一种电解法去除氧化皮设备的制作方法

本实用新型属于金属去除氧化皮设备领域，尤其是涉及一种电解法去除氧化皮设备。

背景技术：

热轧钢因在高温下进行，避免不了会造成钢与空气中的氧发生化学反应，在表面会形成一定厚度的氧化皮，终轧后的氧化皮一般三层结构组成，钢基体由内向外分别为，氧化亚铁约占氧化皮总厚度的40％～95％，是疏松、多孔的细结晶组织；中间层为四氧化三铁约占总厚度的4％～14％，是致密、无孔和裂缝玻璃状断口的磁性组织；最外层为三氧化二铁约占总厚度的1％～2％，是结晶构造的氧化铁；氧化皮总厚度一般为6.5um～15um。由于氧化皮的生成及成长过程是受温度和时间等条件影响的，所以钢带在终轧及卷取后自然冷却过程中氧化亚铁会向四氧化三铁逐渐转变，最终改变氧化皮三层结构的占比。从以上氧化皮生成过程看，实质就是铁的氧化过程；从氧化皮的去除与性质角度看，氧化亚铁是容易去除的，主要是铁的高价氧化物四氧化三铁是难以去除，人们已采取了多种方法进行处理该生产过程中产生的氧化皮。

目前处理氧化皮最常用的方法是酸洗法如但是酸洗的方法去除因热轧造成的氧化物，在此过程中产生了大量的废酸排放，给环境造成了十分严重的污染，在操作过程中对工作人员及其设备造成损害。

除传统的酸洗方法外，还有传统电解法、水喷砂法、传统刷磨法(机械法)等。其它一些比如，激光、等离子等更是不接地气的方法，虽然可以去除，要么成本较高，要么就是效率极低，很不实用；传统电解法、水喷砂法、传统钢丝刷磨法(机械法)中的每一种都或多或少的存在一些问题，以至于冶金行业，到目前为止处理氧化皮，还是采用给环境造成极度污染和工作环境极其恶劣的酸洗方法。

传统电解法，如CN1266650A，因电极损耗、电解液流量大，更为突出电极间距过大，以至于耗电量很大，电的利用率很低，一大部分再给电解液加热，目前工业中根本没法解决，致使此法根本没有实用的可行性。如果缩短电极间的距离，则会造成短路，无法进行电解。

特别需要指出的是传统刷磨法，由于传统刷磨法存在无法清除细小凹坑中的氧化物、以及生产效率低等问题，很难实现工业化批量生产，而且刷毛与被处理钢件是线接触磨削，处理效果的好坏，主要有刷辊数量的多少来决定，刷辊数量的增加直接关系到传动动力的大小，进而影响处理费用与效率；此方法始终无法更好的解决刷毛在工作中与钢件的磨损后，刷毛与钢件之间的间隙补偿问题，致使此法未能得到推广与应用；另外很多传统的刷磨法如果想要处理细小的凹坑中的氧化物，采用的方法则是加大力度硬磨，以至于导致凸起处有用钢也被磨损掉，同时刷辊被磨损的机率大大提高，从而造成损耗过大。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为解决传统去除氧化皮的方法中必须使用酸洗的问题提供一种经济、高效、环保的的去除氧化皮设备及去除方法，尤其适合去除钢类板材上的氧化物。

本实用新型的技术方案是：一种电解法去除氧化皮设备，包括开卷机、拉弯破鳞机、带动力张力机、收卷机，所述开卷机用于将成卷的金属板材展开，并输送到拉弯破鳞机，所述开卷机的一侧设有拉弯破鳞机，所述拉弯破鳞机用于将较厚的氧化皮在拉弯的过程中进行破碎，所述拉弯破鳞机的一侧设有若干带动力张力机，所述带动力张力机包括第一张力辊、第二张力辊、动力电机，所述第一张力辊的水平一侧设有第二张力辊，所述第一张力辊和第二张力辊由动力电机传动，所述带动力张力机的一侧设有收卷机，还包括电解设备，在所述带动力张力机与收卷机之间设有电解设备；

进一步的，所述电解设备包括水洗室、电解室，所述电解设备内沿金属板材进入方向到退出方向依次设有水洗室、电解室，所述电解室内设有若干电解模块，若干个所述电解模块形成电解流水线，用以电解游离的磨料约束磨削后金属板材表面凹坑内的氧化皮，所述电解流水线的另一侧设有若干刷辊，用以刷洗通过电解模块后附着在金属板材表面的反应产物，所述电解设备内的底部为废水收集池，所述废水回收池与外部的废水回收过滤池相连，回收过滤后的水通过水泵输送回水洗室内；

进一步的，所述电解模块包括阳极电解槽和阴极电解槽，所述阳极电解槽和阴极电解槽的两端均设有开口，用以金属板材进入和输出，所述阳极电解槽和阴极电解槽内设有电解液，所述阳极电解槽和所述阴极电解槽水平间隔设置，所述阳极电解槽包括上阳极电极、下阳极电极，所述上阳极电极与下阳极电极上下对称设置，中间留有共金属板材通过且完成电解的间隙，所述阴极电解槽包括上阴极电极、下阴极电极，所述上阴极电极与下阴极电极上下对称设置，中间留有共金属板材通过且完成电解的间隙，所述上阴极电极与下阴极电极上下对称设置，中间留有共金属板材通过且完成电解的间隙，所述上阳极电极、下阳极电极及上阴极电极、下阴极电极的一侧均设有电解液喷嘴；

进一步的，所述上阳极电极及上阴极电极为下方设有带绝缘刷毛的板式电极，所述下阳极电极及下阴极电极为上方设有带绝缘刷毛的板式电极；

进一步的，所述上阳极电极、下阳极电极、上阴极电极、下阴极电极均为包有绝缘透水耐磨材料的辊式电极；

一种电解法去除氧化皮设备的去除方法：包括物理破鳞、电解步骤：

物理破鳞：金属板材由开卷机展开后输送到拉弯破鳞机上，进行物理破碎；

电解：金属板材完成物理破碎后经过带动力张力机后进入到电解设备中，在电解模块中，如果是板式电极，由于上阳极电极及上阴极电极为下方设有带绝缘刷毛的板式电极，下阳极电极及下阴极电极为上方也设有带绝缘刷毛的板式电极，金属板材移动经过上阳极电极、下阳极电极或上阴极电极、下阴极电极表面发生电解反应同时，绝缘刷毛对金属板材正反面不断柔性刷洗，不断去除反应后产物，使待反应表面不断漏出，以加快电解反应，同时金属板材与上阳极电极及下阳极电极或金属板材与上阴极电极及下阴极电极之间的间隙并不是空的，而是被绝缘刷毛所代替，既绝缘，还降低了上阳极电极与下阳极电极、上阴极电极与下阴极电极之间的距离，金属板材经过电解设备后进入到下一个带动力张力辊后再进入到收卷机进行打卷收纳。

本实用新型具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，在电解过程中实现了电极间距较小，耗电量较小，电的利用率较高；在打磨和电解的过程中废沙和废水均可循环使用，实现了绿色环保。

附图说明

图1是本实用新型的整体机构示意图；

图2是本实用新型的电解模块的结构示意图；

图3是本实用新型的电解原理图。

图中：

开卷机1、拉弯破鳞机2、带动力张力机3、第一张力辊31、第二张力辊32、收卷机4、金属板材5、电解设备6、水洗室61、电解室62、电解模块621、阳极电解槽621a、上阳极电极621aa、下阳极电极621ab、阴极电解槽621b、上阴极电极621ba、下阴极电极621bb、电解液喷嘴621c、绝缘刷毛621d、电解液621e、刷辊622、废水收集池63、废水回收过滤池64、水泵65。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做详细说明。

如图1、2所示，本实用新型一种电解法去除氧化皮设备，包括开卷机1、拉弯破鳞机2、带动力张力机3、收卷机4，所述开卷机1用于将成卷的金属板材5展开，并输送到拉弯破鳞机2，所述开卷机1的一侧设有拉弯破鳞机2，所述拉弯破鳞机2用于将较厚的氧化皮在拉弯的过程中进行破碎，所述拉弯破鳞机2的一侧设有若干带动力张力机3，所述带动力张力机3包括第一张力辊31、第二张力辊32、动力电机(未画出)，所述第一张力辊31的水平一侧设有第二张力辊31，所述第一张力辊31和第二张力辊32由动力电机传动，所述带动力张力机3的一侧设有收卷机4，还包括电解设备6，在所述带动力张力机3与收卷机4之间设有电解设备6；

进一步的，所述电解设备6包括水洗室61、电解室62，所述电解设备6内沿金属板材5进入方向到退出方向依次设有水洗室61、电解室62，所述电解室内设有若干电解模块621，若干个所述电解模块621形成电解流水线，用以电解游离的磨料约束磨削后金属板材5表面凹坑内的氧化皮，所述电解流水线的另一侧设有若干刷辊622，用以刷洗通过电解模块621后附着在金属板材5表面的反应产物，所述电解设备6内的底部为废水收集池63，所述废水回收池63与外部的废水回收过滤池64相连，回收过滤后的水通过水泵65输送回水洗室61内；

进一步的，所所述电解模块621包括阳极电解槽621a和阴极电解槽621b，所述阳极电解槽621a和阴极电解槽621b的两端均设有开口，用以金属板材5进入和输出，所述阳极电解槽621a和阴极电解槽621b内设有电解液621e，所述阳极电解槽621a和所述阴极电解槽621b水平间隔设置，所述阳极电解槽621a包括上阳极电极621aa、下阳极电极621ab，所述上阳极电极621aa与下阳极电极621ab上下对称设置，中间留有共金属板材5通过且完成电解的间隙，所述阴极电解槽621b包括上阴极电极621ba、下阴极电极621bb，所述上阴极电极621ba与下阴极电极621bb上下对称设置，中间留有共金属板材5通过且完成电解的间隙，所述上阴极电极621ba与下阴极电极621bb上下对称设置，中间留有共金属板材5通过且完成电解的间隙，所述上阳极电极621aa、下阳极电极621ab及上阴极电极621ba、下阴极电极621bb的一侧均设有电解液喷嘴621c；

进一步的，所述上阳极电极621aa及上阴极电极621ab为下方设有带绝缘刷毛621d的板式电极，所述下阳极电极621ab及下阴极电极621aa为上方设有带绝缘刷毛621d的板式电极；

进一步的，所述上阳极电极621aa、下阳极电极621ab、上阴极电极621ba、下阴极电极621bb均为包有绝缘透水耐磨材料的辊式电极；

一种复合式去除氧化皮设备的去除方法：包括物理破鳞、约束磨削、电解步骤：

物理破鳞：金属板材5由开卷机展开后输送到拉弯破鳞机上，进行物理破碎，将大块氧化皮进行破碎，破碎后在卷绕前进的过程中掉落去除；

电解：金属板材5完成物理破碎后经过带动力张力机3后进入到电解设备6中，在电解模块621中，如果是板式电极，由于上阳极电极621aa及上阴极电极621ba为下方设有带绝缘刷毛621d的板式电极，下阳极电极621ab及下阴极电极621bb为上方也设有带绝缘刷毛621d的板式电极，金属板材5移动经过上阳极电极621aa、下阳极电极621ab或上阴极电极621ba、下阴极电极621bb表面发生电解反应同时，绝缘刷毛621d对金属板材5正反面不断柔性刷洗，不断去除反应后产物，使待反应表面不断漏出，以加快电解反应，同时金属板材5与上阳极电极621aa及下阳极电极621ab或金属板材5与上阴极电极621ba及下阴极电极621bb之间的间隙并不是空的，而是被绝缘刷毛621d所代替，既绝缘，还降低了上阳极电极621aa与下阳极电极621ab、上阴极电极621ba与下阴极电极621bb之间的距离，从而降低了能耗；如果是包有绝缘透水耐磨材料的辊式电极，原理是通过包有绝缘透水耐磨材料来缩小电极之间的距离，同时还可以绝缘，从而降低了能耗，因绝缘刷毛621d或绝缘透水耐磨材料的存在，在及距离最小的情况下可以免金属板材与电极的接触，造成短路；在阳极电解槽621a内金属板材5相对上阳极电极621aa及下阳极电极621ab为阴极发生还原得电子反应，高价氧化物还原为金属单质，在阴极电解槽621b内金属板材相对上阴极电极621ba及下阴极电极621bb为阳极发生氧化失电子反应，金属单质失去电子以离子形式溶解于电解液，而后于电解液中的氢氧根离子形成化合物在电解液中沉淀并过滤出来；电流流动方向为：电源正极→导线→上阳极电极和下阳极电极→阳极电解槽电解液→金属板材→阴极电解槽电解液→上阴极电极和下阴极电极→导线→电源负极；

金属板材经过电解设备后进入到下一个水洗室，再次进行冲洗，最后进入到收卷机进行打卷收纳。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。