1.本发明涉及冶金轧制技术领域，尤其涉及一种在线去除无缝钢管内外表面氧化皮的方法。
背景技术：2.一般采用连续热处理生产线中对大批量的无缝钢管进行调质热处理。调质热处理工艺包括淬火、回火、冷却、矫直，连续热处理生产线设备主要是淬火炉、高压水除鳞装置、水淬装置、回火炉、冷床、矫直机。将无缝钢管在淬火炉中加热，加热温度一般在850℃以上，因此无缝钢管表面会产生氧化皮，氧化皮的存在会严重影响冷轧后钢板表面的光滑程度、均匀程度、内外表面的平整度，更会导致后续矫直机的损坏，对于不锈钢无缝钢管而言，还会导致不锈钢产生应力腐蚀。
3.目前，多数采用酸洗对无缝钢管内外表面的氧化皮进行去除，而酸洗液需要用大量的水进行冲洗，再经过碱液中和，浪费水资源之余，往往会造成严重的环境污染。为了有效去除氧化皮，酸洗需要持续较长时间，造成酸洗工序中无缝管铁损失较大，且盐酸和氢氟酸酸洗液具有挥发性，而硝酸在酸洗不锈钢时会产生氮氧化物，严重污染空气，减少车间设备的使用寿命，甚至会造成操作人员中毒。
4.除了酸洗除氧化皮，还存在有机械除氧化皮工艺和机械-化学联合除氧化皮工艺，具体包括喷砂、水流喷砂、高压水热态除氧化皮、钢丝刷刷洗、辊压、高温气体还原等工艺，上述各种工艺效果有限，或因为成本原因都无法取代酸洗工艺以去除无缝管表面的氧化铁皮。
技术实现要素：5.本发明解决的技术问题在于提供一种在线去除无缝钢管氧化皮的方法，本技术提供的方法可以减少无缝钢管的金属损耗。
6.有鉴于此，本技术提供了一种在线去除无缝钢管内外表面氧化皮的方法，包括以下步骤：
7.a)对无缝钢管外表面进行喷丸处理，再进行高压冲刷；
8.b)将步骤a)得到的无缝钢管的外表面进行遮蔽保护，再进行酸洗。
9.优选的，所述喷丸的压力大于0.5mpa。
10.优选的，所述高压冲刷的压力为3～5mpa。
11.优选的，所述遮蔽保护的方法为：采用聚四氟乙烯胶带缠绕所述无缝钢管的外表面。
12.优选的，所述聚四氟乙烯胶带的厚度为0.4～0.6mm，宽度为100～300mm，缠绕2～4层。
13.优选的，所述酸液具体为1～2wt％的氢氟酸、10～20wt％的硝酸和余量的水。
14.优选的，所述酸洗的时间为3～5min。
15.优选的，所述喷丸的同时通过压缩空气喷嘴采用0.4～0.6mpa的压缩空气清扫氧化皮粉末。
16.本技术提供了一种在线去除无缝钢管氧化皮的方法，其首先对无缝钢管的外表面进行喷丸处理，水洗清刷去除外表面的氧化皮，再在无缝钢管外表面进行遮蔽保护后进行酸洗，进而去除表面的氧化皮；本发明将无缝钢管内外表面分开处理去除氧化皮，首先对无缝管进行喷丸处理，再进行内表面的酸洗处理，相较于目前将无缝管内外表面同时使用酸洗工艺进行处理的方法来说，可显著减少金属的损耗。
具体实施方式
17.为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
18.针对现有技术中无缝钢管清洗铁损失大或成本高的问题，本技术提供了一种“喷丸+酸洗”的除氧化皮工艺，其通过对无缝钢管外表面喷丸处理、水洗清刷去除外表面的氧化皮，再在无缝管外表面缠绕聚四氟乙烯胶带后对无缝管进行酸洗，进而去除内表面的氧化皮。具体的，本发明实施例公开了一种在线去除无缝钢管内外表面氧化皮的方法，包括以下步骤：
19.a)对无缝钢管外表面进行喷丸处理，再进行高压冲刷；
20.b)将步骤a)得到的无缝钢管的外表面进行遮蔽保护，再进行酸洗。
21.本发明所述氧化皮是指无缝钢管表面铁和氧气在高温下发生氧化反应后生成的产物，主要由feo、fe3o4、fe2o3组成，也含有微量的sio2、s等物质，包括在加热过程中产生的粗大块状一次氧化皮和轧制过程中形成的细条和颗粒状二次氧化皮。
22.在本技术中，首先对无缝钢管的外表面进行喷丸处理，喷丸的动力是压缩空气，安全无污染，可以替代严重污染环境和能耗巨大的酸洗工序以去除氧化皮，喷丸能去除氧化皮的同时，还能对无缝管表面形成塑性挤压，强化其表面的表面质量；喷丸工艺能够消除无缝管表面的部分细微的裂纹、重皮、划伤缺陷。相比酸洗工艺而言，喷丸工艺更简单，效率更高，更容易实现大规模流水线加工。在本技术中，对表面质量要求较高的无缝钢管产品采用高强度陶瓷喷丸和较低的喷丸压力，以减少其表面的塑性变形；对表面质量要求较低的产品采用钢制喷丸和较高的喷丸压力，以进一步提高去氧化皮效果；具体的，所述喷丸的压力大于0.5mpa。在无缝钢管喷丸的同时，使用0.45mpa的压缩空气冲刷氧化皮粉末。
23.在完成喷丸处理之后，无缝钢管表面的氧化铁皮因喷丸的碰撞和震动大部分已经脱落，但仍有粉末粘附在钢带表面，因此，本技术采用3～5mpa压强的高压水流冲刷以去除残余粉末。
24.按照本发明，将上述得到的无缝钢管的外表面进行遮蔽保护，以避免在酸洗的过程中对外表面造成影响。本技术具体采用聚四氟乙烯胶带缠绕所述无缝钢管的外表面；所述聚四氟乙烯胶带的厚度为0.4～0.6mm，宽度为100～300mm，缠绕2～4层。本技术然后采用酸液清洗无缝钢管的内表面，所述酸液具体为1～2wt％的氢氟酸、10～20wt％的硝酸和余量的水。所述酸洗的时间为3～5min。最后采用清水冲洗无缝钢管内表面，且去除聚四氟乙烯胶带。
25.本发明将无缝管内外表面分开处理去除氧化皮，首先对完成穿孔的无缝管进行喷丸处理，在用缠绕聚四氟乙烯胶带缠绕其外表面后进行酸洗处理，相较于目前将无缝管内外表面同时使用酸洗工艺进行处理的方法来说，可显著减少金属的损耗。
26.为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的在线去除无缝钢管内外氧化皮的方法进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
27.实施例1
28.生产105*9的无缝管，对完成穿孔工艺的无缝管进行喷丸处理，使用高强度陶瓷喷丸，以防止因钢制喷丸硬度过高损伤钢带表面；喷丸工序中同时通过压缩空气喷嘴，使用压强为0.45mpa的压缩空气吹掉被喷丸打碎在钢带表面的氧化皮粉末，再通过3mpa压强的高压水流冲刷洗净无缝钢管表面吸附发氧化皮粉末，提高喷丸的除氧化皮效果；
29.对完成上述喷丸处理的无缝管的外表面缠绕聚四氟乙烯胶带，对完成缠绕的无缝管进行酸洗，酸洗液由2％氢氟酸，10％硝酸和水组成；再用清水清楚无缝管内表面，最后去除外表面的聚四氟乙烯胶带(厚度为0.4～0.6毫米，宽度为100～300毫米，缠绕2～4层)。
30.经检查，经该工艺表面处理后的无缝管外径减少0.1毫米，壁厚减薄1.5％，重量损失1.7％。
31.实施例2
32.生产68*10的无缝管，对完成穿孔工艺的无缝管进行喷丸处理，使用高强度陶瓷喷丸，以防止因钢制喷丸硬度过高损伤钢带表面；喷丸工序中同时通过压缩空气喷嘴，使用压强为0.45mpa的压缩空气吹掉被喷丸打碎在钢带表面的氧化皮粉末，在完成喷丸处理后，无缝管表面的氧化铁皮因喷丸的碰撞和震动已经基本脱落，但仍有粉末粘附在钢带表面；再通过2mpa压强的高压水流冲刷洗净无缝钢管表面吸附发氧化皮粉末，提高喷丸的除氧化皮效果；
33.对完成上述喷丸处理的无缝管的外表面缠绕聚四氟乙烯胶带，对完成缠绕的无缝管进行酸洗，酸洗液由2％氢氟酸，10％硝酸和水组成；再用清水清楚无缝管内表面，最后去除外表面的聚四氟乙烯胶带。
34.经检查，经该工艺表面处理后的无缝管外径减少0.12毫米，壁厚减薄1.2％，重量损失2％。
35.实施例3
36.生产200*15的无缝管，对完成穿孔工艺的无缝管进行喷丸处理，使用高强度陶瓷喷丸，以防止因钢制喷丸硬度过高损伤钢带表面；喷丸工序中同时通过压缩空气喷嘴，使用压强为0.45mpa的压缩空气吹掉被喷丸打碎在钢带表面的氧化皮粉末，在完成喷丸处理后，无缝管表面的氧化铁皮因喷丸的碰撞和震动已经基本脱落，但仍有粉末粘附在钢带表面；再通过3mpa压强的高压水流冲刷洗净无缝钢管表面吸附发氧化皮粉末，提高喷丸的除氧化皮效果；
37.对完成上述喷丸处理的无缝管的外表面缠绕聚四氟乙烯胶带，对完成缠绕的无缝管进行酸洗，酸洗液由2％氢氟酸，10％硝酸和水组成；再用清水清除无缝管内表面，最后去除外表面的聚四氟乙烯胶带。
38.经检查，经该工艺表面处理后的无缝管外径减少0.05毫米，壁厚减薄0.7％，重量损失1.2％。
39.以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
40.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
技术特征：1.一种在线去除无缝钢管内外表面氧化皮的方法，包括以下步骤：a)对无缝钢管外表面进行喷丸处理，再进行高压冲刷；b)将步骤a)得到的无缝钢管的外表面进行遮蔽保护，再进行酸洗。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述喷丸的压力大于0.5mpa。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高压冲刷的压力为3～5mpa。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述遮蔽保护的方法为：采用聚四氟乙烯胶带缠绕所述无缝钢管的外表面。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚四氟乙烯胶带的厚度为0.4～0.6mm，宽度为100～300mm，缠绕2～4层。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酸液具体为1～2wt％的氢氟酸、10～20wt％的硝酸和余量的水。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酸洗的时间为3～5min。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述喷丸的同时通过压缩空气喷嘴采用0.4～0.6mpa的压缩空气清扫氧化皮粉末。
技术总结本发明提供了一种在线去除无缝钢管内外表面氧化皮的方法，包括以下步骤：A)对无缝钢管外表面进行喷丸处理，再进行高压冲刷；B)将步骤A)得到的无缝钢管的外表面进行遮蔽保护，再进行酸洗。本发明将无缝钢管内外表面分开处理去除氧化皮，首先对无缝管进行喷丸处理，再进行内表面的酸洗处理，相较于目前将无缝管内外表面同时使用酸洗工艺进行处理的方法来说，可显著减少金属的损耗。可显著减少金属的损耗。
技术研发人员：胡浩然 罗许 肖强 刘序江
受保护的技术使用者：攀钢集团研究院有限公司
技术研发日：2022.04.06
技术公布日：2022/7/4
