CN101448578A - 钢坯的防氧化喷涂方法及喷涂设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种钢坯的防氧化喷涂方法及喷涂设备。其方法是使400℃－1000℃温度的钢坯(2)进入到预定喷涂区域(10)，采用多个防氧化涂料喷涂装置在两个或两个以上的方位上对钢坯(2)进行防氧化喷涂，从而直接在400℃－1000℃的钢坯(2)上形成防氧化涂层。采用本发明的方法和设备，能够在高温条件下对钢坯在线喷涂防氧化涂层，从而减少钢坯的氧化烧损率。

Description

钢坯的防氧化喷涂方法及喷涂设备

技术领域

本发明涉及一种喷涂方法及喷涂设备， 具体地讲是一种用于钢坯生产过程中的钢坯的 防氧化喷涂方法及喷涂设备。 背景技术

常规的钢铁的平板热轧工艺包括板坯再热、 热轧和卷曲等几个主要过程。 在加热过程 中，钢坯在再热炉中用燃烧的天然气加热到必要的温度。由于环境气氛具有很强的氧化性， 在加热过程中板坯表面会形成很厚的氧化皮 (一般可达数毫米厚）。 这种氧化皮称作 "一次 氧化皮"， 可用液压除鳞机在再热炉出口附近清除。

钢铁表面在初轧过程中的传送台上还会形成更多的氧化皮。 这时形成的氧化皮一般用 高压水在每一道次或部分道次中清除。 通常， 完成整个初轧过程需要 7个或更多道次。 热 轧之后形成 "中间坯"厚度为 19〜45腿 (大部分在 20〜30讓之间）， 然后， 进行精轧处理。 在初轧过程和初轧完成后形成的氧化皮称为 "二次氧化皮"。 在精轧机入口处用另一台液 压除鳞机清除。 中间坯随后经精轧机轧成厚度为 1. 2〜12画(大多为 2. 0〜4. 5画)薄板。 在 精轧过程中和精轧后， 钢材表面还会形成 "三次氧化皮"。 "三次氧化皮"随带钢一同卷曲 并保留到室温状态。 在卷取后的冷却过程中， 由于环境中存在氧气， 氧化皮会继续生长， 其结构也随之发生变化。

据统计， 在冶金企业的生产中， 一般每加热一次， 因钢材表面高温氧化而造成的氧化 烧损达 0. 5〜2. 5%； 在机械制造厂中， 这种氧化烧损在锻造时约占毛坯重量的 5%。 在加热 过程中， 当炉气或炉温控制不当， 或坯料在高温段长时间停留， 特别是发生轧制故障时炉 加热调整不及时， 将致使钢的氧化铁皮增厚， 一般情况为 1〜5瞧， 严重时可达 10瞧。

高温氧化产生的氧化铁皮给钢生产带来直接的产量和质量损失， 同时氧化铁皮如不及 时清除干净， 在轧制时将会压入坯料表面， 造成产品表面缺陷， 严重时导致产品报废。 由 于氧化铁皮的生成， 使精密模锻无法进行。 为了清除钢坯表面的氧化铁皮， 必须增加髙压 水冲洗、 酸洗、 喷丸等设备， 则增加了生产工序及能源消耗。 此外， 在加热钢坯 (锭)时生 成的氧化铁皮落在炉底， 不但会侵蚀炉体， 影响炉子寿命， 而且在清除时要增加繁重的体 力劳动， 若采用液态排渣方法， 则又需要消耗大量的能量。 在加热钢材时， 氧化的不良后 果不单单是形成氧化铁皮， 在生成氧化铁皮的同时还会产生钢中合金元素的贫化和脱碳， 钢表层化学成分的改变又会引起产品机械性能和抗蚀性能的下降， 导致成品合格率降低。

因此适当的釆取高温防氧化技术尤其是采用高温防氧化涂层， 在一定程度上大大提高 了生产过程中钢铁收得率， 直接提髙钢材的产量和质量； 同时， 氧化铁皮的减少使得生产 工序大大简化， 生产过程中的能源消耗大大降低， 也可使铁矿资源得到充分利用达到提髙 产率的作用。

影响钢的高温氧化的主要因素， 首先是加热温度、 加热时间、 炉气成分、 钢的化学成 分以及钢的受热面积与重量之比值等。 在冶金工厂的生产中采用快速加热， 控制燃气成分 和惰性气体保护等方法虽在一定程度上能降低钢加热时的氧化， 然而这些技术存在一定的 局限性， 若在大型的冶金企业生产中相应的设备投资则非常巨大， 可操作性并不理想。 釆 用保护涂层的方法则非常经济而且操作简单。

高温防氧化涂层由于要求其耐高温性， 其主要组成成分是一些耐髙温性能较好的金属 或非金属氧化物。 其常用的制备方法是料浆涂覆法， 首先将涂层的各组分原料配制成悬浮 性较好的料浆， 再在金属基体表面上喷涂或刷涂， 料浆附着在金属基体表面上形成一层料 桨薄层， 阴干后，料浆中的粉料通过粘结剂的粘结作用在金属基体表面形成一层粉料涂层。 在涂层的原始状态下， 涂层是多孔性的不致密涂层， 所以在常温大气条件下， 大气中的氧 化性成分能通过这层多孔性的涂层扩散到金属基体表面与金属反应， 致使金属氧化。

由此可见， 在料浆涂覆的常温原始状态下， 高温抗氧化涂层起不到保护金属的作用。 当对涂覆髙温涂层的金属进行加热时， 随着加热温度的升高， 涂层渐渐脱水烘干， 进而开 始烧结， 涂层厚度减薄， 涂层中的气孔尺寸不断减小， 孔隙率逐渐降低， 透气性下降。 在 温度达到涂层软化温度时， 涂层开始软化熔融， 涂层孔隙率急剧下降， 密度增大； 随着温 度的进一步升高， 涂层熔融为液态， 形成不透气的致密的液态粘附层。 由此可见， 料浆涂 覆法制备的高温抗氧化涂层的金属基体的加热过程中经历了两种状态， 即在短的加热升温 时间里， 涂层粉料升温与烧结， 涂层处于逐渐致密化的状态； 而在较长的加热升温和保温 时间里，涂层粉料熔化而呈熔融状态， 在金属基体表面形成致密的、不透气的液态粘附层， 达到保护金属基体的目的。

目前西德釆用涂料保护加热锻造毛坯， 每年可以节约钢材 2. 5%。 据前苏联镰刀斧头和 第聂伯特钢等工厂的资料， 对 X15H5钢板坯在轧制前加热时釆用涂料保护， 使工厂的金属 消耗系数降低了 25- 30%， 还提高了这种钢的轧制表面质量； 对于某些易氧化钢， 在轧制生 产中由于生成氧化铁皮不得不对所制板材的 30〜70%的表面进行清理。 在轧制前的加热中 采用涂料保护可使氧化烧损降低到 1/10〜1/30， 并大大减少脱碳和提高板材的表面质量， 另外， 还大大降低了清理板材的劳动量和废品率。

现在的普遍的钢材生产工艺都釆用了钢坯从连铸出来后或用轨道输送到加热炉或用 保温车拉到加热炉的轨道上然后入炉再加热。 入炉前的钢坯保持在 800°C-100(TC的高温， 坯体红热。 而已有的防氧化喷涂工艺普遍适合常温的钢坯喷涂或者刷涂， 常温干燥后再入 炉加热； 这种工艺一般在许多购买钢坯再热轧的企业使用， 而现在大部分钢铁生产企业都 釆用了热送工艺， 现有的防氧化涂料常温喷涂不适合热送工艺条件下的钢坯， 冶金企业不 可能把钢坯为了喷涂防氧化涂料从热态降到常温再操作， 这样从能源浪费的角度看， 防氧 化的意义不大。 并且， 现有的涂料喷涂设备就是简单的人工操作的墙体涂料喷涂设备， 难 以在髙温环境使用。 因此， 现有的钢铁防氧化喷涂所涉及到的涂料涂敷方法及喷涂设备由 于局限于常温涂刷干燥成膜及静态高温防护， 与实际的钢铁轧制生产工艺不相吻合， 限制 了钢铁防氧化喷涂技术的推广。

因此， 有必要提供一种钢坯的防氧化喷涂方法和喷涂设备来满足钢铁热轧过程中高温 条件下钢坯的防氧化喷涂需要。 发明内容

本发明所要解决的技术问题在于， 提供一种钢坯的防氧化喷涂方法， 其能够在高温条 件下对钢坯进行防氧化喷涂， 从而减少钢坯的氧化烧损率。

本发明所要解决的技术问题还在于， 提供一种钢坯的防氧化喷涂设备， 其能够在高温 条件下对钢坯在线喷涂防氧化涂层， 从而减少钢坯的氧化烧损率。

本发明的上述技术问题可釆用如下技术方案来解决， 一种钢坯的防氧化喷涂方法， 使 40CTC— 1000Ό温度的钢坯进入到预定喷涂区域， 釆用多个防氧化涂料喷涂装置在两个或 两个以上的方位上对钢坯进行防氧化喷涂， 从而直接在 400°C— 100CTC的钢坯上形成防氧 化涂层。

在本发明中， 所述的多个喷涂装置分别从钢坯的上方、 下方和两侧方对钢坯进行防氧 化喷涂。 '

在本发明中， 所述的方法包括钢坯位置检测步骤， 在该步骤中， 当检测到钢坯到达预 定喷涂区域时， 发出喷涂信号， 在钢坯离开预定喷涂区域时， 发出停止喷涂信号， 多个喷 涂装置根据该喷涂信号和停止喷涂信号对到达预定喷涂区域的钢坯进行防氧化喷涂或者 停止喷涂。

在本发明的方法中， 在对钢坯进行喷涂前， 还包括对钢坯表面进行吹扫的步骤， 以将 钢坯的表面浮尘或其他杂物吹扫千净， 便于随后的防氧化涂层的喷涂。

在本发明的方法中， 在对钢坯进行喷涂后， 钢坯进入加热炉之前， 还包括对钢坯下表 面进行补喷的步骤， 以对输送过程中钢坯下表面上被磨损的氧化层进行修补。

本发明的方法还包括对喷涂装置的清洗步骤， 在喷涂装置处于停喷状态时， 对喷涂装 置的喷嘴和管路进行气水交替清洗。

本发明的方法还包括烟气处理步骤， 在喷涂装置进行防氧化喷涂时， 将喷涂过程产生 的气体抽吸进入烟道中， 并在经废气处理后进行排放。

本发明的方法还包括喷涂装置的位置调节步骤， 在该步骤中， 根据钢坯的尺寸对多个 喷涂装置的位置进行调节， 控制该多个喷涂装置的喷嘴与钢坯相应被喷涂面的距离， 以保 证均匀全面地在钢坯表面形成防氧化涂层。

本发明的方法还包括对喷涂装置的冷却步骤， 以避免在高温状态下涂料喷涂装置结 垢， 使涂料输送通畅。

本发明的方法还包括废液回收处理步骤， 在该步骤中， 对喷涂产生的废液和烟雾处理 废液进行回收和处理。

本发明还提供了一种钢坯的防氧化喷涂设备， 该设备包括设置在预定喷涂区域附近的 多个喷涂装置， 该多个喷涂装置设置成： 在 400°C— 1000°C温度的钢坯进入到预定喷涂区 域时， 能够在两个或两个以上的方位上对钢坯进行防氧化喷涂， 从而直接在 400'C— 1000 °C的钢坯上形成防氧化涂层。 在本发明的喷涂设备中， 所述的设备包括从上方对钢坯进行涂料喷涂的上喷涂装置、 从下方对钢坯进行涂料喷涂的下喷装置和从两侧对钢坯进行涂料喷涂的侧喷装置。

本发明的喷涂设备还包括对在预定喷涂区域进行喷涂后的钢坯的下表面进行补喷的 补喷装置， 从而通过该补喷装置对输送过程中钢坯下表面上被磨损的氧化层进行修补。

本发明的喷涂设备还包括有用于储存或配置涂料的涂料装置， 以向喷涂装置和补喷装 置供给涂料。

作为一个可选的例子， 所述的涂料装置包括涂料配置罐和通过管道连接于涂料配置罐 的涂料搅拌罐。

本发明的所述的喷涂设备包括有供气装置， 所述的喷涂装置和补喷装置包括朝向预定 喷涂区域的喷嘴， 该喷嘴通过管路连接于所述涂料装置和供气装置， 从而通过该涂料装置 和供气装置向喷嘴供应涂料和高压气体， 该喷嘴通过气液两相流雾化方式实施动态高温喷 本发明的设备还包括对喷涂装置的工作状态进行控制的控制装置。

本发明的喷涂设备还包括供气装置和供水装置， 所述喷涂装置的喷嘴通过管路连接于 该供气装置和供水装置， 从而能够在喷嘴处于停喷状态时， 通过控制装置控制供气装置和 供水装置对喷嘴和喷涂管路进行气水交替清洗。

本发明的喷涂设备还包括有钢坯位置检测装置， 该钢坯位置检测装置能够在检测到钢 坯到达预定喷涂区域时， 向控制装置发出喷涂信号， 由该控制装置控制喷涂装置对钢坯进 行防氧化喷涂； 而在该检测到钢坯离开预定喷涂区域时， 向控制装置发出停止喷涂信号， 由控制装置控制喷涂装置停止防氧化喷涂。

作为一个具体的例子， 所述的钢坯位置检测装置为摄像装置。

本发明的喷涂设备还包括设置在预定喷涂区域前方的髙压气体吹扫装置， 以在钢坯进 行喷涂前对钢坯表面进行吹扫， 以将钢坯的表面浮尘或其他杂物吹扫干净， 便于随后的防 氧化涂层的喷涂。

本发明的喷涂设备包括供气装置， 所述的高压气体吹扫装置包括有气嘴， 该气嘴通过 管道连接所述供气装置。

本发明的喷涂设备还包括有设置在预定喷涂区域上方的烟罩、 连接于烟罩的引风机以 及通过烟道连接于引风机的烟气处理装置， 从而由该引风机将喷涂过程产生的气体抽吸进 入烟道中， 并在经烟气处理装置进行废气处理后排放。

本发明的喷涂设备还包括对喷涂装置进行位置调节的位置调节装置,该位置调节装置 能够根据钢坯的尺寸对多个喷涂装置的位置进行调节， 控制该多个喷涂装置的喷嘴与钢坯 相应被喷涂面的距离。

作为一个可选的例子， 所述的喷涂设备在预定喷涂区域一侧设置有竖立的机架， 在该 机架上可转动枢接有悬臂， 所述的上喷装置设置于该悬臂上， 并且在该机架上还设置有调 节该悬臂的上下位置的髙度调节机构， 从而通过该高度调节装置对上喷装置的高度进行调 节。 在该例子中， 所述的烟罩也可连接于悬臂上， 所述上喷装置位于所述烟罩内， 从而能 够通过使悬臂在机架上的转动而使上喷装置和烟罩离幵预定喷涂区域， 进行在线检修； 并 且通过髙度调节能够同时对所述上喷装置、 烟罩的高度进行调节。

在所述的预定喷涂区域两侧分别设有侧喷支架， 所述的侧喷装置设置在该侧喷支架 上， 在该侧喷支架上设有调节该侧喷装置上下位置的高度调节装置和调节该侧喷装置从侧 喷支架上的伸出长度的长度调节装置。 所述的侧喷支架设置在一轨道上， 该侧喷支架能够 在该轨道上滑动， 从而能够使侧喷装置远离喷涂区域进行在线检修。

在本发明的喷涂设备中， 所述的下喷装置可设置在一轨道上， 该下喷装置能够在该轨 道上滑动， 从而在需要检修时能够远离喷涂区域进行在线检修。 所述的下喷装置设有高度 调节装置， 该髙度调节装置能够调节该下喷装置与钢坯相应喷涂面的距离。

在本发明的喷涂设备中， 所述的补喷装置设置在一轨道上， 该补喷装置能够在该轨道 上滑动， 从而在需要检修时能够远离喷涂区域进行在线检修。 所述的补喷装置设有高度调 节装置， 该高度调节装置能够调节该补喷装置与钢坯相应喷涂面的距离。

本发明的喷涂设备还包括对喷涂装置进行冷却的冷却装置， 以避免在髙温状态下涂料 喷涂装置结垢， 使涂料输送通畅。 作为一个可选的例子， 所述冷却装置可为水冷装置， 包 括将喷涂装置容置其中的冷却水箱， 该冷却水箱上连接于一供水装置， 从而通过冷却水对 喷涂装置进行循环冷却。

本发明的喷涂设备还包括对喷涂装置进行隔热防护的隔热装置。

本发明的喷涂设备还包括设置在预定喷涂区域下方和设置在补喷装置下方的排液槽。 釆用本发明的上述钢坯的防氧化喷涂方法和喷涂设备， 由于本发明能够在预定喷涂区 域通过多个喷涂装置对 400°C— lOOO'C温度的钢坯从多个方位进行防氧化喷涂， 在高温钢 坯表面上形成高温防氧化涂层， 从而改变了其他涂料需将钢坯由 80CTC左右降到室温涂刷 再干燥升温的工艺， 能够直接适用于目前钢坯制造过程中从连铸机直接输送到加热炉加热 的热送工艺的在线髙温喷涂需求， 从很大程度上节约了能量， 减小了钢坯加热过程的氧化 烧损， 从冶金生产节能增产增效的角度产生了明显的效果。 试验证明， 采用本发明的高温 喷涂方法和设备， 至少将钢坯的氧化烧损降低 50%以上。 以中国 2004年粗钢产量 2. 72亿 吨为例， 按 3%的总氧化率计算， 则氧化烧损量约为 816万吨， 相当于一个大中型钢厂的的 年产量； 如果采用本发明的方法和设备将钢坯的氧化烧损降低 50%以上， 粗略统计则可增 产粗钢 400多万吨以上， 按吨钢综合能耗在 0. 81:标煤计算， 可节约 320力'吨标煤， 按吨 钢耗能水量为 15m 十算， 可节约工业用水 6000万吨， 如果按每吨钢坯价格 3000元， 平均 一年可以多创造 120亿元的经济效益。 附图说明

图 1 本发明的喷涂设备的工艺流程示意图；

图 2 本发明的喷涂设备的主视结构示意图；

图 3 本发明的喷涂设备的侧视结构示意图；

图 4 本发明的喷涂设备在去除烟罩和上喷装置后的俯视结构示意图； 图 5 本发明的喷涂设备的喷涂状态示意图；

图 6 本发明的喷涂流程示意图；

图 7 本发明的侧喷装置结构示意图；

图 8 本发明的下喷装置或补喷装置的结构示意图；

图 9 本发明的轨道侧视结构示意图；

图 10 本发明图 9的俯视图；

图 11 本发明图 10的 A-A剖视图。 具体实施方式

如图 1一 6所示，本发明的钢坯的防氧化喷涂方法是使 400°C— 1000°C温度的钢坯 2进 入到预定喷涂区域 10, 采用多个防氧化涂料喷涂装置在两个或两个以上的方位上对钢坯 2 进行防氧化喷涂， 从而直接在 400°C— 1000 'C的钢坯 2上形成防氧化涂层。 实现上述方法 的钢坯的防氧化喷涂设备包括设置在预定喷涂区域 10 附近的多个喷涂装置， 该多个喷涂 装置设置成： 在 400°C— 100(TC温度的钢坯 2进入到预定喷涂区域 10时， 能够在两个或两 个以上的方位上对钢坯 2进行防氧化喷涂， 从而直接在 400°C— 1000°C的钢坯上形成防氧 化涂层。 作为一个具体的例子， 如图 2、 图 5所示， 所述的预定喷涂区域 10可位于钢坯 2 的输送带 100上， 从而可在该钢坯 2的在线输送过程中， 对该钢坯 2进行防氧化喷涂。

釆用本发明的上述钢坯的防氧化喷涂方法和设备， 由于是直接在 400°C— 1000'C的高 温钢坯 2上形成防氧化涂层， 因而能够直接适用于目前钢坯制造过程中从连铸机直接输送 到加热炉加热的热送工艺中， 而避免了现有喷涂工艺和设备中将高温钢坯降到室温涂刷再 干燥升温的过程， 从很大程度上节约了能量， 减小了钢坯 2加热过程的氧化烧损。

在本发明中， 如图 5所示， 所述的喷涂设备可包括从上方对钢坯 2进行涂料喷涂的上 喷涂装置 11、 从下方对钢坯 2进行涂料喷涂的下喷装置 12和从两侧对钢坯 2进行涂料喷 涂的侧喷装置 13， 从而通过该多个喷涂装置分别从钢坯 2的上方、 下方和两侧方对钢坯 2 进行防氧化喷涂。

如图 1所示， 在本发明中， 在对钢坯 2进行喷涂后， 钢坯 2进入加热炉之前， 还包括 对钢坯 2下表面进行补喷的步骤， 以对输送过程中钢坯 2下表面上被磨损的氧化层进行修 补。 本发明的喷涂设备相应包括有设置在加热炉的炉口之前的输送装置下方的补喷装置 14，从而通过该补喷装置 14对在预定喷涂区域 10进行喷涂后的钢坯 2的下表面进行补喷。

如图 1所示， 本发明的喷涂设备还包括有用于储存或配置涂料的涂料装置 3， 以向喷 涂装置（上喷装置 11、 下喷装置 12、 侧喷装置 13 ) 和补喷装置 14供给涂料， 图 1中的粗 实线表示涂料装置 3与喷涂装置 11、 12、 13以及补喷装置 14之间的涂料供给管线。

作为一个可选的例子， 如图 1所示， 所述的涂料装置 3包括涂料配置罐 31和通过管 道连接于涂料配置罐 31的涂料搅拌罐 32。 该涂料配置罐 31可设置在液态涂料配置站内， 通过向涂料配置罐 31中添加粉料、 清水以及经胶料储存罐 33向涂料配置罐 31 中注入胶 料， 从而在涂料配置罐 31内配置成喷涂所需的高温涂料。 该涂料配置罐 31内的涂料将管 线泵送到现场涂料搅拌罐 32内， 将搅拌后在将管线输送给上喷装置 11、 下喷装置 12、 侧 喷装置 13以及补喷装置 14， 从而通过该些喷涂装置对钢坯 2进行防氧化喷涂。

如图 1一图 5所示， 本发明的喷涂设备还包括有供气装置 4， 本发明的上喷装置 11、 下喷装置 12、 侧喷装置 13和补喷装置 14分别包括有朝向钢坯 2的多个喷嘴 15， 该些喷 嘴 15通过管路分别连接于所述涂料装置 3和供气装置 4，从而通过该涂料装置 3和供气装 置 4向喷嘴 15供应涂料和高压气体， 该喷嘴 15通过气 ·液两相流雾化方式对钢坯 2实施动 态高温喷涂， 气液两相流在喷嘴 15 处混合， 防氧化涂料被气体雾化成雾状细密颗粒， 并 以一定的冲击力均匀喷涂到钢坯 2表面， 从而在钢坯 2表面形成致密的喷涂覆盖层。 该喷 嘴 15可具体釆用外混合雾化喷嘴。 为使所有的喷嘴 15的喷涂压力接近均衡， 对该些喷嘴 15可釆用分组调压控制。

如图 1所示， 本发明的喷涂设备还包括有供水装置 5， 上述的喷嘴 15均可通过管道连 接于该供水装置 5，从而在该些喷嘴 15进行喷涂操作后可通过该供水装置 5供给的清洗水 和供气装置 4供给的高压气体进行气液交替冲洗， 以避免结垢， 保证喷嘴 15和管路的通 畅。

本发明的喷涂设备还包括对喷涂装置 （包括上喷装置 11、 下喷装置 12、 侧喷装置 13 和补喷装置 14) 的工作状态进行控制的控制装置 6， 该控制装置 6可包括有多个设置在喷 嘴 15与供气装置 4、涂料装置 3、供水装置 5之间管线上的控制阀以及釆用 PCL编程控制 的控制单元， 从而通过该控制装置 6对喷涂装置的工作状态 （喷涂、 停止喷涂、 清洗等状 态）进行控制。 该控制装置 6还可包括一些信号釆集元件 （如压力传感器、 流量传感器、 液位探测元件等）， 从而能够实时显示涂料配置罐 31的液位、 喷涂压力、 喷涂瞬时流量和 累计流量、 供气装置 4的供气压力与输出压力、 供水装置 5的液位与水压等。

在本发明中， 如图 1、 图 6所示， 所述的方法还包括钢坯位置检测歩骤， 在该步骤中， 当检测到钢坯 2到达预定喷涂区域 10时， 发出喷涂信号， 在钢坯 2离开预定喷涂区域 10 时， 发出停止喷涂信号， 多个喷涂装置根据该喷涂信号和停止喷涂信号对到达预定喷涂区 域 10的钢坯 2进行防氧化喷涂或者停止喷涂。 该步骤中， 可通过喷涂设备设置的钢坯位 置检测装置 7来对钢坯 2的位置进行检测， 该钢坯位置检测装置 7能够在检测到钢坯 2到 达预定喷涂区域 10时， 向控制装置 6发出喷涂信号， 由该控制装置 6控制喷涂装置对钢 坯 2进行防氧化喷涂动作； 而在该检测到钢坯 2离幵预定喷涂区域 10时， 向控制装置 6 发出停止喷涂信号， 由控制装置 6控制喷涂装置停止防氧化喷涂。 该钢坯位置检测装置 7 可为位置传感器或其他检测元件， 作为一个具体的例子， 如图 1所示， 所述的钢坯位置检 测装置 7可为摄像装置。

如图 6所示， 在喷涂装置 （上喷装置 11、 下喷装置 12、 侧喷装置 13、 补喷装置 14 ) 停止防氧化喷涂时， 该控制装置 6即可控制管线上的控制阀使供水装置 5和供气装置 4向 喷嘴 15交替供给清洗水和高压气体， 从而对喷嘴 15和喷涂管路进行气液交替清洗， 从而 确保喷嘴 15停用时管路系统的洁净， 并减少喷嘴 15堵塞的几率。 该气液交替清洗在控制 装置 6的控制下按水洗一气洗一再水洗的顺序依次开关切换清洗水管路和供气管路上的控 制阀。清洗的时间可以根据实际情况确定，作为一个具体的例子清洗时间可为水洗 5S—气 洗 5S—再水洗 5S, 清洗水可釆用恒压变频方式输送， 清洗完成时， 在预定喷涂区域 10的 一个喷涂周期结束。

在本发明的方法中， 如图 6所示， 在对钢坯 2进行喷涂前， 还包括对钢坯 2表面进行 吹扫的步骤， 以将钢坯 2的表面浮尘或其他杂物吹扫干净，便于随后的防氧化涂层的喷涂。 如图 1一图 3所示， 在本发明的喷涂设备中， 可采用设置在预定喷涂区域 10前方的高压气 体吹扫装置 8来对钢坯的表面进行吹扫。 该高压气体吹扫装置 8包括有气嘴 81， 该气嘴 81通过管道连接所述供气装置 4。在钢坯 2进入到预定喷涂区域 10之前，所述控制装置 6 可控制设置在该气嘴 71与供气装置 4之间的管路上控制阀，使供气装置 4向气嘴 71供气， 从而由该气嘴 71喷出的高压气体对钢坯 2的表面进行吹扫。

本发明的方法还包括烟气处理步骤， 在喷涂装置进行防氧化喷涂时， 将喷涂过程产生 的气体抽吸进入烟道中， 并在经废气处理后进行排放。 为对喷涂产生的烟气进行处理， 如 图 1所示， 所述的喷涂设备包括有设置在预定喷涂区域 10上方的烟罩 91、 连接于烟罩 91 的引风机 92以及通过烟道连接于引风机 92的烟气处理装置 93， 从而由该引风机 92将喷 涂过程产生的气体抽吸进入烟道中， 并在经烟气处理装置 93 进行废气处理后排放。 该烟 气处理装置 93可通过中和塔喷淋除尘、 处理液与烟气酸碱中和。

由于本发明是直接在高温钢坯上进行防氧化涂料喷涂， 需要在防氧化涂料喷涂到钢坯

2上后立即固化， 形成均勾的防氧化涂层， 如果喷嘴 15距离钢坯 2相应喷涂面过近， 涂料 会在钢坯 2表面上流动， 造成喷涂不均匀； 而如果喷嘴 15离钢坯 2过远， 喷嘴 15喷出的 涂料还未到达钢坯 2表面就有可能被气化， 而无法形成防氧化涂层。 基于上述情况， 本发 明的方法还包括有喷涂装置的位置调节步骤， 在该步骤中， 根据钢坯 2的尺寸对多个喷涂 装置的位置进行调节， 控制该多个喷涂装置的喷嘴 15与钢坯 2相应被喷涂面的距离， 以 保证均匀全面地在钢坯 2表面形成防氧化涂层。

为实现对喷涂装置的位置调节， 如图 2—图 4所示， 本发明的喷涂设备还包括对喷涂 装置进行位置调节的位置调节装置，该位置调节装置能够根据钢坯的尺寸对多个喷涂装置 的位置进行调节， 控制该多个喷涂装置的喷嘴 15与钢坯 2相应被喷涂面的距离。

. 作为一个具体的例子， 如图 2所示， 所述的喷涂设备在预定喷涂区域 10—侧设置有 竖立的机架 111， 在该机架 111上可转动枢接有悬臂 112， 所述的上喷装置 11设置于该悬 臂 112上， 并且在该机架 111上还设置有调节该悬臂 112的上下位置的高度调节机构 113 , 从而通过该高度调节装置 113对上喷装置 11的高度进行调节。 在该例子中， 所述的烟罩 91也可连接于悬臂 112上，所述上喷装置 11位于所述烟罩 91内，从而能够通过使悬臂 112 在机架 111上的转动而使上喷装置 11和烟罩 91离幵预定喷涂区域 10， 进行在线检修； 并 且通过髙度调节 113能够同时对所述上喷装置 11、 烟罩 91的高度进行调节， 从而适应不 同尺寸的钢坯 2的髙度要求。

如图 2、 图 7所示， 在所述的预定喷涂区域 10两侧可分别设有侧喷支架 131， 所述的 侧喷装置 13设置在该侧喷支架 131上， 在该侧喷支架 131上设有调节该侧喷装置 13上下 位置的髙度调节装置 132和调节该侧喷装置 13从侧喷支架 131上的伸出长度的长度调节 装置 133。该侧喷装置 13的长度调节装置 133可釆用齿轮齿条传动， 采用行程开关控制行 程， 达到控制喷嘴 15与钢坯 2被喷涂面的距离的目的， 同时配合高度调节装置 132对高 度的调节， 来适应不同规格的钢坯 2。

如图 7、 图 9一 11所示，所述的侧喷支架 131可设置在一轨道 134上， 该侧喷支架 131 通过紧固件定位于轨道 134上喷涂所需的的位置， 当需要离线检修时， 松幵紧固件， 该侧 喷支架 131在该轨道 134上滑动， 从而使侧喷装置 13远离喷涂区域 10进行在线检修。

如图 8所示， 所述的下喷装置 12设置在一轨道 121上， 在正常工作时， 该下喷装置 12可通过紧固件固定于轨道 121上， 而在需要检修时， 松开该紧固件， 下喷装置 12在该 轨道 121上滑动， 从而能够远离喷涂区域 10进行在线检修。 所述的下喷装置 12还可设有 髙度调节装置， 该高度调节装置能够调节该下喷装置 12与钢坯 2相应喷涂面的距离。

如图 8所示 （补喷装置 14与下喷装置 12的结构基本相同， 均参照图 8来进行说明）， 所述的补喷装置 14也可设置在一轨道 141上， 在正常工作时， 该补喷装置 14通过紧固件 固定于该轨道 141上， 而在需要检修时， 松开该紧固件， 使补喷装置 14在该轨道 141上 滑动， 从而远离预定喷涂区域 10进行在线检修。 所述的补喷装置 14也可设有高度调节装 置， 该高度调节装置能够调节该补喷装置 14与钢坯 2相应喷涂面的距离。

本发明中的上述髙度调节装置以及长度调节装置的具体结构可采用现有的任何一种 位置调节结构， 例如齿轮齿条结构、 丝杠螺母调节结构、 涡轮蜗杆结构等， 只要能够实现 位置调节， 在本发明中不限制其具体结构。

为避免在高温状态下涂料喷涂装置结垢， 使涂料输送通畅， 本发明的方法还包括对喷 涂装置的冷却步骤。 在本发明的喷涂设备中， 通过设置冷却装置 16来对喷涂装置进行冷 却。 作为一个可选的例子， 所述冷却装置 16可为水冷装置， 包括将喷涂装置容置其中的 冷却水箱 161， 该冷却水箱 161上设有连接于供水装置 5的进水管和出水管， 从而通过循 环冷却水而对喷涂装置进行循环冷却。 由于热气一般都向上方散发， 预定喷涂区域 10 附 近的多个喷涂装置中， 上喷装置 11受到钢坯 2的热影响最大， 如图 2所示， 上喷装置 11 釆用上述的冷却装置 16进行冷却， 上喷装置 11的喷嘴 15和喷涂管路均设置于冷却水箱 161内， 一直处于循环冷却状态， 从而避免该上喷装置 11的喷嘴 15和喷涂管路受高温的 影响而结垢， 保证了在高温状态下对钢坯 2的防氧化喷涂。 当然对于下喷装置 12、 侧喷装 置 13以及补喷装置 14也可以釆用冷却装置 16进行冷却， 在此不再一一详述。

如图 7、 图 8所示， 由于下喷装置 12、 侧喷装置 13以及补喷装置 14受到的热影响比 较小， 也可以通过隔热装置 18对该些喷涂装置进行隔热防护， 来避免或减小高温钢坯 2 对该些喷涂装置的影响。

本发明的方法还包括废液回收处理步骤， 在该步骤中， 对喷涂产生的废液和烟雾处理 废液进行回收和处理。 如图 1所示， 为回收废液， 所述喷涂设备还包括设置在预定喷涂区 域 10下方的排液槽 171以及设置在补喷装置 14下方的排液槽 171， 废液通过该排液槽进 入回收池 17内， 然后进行回收处理。

Claims (35)

1. 权利要求书

   1、一种钢坯的防氧化喷涂方法， 其特征在于， 使 400Ό— 1000°C温度的钢坯进入到预 定喷涂区域， 釆用多个防氧化涂料喷涂装置在两个或两个以上的方位上对钢坯进行防氧化 喷涂， 从而直接在 400Ό— 1000°C的钢坯上形成防氧化涂层。
2. 2、 如权利要求 1 所述的钢坯的防氧化喷涂方法， 其特征在于， 所述的多个喷涂装置 分别从钢坯的上方、 下方和两侧方对钢坯进行防氧化喷涂。
3. 3、 如权利要求 1 所述的钢坯的防氧化喷涂方法， 其特征在于， 所述的方法包括钢坯 位置检测步骤， 在该步骤中， 当检测到钢坯到达预定喷涂区域时， 发出喷涂信号， 在钢坯 离幵预定喷涂区域时， 发出停止喷涂信号， 多个喷涂装置根据该喷涂信号和停止喷涂信号 对到达预定喷涂区域的钢坯进行防氧化喷涂或者停止喷涂。
4. 4、 如权利要求 1所述的钢坯的防氧化喷涂方法， 其特征在于， 在对钢坯进行喷涂前， 还包括对钢坯表面进行吹扫的步骤。
5. 5、 如权利要求 1所述的钢坯的防氧化喷涂方法， 其特征在于， 在对钢坯进行喷涂后， 该方法还包括对钢坯下表面进行补喷的步骤， 以对输送过程中钢坯下表面上被磨损的氧化 层进行修补。
6. 6、 如权利要求 1 所述的钢坯的防氧化喷涂方法， 其特征在于， 所述方法还包括对喷 涂装置的清洗步骤， 在喷涂装置处于停喷状态时， 对喷涂装置的喷嘴和管路进行气水交替 清洗。
7. 7、 如权利要求 1 所述的钢坯的防氧化喷涂方法， 其特征在于， 所述方法还包括烟气 处理步骤， 在喷涂装置进行防氧化喷涂时， 将喷涂过程产生的气体抽吸进入烟道中， 并在 经废气处理后进行排放。
8. 8、 如权利要求 1 所述的钢坯的防氧化喷涂方法， 其特征在于， 所述方法还包括喷涂 装置的位置调节步骤， 在该步骤中， 根据钢坯的尺寸对多个喷涂装置的位置进行调节， 控 制该多个喷涂装置的喷嘴与钢坯相应被喷涂面的距离。
9. 9、 如权利要求 1 所述的钢坯的防氧化喷涂方法， 其特征在于， 所述方法还包括对喷 涂装置的冷却步骤。
10. 10、 如权利要求 1所述的钢坯的防氧化喷涂方法， 其特征在于， 所述方法还包括废液 回收处理步骤， 在该步骤中， 对喷涂产生的废液和烟雾处理废液进行回收和处理。
11. 11、 一种钢坯的防氧化喷涂设备， 其特征在于， 该设备包括设置在预定喷涂区域附近 的多个喷涂装置， 该多个喷涂装置设置成： 在 400°C— 1000°C温度的钢坯进入到预定喷涂 区域时，能够在两个或两个以上的方位上对钢坯进行防氧化喷涂，从而直接在 400°C— 1000 °C的钢坯上形成防氧化涂层。
12. 12、如权利要求 11所述的钢坯的防氧化喷涂设备，其特征在于，所述的设备包括从上 方对钢坯进行涂料喷涂的上喷涂装置、 从下方对钢坯进行涂料喷涂的下喷装置和从两侧对 钢坯进行涂料喷涂的侧喷装置。 13、如权利要求 11所述的钢坯的防氧化喷涂设备， 其特征在于， 所述喷涂设备还包括 对在预定喷涂区域进行喷涂后的钢坯的下表面进行补喷的补喷装置。
13. 14、如权利要求 11所述的钢坯的防氧化喷涂设备， 其特征在于， 所述的喷涂设备包括 有用于储存或配置涂料的涂料装置。

    15、 如权利要求 14所述的钢坯的防氧化喷涂设备， 其特征在于， 所述的涂料装置包 括涂料配置罐和通过管道连接于涂料配置罐的涂料搅拌罐。 .
14. 16、 如权利要求 14所述的钢坯的防氧化喷涂设备， 其特征在于， 所述的喷涂设备包 括有供气装置， 所述的喷涂装置包括朝向预定喷涂区域的多个喷嘴， 该多个喷嘴通过管路 连接于所述涂料装置和供气装置。
15. 17、 如权利要求 11或 16所述的钢坯的防氧化喷涂设备， 其特征在于， 所述设备还包 括对喷涂装置的工作状态进行控制的控制装置。
16. 18、 如权利要求 17所述的钢坯的防氧化喷涂设备， 其特征在于， 所述的设备还包括 设置在喷涂装置与供气装置、 涂料装置之间的连接管道上的调压装置， 从而对喷涂装置的 喷射压力进行调节。
17. 19、 如权利要求 17所述的钢坯的防氧化喷涂设备， 其特征在于， 所述的喷涂设备还 包括有供水装置， 所述喷涂装置的喷嘴通过管路连接于该供气装置和供水装置， 从而在喷 嘴处于停喷状态时， 通过控制装置控制供气装置和供水装置对喷嘴和喷涂管路进行气水交 替清洗。
18. 20、 如权利要求 17所述的钢坯的防氧化喷涂设备， 其特征在于， 所述设备还包括有 钢坯位置检测装置， 该钢坯位置检测装置能够在检测到钢坯到达预定喷涂区域时， 向控制 装置发出喷涂信号， 由该控制装置控制喷涂装置对钢坯进行防氧化喷涂； 而在该检测到钢 坯离开预定喷涂区域时， 向控制装置发出停止喷涂信号， 由控制装置控制喷涂装置停止防 氧化喷涂。
19. 21、 如权利要求 20所述的钢坯的防氧化喷涂设备， 其特征在于， 所述的钢坯位置检 测装置为摄像装置。
20. 22、如权利要求 11所述的钢坯的防氧化喷涂设备， 其特征在于， 所述喷涂设备还包括 设置在预定喷涂区域前方的高压气体吹扫装置， 以在钢坯进行喷涂前对钢坯表面进行吹 扫。
21. 23、 如权利要求 22所述的钢坯的防氧化喷涂设备， 其特征在于， 所述的喷涂设备包 括供气装置， 所述的高压气体吹扫装置包括有气嘴， 该气嘴通过管道连接所述供气装置。
22. 24、如权利要求 11所述的钢坯的防氧化喷涂设备， 其特征在于， 所述的喷涂设备还包 括有设置在预定喷涂区域上方的烟罩、 连接于烟罩的引风机以及通过烟道连接于引风机的 烟气处理装置， 从而由该引风机将喷涂过程产生的气体抽吸进入烟道中， 并在经烟气处理 装置进行废气处理后排放。
23. 25、如权利要求 11或 12或 24所述的钢坯的防氧化喷涂设备， 其特征在于， 所述的喷 涂设备还包括对喷涂装置进行位置调节的位置调节装置，该位置调节装置能够根据钢坯的 尺寸对多个喷涂装置的位置进行调节， 控制该多个喷涂装置的喷嘴与钢坯相应被喷涂面的 距离。
24. 26、 如权利要求 25所述的钢坯的防氧化喷涂设备， 其特征在于， 所述的喷涂设备在 预定喷涂区域一侧设置有竖立的机架， 在该机架上可转动枢接有悬臂， 所述的上喷装置设 置于该悬臂上， 并且在该机架上还设置有调节该悬臂的上下位置的高度调节机构， 从而通 过该高度调节装置对上喷装置的高度进行调节。
25. 27、 如权利要求 26所述的钢坯的防氧化喷涂设备， 其特征在于， 所述的烟罩连接于 悬臂上， 所述上喷装置位于所述烟罩内， 从而能够通过使悬臂在机架上的转动而使上喷装 置和烟罩离开预定喷涂区域，进行在线检修；并且通过髙度调节能够同时对所述上喷装置、 烟罩的高度进行调节。
26. 28、 如权利要求 25所述的钢坯的防氧化喷涂设备， 其特征在于， 在所述的预定喷涂 区域两侧分别设有侧喷支架， 所述的侧喷装置设置在该侧喷支架上， 在该侧喷支架上设有 调节该侧喷装置上下位置的高度调节装置和调节该侧喷装置从侧喷支架上的伸出长度的 长度调节装置。
27. 29、 如权利要求 28所述的钢坯的防氧化喷涂设备， 其特征在于， 所述的侧喷支架设 置在一轨道上， 该侧喷支架能够在该轨道上滑动， 从而能够使侧喷装置远离喷涂区域进行 在线检修。
28. 30、 如权利要求 12所述的钢坯的防氧化喷涂设备， 其特征在于， 所述的下喷装置设 置在一轨道上， 该下喷装置能够在该轨道上滑动， 从而在需要检修时能够远离喷涂区域进 行在线检修。
29. 31、 如权利要求 25所述的钢坯的防氧化喷涂设备， 其特征在于， 所述的下喷装置设 有高度调节装置， 该高度调节装置能够调节该下喷装置与钢坯相应喷涂面的距离。
30. 32、 如权利要求 13 所述的钢坯的防氧化喷涂设备， 其特征在于， 所述的补喷装置设 置在一轨道上， 该补喷装置能够在该轨道上滑动， 从而在需要检修时能够远离喷涂区域进 行在线检修。
31. 33、 如权利要求 25所述的钢坯的防氧化喷涂设备， 其特征在于， 所述的补喷装置设 有高度调节装置， 该高度调节装置能够调节该补喷装置与钢坯相应喷涂面的距离。
32. 34、 如权利要求 11或 12所述的钢坯的防氧化喷涂设备， 其特征在于， 所述喷涂设备 还包括对喷涂装置进行冷却的冷却装置。
33. 35、 如权利要求 34所述的钢坯的防氧化喷涂设备， 其特征在于， 所述冷却装置为水 冷装置， 包括将喷涂装置容置其中的冷却水箱， 该冷却水箱上设有连接于一供水装置的进 水管和出水管， 从而对喷涂装置进行循环冷却。
34. 36、 如权利要求 12所述的钢坯的防氧化喷涂设备， 其特征在于， 所述的喷涂设备还 包括对喷涂装置进行隔热防护的隔热装置。
35. 37、如权利要求 11所述的钢坯的防氧化喷涂设备， 其特征在于，所述喷涂设备还包括 设置在预定喷涂区域下方的排液槽。 38、 如权利辜求 13所述的钢坯的防氧化喷涂设备， 其特征在于， 所述喷涂设备还包 括设置在补喷装置下方的排液槽。