CN103831317A - 热轧钢板差速平整除锈的方法和装置 - Google Patents
热轧钢板差速平整除锈的方法和装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及热轧钢板差速平整除锈的方法和装置，装置包括左卷取机、右卷取机、左导向辊、右导向辊和1～3台四辊平整机或者六辊平整机。热轧钢板通过装有上金属毛化辊和下金属毛化辊的平整机进行平整碾压，表面凹凸不平的金属毛化辊以60t～1000t的压力和5～500米/分钟的差速作用于热轧钢板表面进行差速平整除锈，破坏与擦除附着在热轧钢板表面的氧化铁皮、表面污渍和各种表面缺陷。上金属毛化辊与热轧钢板的速度差和下金属毛化辊与热轧钢板的速度差大小相等、方向相反。本发明通过平整机安装的金属毛化辊差速平整热轧钢板，清除热轧钢板表面氧化铁皮，避免环境污染，同时消除热轧钢板的屈服平台，改善热轧钢板的表面质量。
Description
技术领域
本发明属于金属处理技术领域，涉及一种以机械的方式去除热轧钢板表面氧化铁皮的方法和设备，具体涉及一种热轧钢板差速平整除锈的方法和装置。
背景技术
在高温状态下生产的热轧钢板，在冷却后表面会形成一层厚度大约在0.01毫米左右、常温下呈脆性的氧化铁皮，这层氧化铁皮的硬度比热轧钢板的金属母体硬度大，且牢牢附着在热轧钢板的金属母体表面，如不去除这层氧化铁皮，其在冷轧过程中被深度碾压破碎之后，片状氧化铁皮容易嵌入钢板的金属母体，造成产品的质量缺陷。因此，冷轧之前必须对热轧钢板的表面进行除锈。
目前国内外冷轧行业对于热轧钢板的表面除锈一般采用酸洗方法。呈卷状的热轧钢板从开卷机上打开后，依次经过3～8个酸洗槽，将热轧钢板表面氧化铁皮腐蚀掉，再经清水漂洗和干燥之后，由卷取机重新卷起来。酸洗过程会产生大量废酸和含酸漂洗水，容易污染环境，废酸与含酸漂洗水处理的费用很高。由于酸洗生产线短时停车(上卷或者卸卷)或者过酸洗、欠酸洗等原因，酸洗之后的热轧钢板表面会残留一些黄斑、黑斑或者色差，影响后续冷轧钢板的表面质量。因此酸洗除锈不仅成本高，污染环境，而且影响冷轧产品的表面质量。
关于平整与毛化辊。每个冷轧厂都装备有4辊或者6辊平整机用来对退火以后的冷轧钢板以60t～1000t的压力进行厚度压下率＝0.5～3.0％的平整以消除冷轧钢板有害的屈服平台，并使冷轧钢板的板形变得更平坦。在生产表面粗糙度Ra＝0.6～1.9μm亚光表面的冷轧平整板时，平整机需要安装毛化金属辊进行冷轧钢板平整。冷轧钢板平整机的毛化辊直径＝350～700mm，系采用激光束、喷丸、电火花、车刀、磨床砂轮或砂布等其中任一种方式对金属辊原始光滑的圆柱表面进行加工而成。在冷轧钢板平整时，平整机的上金属毛化辊和下金属毛化辊的转动速度都与被平整的冷轧钢板运动速度完全一致，没有速度差。冷轧钢板表面残留的铁锈、污渍(色差与色斑)和各种表面缺陷(划痕、麻坑和辊印等)在无差速平整过程中无法有效消除。
发明内容
为了克服现有热轧钢板酸洗除锈技术的不足，本发明提供了一种热轧钢板差速平整除锈的方法，以提高热轧钢板表面除锈的效率，避免环境污染，消除热轧钢板的屈服平台并改善热轧钢板的表面质量。本发明另一目的是提供一种实现上述方法的热轧钢板差速平整除锈的装置。
本发明热轧钢板差速平整除锈的方法，原料热轧钢板通过1～3台装有上金属毛化辊和下金属毛化辊的平整机，表面凹凸不平的毛化辊以60t～1000t的压力和5～500米/分钟的差速作用于热轧钢板表面进行差速平整除锈，破坏与擦除附着在热轧钢板表面的氧化铁皮。差速为毛化辊表面速度相对于热轧钢板表面速度之差，上金属毛化辊与热轧钢板的速度差和下金属毛化辊与热轧钢板的速度差大小相等、方向相反。
热轧钢板原料在一台平整机装有的一对毛化辊之间正向与反向进行1～3次差速平整除锈。差速平整的原料还包括冷轧钢板、不锈钢板、铝板和铜板。热轧钢板差速平整除锈的方法还用于除去其表面污渍和表面缺陷，污渍为色差与色斑，表面缺陷包括划痕、麻坑和辊印。
本发明热轧钢板差速平整除锈的装置，包括左卷取机、右卷取机、左导向辊和右导向辊。装置设有1～3台四辊平整机或六辊平整机。四辊平整机装有上金属毛化辊、下金属毛化辊、上支撑辊和下支撑辊。上金属毛化辊与下金属毛化辊之间为钢板通道，上支撑辊位于上金属毛化辊之上，下支撑辊位于下金属毛化辊之下。六辊平整机比四辊平整机增加上金属中间辊和下金属中间辊，上金属中间辊装在上支撑辊和上金属毛化辊之间，下金属中间辊装在下支撑辊和下金属毛化辊之间。上金属毛化辊和下金属毛化辊各由一台电机驱动，上金属毛化辊和下金属毛化辊能正向和反向转动。
本发明所用毛化辊采用国内外冷轧钢板平整机上广泛使用的具有优良耐磨性的含1％～5％金属铬的锻钢金属毛化辊，还可以使用近年来出现的耐磨性能更加优异的高速钢辊。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：①投资较少。冷轧行业普遍采用的酸洗生产线及处理废酸和含酸漂洗水的配套设备投资总共需要4000万元以上，本发明毛化辊差速平整的设备投资相对较低。②占地面积少，本发明的设备生产线占地面积只有酸洗生产线及其配套环保处理设备占地面积的20～25％。③生产效率高。酸洗生产线上热轧钢板的除锈速度一般为100～200米/分钟，本发明的热轧钢板的除锈速度达200～1000米/分钟。④无环境污染。本发明生产过程不会造成环境污染。⑤产品质量好。在毛化辊的差速平整过程中，实现对热轧钢板厚度压下率0.5～3.0％的平整和差速摩擦，可以消除热轧钢板原有的有害的屈服平台，并使热轧钢板表面洁净无瑕疵，呈现金属本体光泽，没有酸洗后热轧钢板表面难以完全避免的黑黄色的斑块和色差以及划痕、麻坑等各种表面缺陷。⑥可回收利用氧化铁皮碎片。被碾碎和擦除掉的氧化铁皮碎片可通过液体喷淋冲刷并经过磁过滤装置回收，或者经过压缩空气吹扫在负压下吸入布袋除尘器回收，用于炼铁原料。
附图说明：
图1为本发明热轧钢板差速平整除锈装置的流程示意图；
图2为毛化辊差速示意图。
1-热轧钢板、2-上金属毛化辊、3-下金属毛化辊、4-左卷取机、5-左导向辊、6-右导向辊、7-右卷取机、8-除锈前的热轧板卷原料、9-除锈后的热轧板卷产品、10-四辊平整机、11-上支撑辊、12-下支撑辊、V-热轧钢板的运行速度、V1-上金属毛化辊转速、V2-下金属毛化辊转速。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明。
本发明热轧钢板差速平整除锈的装置如图1所示，包括左卷取机4、右卷取机7、左导向辊5、右导向辊6和四辊平整机10。四辊平整机装有上金属毛化辊2、下金属毛化辊3、上支撑辊11和下支撑辊12。上金属毛化辊与下金属毛化辊之间为热轧钢板1的通道，上支撑辊位于上金属毛化辊之上，下支撑辊位于下金属毛化辊之下。上金属毛化辊2和下金属毛化辊3为含5％金属铬的耐磨锻钢辊，直径＝400mm，经采用激光束对其光滑圆柱表面进行加工毛化，加工后毛化辊表面粗糙度Ra＝3μm。
在左卷取机4上打开除锈前的热轧板卷原料8，使厚度＝3毫米的热轧钢板1在左右卷取机的牵引下以速度V＝300米/分钟经过左导向辊5进入四辊平整机10，穿过上金属毛化辊2与下金属毛化辊3之间的钢板通道进行差速平整，然后经右导向辊6缠绕到右卷取机7上，重新卷成除锈后的热轧板卷原料9。
在差速平整过程中，上下金属毛化辊以200t的压力作用于热轧钢板表面，实现对热轧钢板厚度1％的平整压下率。与此同时，上金属毛化辊转速V1＝330米/分钟，与热轧钢板表面的速度差ΔV1＝V1-V＝330-300＝30米/分钟，正向摩擦热轧钢板上表面。下金属毛化辊转速V2＝270米/分钟，与热轧钢板表面的速度差ΔV2＝V2-V＝270-300＝-30米/分钟，反向摩擦热轧钢板表面。此时上金属毛化辊与热轧钢板的速度差ΔV1和下金属毛化辊与热轧钢板的速度差ΔV2大小相等、方向相反。在2支毛化辊差速平整的作用下，热轧钢板表面受到碾压和摩擦除锈，破坏与擦除紧密附着在热轧钢板表面的氧化铁皮，同时除去热轧钢板表面污渍(色差与色斑)和各种表面缺陷(划痕、麻坑和辊印等)。
毛化辊使用到一定程度被磨损后可以更换新的毛化辊，被换下的毛化辊可以重新加工毛化并反复使用。
Claims (5)
1.一种热轧钢板差速平整除锈的方法，其特征是：原料热轧钢板(1)通过1～3台装有上金属毛化辊(2)和下金属毛化辊(3)的四辊平整机(10)，表面凹凸不平的金属毛化辊以60t～1000t的压力和5～500米/分钟的差速作用于热轧钢板表面进行差速平整除锈，破坏与擦除附着在热轧钢板表面的氧化铁皮；所述差速为金属毛化辊表面速度相对于热轧钢板表面速度之差，所述上金属毛化辊与热轧钢板的速度差和下金属毛化辊与热轧钢板的速度差大小相等、方向相反。
2.根据权利要求1所述热轧钢板差速平整除锈的方法，其特征是：所述热轧钢板(1)在一台平整机装有的一对金属毛化辊之间正向与反向进行1～3次差速平整除锈。
3.根据权利要求1所述热轧钢板差速平整除锈的方法，其特征是：所述原料还包括冷轧钢板、不锈钢板、铝板和铜板；所述方法还用于除去其表面污渍和表面缺陷，所述污渍为色差与色斑，所述表面缺陷包括划痕、麻坑和辊印。
4.一种热轧钢板差速平整除锈的装置，包括左卷取机(4)、右卷取机(7)、左导向辊(5)和右导向辊(6)，其特征是：所述装置设有1～3台四辊平整机(10)或六辊平整机，所述四辊平整机装有上金属毛化辊(2)、下金属毛化辊(3)、上支撑辊(11)和下支撑辊(12)；上金属毛化辊与下金属毛化辊之间为钢板通道，上金属支撑辊位于上金属毛化辊之上，下金属支撑辊位于下金属毛化辊之下；所述六辊平整机比四辊平整机增加上金属中间辊和下金属中间辊，上金属中间辊装在上支撑辊和上金属毛化辊之间，下金属中间辊装在下支撑辊和下金属毛化辊之间；所述上金属毛化辊(2)和下金属毛化辊(3)各由一台电机驱动，上金属毛化辊和下金属毛化辊能正向和反向转动。
5.根据权利要求4所述的热轧钢板差速平整除锈的装置，其特征是：所述金属毛化辊为含1％～5％金属铬的锻钢金属毛化辊。
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