CN104117510B - 一种硅钢表面清洗装置及清洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种硅钢表面清洗装置，包括依次连接的碱液沉浸槽、碱液刷洗槽、电解清洗槽、高压水喷淋槽、水刷洗槽、热水漂洗槽和热水喷淋槽等在线槽，以及与上述在线槽相连的对应的循环槽。所述循环槽上均设有高低液位补水控制装置；所述高压水喷淋槽和热水喷淋槽内均设有上下布置的喷嘴。本发明还提供了一种硅钢表面清洗方法，利用上述装置，通过设置碱液浓度和碱液温度、纯水温度等参数，有效对硅钢进行了清洗。通过实施本发明，在电工钢机组中实现了对轧硬卷带钢表面清洗质量的提升，保证进炉带钢表面清洁，有利于减少炉内结瘤的产生，提升带钢表面质量，同时，减少了纯水的消耗。

Description

一种硅钢表面清洗装置及清洗方法

技术领域

本发明涉及带钢清洗领域，具体涉及适合大生产需要的带钢表面清洗装置和清洗工艺方法。

背景技术

带钢在退火涂层前，表面状态和清洁程度是确保连退涂层的先决条件。带钢在轧制过程中，表面难免会留下各种杂物，如轧制油、防锈油、运输机油、粉尘及氧化膜层等。因此退火前都必须经过清洁，以彻底除去带钢表面油污，否则表面残留的各种油类在退火过程中将形成碳质污斑，污染炉内气氛，影响脱碳效率，甚至引起增碳现象。此外，油污也会使钢带表面质量变坏和引起炉底辊结瘤，造成带钢划伤等缺陷。

目前，典型的硅钢表面清洗方法如下图1所示。该清洗方法在碱液刷洗D后采用纯水清洗，但由于清洗液存在后移现象，容易导致纯水清洗槽E内存在少量清洗液，造成带钢表面清洗质量差，容易产生斑迹。另，纯水槽c、d、e、f和g处于不断的补水状态，纯水不断溢流，造成纯水浪费。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题是，提供一种硅钢表面清洗装置，突破常规清洗工艺，可以更有效去除碱液中存在的硅泥和铁粉，提高带钢表面的清洁质量，且节约纯水。本发明要解决的另一技术问题是，提供该利用该装置进行硅钢表面清洗的方法。

本发明的技术方案是，一种硅钢表面清洗装置，包括依次连接的碱液沉浸槽、碱液刷洗槽、电解清洗槽、高压水喷淋槽、水刷洗槽等在线槽，与上述在线槽对应的循环槽以及相应的泵体，其特征在于：所述水刷洗槽还与一热水漂洗槽和一热水喷淋槽相连；

所述碱液沉浸槽和碱液刷洗槽与第一碱液循环槽连接，所述电解清洗槽与第二碱液循环槽连接成循环，所述电解清洗槽与第二碱液循环槽的连接通道上与所述第一碱液循环槽连接；所述高压水喷淋槽与高压水喷淋循环槽相连，所述水刷洗槽与水刷洗循环槽相连，所述热水喷淋槽与第一纯水循环槽和纯水供给槽相连，第二纯水循环槽和第三纯水循环槽与所述热水漂洗槽相连；所述循环槽上均设有高低液位补水控制装置；

所述高压水喷淋槽和热水喷淋槽内均设有上下布置的喷嘴。

根据本发明的硅钢表面清洗装置，其中，所述碱液刷洗槽中设有刷辊和与所述刷辊配对使用的支承辊；所述水刷洗槽中设有设有刷辊和与所述刷辊配对使用的支承辊。进一步地，所述碱液刷洗槽中刷辊的目数小于200目；所述水刷洗槽中刷辊的目数大于200目。使用刷辊的碱液刷洗槽和水刷洗槽中，刷辊与支撑辊配对使用，且两槽内刷洗辊目数不同。碱液刷洗槽使用目数小于200的刷辊，水刷洗使用目数大于200的刷辊，保证刷洗效果。优选的是，刷辊具有自动反馈功能，确保不同厚度的带钢均可以清洗，也可防止带钢表面发生细划伤。

其中，所述电解清洗槽内设置有上下两块电极板；所述热水漂洗槽内设置有超声波发生器。电解槽内设置上下两块电极板，通过电解水的作用，产生气泡，对带钢表面进行轰击，从而进一步去除带钢表面硅泥；本槽内，带钢表面电流大小根据带钢的速度和宽度进行自动调节热水漂洗槽内采用超声波清洗方法，在带钢上下表面分别布置超声波发生器对带钢进行清洗，有效去除带钢表面的残留脏污。

其中优选的是，所述碱液循环槽与一过滤器连接，所述过滤器再通过两个电磁阀分别与一沉淀槽和一电磁过滤器连接，所述电磁过滤器与所述碱液循环槽连接。第一碱液循环槽和第二碱液循环槽皆是如此。

本发明还提供了一种采用上述装置的硅钢表面清洗方法，该方法包括：

1）在清洗槽、循环槽及沉淀槽内充满清洗液，接通设备电源；

2）开启循环泵或者辅助循环泵，使清洗液在在线槽与循环槽之间进行循环；

3）清洗液采用浓度为1%-5%质量浓度的碱液，使用温度为70-90℃，纯水温度在70-90℃；

4）带钢进入碱液沉浸槽内，沉浸在碱液中，对其表面进行活化处理；在碱液刷洗槽内完成粗刷；在电解清洗槽内，完成电解清洗；在高压水喷淋槽内，设置上下高压水喷淋管进行清洗；在水刷洗槽内完成精刷清洗；在热水漂洗槽内，完成带钢漂洗；在热水喷淋槽内，通过水喷淋管，完成最终清洗；

5）针对碱液清洗部分，所述碱液沉浸槽、碱液刷洗槽、电解清洗槽碱液槽内的碱液具有单独的去除硅泥和铁粉的沉淀循环系统；

6）针对纯水清洗部分，纯水循环槽内的纯水采用向前贯通、倒溢流的方法，对前面的槽体进行置换。

根据本发明的硅钢表面清洗方法，优选的是，所述热水喷淋槽内的纯水溢流至第二纯水循环槽，高压水喷淋循环槽、水刷洗循环槽和第三纯水循环槽的底部连通，从而保证后面槽内的纯水不断置换前面槽内的清洗液，各循环槽上纯水高液位溢流口的位置由低到高排列是高压水喷淋循环槽＜水刷洗循环槽＜第三纯水循环槽。

根据本发明的硅钢表面清洗方法，优选的是，碱液循环槽内的碱液经泵体打出后，先经过滤器进行粗过滤；经粗过滤后的碱液，经过两个电磁阀后，分别进入电磁过滤器和沉淀槽内，将碱液中的铁粉、灰份和硅泥予以去除；清洁后，碱液自电磁过滤器溢流至碱液循环槽内，且碱液再打至对应的在线槽内对带钢进行清洗。

根据本发明的硅钢表面清洗方法，优选的是，所述电解清洗槽内设置上下两块电极板，通过电解水的作用，产生气泡，对带钢表面进行轰击，进一步去除带钢表面硅泥；所述热水漂洗槽内设置有超声波发生器，对带钢进行清洗。

进一步地，所述电解清洗槽内带钢表面电流密度为4-8C/dm2；所述超声波发生器的频率在20-40KHz内。

本发明的有益效果是：

一是首次设计使用高压水喷淋清洗工艺，减少清洗液后移；

二是首次采用热水喷淋工艺，彻底清除表面清洗液残留；

三是在刷洗段采用不同目数的刷辊，确保带钢表面清洁，且防止出现划伤等缺陷；

四是进一步在热水漂洗槽采用超声波清洗的方法，对带钢上下表面进行振动清洗，确保清洗彻底；

五是对纯水清洗部分采用倒溢流方法，对前面槽体的清洗液进行时时置换，提高了清洗质量，且起到节约纯水的效果；

六是首次采用硅泥沉淀工艺方法，更有效地去除了清洗液中的硅泥成分，保证了带钢表面清洁质量，防止炉辊碳套表面结瘤；

七是本发明对不同厚度、不同宽度和不同运行速度的带钢均具有良好的表面清洗质量，以保证不同冷轧机组来料的表面清洁。

附图说明

图1是现有带钢清洗装置示意图。

图2是本发明的带钢清洗装置示意图。

图3是本发明碱液清洁装置中碱液循环槽中的沉淀系统示意图。

图2中，A-碱液沉浸槽，B-碱液刷洗槽，C-电解清洗槽，D-高压水喷淋槽，E-水刷洗槽，F-热水漂洗槽，G-热水喷淋槽，H-超声波发生器；a-第一碱液循环槽，b-第二碱液循环槽，c--高压水喷淋循环槽，d-水刷洗循环槽，e-第三纯水循环槽，f-第二纯水循环槽，g-第一纯水循环槽，h-纯水供给槽。

图3中，V1-第一电磁阀，V2-第二电磁阀。

具体实施方式

如图2所示，本发明的清洗设备主要包括三个碱液在线清洗槽和四个纯水在线清洗槽，并包含两个碱液循环槽和六个纯水供给槽。其中，A-G分别代表碱液沉浸槽、碱液刷洗槽、电解清洗槽、高压水喷淋槽、水刷洗槽、热水漂洗槽和热水喷淋槽。

循环槽组成：a-h分别代表第一碱液循环槽、第二碱液循环槽、高压水喷淋循环槽、水刷洗循环槽、第三纯水循环槽、第二纯水循环槽、第一纯水循环槽和纯水供给槽。各循环槽上均有高、低液位补水控制功能，低液位补水，高液位自动停止补水的功能。

辅助设备：各循环槽前通往在线槽的泵体等。

其中，高压水喷淋槽、热水喷淋槽内均设有上下布置的喷嘴，可以将带钢表面清洗液予以更彻底地清除。

清洗工艺流程包括

1）在清洗槽、循环槽及沉淀槽内充满清洗液，接通设备电源；

2）开启循环泵或者辅助循环泵，使清洗液在在线槽与循环槽之间进行循环；

3）清洗液采用浓度为1%-5%的碱液，使用温度为70-90℃，纯水温度在70-90℃；所用碱液为NaOH溶液，实施例1-5的具体参数值见表1中所示。

4）使用刷辊的碱液刷洗槽和水刷洗槽中，刷辊与支撑辊配对使用，且两槽内刷洗辊目数不同。碱液刷洗槽使用目数小于200的刷辊，水刷洗使用目数大于200的刷辊，保证刷洗效果。且刷辊具有自动反馈功能，确保不同厚度的带钢均可以清洗，也可防止带钢表面发生细划伤；

5）电解槽内设置上下两块电极板，通过电解水的作用，产生气泡，对带钢表面进行轰击，从而进一步去除带钢表面硅泥；本槽内，带钢表面电流大小根据带钢的速度和宽度进行自动调节，优化的，电流密度一般在4-8C/dm2内；实施例1-5的具体电流密度参数值见表1中所示；

6）热水漂洗槽内采用超声波清洗方法，在带钢上下表面分别布置超声波发生器H对带钢进行清洗，有效去除带钢表面的残留赃物；实施例1-5的超声波频率具体参数值见表1中所示；

7）带钢按照设计的清洗顺序，依次经过在线槽A-G，完成清洗过程；带钢进入碱液沉浸槽A内，沉浸在碱液中，对其表面进行活化处理；在碱液刷洗槽B内完成粗刷；在电解清洗槽C内，完成电解清洗；在高压水喷淋槽D内，设置上下高压水喷淋管进行清洗；在水刷洗槽E内完成精刷清洗；在热水漂洗槽F内，完成带钢漂洗；在热水喷淋槽G内，通过水喷淋管，完成最终清洗；

8）针对碱液清洗部分，碱液槽内的碱液具有单独的去除硅泥和铁粉的沉淀循环系统，保证清洗液的清洗效果；具体见图3

9）针对纯水清洗部分，纯水循环槽内的纯水采用向前贯通、倒溢流的方法，对前面的槽体进行置换，保证清洗效果。

机组生产0.35mm带钢，宽度1250mm，速度150mpm，按照本发明的清洗工艺流程，碱液在线槽碱液浓度采用1.5%，温度80℃，纯水槽内纯水温度90℃，电解电流采用5.0C/dm2，超声波频率30KHZ，采用完成清洗过程，表面清洁度良好，如表1和表2所示。

表1各实施例实施参数

表2带钢采用不同清洗方法效果对比

采用本发明的清洁方法后，可通过测量反光度和评级的方法对清洗效果进行评价，简单操作，适合大生产的需求。带钢表面清洁度采用自制的等级判定图谱进行评价，根据反射原理，对表面反光度进行检测，根据检测结果，表面清洁度主要分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个等级，

如表3所示。通过等级判定的方法，时时对机组上生产带钢的表面清洁度进行监控。

表3表面清洁度与反光度间对应关系表

分类	反光度φ
		Ⅰ	＞50
Ⅱ	40＜φ≤50
		Ⅲ	30＜φ≤40
Ⅳ	φ≤30

通过实施本发明，在电工钢机组中实现了对轧硬卷带钢表面清洗质量的提升，保证进炉带钢表面清洁，有利于减少炉内结瘤的产生，提升带钢表面质量，同时，减少了纯水的消耗。

Claims (9)

1.一种硅钢表面清洗装置，包括依次连接的碱液沉浸槽、碱液刷洗槽、电解清洗槽、高压水喷淋槽、水刷洗槽这些在线槽，与上述每个在线槽分别对应的循环槽以及与每个循环槽分别对应的泵体，其特征在于：所述水刷洗槽还与一热水漂洗槽和一热水喷淋槽相连；

所述碱液沉浸槽和碱液刷洗槽分别与第一碱液循环槽连接，所述电解清洗槽与第二碱液循环槽连接，所述第一碱液循环槽连接在所述电解清洗槽与第二碱液循环槽的连接通道上；所述高压水喷淋槽与高压水喷淋循环槽相连，所述水刷洗槽与水刷洗循环槽相连，所述热水喷淋槽分别与第一纯水循环槽和纯水供给槽相连，第二纯水循环槽和第三纯水循环槽分别与所述热水漂洗槽相连；所述循环槽上均设有高低液位补水控制装置；

所述高压水喷淋槽和热水喷淋槽内均设有上下布置的喷嘴；所述第一碱液循环槽和第二碱液循环槽分别与一过滤器连接，所述过滤器再通过两个电磁阀分别与一沉淀槽和一电磁过滤器连接，所述电磁过滤器分别与所述第一碱液循环槽和第二碱液循环槽连接。

2.根据权利要求1所述的硅钢表面清洗装置，其特征在于，所述碱液刷洗槽中设有刷辊和与所述刷辊配对使用的支承辊；所述水刷洗槽中设有刷辊和与所述刷辊配对使用的支承辊。

3.根据权利要求2所述的硅钢表面清洗装置，其特征在于，所述碱液刷洗槽中刷辊的目数小于200目；所述水刷洗槽中刷辊的目数大于200目。

4.根据权利要求1所述的硅钢表面清洗装置，其特征在于，所述电解清洗槽内设置有上下两块电极板；所述热水漂洗槽内设置有超声波发生器。

5.一种采用权利要求1所述装置的硅钢表面清洗方法，其特征在于：该方法包括：

1)在清洗槽、循环槽及沉淀槽内充满清洗液，接通设备电源；

2)开启循环泵或者辅助循环泵，使清洗液在在线槽与循环槽之间进行循环；

3)清洗液采用浓度为1％-5％质量浓度的碱液，使用温度为70-90℃，纯水温度在70-90℃；

4)硅钢进入碱液沉浸槽内，沉浸在碱液中，对其表面进行活化处理；在碱液刷洗槽内完成粗刷；在电解清洗槽内，完成电解清洗；在高压水喷淋槽内，设置上下高压水喷淋管进行清洗；在水刷洗槽内完成精刷清洗；在热水漂洗槽内，完成硅钢漂洗；在热水喷淋槽内，通过水喷淋管，完成最终清洗；

5)针对碱液清洗部分，所述碱液沉浸槽、碱液刷洗槽、电解清洗槽内的碱液具有单独的去除硅泥和铁粉的沉淀循环系统；

6)针对纯水清洗部分，纯水循环槽内的纯水采用向前贯通、倒溢流的方法，对前面的槽体内的液体进行置换；所述前面的槽体指：高压水喷淋循环槽，水刷洗循环槽，第三纯水循环槽和第二纯水循环槽。

6.根据权利要求5所述的硅钢表面清洗方法，其特征在于，所述热水喷淋槽内的纯水溢流至第二纯水循环槽，高压水喷淋循环槽、水刷洗循环槽和第三纯水循环槽的底部连通，从而保证后面槽内的纯水不断置换前面槽内的清洗液，各循环槽上纯水高液位溢流口的位置由低到高排列是高压水喷淋循环槽、水刷洗循环槽、第三纯水循环槽；所述前面槽是指高压水喷淋循环槽，水刷洗循环槽，第三纯水循环槽和第二纯水循环槽，所述后面槽是指第一纯水循环槽和纯水供给槽。

7.根据权利要求5所述的硅钢表面清洗方法，其特征在于，碱液循环槽内的碱液经泵体打出后，先经过滤器进行粗过滤；经粗过滤后的碱液，经过两个电磁阀后，分别进入电磁过滤器和沉淀槽内，将碱液中的铁粉、灰份和硅泥予以去除；清洁后，碱液自电磁过滤器溢流至碱液循环槽内，且碱液再打至对应的在线槽内对硅钢进行清洗。

8.根据权利要求5所述的硅钢表面清洗方法，其特征在于，所述电解清洗槽内设置上下两块电极板，通过电解水的作用，产生气泡，对硅钢表面进行清洗，进一步去除硅钢表面硅泥；所述热水漂洗槽内设置有超声波发生器，对硅钢进行清洗。

9.根据权利要求8所述的硅钢表面清洗方法，其特征在于，所述电解清洗槽内硅钢表面电流密度为4-8C/dm²；所述超声波发生器的频率在20-40KHz内。