CN103240679A - 一种钢板预处理方法及除锈箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢板预处理方法及除锈箱，包括如下步骤：将钢板吊放到输送辊道上；输送辊道将钢板送入多辊矫平机，对钢板进行矫平处理；输送辊道运送钢板以一定的运行速度水平进入除锈箱；设于除锈箱内的喷枪阵列的喷枪向钢板上表面及下表面喷射高压磨料混合液；集水槽中的经过过滤装置过滤的水流入供水槽；磨料供给装置的磨料进入供水槽中，水与磨料混合形成新的磨料混合液。与钢板碰撞后的高压磨料混合液及钢板脱落物经金属网过滤后流入集水槽中。本发明具有预处理效果好；加工效率高；操作简单；极大地改善了粉尘对环境的污染以及对操作人员健康的危害；节省水资源，生产成本低；能适应不同材质和不同厚度工件的加工要求的特点。

Description

一种钢板预处理方法及除锈箱

技术领域

本发明涉及造船技术领域，尤其是涉及一种预处理效果好，处理效率高的钢板预处理方法及除锈箱。

背景技术

目前，通常采用抛丸除锈预处理法对造船用钢板进行预处理，抛丸除锈预处理过程中使用抛丸除锈机对钢板进行除锈。

抛丸除锈预处理法具有如下缺点：

一次抛丸处理后的钢板表面的各项技术参数均无法满足国际海事组织新颁布的保护涂层性能标准的要求，需要对预处理过的钢板进行二次处理，导致钢板预处理的效率低、成本高的问题的出现。

中国专利授权公开号CN202079503U，授权公开日2011年3月18日公开了一种钢板预处理生产线，包括：抛丸清理室，其为密封室体，且该抛丸清理室的外壁上安装有多台抛丸器；自动喷漆室；烘干室；输送辊道，其包含依次连接并用于输送加工工件的进料输送辊道、抛丸清理室辊道、过渡输送辊道和出料输送辊道，抛丸清理室辊道位于抛丸清理室内，所述过渡输送辊道和出料输送辊道之间依次设有所述的自动喷漆室和烘干室；下纵向螺旋输送机，其一端与抛丸清理室的丸料出口连接；下横向螺旋输送机，其一端与下纵向螺旋输送机的另一端连接；斗式提升机，其具有入料口和出料口，该入料口与下横向螺旋输送机的另一端连接；上横向螺旋输送机，其一端与斗式提升机的出料口连接；丸砂分离器，其具有分离区和接风口，该分离区与上横向螺旋输送机的另一端相连接；以及除尘器，其与丸砂分离器的接风口以及抛丸清理室相连接。该实用新型具有一次除锈效果差，钢板预处理效率低的不足。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中的钢板预处理方法的预处理效果差、效率低、成本高的不足，提供了一种预处理效果好，处理效率高的钢板预处理方法及除锈箱。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种钢板预处理方法，其特征是，包括如下步骤：

（1-1）将钢板吊放到输送辊道上；

（1-2）输送辊道将钢板送入多辊矫平机，对钢板进行矫平处理；

（1-3）输送辊道运送钢板以一定的运行速度水平进入除锈箱；设于除锈箱内的喷枪阵列的喷枪向钢板上表面及下表面喷射高压磨料混合液；

（1-4）与钢板碰撞后的高压磨料混合液及钢板脱落物经金属网过滤后流入集水槽中；

集水槽中的经过过滤装置过滤的水流入供水槽；磨料供给装置的磨料进入供水槽中，搅拌器的搅拌头伸入供水槽内对水及磨料进行搅拌，水与磨料混合形成新的磨料混合液；

新的磨料混合液输入到各个喷枪中，新的磨料混合液与输入到喷枪中的高压气体形成新的高压磨料混合液；

（1-5）用加入缓蚀剂的水对钢板进行冲洗，冲洗后的钢板被输送到第一干燥室进行烘干；

（1-6）输送辊道运送钢板进入喷涂室，使用工具在钢板上喷涂保养底漆；

（1-7）输送辊道运送钢板进入第二干燥室进行烘干；

（1-8）输送辊道将钢板运出预处理流水线。

传统的抛丸除锈预处理法由于受到抛丸尺寸的限制，钢板表面的某些位置上抛丸并未到达，或者该处抛丸的碰撞力不足以将锈渍去除。

本发明的钢板预处理方法是使用高压磨料混合液对钢板上、下表面进行喷射，磨料混合液可以到达钢板表面的任何位置，不存在没有被喷射到的位置，钢板表面的受力是均匀的。

抛丸除锈预处理法处理过的钢板由于不满足国际海事组织新颁布的保护涂层性能标准的要求，其中有70%的钢板需要进行二次预处理，本发明的钢板预处理方法处理过的钢板基本不需要进行二次处理，提高了预处理效率，降低了生产成本。

通常的抛丸除锈预处理法的钢板需要预先对钢板进行加热处理，将钢板表面的油渍去除，由于本发明的除锈质量好，大部分钢板可以不预先进行加热处理，提高了生产效率。

本发明中除锈用的水可以循环使用，节省了水资源，降低了生产成本。

作为优选，设于所述喷头前部的喷嘴的轴线与水平方向夹角为30度至70度，喷头的转速为140转/分钟至300 转/分钟。

通过更换喷头可以改变喷嘴的轴线与水平方向夹角，从而满足不同污染程度的钢板表面的除锈。

作为优选，设于所述喷头前部的喷嘴喷出的磨料混合液的流量为25升/分钟至32升/分钟，磨料混合液的流速为160米/秒至200米/秒。

磨料混合液的流量及速度的限定，确保喷嘴喷出的磨料混合液能够有效去除钢板表面的锈渍。

作为优选，每个喷枪的射流区域角度为30度至120度。

作为优选，所述喷嘴至钢板的距离为5厘米至15厘米。

作为优选，步骤（1-2）和（1-3）之间还包括如下步骤：

矫平后的钢板由输送辊道送入加热炉，将钢板温度加热至60℃至70℃。

加热钢板用于去除钢板表面的水份，并使氧化皮、锈斑疏松，便于除去，同时增加漆膜的附着力。

作为优选，所述步骤（1-3）中钢板通过除锈箱的运行速度为2米/分钟至8米/分钟。

一种用于钢板预处理方法中的除锈箱，所述除锈箱与设于除锈箱之外的控制器、空气压缩机、水泵和电机电连接；所述除锈箱包括箱体，箱体内设有若干个平行排列的水平辊筒、水泵、空气压缩机、与水平辊筒相连接的电机、用于面向放置于水平辊筒上的钢板上表面喷射的上喷枪阵列和用于面向钢板下表面喷射的下喷枪阵列；喷枪阵列由若干个排列的喷枪构成；箱体底部设有金属网，箱体下方设有集水槽，下喷枪阵列中的喷枪的喷头面向相邻辊筒之间的间隔位置；喷头前部设有若干个喷嘴；喷枪通过进气管与空气压缩机相连接，集水槽通过进液管与喷枪相连接；进液管与水泵相连接，空气压缩机、电机、水泵与控制器电连接。

作为优选，所述上、下喷枪阵列均包括左喷枪列和右喷枪列，喷枪列由5至8条喷枪构成，左喷枪列和右喷枪列的喷枪交错分布；左喷枪列和右喷枪列之间的间距为0.3米至0.4米。 

从枪身后端输入压力为25兆帕至40 兆帕的高压气体，从枪身前侧壁输入磨料混合液。 

作为优选，所述喷枪包括管状枪身、旋转连接器和球状喷头，所述枪身前端与旋转连接器一端转动连接，旋转连接器另一端与喷头相连接；枪身后端与所述进气管相连接，所述进液管与枪身前部相连接。

喷嘴的直径为6毫米至12毫米。喷嘴距离钢板表面的距离为5厘米至15厘米。

喷嘴向钢板喷出高压磨料混合液, 在射流的反作用力的作用下，喷头高速旋转。喷涂覆盖系数达到5以上，满足国际海事组织新颁布的保护涂层性能标准的喷涂覆盖系数＞2的要求。

作为优选，还包括设于除锈箱内的过滤装置、搅拌器和磨料供给装置和供水槽；

过滤装置通过进水管与集水槽相连接，过滤装置通过出水管与供水槽相连接；

搅拌器的搅拌头伸入供水槽内，磨料供给装置的进料管的出口位于供水槽上方；所述进液管的一端伸入供水槽内，另一端与喷枪相连接；所述过滤装置、搅拌器和磨料供给装置分别与控制器电连接。

因此，本发明具有如下有益效果：（1）预处理效果好，符合保护涂层性能标准的要求；（2）加工效率高；（3）操作简单；（4）极大地改善了粉尘对环境的污染以及对操作人员健康的危害，不需要另外配备通风除尘设备；（5）节省水资源，生产成本低；（6）能适应不同材质和不同厚度工件的加工要求。

附图说明

图1是本发明的除锈箱的一种结构示意图；

图2是本发明的除锈箱的另一种结构示意图；

图3是本发明的实施例1的一种流程图；

图4是本发明的实施例2的一种流程图；

图5是本发明的一种结构示意图；

图6是本发明的一种原理框图。

图中：水平辊筒1、上喷枪阵列2、下喷枪阵列3、喷嘴4、枪身5、旋转连接器6、球状喷头7、除锈箱8、钢板9、固定梁10、金属网11、集水槽12、空气压缩机13、水泵14、电机15、控制器16、过滤装置17、搅拌器18、磨料供给装置19、供水槽20。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。

实施例1

预处理流水线包括电磁吊、输送辊道、空气压缩机、多辊矫平机、除锈箱、冲洗装置、喷涂室、第一干燥室和第二干燥室；控制器与各设备电连接。

如图1所示，除锈箱8包括箱体，箱体内设有3个平行排列的水平辊筒1、水泵、空气压缩机13、与水平辊筒相连接的电机、设于水平辊筒上方的上喷枪阵列2和用于面向钢板9下表面喷射的下喷枪阵列3；箱体底部设有金属网11。下喷枪阵列中的喷枪的喷头面向相邻辊筒之间的间隔位置。

喷枪包括管状枪身5、旋转连接器6和球状喷头7，所述枪身前端与旋转连接器一端转动连接，旋转连接器另一端与喷头相连接；枪身后端与所述进气管相连接，所述进液管与枪身前部相连接；枪身前部设有3个喷嘴4。喷嘴的直径为10毫米。

喷枪与设于除锈箱内固定梁10相连接，通过移动固定梁的上下高度，可调整喷嘴至钢板的距离。

如图5所示，箱体下方设有集水槽12，还包括设于除锈箱内的过滤装置17、搅拌器18和磨料供给装置19和供水槽20；

过滤装置通过进水管与集水槽相连接，过滤装置通过出水管与供水槽相连接；

搅拌器的搅拌头伸入供水槽内，磨料供给装置的进料管的出口位于供水槽上方；进液管的一端伸入供水槽内，另一端与喷枪相连接； 

上、下喷枪阵列均包括左喷枪列和右喷枪列。如图2所示，左喷枪阵列由6个喷枪构成，右喷枪阵列由7个喷枪构成；左喷枪列和右喷枪列的喷枪交错分布；左喷枪列和右喷枪列之间的间距为0.3米。

如图6所示，喷枪通过进气管与空气压缩机相连接，集水槽通过进液管与喷枪相连接；进液管与水泵14相连接，空气压缩机、电机15、水泵与控制器16电连接。过滤装置、搅拌器和磨料供给装置分别与控制器电连接。

喷嘴的轴线与水平方向夹角为45度，喷头的转速240转/分钟。

喷嘴喷出的磨料混合液的流量为30升/分钟，喷嘴喷出的磨料混合液的速度为200米/秒。

喷枪的射流区域角度为45度。喷嘴至钢板的距离为8厘米。

如图3所示的实施例是一种钢板预处理方法，包括如下步骤：

步骤100，控制器控制电磁吊将钢板吊放到输送辊道上；

步骤200，输送辊道将钢板送入多辊矫平机，控制器控制多辊矫平机对钢板进行矫平处理；

步骤300，水平辊筒以6米/分钟的运行速度逆时针转动，钢板由右至左水平移动，上、下喷枪阵列的喷枪的喷嘴分别向钢板的上、下表面以流量为30升/分钟，速度为180米/秒喷射磨料混合液，喷射磨料混合液包括水、橄榄石砂和金刚砂；橄榄石砂的含量为8%，金刚砂的含量改为为6%；磨料的细度为50目。

喷头在磨料混合液的反冲力矩驱动下旋转，形成多束、多角度、强度各异的高压旋转水射流。钢板上的油渍、粉尘、锈质、氧化皮被冲击掉；

步骤350，与钢板碰撞后的高压磨料混合液及钢板脱落物经金属网过滤后流入集水槽中；

控制器控制过滤装置过滤集水槽中的水，经过过滤的水流入供水槽；控制器控制磨料供给装置的磨料进入供水槽中，控制器控制搅拌器的搅拌头对水及磨料进行搅拌，得到均匀的新的磨料混合液；

新的磨料混合液输入到各个喷枪中，新的磨料混合液与输入到喷枪中的高压气体形成新的高压磨料混合液；

步骤400，控制器控制冲洗装置用加入缓蚀剂的水对钢板进行冲洗；

用于冲洗的水中的水与缓蚀剂的比例为99:1, 缓蚀剂为亚硝酸钠。

步骤450，冲洗后的钢板被输送到第一干燥室进行烘干；

步骤500，控制器控制输送辊道运送钢板进入喷涂室，使用工具在钢板上喷涂保养底漆；

步骤600，控制器控制输送辊道运送钢板进入第二干燥室进行烘干；

步骤700，控制器控制输送辊道将钢板运出预处理流水线。

实施例2

实施例2中包括实施1中的所有结构部分和步骤部分。

如图4所示，实施例2中除了实施例1中的步骤部分以外，还包括以下步骤：

步骤250，矫平后的钢板由输送辊道送入加热炉，将钢板温度加热至70℃。

应理解，本实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种钢板预处理方法，其特征是，包括如下步骤：

（1-1）将钢板吊放到输送辊道上；

（1-2）输送辊道将钢板送入多辊矫平机，对钢板进行矫平处理；

（1-3）输送辊道运送钢板以一定的运行速度水平进入除锈箱；设于除锈箱内的喷枪阵列的喷枪向钢板上表面及下表面喷射高压磨料混合液；

（1-4）与钢板碰撞后的高压磨料混合液及钢板脱落物经金属网过滤后流入集水槽中；

集水槽中的经过过滤装置过滤的水流入供水槽；磨料供给装置的磨料进入供水槽中，搅拌器的搅拌头伸入供水槽内对水及磨料进行搅拌，水与磨料混合形成新的磨料混合液；

新的磨料混合液输入到各个喷枪中，新的磨料混合液与输入到喷枪中的高压气体形成新的高压磨料混合液；

（1-5）用加入缓蚀剂的水对钢板进行冲洗，冲洗后的钢板被输送到第一干燥室进行烘干；

（1-6）输送辊道运送钢板进入喷涂室，使用工具在钢板上喷涂保养底漆；

（1-7）输送辊道运送钢板进入第二干燥室进行烘干；

（1-8）输送辊道将钢板运出预处理流水线。

2.根据权利要求1所述的一种钢板预处理方法，其特征是，设于所述喷头前部的喷嘴的轴线与水平方向夹角为30度至70度，喷头的转速为140转/分钟至300 转/分钟。

3.根据权利要求1所述的一种钢板预处理方法，其特征是，设于所述喷头前部的喷嘴喷出的磨料混合液的流量为25升/分钟至32升/分钟，磨料混合液的流速为160米/秒至200米/秒。

4.根据权利要求1所述的一种钢板预处理方法，其特征是，每个喷枪的射流区域角度为30度至120度。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种钢板预处理方法，其特征是，还包括如下步骤：

矫平后的钢板由输送辊道送入加热炉，将钢板温度加热至60℃至70℃。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的一种钢板预处理方法，其特征是，所述步骤（1-3）中钢板通过除锈箱的运行速度为2米/分钟至8米/分钟。

7.一种用于权利要求1所述的一种钢板预处理方法中的除锈箱，所述除锈箱与设于除锈箱之外的控制器（16）、空气压缩机（13）、水泵（14）和电机（15）电连接；其特征是，所述除锈箱（8）包括箱体，箱体内设有若干个平行排列的水平辊筒（1）、水泵、空气压缩机、与水平辊筒相连接的电机、用于面向放置于水平辊筒上的钢板（9）上表面喷射的上喷枪阵列（2）和用于面向钢板下表面喷射的下喷枪阵列（3）；喷枪阵列由若干个排列的喷枪构成；箱体底部设有金属网（11），箱体下方设有集水槽（12），下喷枪阵列中的喷枪的喷头面向相邻辊筒之间的间隔位置；喷头前部设有若干个喷嘴（4）；喷枪通过进气管与空气压缩机相连接，集水槽通过进液管与喷枪相连接；进液管与水泵相连接，空气压缩机、电机、水泵与控制器电连接。

8.根据权利要求7所述的除锈箱，其特征是，所述上、下喷枪阵列均包括左喷枪列和右喷枪列，喷枪列由5至8条喷枪构成，左喷枪列和右喷枪列的喷枪交错分布；左喷枪列和右喷枪列之间的间距为0.3米至0.4米。

9.根据权利要求7所述的除锈箱，其特征是，所述喷枪包括管状枪身（5）、旋转连接器（6）和球状喷头（7），所述枪身前端与旋转连接器一端转动连接，旋转连接器另一端与喷头相连接；枪身后端与所述进气管相连接，所述进液管与枪身前部相连接。

10.根据权利要求7或8或9所述的除锈箱，其特征是，还包括设于除锈箱内的过滤装置（17）、搅拌器（18）和磨料供给装置（19）和供水槽（20）；

过滤装置通过进水管与集水槽相连接，过滤装置通过出水管与供水槽相连接；

搅拌器的搅拌头伸入供水槽内，磨料供给装置的进料管的出口位于供水槽上方；所述进液管的一端伸入供水槽内，另一端与喷枪相连接；所述过滤装置、搅拌器和磨料供给装置分别与控制器电连接。

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