CN105690235A - 一种钢板表面抛光处理的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钢板表面抛光处理的方法，通过与钢板上表面接触摩擦的上金属辊对钢板上表面进行抛光，通过与钢板下表面接触摩擦的下金属辊对钢板下表面进行抛光；其中，上金属辊和下金属辊旋转的表面线速度与钢板的移动速度均不同，构成速度差。本发明所公开的方法通过利用金属辊的旋转速度(表面线速度)与钢板的速度不同对钢板表面的摩擦与抛光，在不影响钢板物理与化学性能的前提下使得其同冷轧钢板一样具有光亮的金属光泽表面，可用以代替较昂贵的冷轧钢板使用。

Description

一种钢板表面抛光处理的方法
技术领域
本发明涉及一种金属钢板表面的处理工艺，尤其涉及一种钢板表面抛光处理的方法，属于机械加工领域。
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氧化铁皮。如果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，容易嵌入钢板的金属母体，造成产品的质量缺陷。因此，在冷轧之前必须对热轧钢板表面进行酸洗除锈：热轧钢板依次经过若干个酸洗槽，将表面氧化铁皮腐蚀掉，得到灰白颜色的无锈的表面，称作酸洗钢板。
酸洗后的热轧钢板在冷轧机上经过总压下率10-90％的冷轧碾压，达到所需厚度，并具有光亮的金属光泽表面。此时热轧钢板原有的优良塑性与延展性被破坏，需要经过退火处理，重新获得较好的塑性与延展性，再经过平整、消除屈服平台后即成为冷轧钢板。在以上平整过程中，是利用四辊平整机对退火以后的冷轧钢板进行厚度压下率为0.5-3.0％的浅层碾压，以消除退火钢板有害的起伏，并使钢板的板形变得更加平坦。但该过程中，金属辊表面线速度与所接触的被平整的钢板表面速度一致，并不能实现抛光。
传统上，钢板的抛光是通过冲压机去毛刺、打磨机打磨钢板表面实现的，或通过化学镀工艺实现钢板表面抛光，钢板处于相对静止的状态，生产效率很低。采用化学镀层工艺时，改变了钢板表面的化学性能，对钢板的性能指标构成了影响，同时化学镀会对环境存在严重的污染。
发明内容
针对现有技术的不足，申请人充分挖掘了已有四辊平整机的工艺潜力。在已有平整机(或者轧机)的基础上，针对酸洗钢板抛光等实际需求，将酸洗钢板以一定速度穿过上下两支旋转的金属辊之间的间隙，通过酸洗钢板与金属辊表面之间的接触摩擦，基于金属辊表面的旋转线速度与酸洗钢板的速度差形成对酸洗钢板上下表面的摩擦并抛光酸洗钢板灰白色的较粗糙的表面，使其形成类似于冷轧钢板的光亮的具有金属光泽的表面。通过此工艺处理，所得抛光后的酸洗钢板完整保留了热轧钢板的优良塑性与延展性，又具有类似于冷轧钢板的光亮表面，可以代替冷轧钢板使用，省去了冷轧钢板原来的冷轧与退火工序，并实现了工业化快速生产，降低了成本和能耗。
具体地说，本发明是通过如下技术方案实现的：
一种钢板表面抛光处理的方法，通过与钢板上表面接触摩擦的上金属辊对钢板上表面进行抛光，通过与钢板下表面接触摩擦的下金属辊对钢板下表面进行抛光；其中，上金属辊和下金属辊旋转的表面线速度与钢板的移动速度均不同，构成速度差。
上述工艺可在已有的平整机(或者轧机)的基础上实现，充分利用现有设备的机械性能，挖掘了其工艺潜力，降低了生产成本；利用旋转的金属辊与快速移动的钢板表面存在的速度差，在物理摩擦作用下能充分打磨钢板的灰白色表面以及表面的污渍、划痕、麻坑，使其形成带有金属光泽的光亮表面，具有理想的抛光效果。
基于本发明的工艺，只要上下金属辊的表面线速度与钢板的移动速度存在速度差即可实现对其表面的摩擦。例如：上金属辊的表面线速度与钢板的移动速度具有正的速度差，使其正向摩擦抛光钢板上表面；下金属辊的表面线速度与钢板的移动速度具有负的速度差，使其反向摩擦抛光钢板下表面；优选的，上述两个速度差大小相同、方向相反，在此设定下，旋转金属辊对钢板的抛光过程比较稳定，提高了抛光效率。
根据已有力学原理，本领域技术人员可以理解上述抛光的效率一方面取决于金属辊本身的参数设置，另一方面取决于金属辊与钢板表面摩擦之间所存在的速度差。在上述两个方面，申请人均进行了大量深入的理论研究和工艺验证，得到如下优选的工艺。
其中，上金属辊的表面线速度与钢板的移动速度的速度差为正向(或者负向)3-100m/min，下金属辊的表面线速度与钢板的移动速度的速度差为负向(或者正向)3-100m/min；在此基础上，更优选上金属辊和下金属辊旋转的表面线速度与钢板的移动速度的速度差与钢板的移动速度比为5-15％。
上述钢板移动速度和金属辊表面线速度设定，充分结合了已有平整机(或者轧机)的电气性能，具有广泛的可用性；又保证了具有满足工业要求的抛光效果。
在上述基础上，本领域技术人员容易理解，通过提高速度差与钢板的移动速度比可进一步提高抛光效率，本发明的技术方案涵盖此方案。但盲目提高该比会导致潜在的电流过大、钢板表面金属消耗过高的弊端，在可行的工艺范围内，5-15％为最优。
其中，所用上金属辊、下金属辊的直径为100-1000mm，表面肖式硬度为80-120，粗糙度为0.3-2um。优选的，所用上金属辊、下金属辊的直径为200-600mm，表面肖式硬度为90-100，粗糙度为0.4-1.5um。
本领域技术人员容易理解，抛光的效率与金属辊表面硬度、粗糙度、直径这几个参数值成正比，但盲目增加上述参数值会影响平整机的综合性能或导致所占体积、金属消耗、电力消耗等的增加。
其中，为了实现金属辊表面与钢板之间的充分贴合、接触和摩擦，本发明的工艺还包括利用上金属辊、下金属辊分别向钢板上表面和下表面施加压力，该压力大小为50-1000T，优选的，压力大小为100-400T。
本领域技术人员可以理解，上述工艺既可以应用于本发明所称的酸洗钢板抛光，也可以适用于其它类型的钢板，例如热轧钢板或冷轧钢板，通过抛光清除其表面的各种杂物与表面形态缺陷。
通过上述工艺改进，本发明的方法可在已有的平整机(或者轧机)局部改进的基础上实现对钢板表面的抛光，降低了投资、生产成本和能源消耗。
附图说明
图1为本发明利用平整机对酸洗钢板表面进行抛光处理的结构原理示意图；
图2为上下金属辊表面与快速移动的酸洗钢板表面差速的示意图。
在所述附图中，各部件名称与编号对应如下：1-酸洗钢板，2-上金属辊，3-下金属辊，4-左卷取机，5-左导向辊，6-右导向辊，7-右卷曲机，8-摩擦抛光前的酸洗钢板卷，9-摩擦抛光后的酸洗钢板卷，10-平整机(或者轧机)，11-上支撑辊，12-下支撑辊，V-酸洗钢板的运行速度，ΔV1-上金属辊表面旋转线速度与酸洗钢板的运行速度的速度差，ΔV2-下金属辊表面旋转线速度与酸洗钢板的运行速度的速度差。
具体实施方式
下面申请人结合附图对本发明进行详细说明。如下所述和附图所示仅为示意性的，并不对本发明构成特别限制。本领域技术人员在理解和掌握本发明原理基础上对本发明方法进行的调整依旧属于本发明的保护范围。
参考附图1、2，本发明的工艺可以基于已有的钢板加工生产线进行，该生产线包括如下装置：左卷取机4、右卷取机7、左导向辊5、右导向辊6、平整机10。其中，在左卷取机4上打开酸洗钢板卷8，使厚度为3毫米的酸洗钢板1在左卷取机4和右卷取机7的牵引下以速度V经过左导向辊5进入四辊平整机10。平整机装有上金属辊2、下金属辊3，分别以上支撑辊11和下支撑辊12支撑。上金属辊与下金属辊分别由一台电机驱动，二者转动的表面线速度与酸洗钢板移动速度不同，而两种差速的方向相反。在牵引作用下，酸洗钢板1通过上下金属辊之间的缝隙进行摩擦抛光，然后经右导向辊6到达右卷取机7，卷成摩擦抛光之后的酸洗钢板卷9。
其中，为满足生产需要和保证抛光的质量，优选酸洗钢板移动的速度V一般在60-300米/分钟，旋转金属辊表面对酸洗钢板表面的摩擦速度ΔV一般在3-100米/分钟，抛光的效果与酸洗钢板和金属辊表面相互摩擦的速度差ΔV(包括ΔV1和ΔV2)成正比，与酸洗钢板移动的速度V成反比。
例如，在摩擦抛光过程中，金属辊对酸洗钢板的压力为200T，上金属辊旋转的表面线速度V1＝330米/分钟，比酸洗钢板表面速度V＝300米/分钟快30米/分钟，正向摩擦抛光酸洗钢板上表面，摩擦方向ΔV1为正值。下金属辊表面旋转线速度V2＝270米/分钟，比酸洗钢板表面速度V慢30米/分钟，反向摩擦抛光酸洗钢板下表面，摩擦方向ΔV2为负值。在旋转的上下金属辊摩擦抛光的作用下，打磨掉酸洗钢板的灰白色表面以及表面的污渍、划痕、麻坑，得到类似于冷轧钢板光亮的带有金属光泽的表面。

Claims (9)

1.一种钢板表面抛光处理的方法，其特征在于通过与钢板上表面接触摩擦的上金属辊对钢板上表面进行抛光，通过与钢板下表面接触摩擦的下金属辊对钢板下表面进行抛光；其中，上金属辊和下金属辊旋转的表面线速度与钢板的移动速度均不同，构成速度差。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于上金属辊的表面线速度与钢板的移动速度具有正的速度差，使其正向摩擦抛光钢板上表面；下金属辊的表面线速度与钢板的移动速度具有负的速度差，使其反向摩擦抛光钢板下表面。
3.根据权利要求1的方法，其特征在于上金属辊的表面线速度与钢板的移动速度的速度差为正向3-100m/min，下金属辊的表面线速度与钢板的移动速度的速度差为负向3-100m/min。
4.根据权利要求3的方法，其特征在于上金属辊和下金属辊旋转的表面线速度与钢板的移动速度的速度差与钢板的移动速度比为5-15％。
5.根据权利要求1的方法，其特征在于所用上金属辊、下金属辊的直径为100-1000mm，表面肖式硬度为80-120，粗糙度为0.3-2um。
6.根据权利要求5的方法，其特征在于所用上金属辊、下金属辊的直径为200-600mm，表面肖式硬度为90-100，粗糙度为0.4-1.5um。
7.根据权利要求1的方法，其特征在于还包括利用上金属辊、下金属辊分别向钢板上表面和下表面施加压力，该压力大小为50-1000T。
8.根据权利要求7的方法，其特征在于压力大小为100-400T。
9.根据权利要求1的方法，其特征在于所述钢板为酸洗钢板、热轧钢板或冷轧钢板。
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