CN108405641B - 一种用于冷轧带钢清洗段中碱液控制的方法 - Google Patents

一种用于冷轧带钢清洗段中碱液控制的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于冷轧带钢清洗段中碱液控制的方法，碱液设置在碱液循环槽内，包括如下步骤：用重量法测定带钢表面的残留物，获得不同钢种的带钢表面单位面积的残油、残铁含量α，mg/m2；获得带钢运行的速度V，m/min；获得带钢的宽度W，mm；获得不同速度、不同规格的带钢在单位时间内带入清洗段的污染物L，L＝V*W*α*60*10‑9；通过油水分离装置获得碱液循环槽液油含量标准值β；获得清洗段单位时间理论碱液排放量Q，Q＝10*L/β。本发明因而对碱液的实际排放量、补加量及消泡剂的添加量提供了指导意义，实现了碱液循环槽中碱液的良性循环，同时提高了清洗效果，经实际应用证实，本发明方法避免了因排液不及时或者消泡剂添加不合理导致的清洗段溶液冒泡问题的出现。

Description

一种用于冷轧带钢清洗段中碱液控制的方法
技术领域
本发明属于带钢轧制技术领域，尤其涉及一种用于冷轧带钢清洗段中碱液控制的方法。
背景技术
冷轧带钢在生产过程中，其表面含有大量污物成分，主要包括以轧制油或防锈油为主的油脂、铁粉、氧化铁膜以及灰尘等松散杂质。其含量可高达300-600mg/m2。这些杂质严重影响冷轧带钢的后续处理工艺，如退火、涂镀、彩涂等。如果不对其清理，在其退火工艺中，杂质中的铁粉容易在带钢表面结瘤，容易划伤带钢表面，直接影响带钢质量，而且灰尘和其他松散杂质容易在退火炉中形成污斑，进而污染退火炉气氛，降低脱碳效率，甚至增碳。而在涂镀工艺中，将直接影响涂镀层的质量和外观。据统计，由于带钢表面不洁净所导致的涂镀层质量低下的比例可达60％-80％。因此在带钢进行后续处理工艺前，对其表面进行清洗净化有重要意义。
现有生产中一般采用碱洗+刷洗、电解清洗、清水漂洗的工艺流程对带钢清洗，然而随着带钢在清洗速度的不断提高，清洗过程中碱液形成冒泡成为困扰清洗段运行的瓶颈问题之一，冒泡会导致带钢蛇形跑偏，泵报错导致的清洗段快停等非常态问题。
发明内容
针对现有技术中的上述缺陷，本发明的主要目的在于提供一种用于冷轧带钢清洗段中碱液控制的方法，保证了清洗段碱液系统的良性循环，解决了清洗过程中碱液冒泡的问题。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于冷轧带钢清洗段中碱液控制的方法，碱液设置在碱液循环槽内，包括如下步骤：
用重量法测定带钢表面的残留物，获得不同钢种的带钢表面单位面积的残油、残铁含量α，mg/m2；
获得带钢运行的速度V，m/min；
获得带钢的宽度W，mm；
获得不同速度、不同规格的带钢在单位时间内带入清洗段的污染物L，L＝V*W*α*60*10-9；
通过油水分离装置获得碱液循环槽液油含量标准值β；
获得清洗段单位时间理论碱液排放量Q，Q＝10*L/β。
作为进一步的优选，所述带钢运行速度V≤300时，L＝300*W*α*60*10-9；所述带钢运行速度300＜V≤450时，L＝450*W*α*60*10-9；所述带钢运行速度450＜V≤550时，L＝550*W*α*60*10-9；所述带钢运行速度550＜V≤1000时，L＝610*W*α*60*10-9。
作为进一步的优选，所述方法还包括：根据清洗段单位时间理论碱液排放量，确定单位时间倒液量以及单位时间消泡剂添加量。
作为进一步的优选，所述方法还包括：设置碱液循环槽的控制系统，将单位时间理论碱液排放量、单位时间倒液量以及单位时间消泡剂添加量的参数输入所述控制系统中，所述控制系统自动控制碱液循环槽中碱液的排放、补加及消泡剂的加入。
作为进一步的优选，根据总排液量＝循环槽倒液量＝补液量原则＞理论排液量的原则，所述控制系统自动控制碱液循环槽中碱液的排放、补加及消泡剂的加入。
作为进一步的优选，所述碱液循环槽液体的排放通过排液阀控制。
作为进一步的优选，所述碱液循环槽的实际排放量F为：
其中，t0为阀门打开时间，t1为阀门关闭时间，ft为碱液流量。
作为进一步的优选，所述碱液循环槽包括1#喷洗+刷洗槽、2#喷洗+刷洗槽及电解清洗槽。
作为进一步的优选，所述1#喷洗+刷洗槽的阀门关闭时间为T1，2#喷洗+刷洗槽的阀门关闭时间为T2，电解清洗槽的阀门关闭时间为T3，其中，300s≤T2-T1≤600s，300s≤T3-T2≤1000s，清洗段单位时间理论碱液排放量Q＞3600*(F/T1+F/T2+F/T3)。
本发明的有益效果是：本发明可根据不同钢种表面单位面积的残油、残铁含量，确定不同速度、不同规格的带钢在单位时间内带入清洗段的污染物L；再根据所述单位时间内带钢带入清洗段的污染物L和碱液循环槽液油含量标准值来确定清洗段单位时间理论碱液排放量Q，进而对碱液的实际排放量、补加量及消泡剂的添加量提供指导意义，实现了碱液循环槽中碱液的良性循环，同时提高了清洗效果，经实际应用证实，本发明方法避免了因排液不及时或者消泡剂添加不合理导致的清洗段溶液冒泡问题的出现。
附图说明
图1为本发明实施例用于冷轧带钢清洗段中碱液控制的方法的流程示意图。
图2为本发明实施例清洗段碱液排放控制界面图。
图3为本发明实施例倒液阀门控制HIMI界面。
具体实施方式
本发明实施例通过提供一种用于冷轧带钢清洗段中碱液控制的方法，解决了清洗过程中碱液冒泡的问题以及冒泡导致的对后续工艺的副作用。
现有工艺一般采用碱洗+刷洗、电解清洗、清水漂洗的工艺流程对带钢清洗，然而随着带钢在清洗速度的不断提高，清洗过程中碱液形成冒泡成为困扰清洗段运行的瓶颈问题之一，主要影响有：1、干扰仪表检测，造成系统故障(例如液位检测偏高，导致泵空转报错)，2、对设备的腐蚀，3、降低带钢与辊子摩擦系数，导致带钢“蛇形”跑偏，4、影响清洗效果，产生黑点缺陷等。
为了解决上述问题，本发明实施例的主要思路是：
本发明实施例用于冷轧带钢清洗段中碱液控制的方法，包括如下步骤：
用重量法测定带钢表面的残留物，获得不同钢种的带钢表面单位面积的残油、残铁含量α，mg/m2；
获得带钢运行的速度V，m/min；
获得带钢的宽度W，mm；
获得不同速度、不同规格的带钢在单位时间内带入清洗段的污染物L，L＝V*W*α*60*10-9；
通过油水分离装置获得碱液循环槽液油含量标准值β；
获得清洗段单位时间理论碱液排放量Q，Q＝10*L/β。
其中，单位时间内带钢带入的清洗段污染物的分析，可通过测量不同钢种冷轧板单位面积表面的残油、残铁量，计算不同带钢速度、不同规格板带单位时间内带入清洗段污染物，而单位面积表面的残油、残铁量可按照henkel表面残留物分析方法测得，即用重量法测定钢板表面的残留物，包括残油和残铁。
根据上述单位时间带入清洗段的污染物制定单位时间内清洗段的理论碱液排放量，其对碱液的实际排放量、补加量及消泡剂的添加量的获得具有指导意义；因而可再根据总排液量＝循环槽倒液量＝补液量原则＞理论排液量的原则，进一步获得单位时间内的倒液量以及消泡剂添加量。
上述方法中还可设置碱液循环槽的控制系统，将上述获得的单位时间理论碱液排放量、单位时间倒液量以及单位时间消泡剂添加量的参数输入控制系统中，控制系统即可自动控制碱液循环槽中碱液的排放、补加及消泡剂的加入。
为了让本发明之上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举实施例，来说明本发明所述之用于冷轧带钢清洗段中碱液控制的方法。
图1为本发明实施例用于冷轧带钢清洗段中碱液控制的方法的流程示意图。以下具体阐述。
1、单位时间内带入清洗段的污染物
研究不同钢种表面单位面积残油、残铁含量，如表1所示。
根据所得的数据，根据公式1计算带钢单位时间内带入槽内的污染物。
公式1：L＝V*W*α*60*10-9，其中，V：带钢运行速度，m/min；W：带钢宽度，mm；α：带钢表面残油、残铁量，mg/m2。
表1：不同钢种表面单位面积残油、残铁含量
1420酸轧 残油mg/m<sup>2</sup> 残铁mg/m<sup>2</sup>
普料 563 37
T料 234 34
当带钢的运行速度不同时，单位时间内带入清洗段的污染物计算公式1有所不同，具体为：
带钢运行速度V≤300时，L＝300*W*α*60*10-9；
带钢运行速度300＜V≤450时，L＝450*W*α*60*10-9；
带钢运行速度450＜V≤550时，L＝550*W*α*60*10-9；
带钢运行速度550＜V≤1000时，L＝610*W*α*60*10-9。
2、单位时间内理论碱液排放量
1)碱液排放
根据碱液所处区域不同，制定相关碱液排放标准，如表2所示。实际生产中带钢依次通过1#喷洗+刷洗，2#喷洗+刷洗以及电解清洗，随着不断的清洗带钢表面污染物越来越少，槽液被污染速率也越来越低。
表2：清洗段不同区域碱液更换标准
2)碱液理论排放量计算
根据表2所示不同区域的碱液排放标准，结合公式2计算理论所需排液量。
清洗段单位时间理论碱液排放量Q＝10*L/β，其中，β为碱液循环槽液油含量标准值，其可以利用油水分离器获得。对于碱液循环槽都有一个排放标准，一旦槽体的油含量大于上述控制槽液油含量标准值就得更换槽液。
3、系统自动控制
根据总排液量＝循环槽倒液量＝补液量原则＞理论排液量，在获得理论碱液排放量参数后，可进一步获得单位时间内的倒液量以及消泡剂添加量。
将单位时间碱液排放量、单位时间倒液量以及单位时间消泡剂添加量的参数输入碱液控制系统中，控制系统自动控制碱液循环槽中碱液的排放、补加及消泡剂的加入，实现碱液循环槽中碱液的良性循环。
1)碱液排放量的控制方式如下：
不同槽液排放控制方式为计时器+流量积分控制。
由于清洗段槽体排放是通过排液阀控制，如图2所示，阀门的关闭是靠定时器完成，打开时间受排液量的控制(如公式3)，即开多长时间，关闭多长时间依旧循环往复，例如设定排液阀SP为0.08m3，OFF为300s表示阀门打开后排0.08m3的碱液后，关闭300s随后在打开阀门排放0.08m3的碱液后，再次关闭，重复进行。
公式3为：F为碱液循环槽的实际排放量，t0为阀门打开时间，t1为阀门关闭时间，ft为碱液流量。
2)阀门关闭时间设定如下：
1#喷洗+刷洗槽的阀门关闭时间为T1，2#喷洗+刷洗槽的阀门关闭时间为T2，电解清洗槽的阀门关闭时间为T3，其中，300s≤T2-T1≤600s，300s≤T3-T2≤1000s，清洗段单位时间理论碱液排放量Q＞3600*(F/T1+F/T2+F/T3)。
按照上述范围，制定符合现场生产所需的阀门关闭时间，例如表3所示。
表3：排液量分配明细
3)T料不同速度对应排液量以及相关参数设定
表4.1-4.2为实际生产T料时不同速度对应的相关参数设定。
其中倒液阀门控制为液位控制，具体方式如下：在循环槽液位＜TH，倒液阀GC11-YVL打开，如图3所示。
上述所介绍的本发明实施例方法已在首钢京唐冷轧立式退火炉推广，其中SGJT1420CAL3已经实施，使用至今未出现因排液不及时或者消泡剂添加不不合理导致的清洗段溶液冒泡问题。
表4.1：实际生产T料时不同速度对应的相关参数设定
表4.2
消泡剂添加原则是：不允许凝胶或者冒泡，根据现场实际槽体情况得出具体的经验值。
上述液位控制如下：液位低于WL，开始补充液体、或者倒液；液位大于AH，不允许倒液或者添加碱液。
上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：
本发明可根据不同钢种表面单位面积的残油、残铁含量，确定带钢在单位时间内带入清洗段的污染物；再根据所述单位时间内带钢带入清洗段的污染物和碱液循环槽液油含量标准值来确定清洗段单位时间理论碱液排放量，进而对碱液的实际排放量、补加量及消泡剂的添加量具有指导意义，实现了碱液循环槽中碱液的良性循环，同时提高了清洗效果，经实际应用证实，避免了因排液不及时或者消泡剂添加不合理导致的清洗段溶液冒泡问题的出现。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种用于冷轧带钢清洗段中碱液控制的方法，碱液设置在碱液循环槽内，其特征在于：包括如下步骤：
用重量法测定带钢表面的残留物，获得不同钢种的带钢表面单位面积的残油、残铁含量α，mg/m2；
获得带钢运行的速度V，m/min；
获得带钢的宽度W，mm；
获得不同速度、不同规格的带钢在单位时间内带入清洗段的污染物L，L＝V*W*α*60*10-9；
通过油水分离装置获得碱液循环槽液油含量标准值β；
获得清洗段单位时间理论碱液排放量Q，Q＝10*L/β。
2.根据权利要求1所述的用于冷轧带钢清洗段中碱液控制的方法，其特征在于：所述带钢运行速度V≤300时，L＝300*W*α*60*10-9；所述带钢运行速度300＜V≤450时，L＝450*W*α*60*10-9；所述带钢运行速度450＜V≤550时，L＝550*W*α*60*10-9；所述带钢运行速度550＜V≤1000时，L＝610*W*α*60*10-9。
3.根据权利要求1所述的用于冷轧带钢清洗段中碱液控制的方法，其特征在于：所述方法还包括：根据清洗段单位时间理论碱液排放量，确定单位时间倒液量以及单位时间消泡剂添加量。
4.根据权利要求3所述的用于冷轧带钢清洗段中碱液控制的方法，其特征在于：所述方法还包括：设置碱液循环槽的控制系统，将单位时间理论碱液排放量、单位时间倒液量以及单位时间消泡剂添加量的参数输入所述控制系统中，所述控制系统自动控制碱液循环槽中碱液的排放、补加及消泡剂的加入。
5.根据权利要求4所述的用于冷轧带钢清洗段中碱液控制的方法，其特征在于：根据总排液量＝循环槽倒液量＝补液量原则＞理论排液量的原则，所述控制系统自动控制碱液循环槽中碱液的排放、补加及消泡剂的加入。
6.根据权利要求1所述的用于冷轧带钢清洗段中碱液控制的方法，其特征在于：所述碱液循环槽液体的排放通过排液阀控制。
7.根据权利要求6所述的用于冷轧带钢清洗段中碱液控制的方法，其特征在于：所述碱液循环槽的实际排放量F为：
其中，t0为阀门打开时间，t1为阀门关闭时间，ft为碱液流量。
8.根据权利要求7所述的用于冷轧带钢清洗段中碱液控制的方法，其特征在于：所述碱液循环槽包括1#喷洗+刷洗槽、2#喷洗+刷洗槽及电解清洗槽。
9.根据权利要求8所述的用于冷轧带钢清洗段中碱液控制的方法，其特征在于：所述1#喷洗+刷洗槽的阀门关闭时间为T1，2#喷洗+刷洗槽的阀门关闭时间为T2，电解清洗槽的阀门关闭时间为T3，其中，300s≤T2-T1≤600s，300s≤T3-T2≤1000s，清洗段单位时间理论碱液排放量Q＞3600*(F/T1+F/T2+F/T3)。
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