用于热轧钢胚除锈与挡水的装置及其方法与流程

本发明提供一种用于热轧钢胚除锈与挡水的装置及其方法，特别是指一种应用于钢板、钢胚、型钢热轧厂，提升产线除锈设备能量的装置及其方法。

背景技术：

一般现有热轧钢胚在进行粗轧之前必须先经过一道除锈过程。借以去除钢板、钢胚、钢带在加热炉内产生的锈皮(scale)，以避免锈皮被轧入，造成产品(如钢带、钢板、钢胚等)表面瑕疵，因此高压流体除锈装置通常装设于轧机之前。此外，针对在线调质钢材在加热后，必须通过除锈过程去除表面锈皮，以避免热处理淬火时钢胚温度不均与冷却效率低下。

现有热轧钢胚的表面锈皮必须于轧延之前予以清除，以避免锈皮被轧入，造成产品(如钢带、钢板等)表面瑕疵，因此高压流体除锈装置通常装设于轧机之前。现有高压流体除锈装置喷嘴的排列设计为将相邻喷嘴所喷出的喷幕通过转位角γ予以错开，以避免喷幕互相干涉，而影响除锈的均一性。在设计上所欲达到的目标为希望相邻喷嘴所喷出的喷幕于钢胚表面所形成的冲击区域及产生前后部分重叠，以期能在钢胚除锈过程中完整及均匀扫除钢胚表面的锈皮；但经多次以铝板作为试喷板的冲蚀测试显示，其测试结果与设计的默认目标的冲击区域及排列差异极大，其中在实际冲蚀测试中，相邻喷嘴的冲击区域并无重叠，相邻冲击区域之间存在一空白区，在该空白区内并无冲蚀现象。造成除锈能力不均匀的问题，为造成轧入锈 皮的一主要原因。

另外热轧边轧机的轧辊的辊面在离开该钢胚的侧表面后，首先被大量自钢胚反弹的除锈水所冲击，之后又有自该等冷却组所喷出的冷却水，此时，该轧辊的辊面上残留了大量的冷却水与除锈水，造成接下来自该轧延油喷管所喷出的轧延油因部份残留于该辊面上的冷却水与除锈水，而无法均匀附着或甚至无法附着于该辊面上，降低或失去轧延油的使用效果。

本申请发明人鉴于上述现有方式的各项缺点，对其加以改良创新，并经多年苦心孤诣潜心研究后，终于成功研发完成用于热轧钢胚除锈与挡水的装置及其方法。

技术实现要素：

本发明主要目的在提供一种用于热轧钢胚除锈与挡水的装置及其方法，其能够减少氧化锈皮轧入钢胚造成钢胚缺陷及轧辊装置受损，以提高热轧钢胚表面的质量。

本发明提供的用于热轧钢胚除锈与挡水的装置，其主要由一个除锈模块、一个低压挡水区及一个高压除锈区所组成，该除锈模块设有一个机械钢轮及一个驱动组件，该机械钢轮相對该驱动组件旋转；该高压除锈区形成于除锈模块之后，高压除锈区设有至少一个高压喷嘴，其高压喷嘴提供高压流体喷射形成布幕状；该低压挡水区形成于除锈模块与高压除锈区之间，低压挡水区设有至少一个低压喷嘴，低压喷嘴供低压流体喷射形成布幕状。

本发明提供的用于热轧钢胚除锈与挡水的装置，其中，该 驱动组件包括一个第一芯轴、一个第二芯轴、一个衔接杆、一个弹簧及一个座体，该第一芯轴固接于该座体，该机械钢轮枢接于该第二芯轴，该衔接杆的两端分别枢接于该第一芯轴与该第二芯轴，且该弹簧一端与该衔接杆连接，另一端与该座体连接。

本发明提供的用于热轧钢胚除锈与挡水的装置，其中，该驱动组件另外包括一个斜钢板，该斜钢板的其中一侧与第一芯轴连接，该斜钢板的另一侧朝向该机械钢轮且高于该机械钢轮的底面。

本发明提供的用于热轧钢胚除锈与挡水的装置，其另外包括一个底座、一个支撑架及两个送料滚轮，其该两个送料滚轮相对设于该底座两侧，以承载并带动一个载物台移动，该支撑架设于该底座之上。

本发明提供的用于热轧钢胚除锈与挡水的装置，其中，该高压喷嘴与该载物台垂直面夹角角度为5°至30°；且该低压喷嘴与该载物台垂直面夹角介于20°至60°之间。

本发明另提供一种用于热轧钢胚除锈与挡水的方法，其步骤如下：

施以一个机械作用力击破该热轧钢胚表面的锈皮；

再使该热轧钢胚通过一个高压流体，利用该高压流体冲击该热轧钢胚表面，将该热轧钢胚表面的该锈皮予以去除；以及

以一个低压流体作用于该热轧钢胚表面，使该热轧钢胚表面所残余的碎锈及锈水被移除。

本发明提供的用于热轧钢胚除锈与挡水的方法，其中，在 施以该机械作用力击破该热轧钢胚表面的锈皮时，使该热轧钢胚通过一个机械钢轮底下，并以该机械钢轮对该热轧钢胚施予该机械作用力，使机械钢胚表面锈皮受击破。

本发明提供的用于热轧钢胚除锈与挡水的方法，其中，利用该高压流体冲击该热轧钢胚表面时，以至少一个高压喷嘴喷射流体呈布幕状，以将该热轧钢胚表面的该锈皮予以去除。

本发明提供的用于热轧钢胚除锈与挡水的方法，其中，以一低压流体作用于该热轧钢胚表面时，以至少一个低压喷嘴喷射流体呈布幕状，其流体可为液体或气体，以将该热轧钢胚表面所残余的碎锈及锈水移除。

本发明提供的用于热轧钢胚除锈与挡水的方法，其中，该高压流体的流体压力不低于20MPa；该低压流体的流体压力介于该高压流体的流体压力的1/5至1/2之间。

本发明热轧钢胚除锈与挡水方法，其中，该热压钢胚为不锈钢时，该高压流体的流体压力为30～35MPa；该热压钢胚为碳钢时，该高压流体的流体压力为20MPa。

本发明所提供的一种用于热轧钢胚除锈与挡水的装置及其方法，与其他现有技术相互比较时，更具备同时对钢胚进行机械除锈及高压流体除锈，达到较高的钢胚表面质量并且利用一低压流体喷嘴进行除锈水喷除，可降低除锈水残留钢胚的机率以及沿着钢胚流入加热炉内，造成加热炉毁损的风险。针对厂房空间较为局限的热轧产线提供一除锈设备方案。

附图说明

请参阅有关本发明的详细说明及其附图，将可进一步了解本发明的技术内容及其目的功效；有关附图为：

图1：本发明用于热轧钢胚除锈与挡水的装置的架构图；

图2：本发明用于热轧钢胚除锈与挡水的装置的除锈及挡水施作示意图；

图3：本发明用于热轧钢胚除锈与挡水的方法的流程图；

图4：本发明用于热轧钢胚除锈与挡水的装置及其方法的机械钢轮击破锈皮示意图；

图5：本发明用于热轧钢胚除锈与挡水的装置及其方法的高压流体与低压流体喷射示意图。

附图标记说明

100 除锈模块

110 机械钢轮

120 驱动组件

121 第一芯轴

122 第二芯轴

123 衔接杆

124 弹簧

125 斜钢板

126 座体

130 底座

140 支撑架

150 送料滚轮

160 载物台

200 低压挡水区

210 低压喷嘴

300 高压除锈区

310 高压喷嘴

S401～S403 除锈流程

A 热轧钢胚

B 锈皮

C 高压流体

D 碎锈及锈水

E 低压流体

F 机械作用力

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，但并不用于限定本发明的保护范围。

以下，结合附图对本发明进一步说明：

本发明用于热轧钢胚除锈与挡水的装置及其方法可应用于碳钢、不锈钢等各样式产品，如钢板、钢胚、钢带、钢线材、钢棒等各种铁基钢材，在此并不设限。请参阅图1及图2所示，为本发明热轧钢胚除锈与挡水装置的架构图及除锈与挡水施作示意图，其主要由一除锈模块100、一低压挡水区200及一高压除锈区300所组成。该除锈模块100设有一机械钢轮110及一驱动组件120，该机械钢轮110可相对驱动组件120旋转；该高压除锈区300形成于除锈模块100之后，高压除锈区300 设有至少一高压喷嘴310，其高压喷嘴310提供高压流体喷射形成布幕状；该低压挡水区200，形成于除锈模块100与高压除锈区300之间，低压挡水区200设有至少一低压喷嘴210，低压喷嘴210提供低压流体喷射形成布幕状。

其中驱动组件120，包括一个第一芯軸121、一个第二芯轴122、一个衔接杆123、一个弹簧124及一个座体126，第一芯轴121固定于该座体126，该机械钢轮110枢接于第二芯轴122而能相对第二芯轴122转动，该衔接杆123的两端分别枢接于该第一芯轴121与该第二芯轴122，使该机械钢轮110与该衔接杆123可以第一芯轴121为圆心转动，且该弹簧124一端与该衔接杆123连接，另一端与该座体126连接，以提供该机械钢轮110一往下压的力量，让机械钢轮110与热轧钢胚A保持接触的状态，于本实施例，该弹簧124为一压缩弹簧，但不以此为限；其驱动组件120中，另外包括一斜钢板125，该斜钢板125的其中一侧与第一芯轴121连接，该斜钢板125的另一侧朝向该机械钢轮110且高于该机械钢轮110的底面，以借其阻挡锈水进入该除锈模块100中。

本发明热轧钢胚除锈与挡水装置，另外包括一个底座130、一个支撑架140及两个送料滚轮150，该两个送料滚轮150相对设于该底座130两侧，以承载并带动一载物台160移动，该支撑架140设于该底座130之上，供驱动组件120的座体126组设。较佳者，本实施例的高压喷嘴310与该载物台160垂直面形成一夹角，该夹角角度为5°至30°，使该高压喷嘴310具 有优异锈皮去除效果；且本实施例的低压喷嘴210与该载物台160垂直面形成另一夹角，该夹角角度介于20°至60°之间，借此使该低压喷嘴210确实能够移除碎锈及避免锈水喷溅。

请参阅图3所示，为本发明热轧钢胚除锈与挡水方法，其步骤如下：

S401施以一机械作用力击破该热轧钢胚表面的锈皮；

S402再使该热轧钢胚通过一高压流体，利用该高压流体冲击该热轧钢胚表面，将该热轧钢胚表面的该锈皮予以去除；以及

S403以一低压流体作用于该热轧钢胚表面，使该热轧钢胚表面所残余的碎锈及锈水被移除。

请参阅图4、及图5所示，为本发明热轧钢胚除锈与挡水装置及其方法的机械钢轮击破锈皮示意图及高压流体与低压流体喷射示意图，由上述步骤同时可知，在上述步骤S401中，当一热轧钢胚A借由两个送料滚轮150带动载物台160，使载物台160上的热轧钢胚A向机械钢轮110移动时，由于该弹簧124的顶抵，机械钢轮110则施以一向下的机械作用力F，即该热轧钢胚A通过机械钢轮110时，机械钢轮110对该热轧钢胚A表面施以一向下的机械作用力F，使热轧钢胚A表面的锈皮B受机械作用力F的作用而击破；再使热轧钢胚A通过一高压流体C(步骤S402)，并利用流体压力不低于20MPa的高压流体C冲击该热轧钢胚A表面时，以至少一高压喷嘴310喷射流体形成布幕状，本实施例选择高压流体喷射以形成水 幕，借此将该热轧钢胚A表面的该锈皮B予以去除；最后以一低压流体E作用于该热轧钢胚A表面时(步骤S403)，以流体压力介于高压流体C压力的1/5至1/2之间的至少一低压喷嘴210喷射流体形成布幕状，可以选择低压流体喷射或气流以形成水幕或气幕，借此将该热轧钢胚A表面所残余的碎锈及锈水D移除，进而实现有效地除去碎锈及锈水，同时也可有效阻挡喷散的碎锈及锈水D。

其所需除锈的热轧钢胚A，为碳钢、不锈钢等各样式产品，如钢板、钢胚、钢带、钢线材、钢棒等各种铁基钢材。

当上述热轧钢胚A为不锈钢时，因不锈钢表面生成的氧化层较为致密，故通过高压喷嘴310时，可以调整高压喷嘴310的压力为30～35MPa，以具有较佳二次除锈效果；若上述热轧钢胚A选择为碳钢时，因碳钢表面生成的氧化层较非致密，故通过高压喷嘴310时，可调整该高压喷嘴310压力为20MPa，即可具有较佳除锈效果。当热轧钢胚A输送时速度较高时，则需调整高压喷嘴310的压力及水流量，其较佳控制高压喷嘴310的水流量高于低压喷嘴210的流体流量约2～4倍，以具有较佳除锈与挡水的功效。

上列实施例仅为本发明的一可行实施例，并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明创造精神所做的等效实施或变更，均应包括于本申请的保护范围中。