一种冷轧带钢紊流酸洗槽

本发明涉及酸洗浅槽，具体而言一种冷轧带钢紊流酸洗槽。

背景技术：

1、热轧带钢在生产过程中，钢板表面不可避免接触到空气生成氧化皮，由于钢材成分不同及热轧工艺的差异性，导致钢材表面氧化铁皮主要成分往往由不同结构及比例的feo、fe3o4、fe2o3等氧化物组成。酸洗槽结构差异性会直接影响酸洗过程中槽内紊流强度，从而影响酸洗速率。在既定的酸洗槽结构及酸洗工艺下生产酸洗板，有可能存在难洗氧化物残留及过酸洗的现象，影响最终带钢表面质量。因此，如何针对现有带钢酸洗流程设计出一套新型紊流浅槽及其相关技术成为钢铁企业关注的焦点问题。目前，检索到多篇相关专利，选择其中相关性较强的专利进行分析与比较。宁大勇对酸洗槽的底部结构进行了改进，槽底的截面呈锥形，并在槽底处加入了排酸口，使得带钢酸洗过程中酸洗下来的铁粉向槽底的两侧流动，保证带钢酸洗充分，酸洗槽内腔底部设置有温度传感器和加热棒，不仅能使酸洗的效果得到显著提高，还能提高效率，有效避免了铁屑堵塞排酸口；叶伯通采用水槽密封设计方式，有效的控制酸洗时酸雾的泄露；傅胜辉设计了一种自净化酸洗槽；张荣设计了一种结构简单，能有效防止带钢断带时损伤酸洗槽槽体，保护酸洗槽内衬，从而延长酸洗槽使用寿命的酸洗槽结构。通过上述研究以及其他相关文献的分析可知，国内外学者对于酸洗槽的研究设计多数在于结构方面，且已相对成熟，多数钢企已经形成对应的酸洗产线。而对槽内结构对紊流酸洗槽酸洗效果的影响及如何增强紊流强度的研究较少，也很少涉及喷酸梁结构及布置方式研究、由于紊流强度低造成带钢酸洗效果不好等现象，同时对于酸洗槽各个关键零部件的材料很少提及。为了提高带钢酸洗质量，提高酸洗效率，考虑酸槽结构及关键酸洗参数是急需解决的事情。

技术实现思路

1、根据上述技术问题，本发明提供了一种冷轧带钢紊流酸洗槽，主要包括紊流酸洗槽槽体设计、入口侧和出口侧喷酸梁设计，中间布置了对称可变开口度的喷酸梁，并设计了多组侧喷结构，以及使用该酸洗槽时最佳的带钢酸洗工艺区间，实现了最大程度开发酸槽结构、提高槽内紊流强度，提高了酸洗产线酸洗速率和现场生产效益，为以后的浅槽紊流酸洗产线研究以及酸洗槽关键工艺参数设置给出了一定的参考。

2、本发明采用的技术手段如下：

3、一种冷轧带钢紊流酸洗槽，包括槽体，所述槽体的入口上部和出口上部均布置有入口侧喷酸梁和出口侧喷酸梁，所述槽体的中部上部布置有中位喷酸梁，所述入口侧喷酸梁、所述出口侧喷酸梁和所述中位喷酸梁用于向带钢的上表面喷射酸液，所述槽体的侧壁于靠近所述槽体的入口和出口侧分别布置有侧喷口，所述侧喷口用于向所述带钢的下表面喷射酸液；所述槽体的底部布置有排酸口。

4、优选地，所述槽体包括底座和两侧的围板，所述底座的前侧和后侧分别为所述槽体的入口和出口，且所述底座的前侧和后侧分别于所述入口侧喷射梁和所述出口侧喷射梁的下方固定有上侧挡板，所述底座上表面布置有凸度托石。

5、优选地，所述底座沿其长度方向，呈开口向上的抛物线形，所述排酸口位于所述底座的最低端，且所述最低端位于所述底座的中间。

6、优选地，所述中位喷酸梁包括两个，分别位于所述槽体的中间，且两个所述中位喷酸梁的喷头朝向相反。

7、优选地，所述入口侧喷酸梁和所述出口侧喷酸梁分别通过固定架与所述槽体连接，所述入口侧喷酸梁或所述出口侧喷酸梁的两端分别通过活套法兰和定位螺栓与所述固定架连接，通过所述活套法兰调节所述入口侧喷酸梁和所述出口侧喷酸梁的喷射角度，所述入口侧喷酸梁和所述出口侧喷酸梁均包括梁体和设置在所述梁体上的多个流量可调喷嘴。所述流量可调喷嘴为圆形喷嘴。

8、优选地，所述中位喷酸梁通过与所述槽体连接的支撑梁支撑，并与所述支撑梁接触连接，所述中位喷酸梁包括梁筒和多个设置于所述梁筒上，并与所述梁筒连通且转动连接的扇形喷嘴内芯，所述扇形喷嘴内芯的端部安装有固定螺母，通过旋转所述固定螺母调节所述扇形喷嘴内芯的开度，进而调节流量。

9、优选地，所述侧喷口处通过法兰将喷酸管引入所述槽体内，且所述喷酸管的端部与软管连接，所述槽体内布置有调节所述软管喷射角度的喷嘴调姿装置。

10、优选地，所述喷嘴调姿装置包括与所述槽体连接的连接板，所述连接板上安装有固定挡板，喷嘴调姿轴套与所述固定挡板转动连接，且所述喷嘴调姿轴套通过安装在所述连接板上的联轴器与安装在所述连接板上的电机连接。所述软管安装于所述喷嘴调姿轴套内。

11、优选地，所述槽体的外壁上安装有酸液循环过滤器。

12、优选地，所述入口侧喷酸梁、所述出口侧喷酸梁与所述带钢所成喷射角为60°。

13、优选地，所述入口侧喷酸梁上布置有13组材质为pvdf的流量可调喷嘴。

14、优选地，所述出口侧喷酸梁上布置25组交替上下排列的pvdf材质的流量可调喷嘴。

15、优选地，所述槽体的材料为pph材质。

16、优选地，所述活套法兰采用pp/st材质。

17、较现有技术相比，本发明具有以下优点：

18、本发明一方面，槽底截面呈抛物线形状，增强了酸槽中运行带钢底部的紊流强度，提高酸洗效果，便于停机检查时的酸液回流到酸罐中；一方面，入口侧及出口侧喷酸梁上布置一定数量、直径的圆形喷嘴，酸洗时喷嘴中靠压力喷出一定流量的酸液冲击运动的带钢上表面，在其上表面与液面间形成一定紊流强度的有效酸洗区域，极大的提高了带钢上表面的酸洗效果；一方面，中位喷酸梁具有可变流量的扇形喷嘴内芯，可通过固定螺母来调节喷嘴的扇形区域和控制流量大小，可根据此调节槽内紊流度，达到带钢长度方向良好的酸洗均匀性；一方面，酸槽两侧布置一定数量侧喷口，主要加强带钢下表面的酸洗紊流强度，提高酸洗效果；一方面，入口侧与出口侧的喷酸梁可调节角度，实现与带钢形成不同的喷射角；一方面，侧喷口与酸槽内部的喷嘴调姿装置配合，实现侧喷口定位在不同角度处喷射酸液；一方面，凸度托石可支撑进入酸洗槽内的带钢，防止其与槽底接触刮碰，托石设计呈具有一定凸度形式，使得带钢底部紊流强度加大，对酸洗效果有益。

19、基于上述理由本发明可在酸洗槽领域广泛推广。

技术特征：

1.一种冷轧带钢紊流酸洗槽，其特征在于，包括槽体，所述槽体的入口上部和出口上部均布置有入口侧喷酸梁和出口侧喷酸梁，所述槽体的中部上部布置有中位喷酸梁，所述入口侧喷酸梁、所述出口侧喷酸梁和所述中位喷酸梁用于向带钢的上表面喷射酸液，所述槽体的侧壁于靠近所述槽体的入口和出口侧分别布置有侧喷口，所述侧喷口用于向所述带钢的下表面喷射酸液；所述槽体的底部布置有排酸口。

2.根据权利要求1所述的一种冷轧带钢紊流酸洗槽，其特征在于，所述槽体包括底座和两侧的围板，所述底座的前侧和后侧分别为所述槽体的入口和出口，且所述底座的前侧和后侧分别于所述入口侧喷射梁和所述出口侧喷射梁的下方固定有上侧挡板，所述底座上表面布置有凸度托石。

3.根据权利要求1所述的一种冷轧带钢紊流酸洗槽，其特征在于，所述槽体的槽底沿其长度方向，呈开口向上的抛物线形，所述排酸口位于所述槽底的最低端，且所述最低端位于所述槽体的中间。

4.根据权利要求1所述的一种冷轧带钢紊流酸洗槽，其特征在于，所述中位喷酸梁包括两个，分别位于所述槽体的中间，且两个所述中位喷酸梁的喷头朝向相反。

5.根据权利要求1所述的一种冷轧带钢紊流酸洗槽，其特征在于，所述入口侧喷酸梁和所述出口侧喷酸梁分别通过固定架与所述槽体连接，所述入口侧喷酸梁或所述出口侧喷酸梁的两端分别通过活套法兰和定位螺栓与所述固定架连接，通过所述活套法兰调节所述入口侧喷酸梁和所述出口侧喷酸梁的喷射角度，所述入口侧喷酸梁和所述出口侧喷酸梁均包括梁体和设置在所述梁体上的多个流量可调喷嘴。

6.根据权利要求1所述的一种冷轧带钢紊流酸洗槽，其特征在于，所述中位喷酸梁通过与所述槽体连接的支撑梁支撑，并与所述支撑梁接触连接，所述中位喷酸梁包括梁筒和多个设置于所述梁筒上，并与所述梁筒连通且转动连接的扇形喷嘴内芯，所述扇形喷嘴内芯的端部安装有固定螺母，通过旋转所述固定螺母调节所述扇形喷嘴内芯的开度，进而调节流量。

7.根据权利要求1所述的一种冷轧带钢紊流酸洗槽，其特征在于，所述侧喷口处通过法兰将喷酸管引入所述槽体内，且所述喷酸管的端部与软管连接，所述槽体内布置有调节所述软管喷射角度的喷嘴调姿装置。

8.根据权利要求1所述的一种冷轧带钢紊流酸洗槽，其特征在于，所述喷嘴调姿装置包括与所述槽体连接的连接板，所述连接板上安装有固定挡板，喷嘴调姿轴套与所述固定挡板转动连接，且所述喷嘴调姿轴套通过安装在所述连接板上的联轴器与安装在所述连接板上的电机连接，所述软管安装于所述喷嘴调姿轴套内。

9.根据权利要求1所述的一种冷轧带钢紊流酸洗槽，其特征在于，所述槽体的外壁上安装有酸液循环过滤器。

10.根据权利要求1所述的一种冷轧带钢紊流酸洗槽，其特征在于，所述入口侧喷酸梁、所述出口侧喷酸梁与所述带钢所成喷射角为60°。

技术总结
本发明提供一种冷轧带钢紊流酸洗槽，包括槽体，所述槽体的入口上部和出口上部均布置有入口侧喷酸梁和出口侧喷酸梁，所述槽体的中部上部布置有中位喷酸梁，所述入口侧喷酸梁、所述出口侧喷酸梁和所述中位喷酸梁用于向带钢的上表面喷射酸液，所述槽体的底部布置有凸度托石，所述槽体的侧壁于靠近所述槽体的入口和出口侧分别布置有侧喷口，所述侧喷口用于向所述带钢的下表面喷射酸液；所述槽体的底部布置有排酸口。本发明通过对槽体、入口侧和出口侧喷酸梁进行设计，且于中间布置了对称可变开口度的中位喷酸梁，并设计了多组侧喷口，实现了最大程度开发酸槽结构、提高槽内紊流强度，降低酸液温度节约能效，提高了酸洗产线酸洗速率和现场生产效益。

技术研发人员：李学通,王俭辉,崔熙颖,张晓东,白振华
受保护的技术使用者：燕山大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25