CN114191852A - 一种冷轧带钢碱洗消泡系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种冷轧带钢碱洗消泡系统,包括在线槽体、碱液循环罐、超声破泡机构、热爆泡盒和负压泡沫流装置,在线槽体的碱液出口通过碱液输送管道与碱液循环罐的进液口连接,超声破泡机构连接于碱液输送管道上,热爆泡盒上设有泡沫入口,泡沫入口与碱液循环罐连接,热爆泡盒的出口通过泡沫引流管道与负压泡沫流装置连接,热爆泡盒内设有加热元件。该发明采用碱液循环罐、超声破泡机构、热爆泡盒和负压泡沫流装置,利用超声、加热、负压等多种物理方式结合实现低耗高效消泡,完全舍弃了向碱液中投加消泡剂的化学方法,达到绿色环保减排目的,同时不污染原碱液,可实现碱液的循环重复利用,适用于冷轧硅钢、连退及镀锌机组清洗工艺段泡沫的消除。
Description
技术领域
本发明属于冷轧带钢碱液清洗设备技术领域,具体涉及一种冷轧带钢碱洗消泡系统。
背景技术
带钢经冷轧后表面带有大量的残留物,主要为轧制油、铁粉以及松散杂质,这些油脂和残留铁粉混合在一起,必须通过清洗脱脂工序将其清除才能进入下道工序处理,因此,现有冷轧连退、镀锌、脱脂等机组均设有清洗工艺段。
然而在清洗工艺段,冷轧带钢在高速清洗过程中,碱液循环系统会产生大量泡沫,经常发生强碱性泡沫外溢现象,导致现场操作环境恶劣,甚至出现该区域的仪表元件被泡沫淹没损坏等事故,同时也导致碱液活性成分流失严重,清洗效率降低。
目前生产上多采用向碱液中投加消泡剂的方法进行消泡,如CN201266190Y等,这种方法不仅增加了生产成本,而且由于消泡剂不溶于或微溶于碱液,以一定大小的颗粒存在,因此会加速喷嘴堵塞,影响脱脂生产。此外,消泡剂中还含有机硅或聚醚类等难降解的有机机物,增加了废碱液的处理难度,带来环保排放压力。
CN204671944U公布了碱液喷淋消泡装置,使用循环泵将碱液循环罐中的碱液抽出,经油水分离装置去除碱液中的油分,通过布置在碱液循环罐顶部的喷管将碱液喷向泡沫,以此来控制罐中泡沫的高度。这种方法易于实施,消泡装置结构简单,但从喷管中喷出的碱液为粗大液流,而泡沫的直径较小,因此消泡效果不理想,另外还存在喷管堵塞等问题。
CN213596414U公布了一种冷轧带钢碱液消泡装置,采用蒸汽作为喷射介质,并通过泡沫感应装置和控制器来控制蒸汽管路上调节阀的开口程度来控制蒸汽的大小,实现对碱液循环罐里泡沫的自动控制,该消泡装置对于冷轧带钢持续性产生中,大量泡沫需要蒸汽持续性喷射,导致碱液浓度稀释严重,碱耗高且清洗质量无法保证。
CN204918781U公布了一种加热消泡装置,构造了一种安装在碱液循环罐侧面上的消泡箱和若干设置于箱体内的加热装置,通过管道与循环罐联通,实现泡沫的进入及碱液回流,其本质仍是蒸汽盘管加热,消泡效率低。
CN212854755U公布了一种具有超声波消泡功能的碱液罐,通过在罐体内设置超声波振动棒,通过超声波振动棒产生的超声波可有效地消除罐内泡沫,可减少碱液泡沫对设备的腐蚀。然而,针对碱液罐内的大量泡沫采用超声波振动棒难以有效去除泡沫。
因此,为解决带钢脱脂清洗的共性问题,有必要开发新的碱液消泡技术和消泡装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种冷轧带钢碱洗消泡系统,至少可以解决现有技术中存在的部分缺陷。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种冷轧带钢碱洗消泡系统,包括在线槽体、碱液循环罐、超声破泡机构、热爆泡盒和负压泡沫流装置,所述在线槽体的碱液出口通过碱液输送管道与所述碱液循环罐的进液口连接,所述超声破泡机构连接于碱液输送管道上,所述热爆泡盒上设有泡沫入口,所述泡沫入口与所述碱液循环罐连接,所述碱液循环罐为密闭结构,所述热爆泡盒的出口通过泡沫引流管道与负压泡沫流装置连接,所述热爆泡盒内设有加热元件。
进一步的,所述超声破泡机构包括回流过滤框、超声波振子和超声波驱动件,所述回流过滤框为密闭结构,所述回流过滤框连接于碱液输送管道上,所述超声波振子的振动端置于回流过滤框内,所述超声波驱动件与超声波振子电连接。
进一步的,所述碱液输送管道采用大口径管道。
进一步的,所述热爆泡盒布置于碱液循环罐顶部或碱液循环罐侧壁上部。
进一步的,所述热爆泡盒为横截面下大上小的锥形结构,所述泡沫入口位于热爆泡盒的底部,所述热爆泡盒的出口位于热爆泡盒的顶部,所述热爆泡盒内设置导流板。
进一步的,所述泡沫引流管道上靠近热爆泡盒一端设有测温探头,所述热爆泡盒内的加热元件的加热功率控制与所述测温探头联锁。
进一步的,所述泡沫引流管道上设有负压风机。
进一步的,所述碱液循环罐侧壁上部设有碱液溢流口,所述碱液溢流口通过溢流管连接至地坑,所述碱液溢流口采用U型水封或溢流管截止阀封闭。
进一步的,所述泡沫引流管道上设有泡沫量监测件,所述泡沫量监测件的泡沫量信号与所述超声破泡机构以及热爆泡盒的加热元件联锁。
进一步的,所述碱液循环罐的出液口通过碱液循环泵与在线槽体的进液口连接,所述超声破泡机构的启停控制与碱液循环泵联锁。
与现有技术相比,本发明的有益效果:
本发明提供的这种冷轧带钢碱洗消泡系统采用碱液循环罐、超声破泡机构、热爆泡盒和负压泡沫流装置,利用超声、加热、负压等多种物理方式结合实现低耗高效消泡,完全舍弃了向碱液中投加消泡剂的化学方法,达到绿色环保减排目的,同时不污染原碱液,可实现碱液的循环重复利用,适用于冷轧硅钢、连退及镀锌机组清洗工艺段泡沫的消除。
以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明冷轧带钢碱洗消泡系统的结构示意图。
附图标记说明:1、在线槽体;2、超声破泡机构;3、超声波振子;4、回流过滤框;5、碱液循环罐;6、热爆泡盒;7、泡沫引流管道;8、溢流管;9、地坑;10、调节阀;11、泡沫量监测件;12、负压风机;13、负压泡沫流装置;14、碱液循环泵。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征;在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
如图1所示,本实施例提供了一种冷轧带钢碱洗消泡系统,包括在线槽体1、碱液循环罐5、超声破泡机构2、热爆泡盒6和负压泡沫流装置13,所述在线槽体1的碱液出口通过碱液输送管道与所述碱液循环罐5的进液口连接,所述超声破泡机构2连接于碱液输送管道上,所述热爆泡盒6上设有泡沫入口,所述泡沫入口与所述碱液循环罐5连接,所述碱液循环罐5为密闭结构,具体在碱液循环罐5顶部采用带胶垫的盖板进行安装,实现碱液循环罐5的泡沫腔密闭,所述热爆泡盒6的出口通过泡沫引流管道7与负压泡沫流装置13连接,所述热爆泡盒6内设有加热元件。
在本实施例中,在线槽体1用于对冷轧带钢进行碱液清洗,清洗后的碱液通过在线槽体1的碱液出口经碱液输送管道流至碱液循环罐5内,而在此碱液输送过程中,由于碱液清洗过程中产生的泡沫可先经超声破泡机构2进行超声波消泡处理,从而减少进入碱液循环罐5内泡沫量;碱液循环罐5内的泡沫经泡沫入口进入到热爆泡盒6内,经热爆泡盒6内的加热元件进行加热,泡沫经加热后提高了其内气体压力,泡沫液膜迅速变薄而破裂;与此同时,热爆泡盒6的出口侧连接负压泡沫流装置13,一方面,通过负压的抽吸作用可将碱液循环罐5内的泡沫流引入热爆泡盒6内,另一方面,对于热爆泡盒6未处理的泡沫,经过加热后其内部气体压力升高,此时经负压的机械压力作用,从而加速泡沫的破裂,泡沫破裂后的内部气体流经负压泡沫流装置13处理后排出。本实施例利用超声、加热、负压等多种物理方式结合实现低耗高效消泡,完全舍弃了向碱液中投加消泡剂的化学方法,不污染原碱液,同时达到绿色环保减排目的。其中,本实施例中热爆泡盒6内的加热元件可采用电加热管、蒸汽加热管、过热水加热管或高温烟气加热管等方式对泡沫进行加热,其具体加热方式可根据实际生产场合所能提供的热源进行选择;而加热管在热爆泡盒6内的具体安装结构为现有常规技术,此处不再赘述。
一种具体的实施方式,所述超声破泡机构2包括回流过滤框4、超声波振子3和超声波驱动件(图中未示出),所述回流过滤框4为密闭结构,所述回流过滤框4连接于碱液输送管道上,所述超声波振子3的振动端置于回流过滤框4内,所述超声波驱动件与超声波振子3电连接。其中,超声波振子3采用可连续工作、防干烧的磁致伸缩结构超声波振子,通过焊接固定于回流过滤框4外壁。回流过滤框4对清洗冷轧带钢的碱液起到过滤的作用,并且在过滤过程中亦可对碱液中的泡沫进行初步消泡,与此同时,超声波驱动件驱动超声波振子3工作,通过超声波振子3产生的超声波对回流过滤框4内的碱液泡沫进行有效消除,减少进入碱液循环罐5内的泡沫量,从而降低对碱液循环罐5内泡沫处理量。优化的,所述碱液输送管道采用大口径管道。
对于热爆泡盒6的安装方式,如图1所示,所述热爆泡盒6可布置于碱液循环罐5顶部或碱液循环罐5侧壁上部,即热爆泡盒6的泡沫入口与碱液循环罐5的顶部或侧壁上部连接,这样便于碱液循环罐5上部外溢的泡沫顺利进入热爆泡盒6,同时泡沫破裂后的碱液顺利回流。
作为一种优化的实施方式,所述热爆泡盒6为横截面下大上小的锥形结构,所述泡沫入口位于热爆泡盒6的底部,所述热爆泡盒6的出口位于热爆泡盒6的顶部,通过对热爆泡盒6的这一结构设计,进一步提高了泡沫进入热爆泡盒6的速率,从而提高消泡效果和消泡效率。进一步的,可在所述热爆泡盒6内设置导流板。
优选的,在所述泡沫引流管道7上靠近热爆泡盒6一端设有测温探头(图中未标示),所述热爆泡盒6内的加热元件的加热功率控制与所述测温探头联锁,以控制热爆泡盒6的出口风温,避免热爆泡盒6内温度过高,气压过大影响负压消泡效果。进一步的,所述泡沫引流管道7上设有负压风机12。
进一步的,为了保证消泡效果,可在所述泡沫引流管道7上设置泡沫量监测件11,用于检测经超声、加热、负压等机械处理后泡沫余量,具体的,该泡沫量监测件11可以使用视窗、电导率探头、刻度标尺等手段;优选的,可将泡沫量监测件11检测的泡沫量信号与超声破泡机构2、热爆泡盒6内的加热元件联锁,以反馈调节消泡功率。
在优选的实施方式中,还可在所述碱液循环罐5侧壁上部设有碱液溢流口,所述碱液溢流口通过溢流管8连接至地坑9,以防止上述超声、加热、负压不能及时处理碱液清洗冷轧带钢产生的泡沫,而当碱液循环罐5内泡沫及时处理时,可将所述碱液溢流口采用U型水封或溢流管截止阀进行关闭。可选的,在溢流管8与泡沫引流管道7之间可通过管道连接,并在该管道上设置调节阀10,通过调节阀10的控制以实现对泡沫引流管道7的排空至地坑。
进一步的,对于碱液循环罐5内的碱液,由于经过回流过滤框4的过滤,其碱液可以循环重复利用,因而可将所述碱液循环罐5的出液口通过碱液循环泵14与在线槽体1的进液口连接,所述超声破泡机构2的启停控制与碱液循环泵14联锁。
综上所述,本发明提供的这种冷轧带钢碱洗消泡系统采用碱液循环罐、超声破泡机构、热爆泡盒和负压泡沫流装置,利用超声、加热、负压等多种物理方式结合实现低耗高效消泡,完全舍弃了向碱液中投加消泡剂的化学方法,达到绿色环保减排目的,同时不污染原碱液,可实现碱液的循环重复利用,适用于冷轧硅钢、连退及镀锌机组清洗工艺段泡沫的消除。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明,并不构成对本发明的保护范围的限制,凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种冷轧带钢碱洗消泡系统,其特征在于:包括在线槽体、碱液循环罐、超声破泡机构、热爆泡盒和负压泡沫流装置,所述在线槽体的碱液出口通过碱液输送管道与所述碱液循环罐的进液口连接,所述超声破泡机构连接于碱液输送管道上,所述热爆泡盒上设有泡沫入口,所述泡沫入口与所述碱液循环罐连接,所述碱液循环罐为密闭结构,所述热爆泡盒的出口通过泡沫引流管道与负压泡沫流装置连接,所述热爆泡盒内设有加热元件。
2.如权利要求1所述的一种冷轧带钢碱洗消泡系统,其特征在于:所述超声破泡机构包括回流过滤框、超声波振子和超声波驱动件,所述回流过滤框为密闭结构,所述回流过滤框连接于碱液输送管道上,所述超声波振子的振动端置于回流过滤框内,所述超声波驱动件与超声波振子电连接。
3.如权利要求1所述的一种冷轧带钢碱洗消泡系统,其特征在于:所述碱液输送管道采用大口径管道。
4.如权利要求1所述的一种冷轧带钢碱洗消泡系统,其特征在于:所述热爆泡盒布置于碱液循环罐顶部或碱液循环罐侧壁上部。
5.如权利要求1所述的一种冷轧带钢碱洗消泡系统,其特征在于:所述热爆泡盒为横截面下大上小的锥形结构,所述泡沫入口位于热爆泡盒的底部,所述热爆泡盒的出口位于热爆泡盒的顶部,所述热爆泡盒内设置导流板。
6.如权利要求1所述的一种冷轧带钢碱洗消泡系统,其特征在于:所述泡沫引流管道上靠近热爆泡盒一端设有测温探头,所述热爆泡盒内的加热元件的加热功率控制与所述测温探头联锁。
7.如权利要求1所述的一种冷轧带钢碱洗消泡系统,其特征在于:所述泡沫引流管道上设有负压风机。
8.如权利要求1所述的一种冷轧带钢碱洗消泡系统,其特征在于:所述碱液循环罐侧壁上部设有碱液溢流口,所述碱液溢流口通过溢流管连接至地坑,所述碱液溢流口采用U型水封或溢流管截止阀封闭。
9.如权利要求1所述的一种冷轧带钢碱洗消泡系统,其特征在于:所述泡沫引流管道上设有泡沫量监测件,所述泡沫量监测件的泡沫量信号与所述超声破泡机构以及热爆泡盒的加热元件联锁。
10.如权利要求1所述的一种冷轧带钢碱洗消泡系统,其特征在于:所述碱液循环罐的出液口通过碱液循环泵与在线槽体的进液口连接,所述超声破泡机构的启停控制与碱液循环泵联锁。
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