CN105583737B - 一种湿式抛砂除鳞设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种湿式抛砂除鳞设备，属于板带表面除鳞设备技术领域，至少包括一个除鳞单元，所述除鳞单元包括除鳞箱、砂浆供给机构和循环过滤系统，所述砂浆供给机构与所述除鳞箱上的每个湿式抛丸器相连通，向其供应除鳞介质，所述除鳞介质为水与钢砂颗粒混合成的砂浆。采用钢砂和水的混合浆体作为除鳞介质，在除鳞过程中无任何有害物质产生，使除鳞过程无污染、环保、工作环境友好，大幅提高产品质量，避免现有酸洗产品出现的过酸洗、欠酸洗和氢脆等产品缺陷，同时，本设备结构紧凑、除鳞高效、质量持续可控。

Description

一种湿式抛砂除鳞设备

技术领域

本发明属于板带表面除鳞设备技术领域，涉及一种湿式抛砂除鳞设备。

背景技术

热轧后的金属板材冷却处理过程中，由于与空气中的氧及所用的水相互作用，会在金属板材的表面产生氧化层，通常被称为“鳞”。多数情况下，制造商在使用金属板材前，必须对金属板材的表面进行处理，称为“除鳞”，使之满足产品加工和涂镀的要求。

“除鳞”最常用的工艺是“酸洗”，是一种化学除鳞方法。酸洗处理后的金属板表面需立即“涂油”，保护金属板材的表面不再发生氧化或生锈，因此，通常被称为“酸洗涂油”工艺。

“酸洗”处理能够从金属板材去除所有的氧化物。然而，“酸洗”也存在一些缺点，例如，酸液易腐蚀设备；酸液的挥发会对操作人员身体造成伤害；生产过程中产生的废酸和废气污染环境，受到国家环保部门的限制越来越严格；酸洗处理线占地面积大，投资成本高。另外，酸洗产品容易出现过酸洗、欠酸洗和氢脆产品缺陷。

另一种常用的除鳞工艺是干式抛丸。但是，干式抛丸除鳞率低，最多只能达到Sa2.5；除鳞效率低，最大速度不超过10m/min；会产生大量粉尘，影响工作环境，危害操作人员身体健康，易发生粉尘爆炸；粉尘难以彻底分离，易粘附在工件上，影响表面质量；会升高金属板带的温度，引起变形等。

因此，世界各国都在研究新的除鳞工艺，其中磨料混合喷射法进行的尝试较多，但水压较高，最高达到60MPa，喷嘴磨损快，能耗高，除鳞效率较低，多用于棒、线、管的除鳞。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种湿式抛砂除鳞设备，以钢砂和水混合而成的砂浆作为除鳞介质，并采用机械打击的方式，克服了现有除鳞设备和技术的缺点，其具有设备短、占地少、环保、高效、工作环境友好，产品表面光洁、均匀、可降低原有表面缺陷及粗糙度可调等优点。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种湿式抛砂除鳞设备，至少包括一个除鳞单元，所述除鳞单元包括除鳞箱、砂浆供给机构和循环过滤系统，所述砂浆供给机构与所述除鳞箱上的每个湿式抛丸器相连通，向其供应除鳞介质，所述除鳞介质为水与钢砂颗粒混合成的砂浆，

所述循环过滤系统分别与除鳞箱和砂浆供给机构连通，

所述除鳞箱为一个用于接收金属板带并对其至少一个表面进行除鳞的中空的箱体，箱体两端设有金属板带通过的入口和出口，箱体中间设有传送金属板带的辊道以及用于穿带的穿带臂和夹送辊；

以辊道标高为界，在箱体的上部及下部分别设置两对湿式抛丸器，每对湿式抛丸器旋转方向相反，

箱体上部：箱体壁水平设置，抛丸器呈两排两列布置在箱体壁上，同排抛丸器的头尾呈反方向倾斜设置，一个向入口侧倾斜，一个向出口侧倾斜，同列抛丸器与除鳞箱的长度中心线左右对称；

箱体下部：箱体壁分别由下入口侧和下出口侧向箱体中心倾斜设置，抛丸器呈两排两列设置，一排固定在下入口侧的箱体壁上，一排固定在下出口侧的箱体壁上，同排抛丸器的头尾呈反方向平行设置，同列抛丸器与除鳞箱的长度中心线左右对称；

在第一个除鳞单元前设置有矫直机；

所述砂浆的打击区域的横向宽度大于金属板带最大宽度的一半。

进一步，箱体上部布置的抛丸器与工作平面的夹角为0°～45°。

进一步，还包括自动控制系统，所述自动控制系统与布置在抛丸器上的供料管窗口角度自动调整机构连通。

进一步，除鳞箱上部抛丸器与下部抛丸器所打击的板带区域正对。

进一步，在每个打击区域之后，设置有粗冲洗集管，在除鳞单元出口处设置有精冲洗集管。

进一步，除鳞单元设置多个，沿轧制方向每个除鳞单元所用钢砂颗粒度依次减小，以及沿轧制方向每个抛丸器的抛射速度逐渐减小。

进一步，最后一个除鳞单元的出口处设置有冲洗装置，所述冲洗装置包括喷淋集管及至少一对挤干辊。

进一步，在冲洗装置的出口处设置有干燥机。

进一步，在干燥机的出口处设置有光亮度检测摄像仪。

进一步，在光亮度检测摄像仪的出口处设置有平整机，在平整机的出口处设置有涂油机。

本发明的有益效果是：

本发明采用钢砂和水的混合浆体作为除鳞介质，在除鳞过程中无任何有害物质产生，使除鳞过程无污染、环保、工作环境友好，大幅提高产品质量，避免现有酸洗产品出现的过酸洗、欠酸洗和氢脆产品等缺陷，同时，本设备结构紧凑、除鳞高效、质量持续可控。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为本发明的正视图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1的左视图；

图4为成对湿式抛丸器抛射打击示意图；

图5为成对抛丸器根据板带宽度角度调整示意图；

图6为图1的仰视图；

图7为配置本发明的典型处理线布局图；

图8为图7的俯视图。

标记说明：1-除鳞箱；2-金属板带；3-入口；4-出口；5-辊道；6-穿带臂；7-夹送辊；8-湿式抛丸器；9-砂浆；10-除鳞单元；11-氩气源；12-底部开口；13-安全检修门；14-粗冲洗集管；15-精冲洗集管；16-冲洗装置；17-喷淋集管；18-挤干辊；19-干燥机；20-光亮度检测摄像仪；21-平整机；22-涂油机；23-矫直机。

具体实施方式

以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

如图1、2、3、4、5所示，本实施例湿式抛砂除鳞设备，包括除鳞单元10，除鳞单元10包括除鳞箱1、砂浆供给机构(图中未示出)和循环过滤系统(图中未示出)。

砂浆供给机构与除鳞箱1上的每个湿式抛丸器8相连通，向其供应除鳞介质。除鳞介质是水与钢砂颗粒混合成的砂浆9，水中添加防锈剂，防止钢砂生锈结团，同时也对除鳞后的金属板带表面防锈起一定作用。

循环过滤系统对从除鳞箱1回收的钢砂和水进行过滤，使水溶液中满足颗粒大小要求的钢砂返回砂浆供给机构，细小无法使用的钢砂和氧化层粉末被分离排出，同时过滤水溶液中的油污等杂物，保持水溶液在一个稳定的纯净度。

除鳞箱1是一个中空的箱体，用于接收金属板带2并对其至少一个表面进行除鳞。除鳞箱1有金属板带2通过的入口3和出口4，中间为传送金属板带2的辊道5以及用于穿带的穿带臂6和夹送辊7；以辊道标高为界，在箱体上部及下部分别布置两对湿式抛丸器8，湿式抛丸器8采用如专利号：201320842053.9所公开的抛丸器，增加有角度调整机构，可以使供料管旋转从而调整供料管窗口的角度位置，以精确控制抛射打击的位置，每对抛丸器旋转方向相反，如图4。箱体上部的每对抛丸器并排布置，沿轧制中心线左右对称布置，但头尾放置方向相反，倾斜方向相反，一个向入口侧倾斜，一个向出口侧倾斜，使得其抛射的砂浆9不会彼此发生干涉，倾角在0°～45°之间，以15°～30°之间最优；箱体下部入口侧和出口侧箱体壁11倾斜设计，便于浆体向中心流动，下部每对抛丸器8沿箱体表面倾斜安装，沿轧制中心线左右布置，头尾放置方向相反，这种布置方式占用空间小，并且可以使二者所抛射的砂浆9不会发生干涉。入口侧与出口侧抛丸器沿除鳞箱1中心线对称，这样每张板带通过除鳞箱1时，都从两个方向被打击，防止因板带2表面有凸起阻挡，导致只从一个方向打击不到的情况，因而除鳞更彻底，如图1、图2。除鳞箱1底部设置有底部开口12，连接循环过滤系统的钢砂池，使除鳞用的砂浆9和从板带上除掉的氧化层粉末从此收集进入循环过滤系统。除鳞箱1至少设置一个安全检修门13，用于箱体内部检修、零件更换。

砂浆9经湿式抛丸器8旋转加速，高速打击通过的金属板带2的表面，横向打击宽度S必须大于金属板带最大宽度W的一半，即每对抛丸器8的打击区域必须有重叠，保证金属板带2整个宽度方向都能被打击除鳞。

根据所处理板带2的宽度，系统自动计算并控制抛丸器上的供料管窗口角度自动调整机构，使抛射的砂浆9打击区域向轧制中心线靠拢或远离，如图5。

本实施例采用钢砂和水的混合浆体作为除鳞介质，在除鳞过程中无任何有害物质产生，使除鳞过程无污染、环保、工作环境友好，大幅提高产品质量，避免现有酸洗产品出现的过酸洗、欠酸洗和氢脆产品等缺陷，同时，本设备结构紧凑、除鳞高效、质量持续可控。

作为对本实施例的改进，除鳞箱1上部抛丸器与下部抛丸器所打击的板带区域正对，减小板带的震动及变形，如图6。穿带臂6位于砂浆9打击区域，穿带时升起，方便板带头部通过，穿带完毕后落下，减少砂浆打击磨损；夹送辊7位于每个砂浆9打击区域入口侧，用于固定带头并夹送板带。

作为对本实施例的改进，在每个打击区域之后，设置有粗冲洗集管14，在除鳞单元出口处设置有精冲洗集管15。粗冲洗集管14只对板带上表面冲洗，精冲洗集管15对上、下表面都进行冲洗，精冲洗集管15压力要大于粗冲洗集管14压力。

作为对本实施例的改进，除鳞单元作为表面处理线的一部分，可根据处理线速度配置多个。当配置多个除鳞单元10时，沿轧制方向每个除鳞单元10所用钢砂颗粒度可依次减小。钢砂颗粒大小的选用依除鳞后金属板带2表面粗糙度要求而定，颗粒越大，除鳞效率越高，但粗糙度也越大，颗粒依次减小，即可利用大颗粒钢砂的高效率，又可在下游利用小颗粒度钢砂减小板带2粗糙度；

作为对本实施例的改进，表面处理线在配置多个除鳞单元10时，轧制线上游除鳞单元抛丸器8的抛射速度最大，沿轧制方向，下游除鳞单元10抛丸器8的抛射速度可逐渐减小。抛射速度大，除鳞效率高，粗糙度也大，抛射速度低，效率低，但可降低粗糙度；

作为对本实施例的改进，在表面处理线最后一个除鳞单元10出口处设置一套冲洗装置16，冲洗装置包括喷淋集管17及出口处的一对挤干辊18。冲洗装置16只喷射含有防锈剂的水溶液，但防锈剂浓度高于除鳞单元10中所用溶液，可以提高金属板带2防锈能力并降低运营成本；挤干辊18可挤掉板带表面大部分的水，便于后面的干燥处理。根据需要挤干辊18可以设置多对。

作为对本实施例的改进，在冲洗装置16出口处，设置干燥机19，干燥机可以是气刀或烘干机，对板带2进行干燥处理，干燥的板带2防锈能力更好。

作为对本实施例的改进，在干燥机19出口，可根据需要配置光亮度检测摄像仪20，用于对除鳞后的板带2进行摄像，根据摄像结果系统自动判断除鳞效果，从而对系统进行闭环控制，提高或降低表面处理线速度。

作为对本实施例的改进，在光亮度检测摄像仪20出口处，可配置平整机21，用于控制板型及调整粗糙度纹理。

作为对本实施例的改进，在平整机21出口处可配置涂油机22。尽管本除鳞装置处理的板带2具有防锈能力，但有些用户还是要求进行涂油。涂油机22可以是任何形式的，如静电涂油机或辊式涂油机。

作为对本实施例的改进，表面处理线的湿式抛砂除鳞设备之前，可配置一组矫直机23对板带进行矫直、破鳞，提高除鳞效率并改善板型，便于穿带。矫直机23可以是辊式矫直机或拉矫机。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种湿式抛砂除鳞设备，至少包括一个除鳞单元，所述除鳞单元包括除鳞箱、砂浆供给机构和循环过滤系统，所述砂浆供给机构与所述除鳞箱上的每个湿式抛丸器相连通，向其供应除鳞介质，所述除鳞介质为水与钢砂颗粒混合成的砂浆，

所述循环过滤系统分别与除鳞箱和砂浆供给机构连通，

所述除鳞箱为一个用于接收金属板带并对其至少一个表面进行除鳞的中空的箱体，箱体两端设有金属板带通过的入口和出口，箱体中间设有传送金属板带的辊道以及用于穿带的穿带臂和夹送辊；

以辊道标高为界，在箱体的上部及下部分别设置两对湿式抛丸器，每对湿式抛丸器旋转方向相反，

箱体上部：箱体壁水平设置，抛丸器呈两排两列布置在箱体壁上，同排抛丸器的头尾呈反方向倾斜设置，一个向入口侧倾斜，一个向出口侧倾斜，同列抛丸器与除鳞箱的长度中心线左右对称；

箱体下部：箱体壁分别由下入口侧和下出口侧向箱体中心倾斜设置，抛丸器呈两排两列设置，一排固定在下入口侧的箱体壁上，一排固定在下出口侧的箱体壁上，同排抛丸器的头尾呈反方向平行设置，同列抛丸器与除鳞箱的长度中心线左右对称；

在第一个除鳞单元前设置有矫直机；

所述砂浆的打击区域的横向宽度大于金属板带最大宽度的一半；

除鳞单元设置多个，沿轧制方向每个除鳞单元所用钢砂颗粒度依次减小，以及沿轧制方向每个抛丸器的抛射速度逐渐减小。

2.根据权利要求1所述的一种湿式抛砂除鳞设备，其特征在于：箱体上部布置的抛丸器与工作平面的夹角为0°～45°。

3.根据权利要求1所述的一种湿式抛砂除鳞设备，其特征在于：还包括自动控制系统，所述自动控制系统与布置在抛丸器上的供料管窗口角度自动调整机构连通。

4.根据权利要求1所述的一种湿式抛砂除鳞设备，其特征在于：除鳞箱上部抛丸器与下部抛丸器所打击的板带区域正对。

5.根据权利要求1所述的一种湿式抛砂除鳞设备，其特征在于：在每个打击区域之后，设置有粗冲洗集管，在除鳞单元出口处设置有精冲洗集管。

6.根据权利要求1所述的一种湿式抛砂除鳞设备，其特征在于：最后一个除鳞单元的出口处设置有冲洗装置，所述冲洗装置包括喷淋集管及至少一对挤干辊。

7.根据权利要求6所述的一种湿式抛砂除鳞设备，其特征在于：在冲洗装置的出口处设置有干燥机。

8.根据权利要求7所述的一种湿式抛砂除鳞设备，其特征在于：在干燥机的出口处设置有光亮度检测摄像仪。

9.根据权利要求8所述的一种湿式抛砂除鳞设备，其特征在于：在光亮度检测摄像仪的出口处设置有平整机，在平整机的出口处设置有涂油机。