CN108505106A

CN108505106A - 普通碳素钢带钢电解除鳞生产系统

Info

Publication number: CN108505106A
Application number: CN201810623641.0A
Authority: CN
Inventors: 邢立杰; 陈安洲; 邢保帅
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-06-15
Filing date: 2018-06-15
Publication date: 2018-09-07

Abstract

本发明提供了普通碳素钢带钢电解除鳞生产系统，属于钢件表面处理技术领域。电解单元：包括电解槽、电极和普通碳素钢钢带传输装置，电解槽中盛有电解液使用水和Na₂S0₄原料配制，电解液PH值7.1～8，电解液的浓度用盐度计测量为17％‑20％，电解液温度为75～79℃；电解槽中布置有若干对电极板，每对分上下排列，每对电极板极性相同,电极板分为阴极电极板和阳极电极板，电极板极性交替排列,钢带从每对电极间穿越，出带端最末一对电极为阴极，带钢为相对的阳极。本发明具有无污染、除鳞过程简单、除鳞彻底、质量好、周期短、节能、成本低、易提高生产效率、特别适合工业化生产的特点。

Description

普通碳素钢带钢电解除鳞生产系统

技术领域

本发明属于钢件表面处理技术领域，更具体地说，是涉及一种普通碳素钢带钢电解除鳞生产系统。

背景技术

普通碳素钢钢板生产中的“除鳞”通常是指除去钢板表面的金属氧化物，以保证钢板的表面质量。

普通碳素钢钢板氧化铁皮鳞片的产生：

在钢板生产过程中，共有三个工艺过程会产生氧化皮：

(1)板坯在热轧前，在加热炉内加热和保温(1200-1250℃)，产生一次氧化皮。一次氧化皮由致密的表层和松散的内层构成。表层为Fe₂O₃、Fe₃O₄和Fe O，而内层FeO占14％-16％，其余的是Fe₃O₄和气孔。

(2)热轧板坯从加热炉出来后，经高压水除去一次氧化皮后进行粗轧。在短时间的粗轧和精轧过程中产生了二次氧化皮，二次氧化皮为红色鳞层，由方铁矿(FeO)、赤铁矿(Fe₂O₃)等微粒组成，这种氧化层厚度较薄，钢板与鳞的界面应力小，所以剥离性差。在精轧开始时和精轧道次间隙用高压水除鳞装置去除，除鳞效果取决于高压水的压力、实际打击力及喷嘴布置等因素。

(3)精轧后的冷却过程中产生三次氧化皮，并且保留至室温状态。热轧板卷产品表面质量中的氧化皮基本上都是三次氧化皮。如果二次氧化铁皮在轧制过程中不能去除，会在轧制过程中形成氧化铁皮压入缺陷，这种氧化铁皮呈现黑褐色、小舟状，散沙状地分布在缺陷钢板表面。在连续冷却的条件下，由于受终轧温度、终冷温度、返红温度及冷却速度等因素的影响，最终会形成不同组成的氧化层；一般结构组成为：最内层的富氏体(Fe₃O₄和FeO固溶体)、中间层的Fe₃O₄和最外层的Fe₂O₃。热轧碳钢在连续冷却过程中，氧化皮不断发生改变，氧化皮的结构缺陷主要有：氧化皮鼓泡、滑移导致氧化皮局部破裂及Fe₃O₄和Fe颗粒的析出。

氧化铁皮(鳞片)的危害：

(1)在轧制时会将氧化铁皮压入带钢基体，影响冷轧板表面质量及加工性能。

(2)氧化铁皮破碎后进入冷却润滑的乳化液系统，损坏设备并缩短乳化液使用寿命。

(3)铁鳞和各种杂质容易附着在浸入辊表面,在后续的轧制过程中会损坏轧辊，影响钢带质量。

热轧钢板作为冷轧带钢的原料，在冷轧前需要进行除鳞工序。除鳞技术对钢板质量起着举足轻重的作用。为了消除氧化铁皮，通常使用以下三种方法：

(1)酸洗法

即采用盐酸酸洗处理表面的氧化铁皮，从化学酸洗的原理可知，因化学反应从外向里进行，钢表面的氧化物层薄厚不一，厚点处可能反应不完全,需加长酸洗时间；薄点处的钢板基体长时间与酸接触易被腐蚀，即造成过酸腐蚀基体或欠酸洗不透，所以酸洗后的钢板易出现“麻点”(在显微镜下可观察到)。因酸液的腐蚀性，备件易损，增大维修、检修费用。尤其是槽盖，其结构为钢壳加内衬，内衬长期受酸雾腐蚀后脱落黑渣,掉在钢板上,影响表面质量，并加大维修费用。另外，在酸洗处理中，酸液需要加热到60O左右，酸液在加热后产生酸雾，酸雾在处理过程中会散发到空气中产生空气污染。危害操作工人和周围居民健康；废酸、废水若排放入下水道,腐蚀厂房基础,影响环境卫生,污染水源。酸液在加热使用一段时间会产生低度酸废酸，目前废酸很难处理。就是有废酸再生设备，处理费用也比较昂贵，上一套酸再生设备投入要六百万到一千万之间，并且三废问题也达不到环保标准，还是给环境造成严重污染。

目前我国大多采用传统的化学法即酸洗除鳞法，随着市场对冷轧钢带表面质量要求的越来越高，传统的化学法已满足不了特殊用户的要求，而且在酸洗生产过程中存在着除鳞效率低、成本高、污染严重等缺点。多年来一直采用酸洗法去除原材料表面氧化皮,每年要消耗上千吨废酸。在酸洗过程中大量酸雾外逸,危害操作工人和周围居民健康,废酸、废水排放入下水道,腐蚀厂房基础,影响环境卫生,污染水源。鉴于这种除鳞方法效率低、成本高、污染严重等缺点。现已被国家明令禁止使用。

(2)喷砂法

喷砂又叫喷丸，该技术始于19世纪70年代的美国。是利用空气压缩机输出的高压气体，通过喷嘴使磨料(砂或丸)以很高的速度射向钢带表面，利用磨料的冲击和摩擦作用，达到清除鳞皮和其他污物的目的。该法作业时，粉尘四处飞扬，污染严重；不仅影响现场作业工人的身体健康，同时磨料消耗大，废料多，难以处理。另外，喷砂除鳞的效果不是很理想。大量的实践证明，喷砂处理后的钢板表面看似不错，但是在冷轧的时候0.5mm以下的带钢容易断带或者出现表面质量问题。因为喷砂处理后的钢板表面上还残留着碳粉。所以在冷轧0.5mm以下薄带时，出现加大轧制力，损伤轧辊，冷轧出来的带钢版型不好，热镀上锌量高，并涂层在后期使用中容易脱落。因此在对冷轧薄板和涂层板有要求的不能采用这种方法。

(3)抛丸法

抛丸技术比喷丸技术晚了几十年，是利用高速旋转的叶轮使磨料颗粒获得很大的离心力，磨料从抛头以相当高的速度抛向带钢表面，以清除鳞皮和其他污物。抛丸法除鳞尽管减少了粉尘污染，降低了噪声，但抛丸法损耗性很高，叶轮和内衬钢板等较易磨损，对其材质要求高；此外，粉尘、磨料回收分离系统复杂、污染严重。因此这种方法也得不到推广。

综上所述，这几种除鳞方法均得不到推广或者已面临淘汰。普通碳素钢带钢除鳞同样存在上述问题。非常迫切需要一种电解除鳞周期短、质量好、节能、效率高、电解液无损耗、无污染、安全、成本低、节能环保且适合工业生产应用的优质高效的除鳞方法及其系统。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种普通碳素钢带钢电解除鳞生产系统，该系统主要是有效解决现有技术普通碳素钢带钢生产现有技术中存在的污染严重、钢表面处理质量差、过程复杂、生产效率低等问题，具有无污染、除鳞过程简单、除鳞彻底、质量好、周期短、、节能、成本低、易提高生产效率、特别适合工业化生产的特点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种普通碳素钢带钢电解除鳞生产系统，其特征在于包括以下单元：

电解单元：包括电解槽、电极和普通碳素钢钢带传输装置，电解槽中盛有电解液使用水和Na₂S0₄原料配制，电解液PH值7.1～8，电解液的浓度用盐度计测量为17％-20％，电解液温度为75～79℃；电解槽中布置有若干对电极板，每对分上下排列，每对电极板极性相同,电极板分为阴极电极板和阳极电极板，电极板极性交替排列,钢带从每对电极间穿越，出带端最末一对电极为阴极，带钢为相对的阳极，其表面的金属氧化物失去电子，脱离钢带表面,电解过程完成。

优选的，电解液的浓度用盐度计测量为17％±1％；电解液使用软化水和含量在≥99％以上的Na₂S0₄原料配制。

优选的，电极板电压为24V,电流密度为13A/dm²～18A/dm²。

优选的，电极板电压为24V,电流密度为18A/dm²。

优选的，电极板分为3组，分别是1个阳极组和2个阴极组，排列顺序为负-正-负，每组是由4块上电极板和4块下电极板组成；电器整流柜分出正负两个电极；正极组的上极板用铜排连接起来与整流柜的正极接通，正极组的下极板用铜排连接起来与整流柜的正极接通；负极组的上极板用铜排连接起来与整流柜的负极接通，负极组的下极板用铜排连接起来与整流柜的负极接通；上述3组的两端和组与阻之间均设有普通碳素钢带导向辊。

改进的的，阳极电极板外表面搪铅，搪铅层厚度4-6毫米。

优选的，在普通碳素钢钢带传输装置在电解单元前面设有破鳞单元，所述破鳞单元包括前张力辊组、破磷机、后张力辊组和钢丝刷辊组，前张力辊组和后张力辊组具有速度差产生足够的张力，使带钢产生一定的延伸率实现带钢氧化皮均匀破裂脱落同时矫正板型，钢带通过带钢破鳞机的四个弯曲辊盒和一个矫直辊盒，进行对带钢的反复弯曲和矫直，带钢进入钢丝刷辊组，钢丝刷辊组把已裂纹翘起的氧化铁皮刷落下来，再进入入口活套、入口导卫装置和入口沉没辊，进入电解槽。

优选的，在电解槽的中部位置设有中间刷辊组，主要作用是把前部分通过反应带钢表面出现一层附着物刷洗掉，并把电解后钢带进入电解槽后部，继续进行电解。

优选的，普通碳素钢钢带传输装置在电解槽的出口位置设有出口沉没辊、出口导卫装置和刷辊组，通过刷洗机组把所有电解后形成的带钢表面附着物彻底刷洗干净后再进入高压气流风干装置；在高压气流风干装置后面还包括张力辊组，张力辊组把成品钢带送到后部的切头剪处，把接头剪掉，送至卷取机上卷成钢卷。

优选的，在破鳞单元的前面还设有开卷机、引料机、切头剪、焊接平台；每组电极板极性排列为阴→阳→阴，左右极间距70mm,上下极间距150mm,电极板宽200mm。

本发明的积极效果是，该系统主要是有效解决现有技术普通碳素钢带钢生产现有技术中存在的污染严重、钢表面处理质量差、过程复杂、生产效率低等问题，具有无污染、除鳞过程简单、除鳞彻底、质量好、周期短、节能、成本低、易提高生产效率、特别适合工业化生产的特点。

突出表现在以下几个方面。

(1)除鳞过程简单，除鳞彻底，周期短，钢表面处理质量高，生产效率高。带钢表面的氧化层溶解时，其里外是均匀进行的，不会出现“过酸”或“欠酸”造成的钢板质量问题，即不会出现“麻点”。同时，电解时间较酸洗时间短,提高了产量。电解除鳞彻底，除鳞后不再需要硝酸、硫酸酸洗工序。

(2)节能、成本低。电解液选用Na₂S0₄溶液，它价廉易得，使用起来安全保险。没腐蚀问题，维护费用低。由于中性电解只有在电流通过时才发生,所以在电流切断后，带钢表面氧化层及其基面均不会受到侵蚀，在中断运行情况下，带钢可以毫不受损地停留在槽中。电解液无损耗、除鳞成本大大降低。

(3)无污染、安全。电解过程中，没有酸雾、废酸以及酸水的排放，从根本上消除了对环境污染，实现了普碳钢带钢除鳞的“零排放”。对环境无污染及二次污染。电解液无损耗。电解后的固液中无重金属、铬、镍等，不须废水处理。从根本上消除了环境污染。从环境保护角度考虑普碳钢电解除磷工艺及系统比其他处理系统占有绝对优势。

(4)提高生产效率，特别适合工业化生产。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例电解液温度与除磷率关系曲线图。

图2为本发明实施例电解液浓度与除磷率关系曲线图。

图3为本发明实施例电流密度与除磷率关系曲线图。

图4为本发明实施例电极排布示意图。

图5为本发明实施例普通碳素钢带钢电解除鳞生产系统生产线结构示意图。

其中，图中各附图标记：

1-开卷机，2-引料机，3-切头剪，4-焊接平台，5-前张力辊组，6-破磷机，7-后张力辊组，8-钢丝刷辊组，9-入口活套，10-入口导卫装置，11-入口沉没辊，12-电解槽，13-中间刷辊组，14-出口沉没辊，15-出口导卫装置，16-刷洗辊组，17-高压气流风干装置，18-烘箱，19-出口活套，20-张力辊组，21-切头剪，22-夹送辊，23-卷取机。

121-导向辊，122-负极组，123-上电极板，12-电解槽，124-正极组，125-下电极板，126-电解液。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请一并参阅图1-图3，现对本发明提供的一种普通碳素钢带钢电解除鳞生产系统，其特征在于包括以下单元：

一个优选的实施例是，电解液的浓度用盐度计测量为17％±1％。

一个优选的实施例是，电解液使用软化水和含量在≥99％以上的Na₂S0₄原料配制。

一个优选的实施例是，电极板电压为24V,电流密度为13A/dm²～18A/dm²。

一个优选的实施例是，电极板电压为24V,电流密度为18A/dm²。

一个优选的实施例是，电极板分为3组，分别是1个阳极组和2个阴极组，排列顺序为负-正-负，每组是由4块上电极板和4块下电极板组成；电器整流柜分出正负两个电极；正极组的上极板用铜排连接起来与整流柜的正极接通，正极组的下极板用铜排连接起来与整流柜的正极接通；负极组的上极板用铜排连接起来与整流柜的负极接通，负极组的下极板用铜排连接起来与整流柜的负极接通；上述3组的两端和组与阻之间均设有普通碳素钢带导向辊。

一个优选的实施例是，上述的阳极电极板外表面搪铅，搪铅层厚度4-6毫米。

一个优选的实施例是，普通碳素钢钢带传输装置电解单元前面设有破鳞单元，所述破鳞单元包括前张力辊组、破磷机、后张力辊组和钢丝刷辊组，前张力辊组和后张力辊组具有速度差产生足够的张力，使带钢产生一定的延伸率实现带钢氧化皮均匀破裂脱落同时矫正板型，钢带通过带钢破鳞机的四个弯曲辊盒和一个矫直辊盒，进行对带钢的反复弯曲和矫直，带钢进入钢丝刷辊组，钢丝刷辊组把已裂纹翘起的氧化铁皮刷落下来，再进入入口活套、入口导卫装置和入口沉没辊，进入电解槽。

一个优选的实施例是，上述的电解槽的中部位置设有中间刷辊组，主要作用是把前部分通过反应带钢表面出现一层附着物刷洗掉，并把电解后钢带进入电解槽后部，继续进行电解。

一个优选的实施例是，普通碳素钢钢带传输装置在电解槽的出口位置设有出口沉没辊、出口导卫装置和刷辊组，通过刷洗机组把所有电解后形成的带钢表面附着物彻底刷洗干净后再进入高压气流风干装置。

一个优选的实施例是，上述高压气流风干装置后面还包括张力辊组，张力辊组把成品钢带送到后部的切头剪处，把接头剪掉，送至卷取机上卷成钢卷。

一个优选的实施例是，上述的破鳞单元的前面还设有开卷机、引料机、切头剪、焊接平台；

一个优选的实施例是，上述电解槽内设有若干组电极板(根据产量的高低可添加或减少)，每组分3小组，每小组4对,每小组的电极板极性相同,每对分上下排列，钢带从每对电极间穿越；每组电极板极性排列为阴→阳→阴，左右极间距70mm,上下极间距150mm,电极板宽200mm。

电解槽是由槽体、槽盖、电解液、托辊、电极板五部分组成。槽体总长60米分前后两段，是用钢板焊接玻璃钢衬里或者用PP材料制作，槽盖是用玻璃钢制作用PP材料制作，电解液是用水和Na₂S0₄配制而成。电解液PH值7.1～8呈中性无毒。电解液温度为75～80℃，或在75～80℃之间，温度过低对电解除磷效果有影响(见电解液温度与除磷率关系曲线图)。其他条件都具备时，当电解液温度在40℃以下时电解液浓度达不到需要的浓度，钢带表面氧化铁皮基本无变化，除磷率达到10％左右。当温度继续上升到60℃，在这个上升过程中电解液浓度逐渐提高，电极反应有变化，除鳞效果有变化，除鳞率达到45％左右。当电解液温度继续上升到75—79℃，电极板有明显剧烈反应，除鳞率逐渐提高达到100％。当温度继续升高能有效提高除鳞速度，除鳞率100％不变。由此可见电解液的温度和除鳞效果关系的重要性。电解液的浓度用盐度计测量17％±1％，电解液的浓度与除鳞的关系非常重要(见电解液浓度与除磷率关系曲线图)。其他条件都具备时，当电解液浓度在10％以下时无明显除磷效果除鳞率在20％以下。电解液浓度增大到15％处理效果明显提高，除鳞率达到70％左右。当电解液浓度达到17％时除鳞效果达到最佳，除鳞率达到100％。当电解液浓度继续加大时，破鳞效果不再保持最佳状态，破鳞率开始下降。当电解液浓度达到20％时，已开始影响电解液的导电性能，影响除鳞效果，除鳞率降低到90％左右。如果电解液的浓度继续增大，除鳞效果继续下降。由此可见电解液浓度过大，电解液的导电性能降低，除磷效果下降。

托辊是用尼龙制成的轴、定距套和滚轮的组合体，当带钢松的时候有托辊托住带钢，防止带钢直接接触到电极板。电极板分为阳极电极板和阴极电极板其主材料都是用钢板压制成弓型，阳极电极板外表面搪铅，搪铅层厚度5毫米左右是电解过程的主要部件。槽内设有若干组电极板。例如每组分3组，每小组4对,每小组的电极板极性相同,每对分上下排列，钢带从每对电极间穿越。每组电极板极性排列为阴→阳→阴，左右极间距70mm,上下极间距150mm,电极板宽200mm，厚40mm，上下电极长度根据带钢宽度确定，供电源为4500A/24V直流电(根据钢带的规格不同供电源电流大小可调整)。带钢在电解槽内正确位置应在上极板和下极板的中间。带钢在电解槽内的电解液中受到电极板阴极和阳极的相互作用使氧化铁皮彻底脱落。

在电解槽前后两段的中间设置了一套中间刷辊组，主要作用是把前部分通过反应带钢表面出现一层附着物刷洗掉，如不刷洗掉影响导电性能，除磷效果降低。本机组由机架、电机、刷辊、喷淋系统组成，电机带动刷滚刷洗带钢，有喷淋系统把刷洗掉的附着物冲洗干净。通过中间刷洗机组把电解后钢带进入电解槽后部，继续进行电解。

通过电解槽后部电解后的钢带通过出口沉没辊把带钢导出电解槽，出口沉没辊是由大小2个自由辊、辊架、轴承座组成。大辊起到带钢从槽内到槽外的过渡作用，小辊是起支撑导向作用。

为了防止带钢出电解槽后再次跑偏，设置了一套出口导卫装置避免了带钢出口跑偏现象的发生。

通过出口导卫进入刷洗机组。刷洗机组和中间刷洗机组成部分完全相同。通过刷洗机组把所有电解后形成的带钢表面附着物彻底刷洗干净进入高压气流风干装置。

高压气流风干装置是由支架和高压气流风干器组成，它是用高压力的压缩空气通过高压气流风干器把带钢上的大部分水分吹干。然后进入烘箱。

烘箱外壳是采用薄钢板制作的，表面烤漆，工作室采用优质结构钢制作而成的，外壳与工作室之间填充硅酸铝纤维，底部和顶部均装有加热器，能快速把带钢表面水分烘干。然后进入出口活套。

出口活套主要用途也是储存钢带。为了保证生产的连续性，保证在卸料、剪切时有足够的空间储存带钢保证连续生产不停机。出口活套的组成和入口活套相同。

通过3#张力辊组把成品钢带送到后部的切头剪处，把接头剪掉。在卷取机上卷成钢卷。

卷取机的结构与开卷机结构基本相同，机体为焊接箱体结构,变频调速电机通过齿轮箱减速后驱动卷筒轴为卷取机提供主要动力。卷取机的卷筒轴是一根空心轴，通过两个轴承支撑在齿轮箱体上，卷筒轴通过四个端面上带斜度燕尾槽链接四块燕尾板，每块燕尾板带有径向斜滑槽可以实现径向涨缩，同时也形成了夹钳口。在卷筒轴的尾端链接有旋转油缸，油缸的活塞杆通过卷筒轴中心的拉杆驱动前段四棱轴轴向滑动带动燕尾板径向涨缩。这样就可以把带钢头加紧在夹钳口内开始卷取成品带钢。卷取机的底座在导轨上移动，由液压缸驱动来调整钢卷相对的中心位置，保证钢卷的边缘整齐。整个生产过程完成。

电解的原理：电解液采用Na₂SO₄和水溶液,温度为75～79℃,pH值为7.1～8,浓度用盐度计测量17％±1％，电极板电压为24V,电流密度为13-18A/cm2。电流密度越大，电化学反应越剧烈，电解时间越短,但大的电流密度，耗电量大，同时还会加大电极板的消耗。(见电流密度与除磷率关系曲线图)。

以宽度为355mm钢带为例，在开始阶段,当电流密度增加到8A/dm²时除鳞效果没有明显变化，除鳞率在20％左右。随着电流密度增加,除鳞效果明显提高,当电流密度达到到13A/dm²时,电极板反应剧烈除鳞率达到80％以上。电流密度继续加大到18A/dm²时电极板反更加应剧烈，除鳞率达到100％。由此可见电流密度对除鳞效果的关系非常重要。

Na₂S0₄具有性能稳定、水溶液呈中性、导电性能好。电解液的温度对电解速度有很大影响，温度越高，电解速度越快。但浓度过大，导电性能降低，破磷效果降低。带钢在充满Na₂S0₄溶液的电解槽内移动，槽内的电极板极性交替排列,在阴极区作为相对阳极，其表面的金属氧化物失去电子，脱离钢带表面,电解过程完成。

目前国家环保部对各地的环保要求越来越高。国家对环保要求越来越严，目前我国的钢铁生产企业受到了很大的影响，好多企业达不到环保要求使企业面临停产或者已停产。因为酸洗生产的严重污染，致使有的企业酸洗生产线停产。但钢板在冷轧前必须经过除鳞后才能进入冷轧。

对环境无污染，因Na₂S0₄具有性能稳定、无毒、水溶液呈中性、导电性能好、价格便宜、货源充足等特点。整个电解过程中电解液无消耗可连续使用，无废液排放，没有酸雾及酸水的排放。电解除鳞工艺技术的实施，从根本上消除了酸雾对人体及环境的危害,。

普通碳素钢带钢电解除鳞生产系统生产线装备顺序及作用如下：1.开卷机：由电机、减速机、涨缩筒组成，由电控系统控制开卷速度，为破鳞单元提供足够的初始张力。2.引料机：由伸缩板、打料头、1个胶辊和一台液压马达组成，起到把钢带卷的头部引送到切头剪相应位置和焊接平台处。3：切头剪，配有2个液压缸和2个剪刀片把钢卷中宽度不符合要求的头尾剪掉。4.焊接平台，由平台、2个液压缸和2个压板组成，把带材的头尾对中压紧进行焊接5.1#张力辊组：本张力辊组由2台电机、2台减速机2个张力辊和电控系统组成，和2#张力辊组互相配合，为破鳞机提供足够的张力。6.破鳞机：氧化铁皮的破碎程度直接影响电解除鳞效果的主要原因之一，为有效的破碎带钢表面氧化皮，并使带钢产生一定的拉伸弯曲变形，降低氧化铁皮的致密程度，本破鳞机是由4个弯曲辊盒、1个矫直辊盒、2个液压缸和3个升降机。能起到带钢氧化皮的均匀破裂松动和矫正板型的作用。7.2#张力辊组：本张力辊组配置和1#张力辊组一样。8.钢丝刷辊组：本刷辊组由1台电机、2个钢丝刷辊和两个支撑辊组成，能把经过破鳞机的钢带上面已裂纹翘起的氧化铁皮强制脱落下来，以免进入电解槽内污染电解液影响导电。9.入口活套：本装置是由活动辊架、机架、卷扬机组成。10.入口导卫装置：是起到防止钢带跑偏的作用。11：入口沉没辊，是由大小2个自由辊组成小辊是其支撑导向作用，大辊是把钢带压入电解槽的电解液中。12.电解槽：电解槽是由槽体、槽盖、电解液、托辊、电极板五部分组成，槽体总长60米，是用钢板焊接玻璃钢衬里，槽盖是用玻璃钢制作，电解液是用水和Na₂S0₄配制而成，托辊是用尼龙制成的防止带钢直接接触到电极板，电极板的主材料是钢板外面搪铅，是电解过程的主要部件。13.中间刷辊组：由机架、刷辊、电机组成，钢带在电解槽的前半部分经电解形成的附着物刷洗干净，提高除鳞速度。14.出口沉没辊：是由大小2个自由辊组成小辊是其支撑导向作用，大辊是把带钢从电解槽内到电解槽外的过渡作用。15.出口导卫装置：是防止带钢从电解槽出来后跑偏。16.刷洗机组：是由3个电机、6个刷滚、6个支撑辊和喷水系统组成，把电解后钢带上的固体附着物刷洗干净。17.高压气流风干装置：利用高压气流的作用，把带钢上大部分水分吹干，减少烘箱的耗电量。18.烘箱：是把带钢水分彻底烘干。19.出口活套：本装置是由活动辊架、机架、卷扬机组成。20.3#张力辊组：本张力辊组配置由2台电机、2台减速机、两个张力辊和电控系统组成，保证了电解槽内的张力和卷取机之间的张力。21.切头剪，是带钢接头和分卷时的剪切工具。22.夹送辊，是在带钢剪切时夹紧带钢和辅助卷取的作用。23.卷取机由变频调速电机、减速机涨缩筒和浮动底座组成，采用带张力卷取结构。为有效地控制钢卷塔形配备一套EPC随动装置，涨缩筒采用四扇形设计，带有钳口用于卷取较厚带钢。

普通碳素钢带钢电解除鳞生产系统的结构性能及生产过程如下：

首先热轧钢卷在开卷机上夹紧，开卷机布置在普碳钢带电解除鳞生产机组入口部分的最前端,入口段的带钢初始张力就是由开卷机与1#张力辊组共同创建的。开卷机机体为焊接箱体结构,变频调速电机通过齿轮箱减速后驱动卷筒轴为开卷机提供主动力。开卷机的卷筒轴是一根空心轴，通过两个轴承支撑在齿轮箱体上，卷筒轴通过四个端面上带斜度燕尾槽链接四块燕尾板，每块燕尾板带有径向斜滑槽可以实现径向涨缩，这就是涨缩筒。在卷筒轴的尾端链接有旋转油缸，油缸的活塞杆通过卷筒轴中心的拉杆驱动前段四棱轴轴向滑动带动燕尾板径向涨缩。这样就可以把钢卷涨紧在张缩筒上。开卷机的底座在导轨上移动，由液压缸驱动来调整钢卷相对的中心位置。

带钢开卷时有引料机的伸缩版来导向带钢头部的前进方向，伸缩板是由液压缸驱动的，根据钢卷的大小合理调整，如带钢较厚时可能产生钢带翘起导向不畅时，用打料头辅助导向，打料头是由液压缸驱动的。带钢在引料机的作用下把带钢头部送到切头剪位置。

切头剪剪掉不符合要求的头尾部分。切头剪，采用液压方式机架采用左右两个立柱，上面有横梁链接成一个整体，形成一个剪切框架，上刀台固定在框架上，上刀片固定在上刀台上使上刀片有一个固定位置，下刀片固定在下刀台上，下刀台通过导轨导向在液压缸的驱动下进行剪切。

带钢的头尾剪掉后在焊接平台处对中对齐，由两个液压缸驱动两个压板把带钢头尾部压紧固定在焊接平台上进行焊接。焊接要平整光滑,不平度≤1mm否则对后面的设备使用寿命有直接影响。

带钢焊接后进入破鳞单元，破鳞单元由①1#张力辊组、②破鳞机、③2#张力辊组组成的一个整体，具有破鳞和改善板型的作用，其原理是带钢通过弯曲单元借助于1#张力辊组和2#张力辊组的速度差产生足够的张力，使带钢产生一定的延伸率来实现带钢氧化皮均匀破裂脱落同时矫正板型。1#张力辊组、2#张力辊组都是由两个变频调速电机、两个减速机、两个外表面包胶的张力辊、4个轴承座和机架组成经过电控系统调整张力辊的转速，带钢缠绕在张力辊上由于摩擦来实现张力和延伸的。如不设前后张力辊组，带钢在经过破鳞机时不能紧贴在弯曲辊和矫直辊上，在反复弯曲过程中带钢产生不了张力和和一定的塑性变形，产生不了理想的破鳞和矫正板型的效果。破鳞机的四个弯曲辊盒和一个矫直辊盒通过导轨在液压缸和升降机的作用下进行对带钢的反复弯曲和矫直。上弯曲辊盒和下弯曲辊盒的压下量和压上量要适中，弯曲过大带钢内部组织结构变化影响带钢的质量。弯曲过小破鳞效果达不到理想的效果。破鳞单元对整条生产线是很重要的一个单元机组。带钢经过破鳞机表面的氧化铁皮一部分直接脱落，一部分已裂纹翘起，然后进入钢丝刷辊组。

破磷后带钢经过钢丝刷辊组把已裂纹翘起的氧化铁皮刷落下来。钢丝刷辊组是由一台电机、两个钢丝刷辊、两个自由状支撑辊和液压系统组成，钢丝刷辊是由一个钢丝刷辊和一个支撑辊组成，前后各两个上下方向相反，通过液压缸调整刚丝刷辊的上下位置。

入口活套主要用途是储存钢带。为了保证生产的连续性，需要使用活套进行储料，保证在上料、剪切焊接时有足够的带钢维持生产。入口活套主要由机架、活动辊架、卷扬机组成。机架的下部设有多个自由辊，活动辊架安装在机架、活动辊架、卷扬机组成。机架的下部设有多个自由辊，活动辊架安装在机架的上部，活动辊架上也设有多个自由辊。机架顶部设有滑轮，卷扬机通过钢丝绳和滑轮把活动辊架连接起来，控制活动辊架的高低。带钢依次缠绕在上下自由辊上，活动辊架的高低对储料量进行调节满足生产需求。

为了防止带钢在进入电解槽前跑偏，通过入口导卫装置，此装置设置了左右两边各两个立辊和调整机构，可调整带钢的左右位置，这样就避免了带钢的跑偏现象。经过入口导卫装置的带钢要进入电解槽。

带钢进入电解槽是由入口沉没辊把带钢压入电解槽内。入口沉没辊是由大小2个自由辊、辊架、轴承座组成，小辊是起支撑导向作用，大辊是把钢带压入电解槽内的电解液中。

为了进行举例说明，实施例中采用的是15、20、30、45或55号等普通碳素钢带钢，并不影响本发明关于对普通碳素钢的保护。

其他未详述之处本领域技术人员均可实施，特此说明。

其他说明：不锈钢带在除磷工艺中电解只是整个工艺的一部分，还要有硝酸、硫酸的酸洗工序才能完成整个除鳞过程。而普碳钢用盐酸直接可以把鳞片处理干净，以前人们对环保认识不够，没想到废酸对环境的污染有这么严重，所以没有普碳钢电解除磷工艺。在当今的环保形势下，必须用普碳钢电解除磷工艺替代陈旧的酸洗工艺。普碳钢钢带电解除磷工艺在电解除鳞过程中，没有酸雾、废酸以及酸水的排放，从根本上消除了对环境污染，实现了普碳钢带钢除鳞的“零排放”。从环境保护的角度考虑普碳钢电解除磷工艺占绝对的优势，不同时期生产考虑的侧重点不同，所以过去人们没有想到过普碳钢钢带用电解法除鳞。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.普通碳素钢带钢电解除鳞生产系统，其特征在于包括以下单元：

2.根据权利要求1所述的普通碳素钢带钢电解除鳞生产系统，其特征在于电解液的浓度用盐度计测量为17％±1％；电解液使用软化水和含量在≥99％以上的Na₂S0₄原料配制。

3.根据权利要求1所述普通碳素钢带钢电解除鳞生产系统，其特征在于电极板电压为24V,电流密度为13A/dm²～18A/dm²。

4.根据权利要求3所述普通碳素钢带钢电解除鳞生产系统，其特征在于电极板电压为24V,电流密度为18A/dm²。

5.根据权利要求1所述的普通碳素钢带钢电解除鳞生产系统，其特征在于：电极板分为3组，分别是1个阳极组和2个阴极组，排列顺序为负-正-负，每组是由4块上电极板和4块下电极板组成；电器整流柜分出正负两个电极；正极组的上极板用铜排连接起来与整流柜的正极接通，正极组的下极板用铜排连接起来与整流柜的正极接通；负极组的上极板用铜排连接起来与整流柜的负极接通，负极组的下极板用铜排连接起来与整流柜的负极接通；上述3组的两端和组与阻之间均设有普通碳素钢带导向辊。

6.根据权利要求1所述的普通碳素钢带电钢解除鳞生产系统，其特征在于阳极电极板外表面搪铅，搪铅层厚度4-6毫米。

7.根据权利要求1-6任一项所述的普通碳素钢带钢电解除鳞生产系统，其特征在于普通碳素钢钢带传输装置在电解单元前面设有破鳞单元，所述破鳞单元包括前张力辊组、破磷机、后张力辊组和钢丝刷辊组，前张力辊组和后张力辊组具有速度差产生足够的张力，使带钢产生一定的延伸率实现带钢氧化皮均匀破裂脱落同时矫正板型，钢带通过带钢破鳞机的四个弯曲辊盒和一个矫直辊盒，进行对带钢的反复弯曲和矫直，带钢进入钢丝刷辊组，钢丝刷辊组把已裂纹翘起的氧化铁皮刷落下来，再进入入口活套、入口导卫装置和入口沉没辊，进入电解槽。

8.根据权利要求7所述的普通碳素钢带钢电解除鳞生产系统，其特征在于在电解槽的中部位置设有中间刷辊组，主要作用是把前部分通过反应带钢表面出现一层附着物刷洗掉，并把电解后钢带进入电解槽后部，继续进行电解。

9.根据权利要求8所述的普通碳素钢带钢电解除鳞生产系统，其特征在于普通碳素钢钢带传输装置在电解槽的出口位置设有出口沉没辊、出口导卫装置和刷辊组，通过刷洗机组把所有电解后形成的带钢表面附着物彻底刷洗干净后再进入高压气流风干装置；在高压气流风干装置后面还包括张力辊组，张力辊组把成品钢带送到后部的切头剪处，把接头剪掉，送至卷取机上卷成钢卷。

10.根据权利要求9所述的普通碳素钢带钢电解除鳞生产系统，其特征在于在破鳞单元的前面还设有开卷机、引料机、切头剪、焊接平台；每组电极板极性排列为阴→阳→阴，左右极间距70mm,上下极间距150mm,电极板宽200mm。