CN109807754A - 一种带钢表面除鳞方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种带钢表面除鳞方法及系统，所述带钢表面除鳞方法包括：破鳞处理、除鳞处理、第一干燥处理及酸洗处理，其中，采用的除鳞介质为磨料和水混合形成的砂浆，采用的酸洗溶液为浓度20g/L～200g/L的硝酸和浓度0.5g/L～50g/L的氢氟酸的混合溶液，酸洗溶液的温度为40℃～65℃，酸洗的时间为20S～60S；所述带钢表面除鳞系统按照带钢的运动方向依次设置：用于破鳞处理的破鳞机、用于除鳞处理的抛丸机、用于第一干燥处理的第一干燥单元及用于酸洗的酸槽；所述带钢表面除鳞方法及系统不仅无需硫酸酸洗，而且可降低所述酸洗溶液中硝酸和氢氟酸的浓度及酸洗时间，进而减少了废酸、废气等污染物产生，提高了除鳞效率，降低设备投入和运维成本。

Description

一种带钢表面除鳞方法及系统

技术领域

本发明涉及冶金工业领域，特别是涉及一种带钢表面除鳞方法及系统。

背景技术

在带钢热轧过程中，表面会形成一层致密的氧化层，这层氧化层通常被称之为“鳞”，在带钢轧制前需要进行除鳞处理。目前采用的除鳞工艺是：退火、破鳞、干式抛丸除鳞、硫酸酸洗、漂洗、混酸酸洗(HNO₃+HF)、漂洗以及干燥。干式抛丸除鳞会使带钢产生表面硬化，同时干式抛丸除鳞过程中会产生粉尘污染，影响所述带钢的表面质量；由于干式抛丸除鳞去除氧化层的能力不足，需要硫酸酸洗进一步去除氧化铁皮，才能进入混酸酸槽进行酸洗，洗掉氧化铬及其他合金元素氧化物，并提亮和钝化。硫酸酸液和混酸酸液浓度较高，容易产生酸雾及氮氧化物废气污染，不仅腐蚀设备、危害操作人员健康；而且酸洗线较长，也会增加厂房投入和设备投入成本；除此之外，废酸处理困难，污染环境。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种带钢表面除鳞方法及系统，用于解决现有技术中酸洗流程多、成本较高的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种带钢表面除鳞方法，包括：

步骤一，将经过退火的带钢送入破鳞机进行破鳞处理；

步骤二，将破鳞处理后的所述带钢送入抛丸机进行除鳞处理，所述抛丸机抛射的除鳞介质为水和磨料混合而成的砂浆；

步骤三，将所述带钢进行第一干燥处理；

步骤四，将进行第一干燥处理后的所述带钢送入酸槽进行酸洗处理，酸洗溶液中硝酸的浓度为20g/L～200g/L、氢氟酸浓度为0.5g/L～50g/L，所述酸洗溶液的温度为40℃～65℃，所述酸洗处理的时间为20S～60S。

进一步地，所述带钢表面除鳞方法还包括：

步骤五，将进行所述酸洗处理后的所述带钢进行刷洗和/或漂洗处理；

步骤六，将进行所述刷洗和/或漂洗处理后的带钢进行第二干燥处理。

进一步地，酸洗溶液中硝酸的浓度为70g/L～120g/L、氢氟酸浓度为2g/L～10g/L，所述酸洗溶液的温度为45℃～55℃，所述酸洗处理的时间为20S～40S。

进一步地，所述砂浆中磨料与水的质量比为0.3∶1～3∶1。

进一步地，所述磨料为钢丸和/或钢砂，所述磨料的直径为0.1mm～0.8mm。

本发明还提供一种带钢表面除鳞系统，包括：用于对带钢进行破鳞处理的破鳞机、用于对带钢进行除鳞处理的抛丸机、用于对带钢进行第一干燥处理的第一干燥单元以及用于对带钢进行酸洗处理的酸槽，按照所述带钢的运动方向依次设置所述破鳞机、所述抛丸机、所述第一干燥单元和所述酸槽。

进一步地，所述带钢表面除鳞系统还包括用于洗刷酸洗后带钢的刷洗段和/或漂洗段，按照所述带钢的运动方向，所述刷洗段和/或漂洗段设置在所述酸槽之后。

进一步地，所述带钢表面除鳞系统还包括用于对带钢进行第二干燥处理的第二干燥单元，按照所述带钢的运动方向，所述第二干燥单元设置在所述刷洗段和/或漂洗段之后。

进一步地，所述破鳞机为拉矫破鳞机或辊式矫直机。

进一步地，所述抛丸机中浆砂的抛射速度为30m/s～100m/s。

如上所述，本发明的一种带钢表面除鳞方法及系统，具有以下有益效果：

(1)本发明采用磨料和水的混合砂浆作为抛丸机除鳞介质，通过湿式抛丸机高速抛射打击带钢表面进行除鳞，无化学物质挥发、无粉尘污染；且相较于干式抛丸机，湿式抛丸机抛射速度低，减少带钢表面硬化、减少磨料的嵌入。

(2)免去硫酸酸洗工序，减少设备投资和运营成本。

(3)混酸酸洗采用低浓度的硝酸及氢氟酸，减少设备腐蚀及酸雾挥发，减少大气污染，并降低运营成本。

(4)缩短酸洗时间，可减少混酸酸槽数量，缩短机组长度，降低投资成本。

附图说明

图1显示为本发明实施例中带钢表面除鳞方法流程示意图。

图2显示为本发明实施例中带钢表面除鳞系统结构示意图。

图3显示为本发明实施例中去除200系不锈钢表面氧化物的效果图。

零件标号说明

1 带钢

2 开卷机

3 焊机；

4 退火炉；

5 破鳞机

6 抛丸机

7 挤干辊

8 风刀

9 烘干装置

10 酸槽

11 漂洗段

12 分切剪

14 第一带钢

15 第二带钢

16 第三带钢

17 第四带钢

18 第五带钢

19 第六带钢

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1至图3。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。本说明书所附图示所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

在对本发明实施例进行详细叙述之前，先对本发明的应用环境进行描述。发明人发现带钢的除鳞采用干式抛丸机进行除鳞操作，由于干式抛丸除鳞去除氧化层的能力不足，带钢表面的氧化层去除不彻底，需要硫酸酸洗进一步去除氧化铁皮，才能进入混酸酸槽进行酸洗，洗掉氧化铬及其他合金元素氧化物，并提亮、钝化；一方面，由于干式抛丸机中磨料抛射的速度相对较快，容易产生带钢表面的硬化，同时容易引起粉尘污染；另一方面，干式抛丸机除鳞能力有限，需要经过两次酸洗，即第一次酸洗采用硫酸酸洗进一步去除带钢表面氧化铁皮，第二次酸洗采用硝酸与氢氟酸的混酸酸洗，进而带钢表面才会提亮和钝化。为此，发明人提出了利用湿式抛丸机提高带钢表面氧化层去除效率，然后利用混酸酸洗去除带钢残留氧化层的除鳞方法，不仅防止了干式抛丸机除鳞产生的带钢表面硬化和粉尘污染，而且降低了酸洗中硝酸和氢氟酸酸液浓度，减免了设备腐蚀以及废酸、废气等污染物的产生。

图1显示为本发明实施例中带钢表面除鳞方法流程示意图，请参见图1，本发明提供一种带钢表面除鳞方法，钢卷经开卷机2开卷成带钢1，然后经过焊机3焊接以及退火炉4退火处理后，进行带钢表面除鳞，具体过程如下：

S1：带钢1经退火后，进入破鳞机5进行破鳞处理，即带钢1表面的氧化层经破鳞机进行破碎处理，有利于提高后续抛丸机除鳞、以及酸洗的效率，进而提高带钢1的除鳞效果；

S2：破鳞后的带钢1进入湿式抛丸机6进行抛丸除鳞处理，抛丸机6抛射的除鳞介质为水和磨料混合的砂浆。与干式抛丸机相比，采用湿式抛丸进行抛丸处理，除鳞效果显著、无粉尘污染，且带钢1表面的温升较小，带钢1表面处理均匀，不易产生表面硬化；

S3：将带钢1进行第一干燥处理，即带钢1经挤干辊7、风刀8或烘干装置9进行第一干燥处理，使带钢1表面干燥，挤干辊7数量根据水量大小、带钢1速度而定，优选地，选取风刀8或烘干装置9进行干燥，保证进入酸槽10的带钢1表面干燥；

S4：带钢1进入酸槽10进行酸洗处理，在酸槽10的酸洗溶液中，硝酸浓度为20g/L～200g/L、氢氟酸浓度为0.5g/L～50g/L，所述酸洗溶液的温度为40℃～65℃，带钢1的酸洗时间为20S～60S；优选地，在酸槽10酸洗溶液中，硝酸浓度为70g/L～120g/L，氢氟酸浓度为2g/L～10g/L，所述酸洗溶液的温度为45℃～55℃，带钢1的酸洗时间为20S～40S，此时附着在带钢1表面的氧化层被彻底去除；

S5：将完成酸洗后的带钢1进入刷洗段和/或漂洗段11进行刷洗和/或漂洗处理，在此将酸洗掉的带钢1表面氧化物清洗干净；

S6：将带钢1进行第二干燥处理，即带钢1经过挤干辊7、风刀8或烘干装置9进行第二干燥处理，使带钢1表面干燥，防止附着在带钢1表面的水分和空气结合，再次氧化带钢1，然后经过分切剪12将带钢1分割。

具体的，湿式抛丸机砂浆中磨料与水的质量比为0.3∶1～3∶1，即每升水含0.3kg～3kg的磨料，优选地，0.8∶1～2∶1；所述磨料为钢丸或钢砂，或者是钢丸与钢砂按一定比例配比的混合物，所述磨料的直径为0.1mm～0.8mm，优选地，0.2mm～0.4mm。

图2显示为本发明实施例中带钢表面除鳞系统结构示意图，按照所述带钢1的运动方向依次设置：

用于破鳞处理的破鳞机5、用于进行抛丸除鳞处理的湿式抛丸机6、用于第一干燥处理的第一干燥单元、用于酸洗处理的酸槽10、用于对带钢1进行刷洗和/或漂洗处理的刷洗段和/或漂洗段11、用于第二干燥处理的第二干燥单元。

所述第一干燥单元和所述第二干燥单元均包括若干个挤干辊7、风刀8或烘干装置9，通过挤干辊7将带钢1表面的水分去除，然后通过风刀8或者烘干装置9将带钢1表面残留的水分彻底烘干。

优选地，所述的破鳞机5可以是拉矫破鳞机或辊式矫直机，可有效地提高破鳞效率；进一步的，所述抛丸机6所用砂浆的抛射速度为30m/s～100m/s，优选地，35m/s～60m/s。

图3显示为本发明实施例中去除200系不锈钢的效果图，具体的，本实例中酸洗溶液采用的硝酸浓度为70g/L、氢氟酸浓度为2g/L，酸洗溶液的温度为50℃，带钢为200系不锈钢钢带。将完成湿式抛丸除鳞处理后的带钢送入酸槽，其中，14为未经过酸洗的第一带钢，15为经过酸洗10S的第二带钢，16为经过酸洗20S的第三带钢，17为经过酸洗30S的第三带钢，18为经过酸洗40S的第四带钢，19为经过酸洗60S的第五带钢。可以看到：在第一带钢14中，经过抛丸除鳞处理后，第一带钢14的氧化铁皮已经清除干净，但是仍残留有少量的氧化铬等合金氧化物；在第二带钢15中，进行了10S的酸洗，仍有微量的氧化物残留；在第三带钢16、第四带钢17、第五带钢18以及第六带钢19中，没有氧化物残留，即带钢经过20S或者20S以上的酸洗可以彻底去除带钢表面残留的氧化皮。

本发明所提供的带钢表面除鳞方法及系统较现有技术：省去了硫酸酸洗工艺段，进而缩短机组长度，降低设备投资和运营成本；所述酸洗溶液中，硝酸的浓度为现有技术中酸洗工艺的30％～50％，且氢氟酸浓度为现有技术中酸洗工艺的20％～50％，可以大大降低原料成本和设备运维成本，同时也减少酸洗溶液的酸雾及废气的产生、减少废酸处理量，有利于操作人员身体健康；酸洗时间为现有技术酸洗时间的35％～70％，可以减少酸槽长度，进一步地缩短机组长度，降低设备投资，或者，在酸槽长度相同条件下，可以提高酸洗速度。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种带钢表面除鳞方法，其特征在于，包括：

步骤一，将经过退火的带钢送入破鳞机进行破鳞处理；

步骤二，将破鳞处理后的所述带钢送入抛丸机进行除鳞处理，所述抛丸机抛射的除鳞介质为水和磨料混合而成的砂浆；

步骤三，将所述带钢进行第一干燥处理；

步骤四，将进行第一干燥处理后的所述带钢送入酸槽进行酸洗处理，酸洗溶液中硝酸的浓度为20g/L～200g/L、氢氟酸浓度为0.5g/L～50g/L，所述酸洗溶液的温度为40℃～65℃，所述酸洗处理的时间为20S～60S。

2.根据权利要求1所述的带钢表面除鳞方法，其特征在于：所述带钢表面除鳞方法还包括：步骤五，将进行所述酸洗处理后的所述带钢进行刷洗和/或漂洗处理；步骤六，将进行所述刷洗和/或漂洗处理后的带钢进行第二干燥处理。

3.根据权利要求1所述的带钢表面除鳞方法，其特征在于：所述酸洗溶液中硝酸的浓度为70g/L～120g/L、氢氟酸浓度为2g/L～10g/L，所述酸洗溶液的温度为45℃～55℃，所述酸洗处理的时间为20S～40S。

4.根据权利要求1所述的带钢表面除鳞方法，其特征在于：所述砂浆中磨料与水的质量比为0.3∶1～3∶1。

5.根据权利要求1所述的带钢表面除鳞方法，其特征在于：所述磨料为钢丸和/或钢砂，所述磨料的直径为0.1mm～0.8mm。

6.一种带钢表面除鳞系统，其特征在于，包括：用于对带钢进行破鳞处理的破鳞机、用于对带钢进行除鳞处理的抛丸机、用于对带钢进行第一干燥处理的第一干燥单元以及用于对带钢进行酸洗处理的酸槽，按照所述带钢的运动方向依次设置所述破鳞机、所述抛丸机、所述第一干燥单元和所述酸槽。

7.根据权利要求6所述的带钢表面除鳞系统，其特征在于：所述带钢表面除鳞系统还包括用于洗刷酸洗处理后带钢的刷洗段和/或漂洗段，按照所述带钢的运动方向，所述刷洗段和/或漂洗段设置在所述酸槽之后。

8.根据权利要求7所述的带钢表面除鳞系统，其特征在于：所述带钢表面除鳞系统还包括用于对带钢进行第二干燥处理的第二干燥单元，按照所述带钢的运动方向，所述第二干燥单元设置在所述刷洗段和/或漂洗段之后。

9.根据权利要求6所述的带钢表面除鳞系统，其特征在于：所述破鳞机为拉矫破鳞机或辊式矫直机。

10.根据权利要求6所述的带钢表面除鳞系统，其特征在于：所述抛丸机中浆砂的抛射速度为30m/s～100m/s。