CN105050769A

CN105050769A - 金属产品精整作业线

Info

Publication number: CN105050769A
Application number: CN201380074590.6A
Authority: CN
Inventors: 埃马努埃尔·奥杰尔; 菲利普·波达
Original assignee: Siemens VAI Metals Technologies GmbH Austria
Current assignee: Clecim SAS
Priority date: 2013-03-14
Filing date: 2013-11-29
Publication date: 2015-11-11
Anticipated expiration: 2033-11-29
Also published as: CN105050769B; WO2014139604A1; PL2969389T3; ES2869949T3; EP2969389A1; EP2969389B1; EP2777877A1

Abstract

本发明描述了用于金属产品的精整作业线，该精整作业线包括剥离系统(DECA)，所述系统定位在组成精整作业线的精整设备中的至少一个设备的至少一个产品输入端或产品输出端(1、2)的附近处。特别地，所述精整作业线可以提供精整作业线输入端，该输入端接纳氧化类型或剥离类型的混合型产品，所述类型被识别以便将剥离系统切换至剥离启动模式或剥离停用模式。而且，剥离系统有利地免于专门用于剥离的酸、碱、或酸盐或碱盐。最后，根据本发明的精整作业线可以对剥离系统提供包括基于至少一个机械式、振动式或电磁式剥离器——比如光学剥离器——的可中断剥离装置。

Description

金属产品精整作业线

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序所述的金属产品精整作业线。

背景技术

用于金属产品(比如移动带材或板材)的标准精整作业线可以在精整作业线的输入端接收混合的氧化的产品或酸洗的产品，但不如酸洗(pickling)作业线那样改变所述产品的氧化状态。的确，表面冷轧机或调平器——通常包括在精整作业线中的设备——仅部分地减少产品上的氧化层，并且不能代替在专门的作用线上的真正完全的酸洗过程。

出于这个原因，如果氧化物将要被完全地移除，那么氧化的产品就要在与精整作业线分离的酸洗作业线上被酸洗。对于具有用于金属产品的精整作业线的公司而言(例如用于调平机，表面冷轧机，混合型的用于边缘、长度等的剪切器，分条机，检查机，卷取/展开机，分切卷材机等)，除了精整作业线之外，安装酸洗作业线显著地增大了成本并且需要大型的卷取/展开装置以及在两个作业线之间的运输和物流操作。

所述酸洗作业线通常具有具体地用于酸洗工艺的酸或碱的容器，并且所述酸或碱与移动通过所述容器的产品接触。即使这些设备在质量和生产效率方面是有效的，但是这些设备成本高、大(并且特别地长)并且使用相当复杂，因为对这些设备的保养不是特别环境友好型的并且所使用的化学方法成本高并且具有潜在的危险，这需要应用复杂且成本高的保护、处理、储存和循环措施。

其他酸洗过程和作业线包括通过机械式、振动式或光学式研磨的酸洗装置。在文献KR20120074154A、US7601226B2和US8062095B2中已知和描述了多个机械研磨系统。在KR20030017013A中已知和描述超声波振动研磨系统。在EP0927595A1中已知和描述了激光研磨系统。

在所有的情况下，产品需要从所述酸洗作业线传输至精整作业线，或需要从精整作业线传输至所述酸洗作业线，这导致了繁重的物流需求、重复的接合/卷起装置、土木工程、附加的操作花费、能量损耗和减小的生产效率。

发明内容

本发明的目的是简化在精整作业线与酸洗作业线之间的相关的物流并且使得传送、储存和接合设备最小化或消除，考虑到精整作业线不具有主要酸洗功能并且不必对进入设备的已经被酸洗的产品进行酸洗。

因此，提出了根据权利要求1中的特征的用于金属产品的精整作业线。

一组从属权利要求还阐述了本发明的优点。

对于用于金属产品——比如移动的带材或板材——的精整作业线而言，该产品可以是被氧化的或部分地或完全地被酸洗的，该精整作业线包括：

—构成精整作业线的精整设备，

—酸洗系统，所述系统设置在构成精整作业线的多件精整设备的至少一个设备中的用于产品的至少一个输入端或一个输出端的附近。

因此，精整作业线操作者可以允许呈现明显氧化的产品通过结合在精整作业线中且被启用的酸洗系统，从而避免上文提到的作业线的所述操作、物流、传递和接合问题。在先前已酸洗的产品——即，不需要酸洗的产品——进入精整作业线的情况下，可以开启简单的旁路回路或对于移动通过酸洗系统的产品而言开始停用主动酸洗功能。

为此，并且考虑到精整作业线的输入端可以接收混合的氧化的产品或酸洗的产品，可以对这种类型进行识别以便使酸洗系统切换至启用模式或停用模式。因此，有利的是，可以将未酸洗的产品给送至根据本发明的精整作业线并且在作业线的下游端输出精整的产品，利用在所述作业线上的装置使所述产品进行了转变，即，根据操作者的需求，输出了具有酸洗的或未酸洗的表面的产品。

具体地，优选的实施方式是包括酸洗系统的精整作业线，该酸洗系统不使用专门用于酸洗的酸、碱或盐(酸盐或碱盐)，如果这种酸洗系统种类包括可中断的酸洗装置，比如基于至少一个机械式、振动式或光学式酸洗系统的系统。的确，与酸容器不同，例如，这种机械式、振动式或光学式酸洗系统具有可预期的起动和停止机构，因此，该起动停止机构是快速的或瞬时的，并且这种酸洗系统更紧凑和廉价以用于结合至精整作业线中。因此，如果宽范围的氧化类型的产品被给送至精整作业线的输入端，酸洗系统可以在运行中根据关于待被制造的订货单的柔性需求容易地和频繁地在启用模式或停用模式之间切换，而不存与进入的产品流或随后到达的不同类型的产品的停止相关的过渡相位。这有助于显著地提高生产效率并且能够显著地扩大在单个精整作业线上处理的产品类型，从而与已经描述的没有结合酸洗的精整作业线相比，具有更大和更快的投资回报。例如，酸洗系统可以根据关于进入精整作业线的产品的氧化状态的数据(通过操作者/文件/识别/等)被启用或停用，所述数据被传送至酸洗系统的控制模块。

酸洗系统在精整作业线中的优选的布置包括将酸洗系统布置在精整作业线的一个调平设备——比如矫直预调平器、表面冷轧机和/或调平器——的下游或上游。

更一般地，根据本发明的精整作业线的示例设置有精整设备(其酸洗系统设置在精整设备的附近)所述精整设备为下列设备中的至少一个设备：

—设计用于卷材至卷材或卷材至板材的表面冷轧机设备，

—具有表面冷轧或不具有表面冷轧的定长切割设备,

—卷材切条设备，

—检查设备，

—调平设备，

—卷材分切设备，

—以及/或边缘剪切设备等。

在根据本发明的精整作业线中，酸洗系统免于专门用于酸洗的酸、碱和盐(酸盐和碱盐)，并且理想地使用用于将酸洗混合物投射至产品上的系统，如果需要所述酸洗混合物为例如固体研磨材料和相关的液体。特别地，固体研磨材料可以包括固体颗粒和/或微粒(比如金属粒、沙等)以及液体，如果需要，所述固体研磨材料至少包含水。液体还可以或替代性地包括至少一种抗氧化剂。对于这种酸洗混合物而言，那么用于投射至所述产品上的系统包括用于酸洗混合物的至少一个喷射涡轮。替代性地，用于投射至所述产品上的系统包括至少一个投射喷嘴或扩散器/注射器，所述至少一个投射喷嘴或扩散器/注射器供给有加压液体和固体研磨材料。

通过如下方式布置所述投射系统：在至少一个位置或若干连续的位置处以局部结合的方式布置至精整作业线中，或布置成与初始精整作业线设备偏离，使得投射系统的布置尽可能的紧凑以保持精整作业线的最小/原始尺寸。

根据紧凑型精整作业线的相同的原理，酸洗系统免于专门用于酸洗的酸、碱和盐(酸盐和碱盐)，并且所述酸洗系统理想地使用至少一个电磁发射系统，该电磁发射系统用于例如激光辐射的光域，通过还可以由高能激光辐射的效果产生的连续的蒸发冲击和/或电磁辐射来扫掠产品的表面，如EP0927595A1中描述的。这种系统是高度紧凑且易于结合并且在精整设备的输入端和/或输出端处设置在多个位置处。通过沿着精整作业线倍增这些非常紧凑的酸洗系统的数量来实现高酸洗能。

然而，在根据本发明的精整作业线中，酸洗系统可以免于专门用于酸洗的酸、碱和盐(酸盐和碱盐)，并且理想地包括至少一个振动系统，该振动系统产生作用在合适的液体——比如水——容器中的超声波，其中，产品移动通过所述合适的液体容器。

考虑到精整作业线使得移动的产品(带材、板材等)能够达到至少100米/分钟的移动速度，所结合的酸洗系统——该酸洗系统理想地免于专门用于酸洗的酸、碱和盐(酸盐和碱盐)——仅占据几米的长度，并且因此可以容易地结合在精整作业线上的设备之间(与在提供了类似的移动速度的酸洗作业线中几十米长的酸液容器不同，该酸洗系统。)

最终，在根据本发明的作业线中，抗氧化剂可以被结合至酸洗系统中，随后根据保持保护产品不被氧化的所需的时间段的数据被启用、调节或停用，所述产品——比如带材或板材——当从精整作业线下线时被酸洗，所述数据被传送至酸洗系统的控制模块。

附图说明

使用如描述的附图来提供关于根据本发明的精整作业线的示例性实施方式和应用：

图1为包括表面冷轧机设备的精整作业线，该精整作业线进行卷材至卷材的制造，

图2为包括张紧调平器和表面冷轧机设备的精整作业线，该精整作业线进行卷材至卷材或卷材至板材的制造，

图3为包括定长切割设备、可选的表面冷轧机、调平器的精整作业线，该精整作业线进行卷材至板材的制造，

图4为包括分条设备和调平器的精整作业线，该精整作业线进行卷材至卷材的制造，

图5为包括检查设备的精整作业线，其中，精整作业线进行卷材至卷材或卷材至板材的制造，

图6为包括张紧的调平设备的精整作业线，其中精整作业线进行卷材至卷材的制造，

图7为包括大尺寸板材调平设备的精整作业线。

具体实施方式

主要地，对于所有附图而言，用于移动的金属产品的精整作业线的示例包括：

—酸洗系统(DECA)，所述系统设置在组成精整作业线的精整设备中的至少一件精整设备的产品(1、2)的至少一个输入端或一个输出端的附近，

—精整作业线输入端接纳混合的氧化或酸洗的产品，

—识别所述类型以便为酸洗系统传送启动信号或停用信号。

—酸洗系统理想地是免于酸、碱、盐(酸盐和碱盐)并且包括基于至少一个机械式或光学式酸洗系统的可中断酸洗装置。

在附图中未详细示出构成精整作业线的所有设备，以便提供根据本发明的在市场上需要的不同主要类型的精整作业线的清楚和简单的示例。因此，仅示出了主要设备，由于本领域的技术人员意识到，还需要附加的设备，比如卷材带头预备机、带材传动夹送辊、挤压器、刷涂器、带材烘干器、废料移除系统、给送车以及卷材和板材包输出器等。此外，在作业线上的设施的组合可以根据使用者的需求、根据可选的或其他精整类型来变化。

图1示出了精整作业线，该精整作业线包括表面冷轧机(SPM)设备，该表面冷轧机(SPM)设备设计成用于在作业线的输入端与输出端之间进行卷材至卷材的生产转换。在作业线输入端，产品(1)——比如金属带材——在通过带材头矫直预调平器(PrPl)、表面冷轧机(SPM)、酸洗系统(DECA)、横向切割剪切器和取样机(CIS)之前在展卷机(DER)上展开，并且最终从作业线输出的转变的产品(2)被重新卷绕至卷取机(BOB)上，该酸洗系统(DECA)理想地是免于用于对产品进行酸洗的酸、碱和盐(酸盐和碱盐)。

图2示出了包括张紧的调平器和表面冷轧机(SPM)设备的精整作业线，该精整作业线设计成用于在作业线的输入端与输出端之间产生卷材至卷材或卷材至板材的转换。在作业线输入端，产品(1)——比如金属带材——在通过带材头矫直预调平器(PrPl)、表面冷轧机(SPM)、可选地张紧调平器(PlaST)、边缘剪切机(CIS)、酸洗系统(DECA)、横切取样机以及卷材分切或纵向板切割剪切机(CIS)之前在展卷机(DER)上展开，随后从作业线输出的转变的产品(2)或者被重新卷绕至卷取机(BOB)上或者以板捆包(packet)的方式堆叠在堆集机(EMP)上，其中，该酸洗系统(DECA)理想地是免于专门用于对产品进行酸洗的酸、碱和盐(酸盐和碱盐)。

以图2的更简单的变型的方式，图3示出了包括定长切割设备的精整作业线，该精整作业线具有可选的表面冷轧机(SPM)，该表面冷轧机(SPM)设计成用于在输入端与输出端之间产生卷材至板材的转换。在作业线输入端，产品(1)——比如金属带材——在通过带材头矫直预调平器(PrPl)、可选地表面冷轧机(SPM)、调平器(Pla)、酸洗系统(DECA)、纵向横切剪切机(CIS)之前在展卷机(DER)上展开，其中，该酸洗系统(DECA)理想地是免于专门用于对产品进行酸洗的酸、碱和盐(酸盐和碱盐)，该纵向横切剪切机(CIS)将带材切割成板材(3)，所述板材随后以捆包的方式堆叠在堆集机(EMP)上。

图4示出了包括卷材分条设备(REFD)的精整作业线。在作业线输入端，产品(1)——比如金属带材——在通过调平器(Pla)、横切剪切机(CIS)、酸洗系统(DECA)、随后通过纵向带材分条机(REFD)、带材移动速度调节环装置(BOUC)、带材张紧器(TENS)之前在展卷机(DER)上展开，其中，该酸洗系统(DECA)理想地是免于专门用于对产品进行酸洗的酸、碱和盐(酸盐和碱盐)，带材张紧器(TENS)当所述产品(2)被重新卷绕至卷取机(BOB)上时确保了正确的带材张力。

图5示出了精整作业线、检查设备(INSP)，该精整作业线包括：在作业线输入端，产品(1)——比如金属带材——在通过调平器(Pla)、边缘剪切机(CISR)、酸洗系统(DECA)、随后通过检查设备(INSP)、取样和横切剪切机(CIS)之前在展卷机(DER)上展开，其中，该酸洗系统(DECA)理想地是免于专门用于对产品进行酸洗的酸、碱和盐(酸盐和碱盐)，并且最终从作业线输出的转变的产品(2)或者被重新卷绕在卷取机(BOB)上或者可选择地以板捆包的方式堆叠在堆集机(EMP)上，板材被剪切机(CIS)纵向地切割。

图6示出了包括调平设备的精整作业线。在作业线输入端，产品(1)——比如金属带材——在通过带材头矫直预调平器(PrPla)、剪切机(CIS)、横切剪切机、焊接机(SOUD)、张紧调平器(PlaST)、酸洗系统(DECA)、横切剪切机(CIS)之前在展卷机(DER)上展开，并且最后从作业线输出的转变的产品(2)被重新卷绕至卷取机(BOB)上，其中，该焊接机(SOUD)用于在下游展卷期间将进入的带材(1)的头部接合至先前的带材的尾部，该酸洗系统(DECA)理想地是免于专门用于对产品进行酸洗的酸、碱和盐(酸盐和碱盐)，该横切剪切机(CIS)用于对连续的带材进行分切。

图7示出了包括调平设备的精整作业线，该调平设备用于进入板材(1’)，比如大尺寸板材。在作业线输入端，产品(1’)——比如大尺寸金属板材——在通过横切剪切机(CIS)、调平器(Pla)、酸洗系统(DECA)之前在滚子台传递装置(TTR)上移动通过整个作业线，并且随后从作业线输出以板的形式或以捆包的形式堆叠在堆集机(EMP)上，其中，该酸洗系统(DECA)理想地是免于专门用于对产品进行酸洗的酸、碱和盐(酸盐和碱盐)。可选地，作业线输入端可以连接至剪切作业线(LCIS)，该剪切作业线(LCIS)用于对通过一组纵向和横切剪切机(关于产品的移动方向)切割的样板定形状，这种剪切作业线(LCIS)代替上文提到的单个剪切机(CIS)。

Claims

1.一种用于金属产品的精整作业线，所述精整作业线包括酸洗系统(DECA)，所述系统设置在组成所述精整作业线的精整设备中的至少一件精整设备的用于产品(1、2)的至少一个输入端或一个输出端的附近。

2.根据权利要求1所述的精整作业线：

—精整作业线输入端接纳混合的氧化的或酸洗的产品，

—所述类型被识别以便将所述酸洗系统切换至酸洗启用模式或酸洗停用模式。

3.根据权利要求1或2所述的精整作业线，其中，所述酸洗系统免于专门用于酸洗的酸、碱、酸盐和碱盐。

4.根据前述权利要求中的一项所述的精整作业线，其中，所述酸洗系统包括基于至少一个机械式、振动式或电磁(比如光学)式酸洗系统的可中断酸洗装置。

5.根据前述权利要求中的一项所述的精整作业线，其中，所述酸洗系统定位在位于精整作业线上的一件调平设备的下游或上游，所述调平设备比如为表面冷轧机(SPM)和/或调平器(PrePl、Pla、PlaST)。

6.根据权利要求1或2所述的精整作业线，其中，所述精整设备为下列设备中的至少一者：

—设计用于卷材至卷材(2)或卷材至板材(3，EMP)的表面冷轧机(SPM)设备，

—具有表面冷轧或不具有表面冷轧的定长切割设备(EMP),

—卷材分条设备(REFD)，

—检查设备(INSP)，

—调平设备，

—卷材分切设备，

—以及/或边缘剪切设备。

7.根据前述权利要求中的一项所述的精整作业线，其中，所述酸洗系统免于专门用于酸洗的酸、碱、酸盐和碱盐，理想地使用用于将酸洗复合物投射至所述产品上的系统，所述酸洗复合物根据需要例如为固体研磨材料和液体。

8.根据权利要求4所述的精整作业线，其中，所述固体研磨材料包括固体颗粒和/或微粒，以及所述液体在需要的情形下至少包含水。

9.根据权利要求4或5所述的精整作业线，其中，所述液体包括至少一种抗氧化剂。

10.根据权利要求4至7中的一项所述的精整作业线，其中，用于投射至所述产品上的系统包括用于所述酸洗复合物的至少一个喷射涡轮装置。

11.根据权利要求4至7中的一项所述的精整作业线，其中，用于投射至所述产品上的系统包括至少一个投射喷嘴，所述至少一个投射喷嘴被供给有加压的液体和所述固体研磨材料。

12.根据前述权利要求中的一项所述的精整作业线，其中，所述酸洗系统免于专门用于酸洗的酸、碱、酸盐和碱盐，并且理想地所述酸洗系统包括通过连续冲击来扫掠所述产品的表面的至少一个激光辐射系统。

13.根据前述权利要求中的一项所述的精整作业线，其中，所述酸洗系统免于专门用于酸洗的酸、碱、酸盐和碱盐，并且理想地所述酸洗系统包括用于产生对所述产品的所述表面进行扫掠的超声波的至少一个系统。

14.根据前述权利要求中的一项所述的精整作业线，其中，移动产品的移动速度达到至少100米/分钟。

15.根据前述权利要求中的一项所述的精整作业线，其中，所述酸洗系统中结合有抗氧化剂，所述抗氧化剂随后根据保持保护所述产品不被氧化的所需的时间段的数据被启用、调节或停用，比如为带材或板材的所述产品在从所述精整作业线出来时被酸洗，所述数据被传送至所述酸洗系统的控制模块。