一种用于射流除鳞的除鳞单元布置方法及射流除鳞方法
【专利摘要】一种用于射流除鳞的除鳞单元布置方法及射流除鳞方法，其包括依次设置至少一个用于清除金属板带上表面的第一混合喷射除鳞单元、冲洗金属板带上表面的第一低压冲洗单元、用于实现金属板带一次翻转的第一转向辊、至少一个用于清除金属板带下表面的第二混合喷射除鳞单元、冲洗金属板带下表面的第二低压冲洗单元、用于实现金属板带两次翻转的第二转向辊。本发明方法能实现对金属板带的上下表面进行高效、连续的绿色除鳞，确保除鳞过程中板带始终保持稳定，抖动量小，且对机组的张力水平需求较低。
【专利说明】一种用于射流除鳞的除鳞单元布置方法及射流除鳞方法
【技术领域】
[0001]本发明属于冷态金属板带表面处理技术，特别涉及一种用于射流除鳞的除鳞单元布置方法及射流除鳞方法，主要用于实现对冷态金属板带的上下宽面一即全板面进行连续性表面除鳞，同时保证射流除鳞后的金属板带的正反面的无鳞皮与杂物残留、表面粗糙度满足工艺要求。
【背景技术】
[0002]金属材料在热态轧制或热处理过程中会在表面形成一层由金属氧化物组成的致密覆盖物，俗称“鳞皮”，该鳞皮的存在对进一步加工处理会造成影响:一方面使材料的表面裂缝不易被提前发现，从而使加工出的成品存在质量问题；另一方面易将鳞皮压入金属表面，造成表面质量问题；此外，坚硬的氧化物的存在，会加速轧辊或拉拔机的磨损。因此进入冷轧机前的钢板表面鳞皮去除工序，称为冷轧产线上必备的工艺装备之一。
[0003]针对于表面鳞皮的影响，国内外生产企业均采用化学湿法进行清洗的加工方式来清除板带表面的附着鳞皮，对于钢板来说，其通常采用硫酸、盐酸及氢氟酸的强酸性溶液。这种化学湿法酸洗工艺的生产环境非常恶劣，且因为生产而产生的大量残酸必须进行循环再生处理，目前算再生工艺也必然产生对应的废气排放，其排放的废气中含有大量的酸性、腐蚀性成分，如HCL、SO2等，直接污染大气。
[0004]基于此，为解决化学方法清洗所带来的严重环境污染问题，科研工作者进行了大量的研究，研制了多种技术和设备，以替代这种化学方法去除金属表面的鳞皮，如电解除鳞、电解研削除鳞、放电除鳞、电子束除鳞、激光除鳞、研磨除鳞、抛丸除鳞、反复弯曲除鳞以及上述不同方法组合的除鳞方法。这些方法在这些年的发展过程中，其中高压射流除鳞技术发展最快，其工业化进程也越发明显。
[0005]为保证射流方式除鳞后的金属板带能顺利的进入下一步处理工艺环节，同时又不影响下一步工艺处理的效果，因此许多研发单位提出了一系列的针对性的解决措施，具体如下:
[0006]湖南有色金属重型机械有限公司就曾利用混合射流清除合金棒的表面鳞皮，除鳞后的棒材表面其采用高压空气的吹扫方式来进行表面清除。这种方式的主要缺陷是无法吹扫那种嵌入棒材表面的沙粒，造成表面有硬物颗粒残留，从而造成棒材在下一步轧制工序中，容易产生因为硬物颗粒压入的表面缺陷。这类技术的代表还有北京科技大学的刘庭成教授；
[0007]德国Airmatic公司同样利用混合射流清洗金属平面，其后处理方式为:利用抽真空的原理，对表面处理后的表面进行净化处理。然而这种方式同样存在以上的问题，不仅不能有效去除硬物颗粒的嵌入问题，同时处理的稳定不高，容易造成某些表面没有清除干净的现象。
[0008]通过查阅相关专利，也发现国外尤其是日本、德国等冶金技术发达国家，其虽然提出了众多的连续射流、磨刷除鳞技术如日本JP06108277A公开了在连续冷轧线上采用喷酸与刷辊组合使用的除鳞工艺、日本JP55034688A公开了一种联合PV轧制破鳞一混合磨料高压射流除鳞方式、日本JP57142710A、JP57068217A、日本JP59097711A、以及加拿大的TMW公司自2001年以后公开了一系列的针对钢板表面鳞皮的清除技术US20080108281(A1)、US20080182486(A1)以及 US20090227184(Al)等，另外西欧 US5388602、日本专利JP05092231A、JP09085329A以及JP2002102915等均没有提出一种有效处理射流除鳞后的板面技术。
【发明内容】
[0009]本发明的目的在于提供一种用于射流除鳞的除鳞单元布置方法及射流除鳞方法，能实现对金属板带的上下表面进行高效、连续的绿色除鳞，确保除鳞过程中板带始终保持稳定，抖动量小，且对机组的张力水平需求较低。
[0010]为达到上述目的，本发明的技术方案是:
[0011]一种用于射流除鳞的除鳞单元布置方法，其包括依次设置至少一个用于清除金属板带上表面的第一混合喷射除鳞单元、冲洗金属板带上表面的第一低压冲洗单元、用于实现金属板带一次翻转的第一转向辊、至少一个用于清除金属板带下表面的第二混合喷射除鳞单元、冲洗金属板带下表面的第二低压冲洗单元、用于实现金属板带两次翻转的第二转向棍。
[0012]进一步，所述的第二转向辊后还依次设有空气吹扫单元、第三、第四转向辊。
[0013]又，所述的第二转向辊后还设空气吹扫系统，该空气吹扫系统包括依次设置的第三转向辊、空气吹扫单元、第四转向辊。
[0014]再有，本发明所述的第二转向辊后还依次第三、第四转向辊，第四转向辊出口设空气吹扫单元。
[0015]另外，本发明所述的每个混合喷射除鳞单元的对立面均布置有用于实现对喷射除鳞期间与低压冲洗期间的金属板带支撑的多个支撑辊组。
[0016]本发明除鳞单元布置的射流除鳞方法，冷态金属板带通过辊道运行至第一混合喷射除鳞单元处，该除鳞单元中的混合喷嘴喷射出的高速混合射流直接打击在金属板带的上表面，实现金属板带上表面的鳞皮清除；而后，金属板带进入第一低压冲洗单元，利用其中布置的低压冲洗喷嘴喷射出的低压射流实现对金属板带的上表面残余浆料与杂物进行冲洗清除，此时金属板带已经成为上表面鳞皮清除的金属板带；接着，金属板带通过第一转向辊实现板带转向，此时金属板带未除鳞的下表面翻转朝上，金属板带转向后直接进入第二混合喷射除鳞单元处，除鳞单元中的混合喷嘴喷射出的高速混合射流直接打击在金属板带的下表面，实现金属板带下表面的鳞皮清除；而后，金属板带进入第二低压冲洗单元，利用其中布置的低压冲洗喷嘴喷射出的低压射流实现对金属板带的下表面残余浆料与杂物进行冲洗清除，此时金属板带已经成为上、下表面鳞皮均完全清除的金属板带；然后，通过转向辊实现金属板带再次翻转，其上下表面布置情况回归至原有的金属板带状态，并继续往下工艺段运行，如此即完成了金属板带的上下表面鳞皮清除与冲洗。
[0017]所述混合喷射除鳞单元的混合射流中通常含有两种介质，一种介质为水，另外一种介质为细小的砂状硬物颗粒，两种介质的混合射流通过喷嘴向金属板带的某一侧表面进行喷射，实现对板带上、下表面鳞皮的清除。[0018]所述水为常温的工业用净循环水，具体可详细说明为:温度在100°C以下、PH值在
6.5?9、颗粒物含量低于5mg/L、硬物颗粒物的最大粒度为20目。
[0019]所述喷嘴中混合的砂状硬物颗粒，其具体详细说明可包括天然的刚玉类磨料(如棕刚玉、白刚玉、单晶刚玉等)、碳化物磨料(如黑碳化硅、绿碳化硅、碳化硼等)、钢丸、钢砂、钢丝切丸等金属加工丸类。
[0020]本发明的有益效果:
[0021]本发明采用同样一种混合喷射布置方式就可实现金属板带的两个宽面鳞皮均匀除鳞，因为混合射流系统完全相同，故此其匹配性更加优良，同时备件数量可显著降低；
[0022]采用射流对立面布置支撑辊的方式，可显著提高金属板带的运行稳定性与可靠性，其所需的张力水平更低。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为本发明实施例一的示意图。
[0024]图2为本发明实施例二的示意图。
[0025]图3为本发明实施例三的示意图。
[0026]图4为本发明实施例四的示意图。
【具体实施方式】
[0027]参见图1，本发明的一种用于射流除鳞的除鳞单元布置方法，包括依次设置至少一个用于清除金属板带100上表面的第一混合喷射除鳞单元1、冲洗金属板带100上表面的第一低压冲洗单元2、用于实现金属板带100 —次翻转的第一转向辊3、至少一个用于清除金属板带100下表面的第二混合喷射除鳞单元4、冲洗金属板带100下表面的第二低压冲洗单元5、用于实现金属板带100两次翻转的第二转向辊6。
[0028]参见图2，其所示为本发明实施例二，在本实施例中，本发明所述的第二转向辊6后还依次设有空气吹扫单元7、第三、第四转向辊8、9。
[0029]参见图3，其所示为本发明实施例三，在本实施例中，所述的第二转向辊6后还设空气吹扫系统10，该空气吹扫系统包括依次设置的第三转向辊8、空气吹扫单元7、第四转向辊9。
[0030]参见图4，其所示为本发明实施例四，在本实施例中，所述的第二转向辊后6还依次第三、第四转向辊8、9，第四转向辊9出口设空气吹扫单元7。
[0031]所述的每个混合喷射除鳞单元1、4的对立面均布置有用于实现对喷射除鳞期间与低压冲洗期间的金属板带支撑的多个支撑辊组12、12’。
[0032]参见图1，本发明除鳞单元布置的射流除鳞方法，冷态的金属板带100 (温度不高于200°C的碳钢板带,宽度为1000mm,厚度2.5mm,为全连续头尾焊接式)通过棍道运行至第一混合喷射除鳞单元I处，该除鳞单元中的混合喷嘴11中高压水(压力50MPa)与进入的混合石榴石磨料进行混合，喷射出的高速混合射流直接打击在金属板带100的上表面，实现金属板带100上表面的鳞皮清除；而后，金属板带进入第一低压冲洗单元2，利用其中布置的低压冲洗喷嘴21喷射出的低压射流(水压0.5MPa)实现对金属板带100的上表面残余浆料与杂物进行冲洗清除，此时金属板带100已经成为上表面鳞皮清除的金属板带；接着，金属板带通过第一转向辊3实现板带转向，此时金属板带未除鳞的下表面翻转朝上，金属板带转向后直接进入第二混合喷射除鳞单元4处，该除鳞单元中的混合喷嘴41喷射出的高速混合射流直接打击在金属板带100的下表面，实现金属板带下表面的鳞皮清除；而后，金属板带进入第二低压冲洗单元5，利用其中布置的低压冲洗喷嘴51喷射出的低压射流实现对金属板带100的下表面残余浆料与杂物进行冲洗清除，此时金属板带100已经成为上、下表面鳞皮均完全清除的金属板带；然后，通过第三、第四转向辊8、9实现金属板带再次翻转，其上下表面布置情况回归至原有的金属板带状态，并继续往下工艺段运行，如此即完成了金属板带的上下表面鳞皮清除与冲洗。
[0033]综上所述，本发明充分利用高速射流与高压纯水、压缩空气的吹扫作用，实现了对冷态金属板面鳞皮的一次完全、连续、高效的除鳞处理。
【权利要求】
1.一种用于射流除鳞的除鳞单元布置方法，其特征是，包括依次设置至少一个用于清除金属板带上表面的第一混合喷射除鳞单元、冲洗金属板带上表面的第一低压冲洗单元、用于实现金属板带一次翻转的第一转向辊、至少一个用于清除金属板带下表面的第二混合喷射除鳞单元、冲洗金属板带下表面的第二低压冲洗单元、用于实现金属板带两次翻转的第二转向辊。
2.如权利要求1所述的用于射流除鳞的除鳞单元布置方法，其特征是，所述的第二转向辊后还依次设有空气吹扫单元、第三、第四转向辊。
3.如权利要求1所述的用于射流除鳞的除鳞单元布置方法，其特征是，所述的第二转向辊后还设空气吹扫系统，该空气吹扫系统包括依次设置的第三转向辊、空气吹扫单元、第四转向辊。
4.如权利要求1所述的用于射流除鳞的除鳞单元布置方法，其特征是，所述的第二转向辊后还依次第三、第四转向辊，第四转向辊出口设空气吹扫单元。
5.如权利要求1所述的用于射流除鳞的除鳞单元布置方法，其特征是，所述的每个混合喷射除鳞单元的对立面均布置有用于实现对喷射除鳞期间与低压冲洗期间的金属板带支撑的多个支撑辊组。
6.如权利要求1所述的用于除鳞单元布置的射流除鳞方法，冷态金属板带通过辊道运行至第一混合喷射除鳞单元处，该除鳞单元中的混合喷嘴喷射出的高速混合射流直接打击在金属板带的上表面，实现金属板带上表面的鳞皮清除；而后，金属板带进入第一低压冲洗单元，利用其中布置的低压冲洗喷嘴喷射出的低压射流实现对金属板带的上表面残余浆料与杂物进行冲洗清除，此时金属板带已经成为上表面鳞皮清除的金属板带；接着，金属板带通过第一转向辊实现板 带转向，此时金属板带未除鳞的下表面翻转朝上，金属板带转向后直接进入第二混合喷射除鳞单元处，除鳞单元中的混合喷嘴喷射出的高速混合射流直接打击在金属板带的下表面，实现金属板带下表面的鳞皮清除；而后，金属板带进入第二低压冲洗单元，利用其中布置的低压冲洗喷嘴喷射出的低压射流实现对金属板带的下表面残余浆料与杂物进行冲洗清除，此时金属板带已经成为上、下表面鳞皮均完全清除的金属板带；然后，通过转向辊实现金属板带再次翻转，其上下表面布置情况回归至原有的金属板带状态，并继续往下工艺段运行，如此即完成了金属板带的上下表面鳞皮清除与冲洗。
7.如权利要求6所述的除鳞单元布置的射流除鳞方法，其特征是，所述混合喷射除鳞单元的混合射流中含有两种介质，一种介质为水，另外一种介质为细小的砂状硬物颗粒。
8.如权利要求6所述的除鳞单元布置的射流除鳞方法，其特征是，所述的水，其水质标准为常温的工业用净循环水，具体可详细说明为:温度在100°C以下、PH值在6.5~9、颗粒物含量低于5mg/L、硬物颗粒物的最大粒度为20目。
9.如权利要求6所述的除鳞单元布置的射流除鳞方法，其特征是，所述的砂状硬物颗粒为天然的刚玉类磨料、碳化物磨料、金属加工丸类。
10.如权利要求9所述的除鳞单元布置的射流除鳞方法，其特征是，所述的天然的刚玉类磨料为棕刚玉、白刚玉或单晶刚玉；所述碳化物磨料为黑碳化硅、绿碳化硅或碳化硼；金属加工丸类为钢丸、钢砂或钢丝切丸。
【文档编号】B21B45/04GK103894429SQ201410124036
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年3月28日 优先权日:2014年3月28日
【发明者】段明南 申请人:宝山钢铁股份有限公司