提高带钢表面酸洗质量的方法与流程

本发明涉及一种冶金工业中的抛丸酸洗技术，特别涉及一种提高带钢表面酸洗质量的方法。

背景技术：

为获得高表面质量，热轧及常化退火后的带钢在冷轧轧制前需要去除来料带钢表层的氧化铁皮。抛丸、酸洗是目前用来去除带钢表面氧化铁皮的常用技术。

对于退火酸洗连续生产工序来说，酸洗后的表面质量及酸洗作业效率既受前工序来料氧化铁皮的结构和分布的影响，也受本工序酸洗工艺参数如酸洗介质、酸液浓度、酸洗温度、酸洗流量以及酸洗速度的影响。一般情况下，连续退火酸洗机组的生产速度是恒定的，酸液浓度及酸洗温度由于调整时间长，基本上也是固定的。因此，酸洗后的表面质量主要取决于来料氧化铁皮的结构及分布情况、抛丸工艺及酸洗流量。

来料氧化铁皮的结构和分布情况受带钢的热轧生产工艺如带钢的化学成分、加热炉的热值、在炉时间、高压水除磷、终轧温度、卷曲温度、层流冷却等综合因素的影响，同时也与常化退火工序中的炉内气氛、炉温、水冷速率等因素有密切关系。显然，众多的影响因素中若有一个或多个出现波动都将会导致来料氧化铁皮的结构及分布发生变化。即，来料氧化铁皮在带钢长度方向及宽度方向的结构形式是不一样的，其分布也是不均匀的。

目前退火酸洗的生产工艺控制中对于同一钢种的不同钢卷及同一钢卷的不同位置均采用相同、固定的抛丸、酸洗工艺，并没有考虑带钢在不同位置氧化铁皮的差异。带钢酸洗后的板面欠酸洗、过酸洗、色差等缺陷同时存在，不仅板面质量不均匀，而且生产过程中的丸粒消耗、酸耗也较大。

当热轧钢卷氧化铁皮结构及分布发生变化时，抛丸、酸洗中可变的工艺参数不能根据来料的波动做动态的调整，导致带钢酸洗后的板面欠酸洗、过酸洗、色差等缺陷同时存在，且不同钢卷以及同一钢卷不同位置的表面质量的差异明显；对于同一钢种的不同钢卷及同一钢卷的不同位置均采用相同、固定的抛丸、酸洗工艺也不利于丸粒消耗及酸耗的控制，增加了浪费也加剧了环境的污染。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种提高带钢表面酸洗质量的方法，基于表面缺陷的检测来调整抛丸和酸洗工艺的参数，从而实现稳定、均匀的酸洗，保证酸洗后带钢表面的质量的均匀性。

本发明的提高带钢表面酸洗质量的方法，包括：在所述带钢进入抛丸机之前检测所述带钢的表面的单位面积上氧化铁皮的比例ψ1；根据所述氧化铁皮的比例ψ1控制所述抛丸机的抛投的抛丸量pq和抛射速度pv；根据所述氧化铁皮的比例ψ1控制酸洗槽中的酸洗流量f。

进一步地，该方法还包括：在所述酸洗槽的出口处检测所述带钢的表面的单位面积上氧化铁皮的比例ψ2；根据所述氧化铁皮的比例ψ2对所述氧化铁皮的比例ψ1进行修正。

优选地，所述根据所述氧化铁皮的比例ψ1控制所述抛丸机的各个抛投的抛丸量pq和抛射速度pv包括：根据如下公式计算所述抛丸量pq：pq＝k1+3152ψ1-4080ψ1²+1969ψ1³；以及根据如下公式计算所述抛射速度pv：pv＝k2+253.7ψ1-405.7ψ1²+209.6ψ1³，其中，k1和k2均为常数，且180≤k1≤200和18≤k2≤22。

优选地，所述根据所述氧化铁皮的比例ψ1控制酸洗槽中的酸洗流量f包括根据如下公式计算所述酸洗流量f：f＝k3+103.4ψ1，其中，k3为常数，且35≤k3≤40。

优选地，所述根据所述氧化铁皮的比例ψ2对所述氧化铁皮的比例ψ1进行修正包括：根据如下公式计算修正系数：e＝k4+0.5938ψ2-0.6523ψ2²+0.9963ψ2³，其中，k4为常数，且0.95≤k4≤1.05；以及将e·ψ1作为修正后的所述氧化铁皮的比例ψ1。

本发明的提高带钢表面酸洗质量的方法，在抛丸、酸洗前采用表面缺陷检测技术对带钢表面的氧化铁皮的情况进行检测，并根据检测结果对抛丸、酸洗工序进行实时控制调整，从而保证酸洗后板面质量的均匀性。

附图说明

图1为应用本发明的提高带钢表面酸洗质量的方法的生产线的结构示意图；

图2为本发明的提高带钢表面酸洗质量的方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的提高带钢表面酸洗质量的方法作进一步的详细描述，但不作为对本发明的限定。

图1所示为应用本发明的提高带钢表面酸洗质量的方法的生产线的结构。带钢12经过开卷机1开卷后进行焊接2，然后经过连续退火炉3的退火、冷却段4的冷却后，依次通过第一检测设备5、抛丸机6、酸洗槽7、圆盘剪8、以及第二检测设备9，最后进入卷取机10。其中，第一检测设备5、抛丸机6、酸洗槽7、以及第二检测设备9均连接到计算机11。

结合参考图1和图2，本发明的提高带钢表面酸洗质量的方法包括如下步骤：在带钢12进入抛丸机6之前，通过第一检测设备5检测带钢12的表面上单位面积的氧化铁皮的比例ψ1；根据酸洗槽7的出口处的第二检测设备9检测到的带钢12的表面的单位面积上的氧化铁皮的比例ψ2，对氧化铁皮的比例ψ1进行修正；根据氧化铁皮的比例ψ1控制抛丸机6的抛投的抛丸量pq和抛射速度pv；根据氧化铁皮的比例ψ1控制酸洗槽7中的酸洗流量f。

具体地，第一检测设备5可以包括分别设置在带钢12的上下方的摄像头，用于实时获取带钢12的上下表面的图像。为了全面、均匀地对带钢12的上下表面的表面质量进行检测，可以在带钢12的长度和宽度方向均匀布置多个摄像头进行图像的采集；对每一幅采集的图像计算氧化铁皮的比例ψ1,i，然后对所有氧化铁皮的比例ψ1,i进行统计平均得到带钢12的表面上单位面积的氧化铁皮的比例ψ1。通过多组摄像头对生产线上的带钢12进行连续扫描，从而实现对带钢12的全长、全板宽、上、下表面的全位置表面状态的检测。

摄像头的布置位置和密度、以及采集图像的频率应能够保证对带钢12的每个部分都覆盖。

由于带钢12表面的缺陷不同，因此带钢12的表面反射光线的强度会因带钢12的表面的状态发生变化。用光源照射带钢12，摄像头采集带钢12反射光源之后的图像，根据图像中每个像素的灰度值，检测出每一幅采集的图像中带钢12的单位面积中氧化铁皮的比例ψ1,i。

上述检测过程可以通过计算机11来完成。

抛丸机6用于抛丸输送并去除带钢表面的氧化铁皮。抛丸机6中通常在带钢12的上下表面各有多个抛投，各个抛投均可以独立控制。根据氧化铁皮的比例ψ1控制抛丸6机的各个抛投的抛丸量pq和抛射速度pv具体包括：根据如下公式计算所述抛丸量pq：pq＝k1+3152ψ1-4080ψ1²+1969ψ1³；以及根据如下公式计算所述抛射速度pv：pv＝k2+253.7ψ1-405.7ψ1²+209.6ψ1³，其中，k1和k2均为常数，且180≤k1≤200和18≤k2≤22。

酸洗槽7用于洗净带钢12表面的氧化铁皮。酸洗槽7中的酸洗温度、酸液浓度为只与带钢12的钢种相关的静态参数，而酸洗流量f为与检测到的带钢12表面的氧化铁皮比例ψ1相关的动态变量。根据氧化铁皮的比例ψ1控制酸洗槽7中的酸洗流量f包括根据如下公式计算所述酸洗流量f：f＝k3+103.4ψ1，其中，k3为常数，且35≤k3≤40。

在酸洗槽7的出口处设置的第二检测设备9与第一检测设备5的检测原理相同，用于检测带钢12的表面的单位面积上的氧化铁皮的比例ψ2，然后根据氧化铁皮的比例ψ2对氧化铁皮的比例ψ1进行修正。具体修正方法为：根据如下公式计算修正系数：e＝k4+0.5938ψ2-0.6523ψ2²+0.9963ψ2³，其中，k4为常数，且0.95≤k4≤1.05；以及将e·ψ1作为修正后的所述氧化铁皮的比例ψ1。用修正后的氧化铁皮的比例ψ1进行抛丸和酸洗的控制，更有助于提高带钢12的表面质量。

本发明的提高带钢表面酸洗质量的方法，在抛丸、酸洗前采用表面缺陷检测技术对带钢表面的氧化铁皮的情况进行检测，并根据检测结果对抛丸、酸洗工序进行实时控制调整，从而保证酸洗后板面质量的均匀性。

以上具体实施方式仅为本发明的示例性实施方式，不能用于限定本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这些修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。