CN102671948B - 液态膜平整工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及液态膜平整工艺，其特征在于：在平整机组入口侧机架前配置平整液喷淋装置，在带钢进入平整机前在带钢表面形成一层均匀的防止平整后粉尘静电吸附的液态膜，带有平整液的带钢经平整加工后，到达平整机组出口处的主动气流场控制式板面清洁装置处，主动气流场控制式板面清除装置通过吹、吸方式调整气流发生源与收集装置之间的匹配关系，控制粉尘产生区域的气流走向和强度，借助气流作用清除平整过程中产生的金属粉尘。可在处理平整粉尘的同时避免在产品表面产生的辊印、平整液残留及点锈等质量缺陷。

Description

液态膜平整工艺

技术领域

本发明属于冷轧平整技术领域，具体涉及一种提升平整产品表面质量的平整生产工艺方法，应用于各类冷轧平整机组。

背景技术

带钢在平整过程中产生的平整粉尘是造成平整产品表面质量缺陷的重要原因，为此，人们开发了各种平整工艺。其中典型的干平整、湿平整工艺在平整过程中，都会产生相应的表面质量缺陷。辊印和平整液残留是湿平整工艺的两大难题；而点锈是干平整工艺很难避免的质量缺陷。造成湿平整质量缺陷的主要原因是平整液在辊缝处的堆积以及杂乱气流引起的无序飞溅。造成干平整质量缺陷的主要原因是平整粉尘由于静电作用吸附在在成品带钢表面而引起的电化学腐蚀。因此，创新平整工艺，在处理平整粉尘的同时避免在产品表面产生的其他质量缺陷，已成为现代钢铁行业冷轧生产中亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种新型的液态膜平整工艺，可避免平整粉尘在静电作用下吸附在带钢表面不易清除。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

液态膜平整工艺，其特征在于：在平整机组入口侧机架前配置平整液喷淋装置，在带钢进入平整机前在带钢表面形成一层均匀的防止平整后粉尘静电吸附的液态膜，带有平整液的带钢经平整加工后，到达平整机组出口处的主动气流场控制式板面清洁装置处，主动气流场控制式板面清洁装置通过吹、吸方式调整气流发生源与收集装置之间的匹配关系，控制粉尘产生区域的气流走向和强度，借助气流作用清除平整过程中产生的金属粉尘。

按上述技术方案，平整液喷淋装置主要包括：平整液喷淋槽、入口喷射梁、出口喷射梁；入口喷射梁和出口喷射梁均成对设置于带钢上、下方并封闭于平整液喷淋槽中；主动气流场控制式板面清洁装置设置于出口带钢的上方，主要包括吹扫装置、轧辊动态密封件、负压抽吸装置和粉尘收集装置；吹扫装置气流吹扫方向正对辊缝方向；轧辊动态密封件与轧辊动态接触密封；粉尘收集装置安装在负压抽吸装置上且能与负压抽吸装置同步进退，粉尘收集装置为倾斜向上设置的组合式可调型通道，通道的一端对准辊缝方向并与轧辊动态密封件对接，另一端与负压抽吸装置的负压腔开口侧相对接；组合式可调型通道的四个侧面与轧辊动态密封件、带钢、上工作辊之间始终形成一个粉尘收集空间。

按上述技术方案，粉尘收集装置主要包括顶板、两侧的侧板以及与顶板相对的伸缩式导流板；顶板一端与轧辊动态密封件接触，另一端与负压腔的顶板接触；两侧的侧板安装有侧板驱动装置且能在该装置的作用下沿带钢宽度方向分离或合拢；伸缩式导流板设置在负压腔的底面上且能在底面上滑动伸出或回退；伸缩式导流板的伸出端与吹扫装置的相对位置不变且不影响吹扫气流的方向；侧板、顶板、轧辊动态密封件、伸缩式导流板与带钢、工作辊之间始终形成一个粉尘收集空间。

按上述技术方案，吹扫装置主要由吹扫梁、喷嘴、调节阀、管路组成，多条管路以分支的形式垂直设置在吹扫梁，各管路上设置有调节阀，喷嘴成一条直线地均匀间隔设置在吹扫梁上；喷嘴开启的数量可以根据带钢的宽度选择，各喷嘴的流量和压力通过调节阀进行调节。

按上述技术方案，负压抽吸装置包括负压腔和设置在负压管路上且与负压腔相连通的负压调节阀，负压腔为扁平式立方体，负压腔内沿带钢宽度方向两侧对称设置有与粉尘收集装置相对接的栅格。

按上述技术方案，负压抽吸装置上设置有与负压腔的倾斜方向相一致的液压缸，侧板、顶板、轧辊动态密封件、伸缩式导流板均安装在负压腔上，且能够在液压缸的作用下随着轧辊直径的变化而前进或后退。

按上述技术方案，伸缩式导流板伸出的长度可手动调节以控制区域气流走向。

按上述技术方案，轧辊动态密封件为橡胶垫。

按上述技术方案，侧板驱动装置包括带有减速箱的电机、以及与电机相连的丝杆螺母。

本发明的原理为：在带钢进入平整机前，先通过平整液喷淋装置在带钢表面进行平整液喷淋，带有平整液的带钢经过入口测张辊、入口轧制线辊、入口防皱辊的碾压作用，在带钢表面形成一层均匀的平整液膜，以防止平整后平整粉尘由于静电作用吸附在带钢表面；带钢经过平整机平整加工后，在平整机出口侧会产生金属粉尘，在下工作辊与带钢下表面之间的金属粉尘，在下工作辊旋转产生的气流场以及重力场共同作用下离开带钢表面，不会对成品带钢的表面质量造成影响，在上工作辊与带钢上表面之间的金属粉尘是影响带钢表面质量的关键因素；平整加工后，通过主动气流场控制式平整粉尘清除装置调整气流发生源与气流收集装置之间的匹配关系，控制粉尘产生区域的气流走向和强度，借助气流作用清除平整粉尘。

相对于现有技术，本发明改变平整液的使用方法，利用平整液的抗静电作用，平整前在带钢表面形成一层液态膜，避免平整粉尘在静电作用下吸附在带钢表面不易清除；同时采取平整粉尘产生处直接收集的工艺方法可以彻底解决平整工艺的表面质量缺陷问题。

附图说明:

图1：本发明工艺所使用的装置结构示意图。

图2：平整液喷淋装置结构示意图。

图3：主动气流场平整粉尘清除装置结构示意图（侧视图）。

图4：主动气流场平整粉尘清除装置中的吹扫装置结构示意图。

图5：图3的正视图；

图6：图3的A向局部（粉尘收集装置部位）放大视图。

各图中标记说明：平整液喷淋装置1；平整液喷淋槽1.1；入口喷射梁1.2；平整液输送管道1.3；平整液收集处理装置1.4；平整液供给管路1.5；出口喷射梁1.6；入口测张辊2；入口轧制线辊3；入口防皱辊4；上工作辊5；主动气流场平整粉尘清除装置6；出口防颤辊7；出口轧制线辊8；出口测张辊9；带钢10；下工作辊11；粉尘收集装置12；轧辊动态密封件12-1；侧板12-2；顶板12-3；伸缩式导流板12-4；吹扫装置13；吹扫梁13-1；喷嘴13-2；调节阀13-3；管路13-4；负压抽吸装置14；负压腔14-1；负压调节阀14-2；负压管路14-3；丝杆螺母15；减速箱16；电机17；液压缸18。

具体实施方式：

以下结合实施实例及附图1-6对本发明作进一步说明，但不限定本发明。

液态膜平整工艺如图1所示，在带钢进入平整机前，先通过平整液喷淋装置1在带钢10表面进行平整液喷淋，带有平整液的带钢10经过入口测张辊2、入口轧制线辊3、入口防皱辊4的碾压作用，在带钢10表面形成一层均匀的平整液膜，以防止平整后平整粉尘由于静电作用吸附在带钢表面。带钢10经过平整机平整加工后，在平整机出口侧会产生金属粉尘。在下工作辊11与带钢10下表面之间的金属粉尘，在下工作辊11旋转产生的气流场以及重力场共同作用下离开带钢表面，不会对成品带钢的表面质量造成影响。在上工作辊5与带钢10上表面之间的金属粉尘是影响带钢表面质量的关键因素。平整加工后，通过主动气流场平整粉尘清除装置6，在其中通过调整气流发生源与粉尘收集装置12之间的匹配关系，控制粉尘产生区域的气流走向和强度，借助气流作用清除平整粉尘。

平整机入口的平整液喷淋装置1如图2所示，该装置包括：平整液喷淋槽1.1、入口喷射梁1.2、平整液收集处理装置1.4、出口喷射梁1.6。带钢10进入平整液喷淋槽1.1后，入口喷射梁1.2、出口喷射梁1.6向带钢10表面喷射平整液，在带钢表面形成一层液态膜。带有平整液的带钢10经过入口测张辊、入口轧制线辊、入口防皱辊的碾压作用，在带钢表面形成一层均匀的平整液膜在平整加工后防止金属粉尘吸附在成品带钢表面。

为了节约平整液，还可以将平整液喷淋槽1.1收集喷淋后的平整液通过平整液输送管道1.3将平整液输送到平整液收集处理装置1.4中进行过滤处理，经过处理的平整液通过平整液供给管路1.5供给入口和出口喷射梁重复使用。

主动气流场平整粉尘清除装置如图3-6所示，主要包括吹扫装置13、轧辊动态密封件12-1、负压抽吸装置14和粉尘收集装置12；吹扫装置13气流吹扫方向正对辊缝方向；轧辊动态密封件12-1与轧辊动态接触密封；粉尘收集装置12安装在负压抽吸装置14上且能与负压抽吸装置同步进退，粉尘收集装置12为倾斜向上设置的组合式可调型通道，通道的一端对准辊缝方向并与轧辊动态密封件12-1对接，另一端与负压抽吸装置14的负压腔开口侧相对接；组合式可调型通道的四个侧面与轧辊动态密封件12-1、带钢10、上工作辊5之间始终形成一个粉尘收集空间。

吹扫装置13的结构示意图如图4所示。位于平整机出口带刚上方的吹扫装置13作为气流发生源以正对辊缝方向，向平整机入口侧喷射压缩空气。该装置主要由吹扫梁13-1、喷嘴13-2、调节阀13-3、管路13-4组成，多条管路13-4以分支的形式垂直设置在吹扫梁13-1，各管路13-4上设置有调节阀13-3，喷嘴13-2成一条直线地均匀间隔设置在吹扫梁13-1上。喷嘴13-2开启的数量可以根据带钢的宽度任意选择，各喷嘴13-2的流量和压力也可通过调节阀13-3进行调节，始终做到当机组的速度、产品规格发生变化时既能在平整机出口的成品带钢10表面形成一稳定的气垫，避免飘落在成品带钢上，又能将平整过程中产生的杂质吹起，便于负压抽吸装置14将抽走。

轧辊动态密封件12-1、负压抽吸装置14和粉尘收集装置12的结构示意图如图3、5、6所示。

轧辊动态密封件12-1设置在粉尘收集装置12与轧辊之间，且分别与上工作辊5和与粉尘收集装置12对接；。轧辊动态密封件12-1耐高温耐磨；优选为橡胶垫。

粉尘收集装置12包括倾斜向上设置的顶板12-3、顶板两侧的侧板12-2、以及与顶板12-3相对的伸缩式导流板12-4；侧板12-2、顶板12-3、轧辊动态密封件12-1及伸缩式导流板12-4均安装在负压腔14-1上；沿带钢宽度方向与两侧侧板12-2相对应的位置，负压抽吸装置14上设置有与负压腔14-1的倾斜方向相一致的液压缸18，负压腔14-1上的侧板12-2、顶板12-3、轧辊动态密封件12-1、伸缩式导流板12-4能够在液压缸18的作用下随着轧辊直径的变化而前进或后退。

如图5，侧板12-2的驱动装置包括带有减速箱16的电机17、以及与电机17相连的丝杆螺母15，在平整过程中带钢的宽度是变化的，侧板12-2在驱动装置的作用下随带钢宽度的变化而侧移，同时，安装在负压腔14-1上的侧板12-2、顶板12-3、轧辊动态密封件12-1、伸缩式导流板12-4在液压缸18的作用下随着轧辊直径的变化而前进或后退，保证轧辊动态密封件12-1与上工作辊5贴近，使得侧板12-2、顶板12-3、轧辊动态密封件12-1、伸缩式导流板12-4始终与带钢10、工作辊5之间形成一个相对密闭的粉尘收集空间。

当负压抽吸装置14前进或后退后，可手动调节伸缩式导流板12-4伸出的长度使其始终保持与吹扫梁13-1之间的相对位置不变而不影响吹扫梁气流的方向。该粉尘收集空间还可以通过负压抽吸装置14中的负压调节阀14-2调节负压腔14-1内负压强度，使其具有足够的能力抽吸干平整过程中产生的从而达到清洁带钢的目的；还可以利用伸缩式导流板12-4调整气流方向，实现密闭区域气流走向控制，避免由于反射气流杂乱而造成的平整液、金属粉尘残留缺陷，从而达到清洁带钢表面的目的。

负压抽吸装置14包括负压腔14-1和设置在负压管路14-3上且与负压腔14-1相连通的负压调节阀14-2，负压腔14-1为扁平式立方体，朝向辊缝的一侧面开口，负压腔14-1内沿带钢宽度方向两侧对称设置有栅格（图3中虚线表示），以便在侧板14-2随带钢宽度的变化而侧移时，粉尘收集装置12与负压腔14-1的开口侧始终对接，保持粉尘收集空间为密闭区域。

本工艺的具体使用过程如图1所示：带钢10进入入口侧的平整液喷淋装置1后，入口喷射梁1.2和出口喷射梁1.6向带钢10表面喷射平整液，在带钢10表面形成一层液态膜；这层液态膜经过入口测张辊2、入口轧线辊3、以及入口防皱辊4的碾压作用后，在平整机入口带钢10表面形成一层分布均匀的液态膜，以防止平整后的金属粉尘由于静电作用吸附在成品带钢表面；

然后带钢10经上下工作5和11辊到达出口处的主动气流场平整粉尘清除装置6处，吹扫装置13沿带钢10表面进行吹扫，在平整机出口的成品带钢10表面形成一稳定的气垫，避免飘落在成品带钢上，同时将平整过程中产生的杂质吹起，便于负压抽吸装置14抽走；为了防止平整粉尘飞散，安装在负压抽吸装置14上的轧辊动态密封件12-1、粉尘收集装置12与上工作辊1、带钢10形成一相对密闭的空间，提升除尘效果，同时负压抽吸装置14的内腔为负压状态，为吹扫气流制造环路，避免吹扫气流场在反射气流的影响下形成紊流，影响除尘效果。此外，上述过程中，负压抽吸装置还可以通过控制负压强度，粉尘收集装置还可以调整伸缩式导流板的位置调整气流方向，进而控制平整机出口带钢10上表面区域的气流走向，借助气流的定向流动将平整机出口带钢上表面的金属粉尘彻底清除。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。

Claims (9)

1.液态膜平整工艺，其特征在于：在平整机组入口侧机架前配置平整液喷淋装置，在带钢进入平整机前在带钢表面形成一层均匀的防止平整后粉尘静电吸附的液态膜，带有平整液的带钢经平整加工后，到达平整机组出口处的主动气流场控制式板面清洁装置处，主动气流场控制式板面清洁装置通过吹、吸方式调整气流发生源与收集装置之间的匹配关系，控制粉尘产生区域的气流走向和强度，借助气流作用清除平整过程中产生的金属粉尘。

2.根据权利要求1所述的液态膜平整工艺，其特征在于：平整液喷淋装置主要包括：平整液喷淋槽、入口喷射梁、出口喷射梁；入口喷射梁和出口喷射梁均成对设置于带钢上、下方并封闭于平整液喷淋槽中；主动气流场控制式板面清洁装置设置于出口带钢的上方，主要包括吹扫装置、轧辊动态密封件、负压抽吸装置和粉尘收集装置；吹扫装置气流吹扫方向正对辊缝方向；轧辊动态密封件与轧辊动态接触密封；粉尘收集装置安装在负压抽吸装置上且能与负压抽吸装置同步进退，粉尘收集装置为倾斜向上设置的组合式可调型通道，通道的一端对准辊缝方向并与轧辊动态密封件对接，另一端与负压抽吸装置的负压腔开口侧相对接；组合式可调型通道的四个侧面与轧辊动态密封件、带钢、上工作辊之间始终形成一个粉尘收集空间。

3.根据权利要求2所述的液态膜平整工艺，其特征在于：粉尘收集装置主要包括顶板、两侧的侧板以及与顶板相对的伸缩式导流板；顶板一端与轧辊动态密封件接触，另一端与负压腔的顶板接触；两侧的侧板安装有侧板驱动装置且能在该装置的作用下沿带钢宽度方向分离或合拢；伸缩式导流板设置在负压腔的底面上且能在底面上滑动伸出或回退；伸缩式导流板的伸出端与吹扫装置的相对位置不变且不影响吹扫气流的方向；侧板、顶板、轧辊动态密封件、伸缩式导流板与带钢、工作辊之间始终形成一个粉尘收集空间。

4.根据权利要求3所述的液态膜平整工艺，其特征在于：吹扫装置主要由吹扫梁、喷嘴、调节阀、管路组成，多条管路以分支的形式垂直设置在吹扫梁，各管路上设置有调节阀，喷嘴成一条直线地均匀间隔设置在吹扫梁上；喷嘴开启的数量可以根据带钢的宽度任意选择，各喷嘴的流量和压力通过调节阀进行调节。

5.根据权利要求2或4所述的液态膜平整工艺，其特征在于：负压抽吸装置包括负压腔和设置在负压管路上且与负压腔相连通的负压调节阀，负压腔为扁平式立方体，负压腔内沿带钢宽度方向两侧对称设置有与粉尘收集装置相对接的栅格。

6.根据权利要求5所述的液态膜平整工艺，其特征在于：负压抽吸装置上设置有与负压腔的倾斜方向相一致的液压缸，侧板、顶板、轧辊动态密封件、伸缩式导流板均安装在负压腔上，且能够在液压缸的作用下随着轧辊直径的变化而前进或后退。

7.根据权利要求4或6所述的液态膜平整工艺，其特征在于：伸缩式导流板伸出的长度可手动调节。

8.根据权利要求7所述的液态膜平整工艺，其特征在于：轧辊动态密封件为橡胶垫。

9.根据权利要求4所述的液态膜平整工艺，其特征在于：侧板驱动装置包括带有减速箱的电机、以及与电机相连的丝杆螺母。