合后燃燒，可獲得最佳的燃燒和最快的加熱速度。燒嘴示意圖見圖4酸洗段酸洗段工藝酸洗成份ANDRITZPOSCO硫酸洗Na2SO4（g/l）150～220220（max）金屬（g/l）/15（max）工藝溫度（℃）65～8590（max）混酸洗HNO3（g/l）100～220130～150HF（g/l）0～6020～40（304）5～10（409）金屬含量（g/l）/35工藝溫度℃40～6550～60（304）35～40（409、430）級聯清洗分段刷洗五段1、2、3和4、5段四段漂洗：噴淋、雙刷洗、噴淋、熱漂洗最后一段酸度20mg/l5%HNO3、1.5%HF最后一段溫度85℃85℃（max）漂洗水脫鹽水或冷凝水/帶鋼干燥干燥介質熱空氣120℃/加熱介質蒸汽間接加熱蒸汽間接加熱酸洗段配置序號設備名稱數量規格、型號備注1電解酸洗電解槽1L*W*H=32500*2000*600/循環罐260m3D=3500L=6000/熱交換器2750/400kW板式循環泵4+2Q=300m3H=30mPP廢酸洗液輸送泵1+1Q=10m3/hH=15mSS/PP2Na2SO4準備站準備罐120m3D*H=2500*4000/循環泵1+1Q=10m3/hH=15mPP3刷洗裝置循環罐110m3SS循環泵1+1Q=30m3/hH=30mPP4混酸酸洗01酸洗槽1L*W*H=20000*2000*600/循環罐235m3D*H=3000*5000PVDF/FRP熱交換器2300kW石墨循環泵2+1Q=150m3/hH=25mPE/PVDF廢酸輸送泵1+1Q=10m3/hH=15mPP/PVDF5混酸酸洗02酸洗槽1L*W*H=20000*2000*600/循環罐235m3D*H=3000*5000PVDF/FRP熱交換器2300kW石墨循環泵2+1Q=150m3/hH=25mPE/PVDF廢酸輸送泵1+1Q=10m3/hH=15mPP/PVDF6混酸酸洗03酸洗槽1L*W*H=20000*2000*600/循環罐235m3D*H=3000*5000PVDF/FRP熱交換器2300kW石墨循環泵2+1Q=150m3/hH=25mPE/PVDF廢酸輸送泵1+1Q=10m3/hH=15mPP/PVDF7最終漂洗段中間循環罐14m3SS循環泵2Q=60m3/hH=30mPP最終漂洗罐3L*W*H=14500*2000*2000Steel循環泵3+2Q=30m3/hH=25mPP熱交換器1240kWSS8板帶干燥器1L*W*H=4500*2060*2010焊接鋼9冷凝系統冷凝罐110m3SS10排氣系統011//排氣扇1+114000m3/h3000Pa/中間罐13m3PP循環泵1+1Q=30m3/hH=25mPP11NOX-/煙氣凈化系統//12Na2SO4收集池110m3混凝土潛水泵2Q=15m3/hH=40m13混酸收集池110m3/h混凝土潛水泵2Q=15m3/hH=40m/14酸洗液處理///15Na2SO4凈化系統//NaHSO4準備站1//準備罐110m3/泵2Q=3m3/hH=15m/PH控制罐///泵接受罐///加料站3//渣處理1//沉淀罐/20m3/壓濾機/1．000I/泵1+1Q=3m3/hH=30m/16原料酸存儲///65%HNO3存儲罐230m3SS55%HF存儲罐130m3PVDF/FRP98%H2SO4存儲罐120m3CS/FRP/PVDF45%NaOH存儲罐120m3CS/FRP/PVDFHNO3泵2Q=5m3/hp=2bar耐酸泵HF泵2Q=5m3/hp=2bar耐酸泵H2SO4泵1+1Q=5m3/hp=2bar耐酸泵NaOH泵1+1Q=5m3/hp=2bar耐堿泵酸傳輸泵1+1Q=30m3/hp=2bar耐酸泵潛水泵1+1Q=5m3/hH=40m/收集池11m3混凝土安全淋浴11//17廢酸存儲//廢HNO3/HF存儲罐250m3PVDF/FRP酸傳輸泵1+1Q=3m3/hp=2bar耐酸泵潛水泵1+1Q=5m3/hH=40m/收集池11m3混凝土拆卸裝置2//鋼結構和操作臺///流體管道///18流體管道///蒸汽//帶保溫碳鋼生活水//鍍鋅鋼除鹽水//SSNa2SO4//PVDF/FRPHNO3/HFAcid//PP酸回收系統AUP2/填充樹脂床酸霧、酸液處理酸霧處理酸洗中，酸洗槽上部將產生酸霧，這部分酸霧需處理后排入大氣。硫酸鈉氣霧處理電解酸洗產生的廢氣通過風機抽到一個強烈清洗區，清洗區使用工業水來清洗，在強烈清洗區，廢氣與循環清洗水接觸，酸霧中的液滴在接下來的液滴分離器中分離和除濕，新鮮水加入到循環槽中，通過導電率控制裝置來實現。混酸酸霧處理對于CAPL產生的酸霧在混酸處理中只有POSCO與其它三家不同，其它三家采用的方式為混酸酸霧凈化系統SCR，由以下兩部分組成：HF酸霧凈化系統，NOX凈化系統。混酸酸霧中HF的含量很高，在減少NOX氣體之前，必須除去HF。HF的除去在氣體洗滌塔中進行，HF除去過程與上述H2SO4酸霧的去除過程基本一樣，這樣，混酸酸霧通過風機，抽到洗滌塔中，酸霧首先與塔中工業水接觸，含有HF的液滴在這里被清洗出來，接下來剩余酸霧在前進中被噴射水噴灑，進一步吸取含酸液滴，并在隨后的液滴分離器中分離除去液滴，混酸酸霧中的HF基本除去。HF含量首先達到規定的限制值，在后續的混酸酸霧凈化系統中，減少NOX.去除HF后的混酸酸霧，這時，主要含NOX，它首先進入熱交換器，使其溫度達到300℃，預熱后的酸霧向前通過燒嘴進一步被加熱，并和氨氣混合，混合后的氣體進入充滿蜂窩狀催化劑的反應室，在這里進行反應，把NOX轉化為N