高效去除带钢表面氧化铁皮的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及热社板带的生产领域，具体地指一种高效去除带钢表面氧化铁皮的方 法。
【背景技术】
[0002] 随着我国国民经济的迅猛发展，对高品质钢材的需求日益增加。为此，国内钢铁企 业加大研发投入和技术改造的力度，生产装备条件和工艺技术水平取得了长足进步，开发 生产出一大批高品质汽车板、家电板、耐候钢及工程机械用钢等，在汽车、家电、建筑及工程 机械等行业发挥了重要的支撑作用。我国热社板带产品生产近年来虽然在品种结构及质量 上取得了很大的进展和成绩，部分产品性能质量已经达到或者接近国际先进水平。但是，在 产品的表面质量方面，我国钢铁企业与国外先进企业相比存在明显的差距，尤其是热社板 带产品表面氧化铁皮缺陷发生率偏高，使产品的表面质量不稳定，无法满足用户对高品质 钢材高表面质量的要求，降低了产品的竞争力，阻碍了钢材产品档次的提升。一般的，板巧 在加热炉中加热，会在板巧表面形成1~3mm厚的氧化铁皮，在粗社前采用高压水喷射来除 鱗，但是氧化铁皮能否完全去除与板巧的化学成分、加热溫度、高压水喷射压力、除鱗溫度 有密切的关系，运种水力除鱗机往往不能将氧化铁皮完全去除。因此，需要提供一种在热社 板带生产过程中能够高效去除氧化铁皮的方法及装置，避免在后续社制过程中氧化铁皮未 除尽而形成带钢表面氧化铁皮缺陷。
[0003] 目前，对热社过程中氧化铁皮的去除，国内外有高压水除鱗、机械法除鱗、化学法 除鱗、社制除鱗和气体除鱗等。较普遍的办法就是高压水除鱗，特殊情况下是高压水除鱗加 上机械法、或化学法、或社制法、或气体法并举。申请号为200810238776. 1的中国发明专利 公开了一种公开了一种去盘条表面氧化铁皮的方法，该方法通过机械方式除诱，用钢丝刷 将表面一层绣打磨，使用高压水冲洗，再经过酸度在20 %的酸洗，150°C烘干就可简便且准 确的将盘条表面的氧化铁皮冲洗干净。
[0004] 申请号为201010189410. 7的中国发明专利公开了一种热社带钢表面氧化铁皮柔 性化控制方法，此发明针对不同氧化铁皮结构提出了热社工艺调整方案，控制冷却速度和 卷取溫度，通过控制化0的共析反应程度来达到氧化铁皮结构的合理控制，补偿产品因高 溫社制而造成的力学性能损失，利用钢厂现有设备和工艺条件，提高了生产效率，在保证钢 板的力学性能下提高表面质量，实现氧化铁皮控制的柔性化生产。此方法主要是利用带钢 表面的氧化铁皮，根据后续不同的加工工艺要求，采取相应的冷却措施得到需要的氧化铁 皮厚度及结构。 阳0化]申请号为201020169660. X的中国发明专利公开了一种用于钢板矫直前的氧化铁 皮清除装置，该装置应用在钢板的矫直区域，通过在矫直机前设置高压风嘴和冷却水喷淋 头，使钢板出炉后，立即用冷却水冷却钢板，由于高溫下的氧化铁皮在冷却水的急冷作用下 使氧化铁皮产生裂纹，再通过高压风的作用下将氧化铁皮清除。此发明通过喷淋头来冷却 钢板，仅仅只是依靠水的重力，并没有任何水量、水压的说明，钢板表面的急冷效果不好，且 不能完全的去除带钢表面的氧化铁皮。
[0006] 申请号为201020506365. 9的中国实用新型专利公开了一种拉矫式机械破鱗机 氧化铁皮去除装置，该装置主要是应用于冷社联合机组拉矫式机械破鱗机，通过拉矫机使 带钢表面氧化铁皮脱落，吹扫喷嘴将脱落的氧化铁皮吹落到与设备本体相连接的除尘管道 中。申请号为85108549的中国发明专利公开一种"水爆"除热社钢巧表面氧化铁皮工艺， 该工艺应用于热社产线上，W水作介质，热社钢巧的溫度在600~1000°C，水的调节溫度在 50~100°C。由于热社钢巧及其表面氧化铁皮在高溫状态下，遇水急冷而产生很强的冷缩 应力，从而产生爆裂，并随之冲掉了氧化铁皮。此发明仅仅通过较高溫度的水与高溫板巧接 触，没有水压要求，是不能完全去除带钢表面氧化铁皮。
[0007] 综上所述，在现有的热连社产线上，板巧进入粗社之前，仅仅通过高压水方式除 憐，但是，运种方式往往不能完全清除带钢表面氧化铁皮，在带钢表面产生氧化铁皮缺陷。
【发明内容】
[0008] 本发明所要解决的技术问题就是提供一种高效去除带钢表面氧化铁皮的方法。该 方法解决现有技术中不能完全清除带钢表面氧化铁皮，在带钢表面产生氧化铁皮的缺陷。
[0009] 为实现上述目的，本发明提供的一种高效去除带钢表面氧化铁皮的方法，该方法 通过加热炉加热、板巧传送、除鱗过程和粗社处理四个阶段完成，所述板巧传送过程中，在 加热炉和除憐机之间设置有漉道，所述漉道正上方安装有一组用于过冷的集管，板巧从加 热炉到过冷集管过程中的溫降A t = A ti+ A t2，
[0010] 上述集管所喷射的水流能量密度E=P*Q*N°'V(2tan (目i/2) *cos(目2) *h* V )，
[0011] 其中，P为喷射水流压力、Q为每个喷嘴的流量、N为喷嘴个数、h为喷嘴到板巧表 面的间距、V为板巧的速度、0 1为喷嘴的喷射角、0 2为喷嘴的倾角；
[0012] 板巧在漉道传递过程中的溫降： 阳01；3] A ti= -2* ￡ * 0 *(t+273/100)4*(AT)/(丫 *0也），A ti为板；t丕从加热炉到集管 过程的溫降，e为板巧表面的福射系数，0为斯蒂芬-玻尔兹曼常数，t为带钢溫度，A I =A L/V，A L为板巧运动的距离，V为板巧速度，丫为板巧的比重，C为板巧的比热容，h 为板巧厚度；
[0014] 板巧在过冷过程中的溫降：
[0015] A t2=-2*a礼(丫*C*h*v)，其中A t2;板巧通过过冷集管的溫降，曰 为强迫对流热交换系数，L为板巧运动的距离，t为板巧溫度，为冷却水的溫度，y为板 巧的比重，C为板巧的比热容，h为板巧厚度，V为板巧速度；
[0016]进一步地，所述板巧溫降A t=30~80°C，A t为板巧从加热炉到过冷集管过程 中的溫降。
[0017] 再进一步地，所述喷射水流压力P为8~12MPa，喷嘴个数N为10~15个，喷嘴到 板巧表面的间距h为0. 8~1. Om ;喷嘴的喷射角0 1为控制在20~40。，喷嘴的倾角0 2 控制在8~15。，板巧速度V为0. 5~1. Om/s。
[0018] 再进一步地，所述除鱗箱上安装有两组集管，每组集管上的喷嘴数量为40~44 个，每个集管的水压控制在20~25MPa，板巧速度控制在0. 5~1. Om/s。本发明的原理
[0019]本发明通过在常规热连社产线上，加热炉与除鱗机之间增加布置一组集管，急速 快冷板巧表面，高溫的表层氧化铁皮遇冷产生收缩，由于高溫下氧化铁皮没有延展性，由水 冷引起的热应力使氧化铁皮表面产生裂纹，冷却水渗入裂纹中，使裂纹沿板巧厚度放下扩 展，直至在氧化铁皮内部产生贯穿性的裂纹。后续喷射高压水，在氧化铁皮裂纹的底部，产 生巨大的剪切力，使氧化铁皮从基体上剥离掉并冲刷掉向上浮起的氧化铁皮。由于在加热 炉与高压水除鱗之间增加了一组集管，降低了板巧的溫度，因此在保证板巧的除憐溫度、粗 社入口溫度不下降的情况下，需要综合考虑不同钢种的溫降过程，合理的布置集管的位置、 集管的喷嘴数量、集管的流量、冷却的时间及板巧的速度，使热社板巧表面的氧化铁皮产生 贯穿性的裂纹，板巧再经过除鱗机高压水冲刷后完全去除掉表面氧化铁皮，减少带钢表面 氧化铁皮缺陷的发生率，提高产品的表面质量。
[0020] 本发明的有益效果在于：
[0021] 本发明的方法能够有效的完全去除带钢表面氧化铁皮，明显减少了带钢表面氧化 铁皮缺陷的发生率，提高了产品的表面质量，减少产品的质量异议，增强产品的竞争力。
【附图说明】
[0022] 图1为热社产线加热炉与除鱗机常规布置示意图；
[0023] 图2为本发明布置示意图；
[0024] 图3为常规除鱗原理示意图；
[00巧]图4为本发明过冷除鱗原理示意图；
[0026] 图5本发明的喷射集管布置不意图；
[0027]图中，加热炉1、板巧2、漉道3、除鱗机4、粗社机5、喷射集管6。
【具体实施方式】
[0028] 为了更好地解释本发明，W下结合具体实施例进一步阐明本发明的主要内容，但 本发明的内容不仅仅局限于W下实施例。 阳〇29] 实施例1
[0030] 高效去除带钢表面氧化铁皮的方法，该方法通过加热炉加热、板巧传送、除鱗过程 和粗社处理四个阶段完成，在加热炉1和除憐机之间设置有漉道3,离加热炉1有5m的漉道 3正上方布置一组喷射集管6,用来急冷带钢表面，使表面氧化铁皮产生贯穿性裂纹。其急 冷和除憐的工艺参数如下：
[0031] 1、为了确保超低碳软M2A1系列钢种的除憐溫度与粗社出口溫度不变，其使带钢 表面氧化铁皮产生贯穿性裂纹，需要准确的计算出增加一组喷射集管6后，带钢在漉道3传 递过程中与高压喷射过程中的溫降：
[0032] (1)根据溫降模型计算板巧2在漉道3传递过程中的溫降：
[0033] A ti= -2* e * 0 *(t巧73/100) 4*( A X V(丫 *C*h)，其中 e 福射率，0 为斯蒂 芬-玻尔兹曼常数，t为带钢溫度，A X =AL/v, A L为距离，V为板巧速度，丫为比 重，C为比热容，h为板巧厚度。
[0034] (2)根据溫降模型来计算板巧2通过一组喷射集管6高压喷水冷却过程的溫降：
[0035]A*2=-2* a礼*(t-t) / (丫*C*h*V )，其中a为强迫对流热交换系数，L为距 离，t为板巧溫度，为冷却水的溫度，丫为比重，C为比热容，h为板巧厚度，V为板巧速 度。
[0036] 通过W上公式的计算，高溫板巧2从加热炉1到除鱗机，整个溫度过程溫降 A ti+A t2应为 30°C。
[0037] 2、根据从加热炉1到除憐机过程的溫降，对布置的一组喷射集管6所喷射的水流 能量密度E按照W下公式计算： 阳〇3引 E = P*Q*N°'V(2tan (目i/2)*cos (目2)*h*v)，其中，P为喷射水流压力，Q为每根 喷嘴的流量Q，N为喷嘴个数，h为喷嘴到