CN101716596B - 湿平整工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种湿平整工艺。在本发明的湿平整工艺中，采用水介质作为湿平整剂，水介质满足以下条件：pH＝7～9，含油量≤2mg/L，电导率≤10μs/cm，悬浮物≤5mg/L，溶解氧量≤0.1mg/L。根据本发明，采用水介质作为湿平整剂对环境友好。与干平整工艺相比，根据本发明的湿平整工艺显著地提高了产品的质量，而且降低了辊耗成本、减少了因光整机换辊以及焊缝前后未平整带钢的质量损失；与采用现有的湿平整剂的湿平整工艺相比，根据本发明的湿平整工艺的生产成本大大降低，而且节省了设备投资和设备占用空间。

Description

湿平整工艺

技术领域

本发明涉及轧钢领域，特别涉及一种用于冷轧带钢连续退火生产的湿平整工艺。

背景技术

带钢连续退火生产线要改善带钢机械性能、板形和表面质量，必须通过平整机来实现。通常，平整机的工作模式有两种：干平整和湿平整。所谓干平整是指带钢通过平整机时没有使用任何平整剂。采用干平整模式，由于无法对带钢表面实施清洗，带钢表面的铁粉或其它杂质(如粉尘)容易粘附在轧辊上而产生平整辊印或色差表面缺陷，从而造成带钢表面质量下降，一旦出现上述质量问题都要更换平整机的工作辊或支承辊，尤其是要更换工作辊。这样，平整机工作辊的使用寿命较短，过钢量低。

所谓湿平整是指带钢通过平整机时在带钢上下表面添加平整剂，目的是对带钢表面实施清洗并改善平整机的工作条件。湿平整模式由于采用平整剂(或平整液)对带钢表面实施清洁作用，所以带钢表面的残留铁粉或其它杂质不会粘附在工作辊上，因此能较好地解决平整机辊印、色差质量缺陷等问题，同时也延长了平整机工作辊的更换周期。

目前，大多的冷轧带钢连续退火生产采用湿平整生产工艺。当前的连续退火用湿平整工艺流程为：带钢进入平整机→用湿平整剂喷淋带钢→平整机出口用气体吹扫→带钢过拉矫机→热风烘干或感应加热烘干→冷却，然后进行后续工艺的处理。现有的连续退火机组中需配备有盛放平整剂的原液罐及混合罐，原液通过输送泵输送到混合罐中，同由管道输送来的水进行混和。混和罐配备有浓度(电导率)检测计、液位计、搅拌机和输送泵，通过搅拌机将平整剂调配到合适浓度后，在输送泵的作用下将混合罐中的湿平整剂通过管路和喷射装置喷到带钢上下表面对带钢进行清洗，通常在管路上配置有湿平整剂的流量和压力检测及调节装置，并在整个湿平整系统中设置有平整剂收集装置以进行废平整剂的环保处理。这类湿平整系统对控制精度要求较高，平整剂浓度控制在一个很严格的范围内，否则会出现平整斑质量缺陷或增加产品成本，因此混和罐平整剂浓度的调配是在线自动调配的，设备投入费用及维护成本高。

然而，由于连续退火的湿平整工艺所用的湿平整剂多为Henkel公司、BP公司、奎克公司等生产的平整剂或专用平整剂，而这些湿平整剂含有有机酸、缓蚀剂、表面活性剂、成膜剂等多种成分，使得现有连续退火用湿平整剂的成本较高，而且由于整个湿平整系统设备费用投入大、维护成本高且占用的空间较大。因此，虽然目前的带钢连续退火用湿平整剂能较好地解决平整机辊印、色差质量缺陷等问题，但是所用湿平整剂的生产工艺复杂且成本较高，而且设备费用投入大、维护成本高且占地空间大，并且容易对生产环境造成污染。

因此，亟需一种成本低、对环境友好的湿平整剂用于冷轧带钢的连续退火生产。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是研究一种以水为介质就能满足湿平整工艺和带钢表面质量要求的工艺。

本发明公开了一种用于连续退火生产的湿平整工艺，所述湿平整工艺采用满足以下条件的水介质作为湿平整剂代替传统的有机类湿平整剂：pH＝7～9，含油量≤2mg/L，电导率≤10μs/cm，悬浮物≤5mg/L，溶解氧量≤0.1mg/L。所述湿平整工艺包括：在带钢进入平整机时，通过喷淋装置喷射的平整剂喷射轧辊，以对带钢的上下表面进行清洗；在平整机出口利用压缩空气吹扫装置和扁口边吹装置对带钢进行两级气体吹扫；带钢经过拉矫机拉矫；利用热风烘干或感应加热烘干装置对带钢进行烘烤；对烘烤后的带钢进行冷却，以进行后续工艺的处理。

在根据本发明的湿平整工艺中，水介质可以为脱盐水、软水或高质水。

根据本发明，采用水介质作为湿平整剂对环境友好。此外，与干平整工艺相比，根据本发明的湿平整工艺不仅显著地提高了产品的质量，而且降低了辊耗成本、减少了因光整机换辊以及焊缝前后未平整带钢的质量损失。与采用现有的有机类湿平整剂相比，根据本发明的采用水介质作为湿平整剂的湿平整工艺可以取得与采用有机湿平整剂的效果相当的效果，并且还可以使生产成本大大降低，节省设备投资和占地面积。

附图说明

图1为根据本发明的湿平整工艺的示意图。

具体实施方式

在本发明中，在带钢连续退火的湿平整工艺中采用与现有湿平整剂不同的物质作为湿平整剂。具体地讲，本发明的湿平整工艺中所用的平整剂为水介质，可以为脱盐水、软水和高质水中的一种。根据本发明的湿平整工艺所用的水介质需要满足以下技术指标：pH值在7～9之间，含油量≤2mg/L，电导率≤10μs/cm，悬浮物≤5mg/L，溶解氧量≤0.1mg/L。只要水介质满足上述指标就能满足湿平整工艺和带钢表面质量要求的工艺。在本发明中，脱盐水可以是本领域技术人员通过常用手段得到的工业脱盐水，只要其满足上述技术指标要求即可。同样，软水为总硬度不超过0.001dH(德国硬度)的水，可以是通过本领域技术人员工业用软水设备得到的软水，只要软水满足上述技术指标即可。在本发明的优选实施例中，采用高质水作为本发明的湿平整工艺用湿平整剂，高质水可以是本领域常用的高质水，只要高质水满足上述技术指标即可，优选地，高质水满足以下技术指标：CO₂＜2.14mg/L，Ca²⁺＜3669mg/L，Mg²⁺＜10.6mg/L，Cl^-＜25.6mg/L，SO₄ ^2-＜23.2mg/L，P₂O₅＜0.004mg/L，pH值在7～8.2之间，总硬度＜2.8mg/L，总碱度＜2.6mgN/L，悬浮物≤5mg/L，溶解氧量≤0.1mg/L。

下面将结合附图来详细描述根据本发明的湿平整工艺。

根据本发明的用于连续退火生产的湿平整工艺的工艺流程为：带钢进入平整机→喷淋带钢→平整机出口两级气体吹扫→带钢过拉矫机→热风烘干→冷却。

在这里需要注意的是，由于本发明采用水介质作为带钢连续退火的湿平整工艺用湿平整剂，所以与现有技术相比，无需另外配备原液罐、混合罐等额外的装置，而只需将带有一定压力的水介质输送到喷淋装置即可。

如图1所示，在对带钢1进行连续退火之后，使带钢1通过平整机。此时，通过对称地设置在平整机工作辊斜上方和斜下方的喷淋装置5喷射水介质，从而去除粘附在带钢1的上下表面的脏物，如铁、铁离子和碳。在本发明中，设置在上工作辊斜上方的上喷淋装置5的喷嘴可以与竖直方向向下成40°～60°的角度，喷淋装置与带钢之间的距离可以为20cm～30cm，设置在下工作辊斜下方的下喷淋装置5的喷嘴可以与竖直方向向上成40°～60°的角度，喷淋装置与带钢之间的距离可以为20cm～30cm。然而，喷淋装置5的喷射角度和喷射距离不限于此，喷淋装置5的压力和流量可以根据实际需要进行调节，且喷射角度和喷射距离可以根据需要进行确定。需要注意的是，在以下的描述中，喷淋装置的角度为“斜上”是指喷淋装置的喷嘴与竖直方向朝上所成的角度，喷淋装置的角度为“斜下”是指喷淋装置的喷嘴与竖直方向朝下所成的角度，喷淋装置的“距离”是指喷淋装置与带钢之间的距离。

接着，在平整机出口利用压缩空气吹扫装置6对带钢的上下表面进行吹扫，以吹掉带钢表面带出的水渍，通常无法实现完全吹干，特别是带钢边部，这是因为带钢边部由于工作辊5存在辊缝问题带出水量较多，且吹扫方向是由中间往两边吹扫，因而残留在带钢边部的水渍较多。因此，为改善带钢1边部的吹扫效果，还可以在带钢1的上下表面两侧边部安装额外的扁口边吹装置7(例如，共安装4个扁口边吹装置7)，以对湿平整后的带钢上下表面两侧水渍进行吹扫。带钢在经过压缩空气吹扫装置6和扁口边吹装置7的吹扫之后，带钢表面没有明显水渍。在本发明的一个实施例中，扁口边吹装置的长度为150mm，宽度为10mm；然而，本发明不限于此，可以根据实际需要调节压缩空气吹扫装置6的压力，根据实际情况设置扁口边吹装置7的尺寸和调节扁口边吹装置7的压力。

然后，如图1所示，通过以上两级吹扫装置吹扫后的带钢1进入挤干辊8，从而进一步对带钢表面的水分进行挤干，这样残留在带钢表面的水分进一步减少，通常肉眼无法看到明显水渍。由于残留在带钢表面的水分会造成钢板锈蚀，而通过吹扫和挤干的办法无法真正完全去除钢板表面残留水分，通常还要采用热风烘干或感应加热的办法对钢板进行烘烤，以确保带钢卷取前彻底排除钢板表面残留水分。决定带钢表面烘干效果的因素为带钢的烘干温度和烘干时间，烘干温度是提供热源的热风温度，通常为105℃～120℃。烘干时间取决于烘干装置的长度和带钢的运行速度即带钢在烘干装置内的时间。实现两者的有机结合才能确保带钢的烘干效果，但通常以烘干后的带钢表面温度不高于70℃为原则。

通过烘干后的带钢表面温度通常为50℃～70℃，这种温度下的带钢不能进行后续的表面涂油和带钢卷取，必须在涂油前进行冷却。冷却方法可采用室温空气或制冷后的冷空气对钢板表面进行喷吹，目标是在带钢进行后续处理前冷却到20℃～40℃。在本发明，对带钢进行冷却时，冷却风箱阀门开口度(以下简称为“开度”)为60％～100％，冷却后的带钢温度为20℃～40℃。

需要注意的，在现有的湿平整工艺中，以平整剂为介质的湿平整工艺中也有采用以上的烘干工艺和冷却工艺。

由于本发明的湿平整工艺所用湿平整剂为水介质，不像其它的湿平整剂一样含有一定量的有机类化学物质，所以采用本发明的工艺湿平整后的钢板锈蚀率低于0.05％，带钢表面残留物低于20mg/m²，钢板表面反射率在85％以上，以上指标同采用专用平整剂生产的产品技术效果相当，同时产品所能达到的质量水平相对于采用干平整工艺有大幅提高，且与采用专用平整剂湿平整工艺水平相当，但是生产成本相对于采用专用平整剂湿平整工艺有较大降低。

下面结合附图和实例对本发明的工艺作进一步的说明。

实施例1

采用脱盐水作为湿平整剂，脱盐水的技术指标如下：pH值＝7.5，含油量＝1.8mg/L，电导率＝8μs/cm，悬浮物为4.2mg/L，溶解氧量＝0.08mg/L。

带钢进入平整机时，上下喷淋装置喷射脱盐水对带钢的上下表面进行喷淋清洗，其中，上喷淋装置的角度为斜下40°，距离为20cm；下喷淋装置的角度为斜上40°，距离为20cm。喷淋装置喷射水的压力控制在0.36MPa，流量控制在6m³/h。接着，带钢经过平整机，平整机出口的上下两根压缩空气吹扫装置对带钢进行吹扫，压缩空气的压力为0.13MPa。在带钢上下表面两侧边部安装有4个长度150mm、宽10mm的扁口边吹装置，对湿平整后的带钢上下表面两侧水渍进行吹扫，压缩空气的压力为0.13MPa。

然后，带钢经两级气体吹扫之后，通过拉矫机，然后进行热风烘干。热风烘干温度为105℃，热风风量调节阀处于全开状态，即开度为100％；烘干出口带钢温度达到55℃。最后，对带钢进行冷却，冷却到28℃。

然后，带钢通过静电涂油机进行表面涂防锈油处理，之后进入卷取机卷取，卷取后的带钢以钢卷形态卸卷、包装，完成全部生产工序。

对成品带钢进行检测表明，表面没有出现锈蚀，带钢表面残留物为16mg/m²，表面反射率为87％，没有平整辊印和色差缺陷。

实施例2

采用软水作为平整剂，高质水的技术指标如下：pH值＝8.0，含油量＝1.6mg/L，电导率＝7μs/cm，悬浮物为3.2mg/L，溶解氧量＝0.075mg/L。

在该实施例中，上喷淋装置的角度为斜下50°，距离为25cm；下喷淋装置的角度为斜上50°，距离为25cm；除此不同之处外，采用与实施例1工艺相同的工艺对带钢进行喷淋清洗。带钢经两级气体吹扫之后，通过拉矫机，然后进行热风烘干。热风烘干温度为110℃，热风风量调节阀开度为90％；烘干出口带钢温度达到60℃。最后，对带钢进行冷却，冷却到30℃。

然后，带钢通过静电涂油机进行表面涂防锈油处理，之后进入卷取机卷取，卷取后的带钢以钢卷形态卸卷、包装，完成全部生产工序。

对成品带钢进行检测表明，表面没有出现锈蚀，带钢表面残留物为11mg/m²，表面反射率为91％，没有平整辊印和色差缺陷。

实施例3

采用高质水作为平整剂，软水的技术指标如下：pH值＝8.8，含油量＝1.9mg/L，电导率＝9μs/cm，悬浮物为4.8mg/L，溶解氧量＝0.095mg/L。

在该实施例中，上喷淋装置的角度为斜下60°，距离为30cm；下喷淋装置的角度为斜上60°，距离为30cm；除此不同之处外，采用与实施例1工艺相同的工艺对带钢进行喷淋清洗。带钢经两级气体吹扫之后，通过拉矫机，然后进行热风烘干。热风烘干温度为120℃，热风风量调节阀开度为85％；烘干出口带钢温度达到68℃。最后，对带钢进行冷却，冷却到40℃。

然后，带钢通过静电涂油机进行表面涂防锈油处理，之后进入卷取机卷取，卷取后的带钢以钢卷形态卸卷、包装，完成全部生产工序。

对成品带钢进行检测表明，表面没有出现锈蚀，带钢表面残留物为18mg/m²，表面反射率为89％，没有平整辊印和色差缺陷。

对比例1

采用SP-3湿平整剂(可在市场上购得)进行带钢连续退火的湿平整。

通过搅拌机将SP-3湿平整剂调配到3％的浓度，带钢进入平整机时，将调配好的湿平整液通过管路和喷淋装置喷到带钢的上下表面上。喷淋装置喷射湿平整液的压力控制在0.36MPa，流量控制在6m³/h。接着，带钢经过平整机，平整机出口的上下两根压缩空气吹扫装置对带钢进行吹扫，压缩空气的压力为0.13MPa。在带钢上下表面两侧边部安装有4个长度150mm、宽10mm的扁口边吹装置，对湿平整后的带钢上下表面两侧水渍进行吹扫，压缩空气的压力为0.13MPa。

然后，带钢通过静电涂油机进行表面涂防锈油处理，之后进入卷取机卷取，卷取后的带钢以钢卷形态卸卷、包装，完成全部生产工序。

对成品带钢进行检测表明，表面没有出现锈蚀，带钢表面残留物为15mg/m²，表面反射率为90％，没有平整辊印和色差缺陷。

通过将实施例1至实施例3与对比例1进行对比，可以发现，采用水介质作为湿平整剂与采用专用湿平整剂的湿平整工艺水平相当，均没有平整辊印和色差缺陷，但是根据本发明的湿平整工艺采用水介质作为湿平整剂，在使用之前无需进行稀释，所以根据本发明的湿平整工艺无需额外的诸如原液罐、混合罐等装置，因而根据本发明的湿平整工艺的生产成本相对于采用专用平整剂的湿平整工艺有较大降低，而且设备占用空间较小。

因此，根据本发明的湿平整剂特别适合于连续退火机组平整工艺，也可用于与上述类似情况的设备上，例如带钢连续热镀锌机组。

虽然已经在上文详细描述了本发明，但是应该理解的是，在此描述的基本发明构思的许多变形和修改(对于本领域技术人员而言是明显的)仍将落在由权利要求书所限定的本发明的精神和范围内。

Claims (5)

1.一种湿平整工艺，其特征在于，所述湿平整工艺采用满足以下条件的水介质作为湿平整剂：pH＝7～9，含油量≤2mg/L，电导率≤10μs/cm，悬浮物≤5mg/L，溶解氧量≤0.1mg/L，其中，所述湿平整工艺包括的步骤为：

在带钢进入平整机时，通过喷淋装置喷出的所述湿平整剂喷射带钢的上下表面，以对带钢的上下表面进行清洗；

在平整机出口利用压缩空气吹扫装置和扁口边吹装置对带钢进行两级气体吹扫；

带钢经过拉矫机，以对带钢进行拉矫；

利用热风烘干装置或感应加热烘干装置对带钢进行烘烤；

对烘烤后的带钢进行冷却，以进行后续工艺的处理。

2.如权利要求1所述的湿平整工艺，其特征在于，所述水介质为脱盐水、软水或高质水。

3.如权利要求1所述的湿平整工艺，其特征在于，在对带钢进行烘烤的步骤中，热风烘干装置的热风温度为105℃～120℃，烘干出口带钢的温度不超过70℃。

4.如权利要求1所述的湿平整工艺，其特征在于，在对带钢进行冷却的步骤中，冷却后带钢的温度为20℃～40℃。

5.如权利要求1所述的湿平整工艺，其特征在于，所述湿平整工艺用于带钢连续退火生产。