专利名称：热轧钢带酸洗的高温气体加热方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及钢带的酸洗技术，尤其涉及热轧钢带酸洗的加热方法及其装置。
背景技术：
现有的钢带酸洗一般采用连续酸洗的方法，即热轧钢带连续通过几个酸洗槽，酸洗槽的酸洗酸浓度和流向与钢带运行方向相反。在钢带酸洗中为了提高酸洗速度，需要把钢带和酸液进行加热。目前常见的方法是，酸通过外部蒸汽间接加热升高温度，蒸汽与酸溶液分离在加热器两个互不接触的通道，依靠传导加热酸溶液。钢带的温度是通过酸液加热而升高，在高温度的酸下，加快钢带酸洗速度，提高质量和产量。这种依靠蒸汽加热酸液，酸液再加热钢带的加热方法的缺点是1)大多数情况下，钢带是以室温进入入口处的第一个酸洗槽，然后钢带在其中从室温加热到希望的温度，因此第一个酸洗槽的一大功能是作为加热器提高钢带温度，相对而言在此槽中钢带温度较低，酸洗速度较慢。2)在含有合金的钢带酸洗过程中，由于在热轧过程中高温时形成了含有存在元素的氧化物。这些氧化物与酸不发生反应或反应非常缓慢，它们在酸溶液中以胶体存在或膜片状存在，漂浮或分散在酸溶液中。胶体和氧化物膜悬浮体在酸管道中流动或经过加热器加热时，会附着在酸管道或加热器的壁上，影响酸管道和加热器的使用，严重地将造成连续酸洗线不能运行。3)钢中非铁氧化物(例如二氧化硅)在酸溶液中以胶体存在或膜片状存在，由于加热器表面的温度高，造成胶体状的溶胶转化为凝胶和膜片状物，在加热器酸液表面沉积，随时间的推移，沉积物越来越厚，造成设备功能丧失。为了克服胶体和氧化物膜悬浮体在酸管道中或加热器中的沉积、胶花引起的堵塞，专利号为CN200810033^8. 4的发明提出在酸洗线设置蒸汽加热槽的方法，克服以上问题。CN200810033^8.4的发明是采用蒸汽的外加热方法，依靠传热使钢带的温度从外到内提高。由于一般情况下的蒸汽温度不高，加之蒸汽加热钢的速度缓慢，所以钢传热需要较长的时间，使酸洗速度变慢。同时，蒸汽加热槽(热水循环)占据了非常大的空间，不能随意设置，不能够解决在整个酸洗线的酸洗槽中维持需要的温度。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供热轧钢带酸洗的高温气体加热方法。这种加热方法改变了现有提高钢带和酸液温度的方法，该方法加热时不与酸液直接接触、加热速度快，基本上避免了胶体和氧化物膜悬浮体在加热器中的沉积、胶花引起的堵塞情况的出现。本发明同时还提供了高温气体加热的装置。本发明热轧钢带酸洗的高温气体加热方法，首先高温气体加热，即在箱体内对经过的钢带通过高温气体进行加热，加热到85 500°C ；然后，加热过的钢带进入酸洗槽，钢带把酸液加热到60°C 98°C，钢带与酸发生反应，去除表面的铁的氧化物。本方法中使用的高温气体加热装置，它设置在酸洗线的入口，即酸洗槽的外部接近酸洗槽位置，它包括箱体、设置在箱体内的夹送辊和支撑辊，箱体的下部与进气管道相连、其上部设置有废气的出口，夹送辊在箱体的左右两端，与钢带的上下表面相接触，支撑辊在箱体的中间，与钢带的下表面相接触。本发明的方法依靠高温气体把钢带表面温度提高到正常酸洗温度以上，然后高温钢带进入酸洗槽，依靠钢带的蓄热加热酸洗溶液，实现快速酸洗，达到氧化物快速溶解的目的，获得表面无氧化物的钢带。此种方法的优点是1)钢带表面被加热到85 500°C，其进入酸洗槽后在加热酸洗溶液的同时，能够在低的游离酸含量条件下进行快速酸洗，提高酸的利用效率，减少废酸的再生数量，提高设备利用效率和小时产量。2)在钢带进入酸洗槽时钢带温度高、酸液温度高的同时，由于加热部分不存在中间导热的部件，避免了酸溶液中以胶体存在或膜片状存在物质对加热设备的性能的劣化，尤其避免引起设备功能的失效。
图1是本发明高温气体加热装置的结构示意图一。图2是本发明高温气体加热装置的结构示意图二。
具体实施例方式本发明热轧钢带酸洗的高温气体加热方法，首先高温气体加热，即在箱体内对经过的钢带通过高温气体进行加热，加热到85 500°C ；然后，加热过的钢带进入酸洗槽，钢带把酸液加热到60°C 98°C，钢带与酸发生反应，去除表面的铁的氧化物。其中，钢带表面的加热温度优选为150 350°C，具体温度根据钢带速度、宽度、厚度调节，最好使第一个酸洗槽的温度维持在85°C左右。从图1、图2可知，本发明中使用的高温气体加热装置，它设置在酸洗线的入口，即酸洗槽的外部接近酸洗槽位置，它包括箱体1、设置在箱体1内的夹送辊2和支撑辊3，箱体 1的下部与进气管道4相连、其上部设置有废气的出口，夹送辊2在箱体1的左右两端，与钢带9的上下表面相接触，支撑辊3在箱体1的中间，与钢带9的下表面相接触。当进入的气体已经是热气时，如图1所示，高温气体直接通过进气管道4进入箱体 1，充满箱体1内的整个空间，实现对钢带9的加热。这里的热气可以是其它热源的废气，如加热炉烟道的废热的再利用；也可以是在专用装置中将气体进行燃烧后通过掺入空气把高温气体控制在恒定温度，然后通过管道4进入箱体1对钢带9进行升温。当进入的气体是燃气时，如图2所示，进气管道4的下部连接风机6、阀门7。燃气通过多根管道4从箱体1下部的多个入口伸进箱体1内，每个管道4上均安装有上下烧嘴 5，上下烧嘴5设置在钢带9的上下表面。此种方式通过烧嘴4使燃烧后的气体的高温火焰接喷射到钢带9表面，进一步提高了加热的速度，保证了加热的质量。其中，烧嘴5可以为板宽狭缝型烧嘴，也可以是按照钢带宽度方向布置的单一烧嘴的组合，数量根据钢带宽度变化而变化。为了控制钢带表面温度，烧嘴5的火焰喷出处与钢带9之间的夹角为5 90°。 这里的气体也可以是燃气与其它气体的混合体等。为了充分利用钢带的热量，最好在箱体1的右侧出口与酸洗槽之间设置有一段密闭的装置8进行保温，以保证钢带以较高的温度进入酸洗槽。本发明的方法依靠高温气体把钢带表面温度提高到正常酸洗温度以上，然后高温钢带进入酸洗槽，依靠钢带的蓄热加热酸洗溶液，实现快速酸洗，达到氧化物快速溶解的目的，获得表面无氧化物的钢带。此种方法的优点是1)钢带表面被加热到95 500°C，其进入酸洗槽后在加热酸洗溶液的同时，能够在低的游离酸含量条件下进行快速酸洗，提高酸的利用效率，减少废酸的再生数量，提高设备利用效率和小时产量。2)在钢带进入酸洗槽时钢带温度高、酸液温度高的同时，由于加热部分不存在中间导热的部件，避免了酸溶液中以胶体存在或膜片状存在物质对加热设备的性能的劣化，尤其避免引起设备功能的失效。
权利要求
1.热轧钢带酸洗的高温气体加热方法，首先高温气体加热，即在箱体内对经过的钢带通过高温气体进行加热，加热到85 500°C ；然后，加热过的钢带进入酸洗槽，钢带把酸液加热到60°C 98°C，钢带与酸发生反应，去除表面的铁的氧化物。
2.根据权利要求1所述的加热方法，其特征是钢带的加热温度为150 350°C，第一个酸洗槽的温度为85°C。
3.一种用于权利要求1所述的方法的高温气体加热装置，其特征是该装置设置在酸洗线的入口，即酸洗槽的外部接近酸洗槽位置，它包括箱体(1)、设置在箱体(1)内的夹送辊(2 )和支撑辊(3 )，箱体(1)的下部与进气管道(4)相连、其上部设置有废气的出口，夹送辊(2)在箱体(1)的左右两端，与钢带(9)的上下表面相接触，支撑辊(3)在箱体(1)的中间，与钢带(9)的下表面相接触。
4.根据权利要求3所述的加热装置，其特征是进气管道(4)的下部连接风机(6)、阀门⑴。
5.根据权利要求4所述的加热装置，其特征是当管道(4)有多根时，管道(4)通过箱体(1)下部的多个入口伸进箱体(1)内，每个管道(4)上均安装有上下烧嘴(5)，上下烧嘴 (5)设置在钢带(9)的上下表面。
6.根据权利要求5所述的加热装置，其特征是烧嘴(5)的火焰喷出处与钢带9之间的夹角为5 90°。
7.根据权利要求5所述的加热装置，其特征是烧嘴(5)可以为板宽狭缝型烧嘴。
8.根据权利要求5所述的加热装置，其特征是烧嘴(5)可以是按照钢带宽度方向布置的单一烧嘴的组合，数量根据钢带宽度变化而变化。
9.根据权利要求3所述的加热装置，其特征是箱体(1)的右侧出口与酸洗槽之间设置有密闭的保温段(8)。
全文摘要
本发明公开了热轧钢带酸洗的高温气体加热方法及其装置。本发明方法，首先高温气体加热，即在箱体内对经过的钢带通过高温气体进行加热，加热到85～500℃；然后，加热过的钢带进入酸洗槽，钢带把酸液加热到60℃～98℃，钢带与酸发生反应，去除表面的铁的氧化物。本发明的方法依靠高温气体把钢带表面温度提高到正常酸洗温度以上，然后高温钢带进入酸洗槽，依靠钢带的蓄热加热酸洗溶液，实现快速酸洗，达到氧化物快速溶解的目的，获得表面无氧化物的钢带。它改变了现有提高钢带和酸液温度的方法，该方法加热时不与酸液直接接触、加热速度快，基本上避免了胶体和氧化物膜悬浮体在加热器中的沉积、胶花引起的堵塞情况的出现。
文档编号C23G3/02GK102206831SQ20111014455
公开日2011年10月5日 申请日期2011年5月31日 优先权日2011年5月31日
发明者利小民, 朱涛, 武占军, 王立涛, 裴陈新 申请人:马鞍山钢铁股份有限公司