CN110385302A - 带钢高效脱脂清洗装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带钢高效脱脂清洗装置及方法，其装置包括依次连接的超声碱洗槽、超声漂洗槽和喷淋槽，超声碱洗槽、超声漂洗槽和喷淋槽内部都设有用于传送带钢的夹送辊，所述超声碱洗槽的前段为碱液喷淋段，碱液喷淋段设置碱液喷淋头，所述超声碱洗槽的后段为超声清洗段，超声清洗段内部设有超声波振子，所述超声漂洗槽内部也设有超声波振子；所述超声波振子布置在带钢的上下方，或者布置在槽体侧壁，所述超声波振子与超声波发生器连接；所述喷淋槽内设有热水喷淋头，喷淋槽中的溢流水流入至超声漂洗槽中。本发明能显著提高带钢表面质量，解决了常规电解清洗工艺带来的高投资、高运行成本以及碱雾量大等问题。

Description

带钢高效脱脂清洗装置及方法

技术领域

本发明涉及带钢表面清洗技术领域，更具体地说，涉及一种带钢高效脱脂清洗装置及方法。

背景技术

带钢的表面质量是影响产品性能提升的关键因素之一。经过冷轧后的带钢表面附着轧制油、机油、粉尘、铁粉等，处理不干净会影响后续处理工艺，导致退火工序脱碳效果减弱，污染炉内气氛，甚至引起增碳现象，造成炉辊结瘤，最终导致带钢表面质量下降，带钢划伤。

冷轧带钢一般采用化学清洗+电解清洗+物理漂洗的组合方式，电解清洗具有清洗速度快、除油效果好的优点。但目前多采用的普通电流密度电解清洗装置为两套，存在电极板易腐蚀、更换频率快、能耗高、产生气泡多、碱雾量大等不足。电解脱脂槽在脱脂工艺中扮演重要角色，但也属于高固定投资成本(约60万/套)和高运行成本(250kwh/套)的设备，同时极板腐蚀现象严重，停机更换频率高。亟需开发取代电解的脱脂新工艺。

通过查阅相关专利，国内已有利用超声波强化精密带钢清洗的专利或专利申请技术。如CN104117510B公开了热水漂洗槽利用超声波漂洗硅钢的装置和方法。CN206240948U、CN201669281U公开了利用超声波强化带钢清洗的装置，但该专利将超声波振子布置在带钢的一面，实验结果显示，短时间的超声波接触下，声波穿透高速运行的带钢时能量衰减非常大，对带钢另一面几乎没有清洗效果，无法获得上下表面均清洁的带钢，因此，在清洗带钢表面的有效性以及实用性方面尚不能满足要求。CN206676826U清洗流程长、同样存在超声单面布置的不足，且所述生产线不适用于高张力大截面连续带钢的清洗。同样，CN206670203U清洗流程长，且采用难维护易堵塞管段的刷洗装置。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种带钢高效脱脂清洗装置及方法，降低了工艺成本，提高了带钢表面脱脂清洗质量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种带钢高效脱脂清洗装置，包括依次连接的超声碱洗槽、超声漂洗槽和喷淋槽，超声碱洗槽、超声漂洗槽和喷淋槽内部都设有用于传送带钢的夹送辊，所述超声碱洗槽的前段为碱液喷淋段，碱液喷淋段设置碱液喷淋头，所述超声碱洗槽的后段为超声清洗段，超声清洗段内部设有超声波振子，所述超声漂洗槽内部也设有超声波振子；所述超声波振子布置在带钢的上下方，或者布置在槽体侧壁，所述超声波振子与超声波发生器连接；所述喷淋槽内设有热水喷淋头，喷淋槽中的溢流水流入至超声漂洗槽中。

上述方案中，所述超声波振子通过支架悬挂在超声碱洗槽和超声漂洗槽的槽体内。

上述方案中，所述支架还与螺杆联轴器连接，通过螺杆联轴器调节支架的位置。

上述方案中，所述超声波振子材质为不锈钢、钛合金或陶瓷，超声波振子表面涂覆聚四氟乙烯或镀钽。

上述方案中，所述超声碱洗槽和超声漂洗槽内都设有液位计，所述超声波发生器与所述液位计连接。

上述方案中，所述碱液喷淋段和超声清洗段的侧壁底部向中间倾斜，碱液喷淋段和超声清洗段的底部设有排污口。

上述方案中，所述超声漂洗槽的侧壁底部向中间倾斜，超声漂洗槽的底部设有排污口。

上述方案中，所述超声碱洗槽和超声漂洗槽内设有转向辊。

本发明还提供了一种利用所述的带钢高效脱脂清洗装置的带钢脱脂清洗方法，包括以下步骤：

S1、在超声碱洗槽内注入清洗液，清洗液温度为40-80℃，清洗液中含有以下组分，以质量百分比计为：1-3％NaOH、0.1-0.5％Na2SiO3及0.01-0.5％复配表面活性剂，余量为水；

S2、开启超声波发生器，带钢经过碱液喷淋段和超声清洗段完成清洗后，进入超声漂洗槽中进行漂洗；

S3、步骤S2中的经漂洗的带钢送入喷淋槽，热水喷淋头喷出温度为70-80℃的热水。

实施本发明的带钢高效脱脂清洗装置及方法，具有以下有益效果：

1、本发明带钢在夹送辊作用下经过超声碱洗槽的碱液喷淋段，在高压碱液的喷射剪切力作用下实现带钢表面的润湿和油膜的撕裂，随后在超声清洗段完成超声高效脱脂，在超声漂洗槽完成油脂和碱液的置换脱除，最终在热水喷淋槽完成带钢的最终清洁。

2、本发明适用于不同厚度、运行速度带钢的工业化连续清洗；首次取消了高投资、高能耗、大碱雾量的电解脱脂工艺和易脱毛、难维护的刷洗/擦洗装置，显著降低机组能耗及机组维护周期、成本，最终降低清洗工艺吨钢成本和环保压力，获得上下表面均光洁的带钢。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明带钢高效脱脂清洗装置的示意图；

图2是超声碱洗槽的运行系统示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

如图1-2所示，本发明带钢高效脱脂清洗装置包括依次连接的超声碱洗槽5、超声漂洗槽7、喷淋槽8、碱液循环罐和脱盐水罐，碱液循环罐与超声碱洗槽5连接，脱盐水罐与喷淋槽8连接。超声漂洗槽7不单独设立循环罐，漂洗液来自于最后喷淋槽8的溢流水，简化清洗流程，降低水耗。

超声碱洗槽5、超声漂洗槽7和喷淋槽8内部都设有用于传送带钢6的夹送辊1，超声碱洗槽5和超声漂洗槽7内还设有转向辊3，通过转向辊3和夹送辊1可以实现带钢6的传输。喷淋槽8内设有热水喷淋头9，喷淋槽8中的溢流水流入至超声漂洗槽7中。

超声碱洗槽5的前段为碱液喷淋段，碱液喷淋段设置碱液喷淋头2，超声碱洗槽5的后段为超声清洗段，超声清洗段内部设有超声波振子4，超声漂洗槽7内部也设有超声波振子4，超声波振子4布置在带钢6的上下方，或者布置在槽体侧壁，超声波振子4与超声波发生器连接。超声波振子4通过支架悬挂在超声碱洗槽5和超声漂洗槽7的槽体内，支架还与螺杆联轴器连接，通过螺杆联轴器可以调节支架的位置。

超声波振子4材质为不锈钢、钛合金或陶瓷，超声波振子4表面涂覆聚四氟乙烯或镀钽，防腐蚀性能强。

超声碱洗槽5和超声漂洗槽7内都设有液位计，超声波发生器与液位计连接，实现低液位连锁保护，防止超声波发生器干烧。

碱液喷淋段和超声清洗段的侧壁底部向中间倾斜，呈V型，碱液喷淋段和超声清洗段的底部设有排污口。超声漂洗槽7的侧壁底部向中间倾斜，呈V型，超声漂洗槽7的底部设有排污口。V型槽排污方便，料液相对清洁。

本发明还提供了一种利用上述带钢高效脱脂清洗装置的带钢脱脂清洗方法，包括以下步骤：

S1、在超声碱洗槽内注入清洗液，清洗液温度为40-80℃，清洗液中含有以下组分，以质量百分比计为：1-3％NaOH、0.1-0.5％Na₂SiO₃及0.01-0.5％复配表面活性剂，余量为水；复配表面活性剂可以选用脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠AES、烷基酚聚氧乙烯醚OP-10或脂肪酸甲酯磺酸盐MES。

S2、开启超声波发生器，带钢经过碱液喷淋段和超声清洗段完成清洗后，进入超声漂洗槽中进行漂洗；

S3、步骤S2中的经漂洗的带钢送入喷淋槽，热水喷淋头喷出温度为70-80℃的热水。

该工艺各实施例的参数如表1所示

表1各实施例实施参数

实施例	添加剂浓度(％)	NaOH浓度(％)	碱洗温度	热水温度	清洗效果
						1	0.01	1	40	70	良好
2	0.25	3	65	70	良好
						3	0.5	2	80	80	良好

针对机组生产0.2mm带钢，宽度1200mm，速度120mpm，按照本发明的清洗工艺流程，完成清洗过程，表面清洁度良好，和常规电解脱脂清洗机组对比结果如表2所示。

表2本发明和常规电解脱脂清洗机组清洗方法及效果对比

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (9)

1.一种带钢高效脱脂清洗装置，其特征在于，包括依次连接的超声碱洗槽、超声漂洗槽和喷淋槽，超声碱洗槽、超声漂洗槽和喷淋槽内部都设有用于传送带钢的夹送辊，所述超声碱洗槽的前段为碱液喷淋段，碱液喷淋段设置碱液喷淋头，所述超声碱洗槽的后段为超声清洗段，超声清洗段内部设有超声波振子，所述超声漂洗槽内部也设有超声波振子；所述超声波振子布置在带钢的上下方，或者布置在槽体侧壁，所述超声波振子与超声波发生器连接；所述喷淋槽内设有热水喷淋头，喷淋槽中的溢流水流入至超声漂洗槽中。

2.根据权利要求1所述的带钢高效脱脂清洗装置，其特征在于，所述超声波振子通过支架悬挂在超声碱洗槽和超声漂洗槽的槽体内。

3.根据权利要求2所述的带钢高效脱脂清洗装置，其特征在于，所述支架还与螺杆联轴器连接，通过螺杆联轴器调节支架的位置。

4.根据权利要求1所述的带钢高效脱脂清洗装置，其特征在于，所述超声波振子材质为不锈钢、钛合金或陶瓷，超声波振子表面涂覆聚四氟乙烯或镀钽。

5.根据权利要求1所述的带钢高效脱脂清洗装置，其特征在于，所述超声碱洗槽和超声漂洗槽内都设有液位计，所述超声波发生器与所述液位计连接。

6.根据权利要求1所述的带钢高效脱脂清洗装置，其特征在于，所述碱液喷淋段和超声清洗段的侧壁底部向中间倾斜，碱液喷淋段和超声清洗段的底部设有排污口。

7.根据权利要求1所述的带钢高效脱脂清洗装置，其特征在于，所述超声漂洗槽的侧壁底部向中间倾斜，超声漂洗槽的底部设有排污口。

8.根据权利要求1所述的带钢高效脱脂清洗装置，其特征在于，所述超声碱洗槽和超声漂洗槽内设有转向辊。

9.一种利用权利要求1所述的带钢高效脱脂清洗装置的带钢脱脂清洗方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在超声碱洗槽内注入清洗液，清洗液温度为40-80℃，清洗液中含有以下组分，以质量百分比计为：1-3％NaOH、0.1-0.5％Na₂SiO₃及0.01-0.5％复配表面活性剂，余量为水；

S2、开启超声波发生器，带钢经过碱液喷淋段和超声清洗段完成清洗后，进入超声漂洗槽中进行漂洗；

S3、步骤S2中的经漂洗的带钢送入喷淋槽，热水喷淋头喷出温度为70-80℃的热水。