CN101138837A - 冷轧带钢无酸除氧化皮工艺及其专用装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种冷轧带钢无酸除氧化皮工艺及其专用装置，包括将贮藏箱中的带钢经输送辊送入剥壳机，将带钢表面氧化皮进行初次剥落，送入第一喷砂单元、第二喷砂单元中，采用高压空气吹带金刚砂喷刷带钢表面，对带钢表面进行全面去除氧化皮处理，然后经高压水枪冲刷后送至冷轧机进行冷轧，专用装置采用由上料架、收卷机、以及置于上料架和收卷机之间成流水线设置的若干输送辊组成的送料装置，依次安装在流水线上的剥壳装置、喷砂装置、水洗装置组成，本发明采用无酸去除带钢的氧化皮，无环境污染问题，投资小，处理成本低，具有良好的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种冷轧带钢无酸除氧化皮工艺及其专用装置，属于带钢表面处理技术领域。
背景技术
从定义上来说，钢锭或钢坯在常温下很难变形，不易加工，一般加热到1100～1250℃进行轧制，这种轧制工艺叫热轧，大部分钢材都用热轧方法轧制，但是因为在高温下钢的表面容易生成氧化皮，使热轧钢材表面粗糙，尺寸波动较大，放置时间一长还会形成锈层，所以要求表面光洁、尺寸精确、力学性能好的钢材，以热轧半成品或成品为原料再用冷轧方法生产，在进行冷轧工艺前，需将带钢在热轧时形成的氧化皮(包括附在带钢表面的氧化铁皮和铁锈)除掉，传统的冷轧带钢去锈去氧化皮的工艺方法普遍是用酸洗，酸洗后再进入冷轧工艺，该工艺生产成本高，附属设施多，为提高去锈速度，往往在酸洗槽内加温，而加温必须用锅炉加温或用热网管道接入加温，经酸洗后带钢必须用大量清水冲洗，否则立即被残留酸腐蚀而再度生锈，酸洗槽内的酸液必须及时更换，否则影响酸洗效果，酸洗槽内残酸处理设施投资大处理费用也高且效果不好，冲洗水因循环使用酸浓度会不断升高而又得及时更换，又加大其废水的处理费用；另外，由于酸腐蚀性强，酸雾外泄对周边环境影响较大，造成大气污染，且酸的强腐蚀性导致相关设施使用寿命短，废酸一旦外泄，对环境污染很大，酸洗过程中需使用锅炉，一是消耗能源，二是产生环保烟尘。所以，传统的冷轧生产中的去锈去氧化皮工艺中产生的“三废”一直是环境保护的重点问题。酸洗去氧化皮工艺对带钢质量控制不稳定，带钢在线生产中不可避免设备会出现各种各样的故障，当故障不是很大时，带钢会在酸槽内停顿许久，而产生过酸从而影响带钢质量。同时，带钢在酸槽内停顿许久，酸液会过多剥离带钢表层而使带厚度公差超差，从而使下道工序中无法正常生产而影响产品质量。
发明内容
为了改变传统冷轧带钢酸洗除氧化皮工艺所产生的弊端，本发明提出了一种冷轧带钢无酸除氧化皮工艺，包括以下步骤：
①、剥壳：贮藏箱中的带钢经输送辊送入剥壳机，将带钢表面氧化皮进行初次剥落；
②、喷砂除氧化皮：将经初步氧化皮剥落带钢送入第一喷砂单元中，采用高压空气吹带金刚砂喷刷带钢表面，对带钢表面进行全面去除氧化皮处理；处理过的带钢经换向辊扭转180°，进入第二喷砂单元中对带钢的另一面进行去除氧化皮处理；
③、水洗：经喷砂除氧化皮处理过的带钢经高压水枪冲刷，除去粘附在带钢表面的砂尘砂粒后，送至冷轧机进行冷轧。
本发明所述的氧化皮是指热轧带钢表面形成的黑色表皮及附着的锈层。
本发明优选带钢在上料机和收卷机之间的输送辊形成的流水线上完成上述工艺步骤，以有效提高处理效率。
优选在剥壳工艺前增加预处理工艺，预处理工艺包括将带钢从上料架上输送至剪刀机进行切头和切尾后，将切头和切尾后的带钢进行焊接后送入贮藏箱，预处理工艺可保障喷砂单元不停机，保持带钢喷砂除氧化皮工艺的连续性，以适合进行流水线处理。
所述的切头、切尾是指将前一卷带钢的尾部和后一卷带钢的头部切除，再通过电焊的方式进行拼接。
本发明的另一个目的是提供一种冷轧带钢无酸除氧化皮工艺的专用装置，包括由上料架、收卷机、以及置于上料架和收卷机之间成流水线设置的若干输送辊组成的送料装置，依次安装在流水线上的剥壳装置、喷砂装置、水洗装置。
所述的上料架可采用平放式上料架或立式上料架的任意一种；
所述的剥壳装置为斜压式剥壳机，采用三辊斜压式带钢纵向曲率变形结构，带钢进入剥壳机经中辊斜压式使带钢纵向出现较大的曲率变化，将带钢表面的氧化皮部分脱离带钢表面，达到初步去除氧化皮的目的。
喷砂装置紧靠剥壳装置，主要第一喷砂单元、第二喷砂单元组成，在第一喷砂单元和第二喷砂单元之间安装有扭转辊，第一喷砂单元、第二喷砂单元皆具有如下结构：带喷砂枪的喷砂箱，供砂箱和高压空气泵站分别与喷砂枪相连，电磁式分离器与喷砂箱相连，提砂机与电磁式分离器相连，供砂箱与提砂机相连。
所述的提砂机可选用绞笼式提砂机、液压式提砂机的任意一种。
所述喷砂箱是一长方形箱体，内设有喷砂枪，喷砂枪上设有两个进口，一个是砂进口，一个是高压气进口，各与供砂箱和高压空气泵站用管道连接，高压空气与砂在喷砂枪内混合后高速射向带钢表面使氧化皮脱落。
喷砂枪优选采用多头排式喷砂枪，如图3所示，多头排式喷砂枪采用一安装板将多支喷枪组合成一队列而成，排列的长度根据带钢的宽度来确定，这样在进行喷砂处理时，多头排式喷砂枪能有效将带钢表面的氧化皮彻底、快速的去除。
所采用的砂选自金刚砂、棕刚玉、玻璃砂的任意一种，优选为金刚砂。
扭转辊是按带钢端面方向互成45°安装的带钢扭转装置，带钢经扭转辊后把未经喷砂处理面扭转向上，进入第二喷砂单元进行去除氧化皮处理。
水洗装置主要由高压水泵、与高压水泵相连的喷水枪组成。
本发明的有益效果为：本发明采用无酸去除带钢的氧化皮，整套工艺流程中无酸，无加热锅炉，不消耗燃料，工作环境无酸雾，无环境污染问题；本发明投资小，材料利用率高，采用的金刚砂成本低，可循环使用，处理成本低，具有良好的经济效益。
以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
附图说明
图1为本发明所述冷轧带钢无酸除氧化皮工艺流程图；
图2为本发明所述冷轧带钢无酸除氧化皮专用装置的结构示意图；
图3为本发明所述多头排式喷砂枪的结构示意图。
图2中标号：1、上料架，2、剪刀机，3、输送辊，4、带钢，5、贮藏箱，6、斜压式剥壳机，7、喷砂箱，8、电磁式分离器，9、提砂机，10、喷砂枪，11、扭转辊，12、供砂箱，13、砂，14、喷水池，15、高压水泵，16、喷水枪，17、冷轧机，18、收卷机，19、高压空气泵站，21、第一喷砂单元，22、第二喷砂单元，23、管道，24、除尘装置；25、安装板
具体实施方式
请先参照图2所示，本发明所述冷轧带钢无酸除氧化皮专用装置主要安装在上料架1和收卷机18之间的若干输送辊3组成的流水线上，依次安装有上料架1、剪刀机2、贮藏箱5、斜压式剥壳机6、第一喷砂单元21、扭转辊11、第二喷砂单元22、喷水池14、冷轧机17、收卷机18。
上料架1可采用平放式和立式两种，平放式为水平型可旋转式圆形底盘，带钢平放在底盘上面，可随底盘旋转放料，优点是放置简单，缺点是进入剪刀机和剥壳机前要扭转90°；立式为一内涨式夹紧装置，带钢内心放在已作缩小的夹具上，通过夹具内涨夹紧带钢，然后放料进入剪刀机和剥壳机，优点是放料平稳，缺点是带钢来料内心大小不一，受涨缩度限制有些时候会出现放不进或夹不紧现象。
第一喷砂单元21包括喷砂箱7，喷砂箱7是一长方形箱体，内设喷砂枪10，喷砂枪10有两个进口，一个是砂进口，与供砂箱7相连，一个是高压气进口，与高压空气泵站19通过管道23连接，高压空气与砂在喷砂枪10混合后高速射向带钢表面，为达到快速、彻底去除带钢表面氧化皮的目的，本发明提供了一种如图3所示的多头排式喷砂枪，多头排式喷砂枪采用一安装板25将多支喷砂枪10组合成一队列而成，排列的长度根据带钢4的宽度来确定，这样在进行喷砂处理时，多头排式喷砂枪能喷出与带钢4宽度相等的高压砂粒，电磁式分离器8与喷砂箱7相连，提砂机9与电磁式分离器8相连，提砂机9采用绞笼式提砂机，供砂箱7与提砂机9相连，第二喷砂单元22结构与第一喷砂单元21相同。
扭转辊11是按带钢4端面方向互成45°安装的带钢扭转装置，带钢4经第一喷砂单元21处理后，经扭转辊11把未经喷砂处理的一面扭转向上，进入第二喷砂单元22中再次进行去除氧化皮处理。
在喷水池14内安装有喷水枪16，喷水枪16与高压水泵15相连。
请再结合图2所示，本发明所述的冷轧带钢无酸除氧化皮工艺包括以下步骤：
1、预处理：带钢4通过起重设备吊装在上料架1上并拉至剪刀机2进行切头和切尾后，用电焊机或对焊机将其焊接，焊接好后的带钢4经输送辊3送入贮藏箱5准备。
2、剥壳：贮藏箱5内的带钢4送入剥壳机6，通过使带钢4产生纵向较小曲率变化，使带钢4表面氧化皮破碎剥落，达到初步去除带钢4表面氧化皮的目的。
3、喷砂：将通过剥壳机6初步处理后的带钢4在输送辊3作用下送入第一喷砂单元21的喷砂箱7，由高压空气泵站19产生压力为8Mpa的高压空气，将由供砂箱12提供的金刚砂13通过喷枪10混合后，高速喷向带钢4表面，使喷砂高速撞击或磨擦带钢4表面，除掉带钢4上的氧化皮。
在第一喷砂处理单元21中，经喷砂处理带钢4表面后，砂中混有氧化皮粉粒，如果在砂循环使用中过多混入氧化皮会降低喷砂效果，因此在喷砂箱7中，喷砂后砂粒在出砂口进入绞笼式提砂机9前，用电磁式分离器8将混在砂粒中的氧化皮分离出来，砂粒经电磁分离器8分离氧化皮后，经绞笼式提砂机9提升到供砂箱7，完成砂的循环使用。
带钢4由第一喷砂单元21出来后，通过扭转辊11，将带钢4扭转180度，将未经过喷砂处理的一面翻到上面，进入第二喷砂单元22，再次进行流程同第一喷砂单元21的喷砂处理。
4、水洗：带钢4从第二喷砂单元22出来后，为防止经过喷砂除氧化铁批后的砂粒粘附在带钢4表面而影响冷轧质量，设一喷水池14，喷水池14内安装有与高压水泵15相连的喷水枪16，由高压水泵14提供的高压水通过喷水枪16将粘附在带钢4表面的砂粒冲刷掉，喷水采用上、下面同时进行。
5、冷轧收卷：带钢4从喷水池14出来后，进入冷轧机17进行首道冷轧工艺，然后通过简单的防锈处理由收卷机18收卷，也可根据实际需要选择从喷水池14出来后，不经冷轧直接通过简单的防锈处理由收卷机18收卷。
为防止整套喷砂工艺中砂尘外泄造成空气污染，可选择地在喷砂箱10上用管道与除尘装置24相连，防尘装置24可选用除尘效果较好的水幕除尘装置。
Claims (8)
1.一种冷轧带钢无酸除氧化皮工艺，包括以下步骤：
①、剥壳：贮藏箱中的带钢经输送辊送入剥壳机，将带钢表面氧化皮进行初次剥落；
②、喷砂除氧化皮：将经初步氧化皮剥落带钢送入第一喷砂单元中，采用高压空气吹带金刚砂喷刷带钢表面，对带钢表面进行全面去除氧化皮处理；处理过的带钢经换向辊扭转180°，进入第二喷砂单元中对带钢的另一面进行去除氧化皮处理；
③、经喷砂除氧化皮处理过的带钢经高压水枪冲刷，除去黏附在带钢表面的砂尘砂粒后，送至冷轧机进行冷轧。
2.根据权利要求1所述的一种冷轧带钢无酸除氧化皮工艺，其特征在于：在剥壳工艺前增加预处理工艺，预处理工艺包括将带钢从上料架上输送至剪刀机进行切头和切尾后，将切头和切尾后的带钢进行焊接后送入贮藏箱。
3.一种冷轧带钢无酸除氧化皮工艺的专用装置，其特征在于：包括由上料架(1)、收卷机(18)、以及置于上料架(1)和收卷机(18)之间成流水线设置的若干输送辊(3)组成的送料装置，依次安装在流水线上的剥壳装置、喷砂装置、水洗装置，喷砂装置紧靠剥壳装置，主要第一喷砂单元(21)、第二喷砂单元(22)组成，在第一喷砂单元(21)和第二喷砂单元(22)之间安装有扭转辊(11)，第一喷砂单元()、第二喷砂单元(22)皆具有如下结构：带喷砂枪(10)的喷砂箱(7)，供砂箱(7)和高压空气泵站(19)分别与喷砂枪(10)相连，电磁式分离器(8)与喷砂箱(7)相连，提砂机(9)与电磁式分离器(8)相连，供砂箱(12)与提砂机(9)相连。
4.根据权利要求3所述的一种冷轧带钢无酸除氧化皮工艺的专用装置，其特征在于：所述的上料架(1)采用平放式上料架。
5.根据权利要求3所述的一种冷轧带钢无酸除氧化皮工艺的专用装置，其特征在于：所述的剥壳装置为斜压式剥壳机(6)。
6.根据权利要求3所述的一种冷轧带钢无酸除氧化皮工艺的专用装置，其特征在于：所述喷砂枪(10)优选采用多头排式喷砂枪。
7.根据权利要求3所述的一种冷轧带钢无酸除氧化皮工艺的专用装置，其特征在于：所采用的砂(13)选自金刚砂、棕刚玉、玻璃砂的任意一种。
8.根据权利要求3所述的一种冷轧带钢无酸除氧化皮工艺的专用装置，其特征在于：所述水洗装置主要由高压水泵(15)、与高压水泵(15)相连的喷水枪(16)组成。
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