CN116815092A - 一种基于氧化铁皮还原的热轧带钢免酸洗热镀锌方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于氧化铁皮还原的热轧带钢免酸洗热镀锌方法，涉及热轧带钢技术领域。该基于氧化铁皮还原的热轧带钢免酸洗热镀锌方法，具体包括以下步骤：S1.入料对中；S2.感应加热；S3.改型去渣；S4.破鳞除尘；S5.除鳞粗刷；S6.最终成品。本发明将感应加热、破鳞、刷辊、EPS技术综合起来，共同作用优势互补，感应加热装置的使用，将破鳞机等除鳞装置后设置清洁辊代替喷水，保证带钢温度并避免氧化铁皮散落在空气中，利用此产线处理热轧带钢表面氧化铁皮有免除酸液使用、适用更多钢种、生产效率高、产品质量优良优点，既提高生产效率，又保证产品质量。
Description
技术领域
本发明涉及热轧带钢技术领域，具体为一种基于氧化铁皮还原的热轧带钢免酸洗热镀锌方法。
背景技术
热轧钢卷或钢板表面冷却过程会形成一层氧化铁皮结构，该结构分三部分，由外到内依次是，相对致密红色铁皮，化学组成为Fe2O3；光滑无裂纹的黑色铁皮，化学组成为Fe3O4，比较致密且不易破坏；最里层是质地松软蓝灰色铁皮，外力作用下易碎易剥落的FeO，与基体相接触，如附图2所示。传统的冷轧产品的生产工艺为：热轧+酸洗+冷轧+退火(涂镀)+平整。对于这种工艺而言，在冷轧之前，需要通过酸洗的方法去除带钢表面的氧化铁皮。如果不经过酸洗直接进行冷轧，那么带钢表面的氧化铁皮特别容易在轧制过程中脱落，这样不仅使得资源浪费，而且严重影响钢板表面质量，甚至造成冷轧工序轧辊表面剥落、硌伤，使后续冷轧工序无法进行。与此同时，氧化铁皮在酸洗过程中也会出现各种问题，首先是环保问题：酸洗过程中会产生的大量的废酸、残渣以及清洗液，不但处理费用高，而且对自然环境有严重的污染问题，并且危害操作人员的身体健康；其次，在酸洗过程中会出现欠酸洗以及过酸洗问题，也会影响带钢的表面质量。
传统免酸洗技术有光滑清洁表面技术(SCS)和表面生态酸洗技术(EPS)。但SCS技术存在一定的局限性，不适用于冷轧、深冲等加工，由于研磨速率较慢不能适用于连续热镀锌生产，优点是带钢表面粗糙度良好；同样EPS技术优点是成品几乎不受钢种及规格限制，都可以较好的去除氧化层中的FeO层，但同时存在两个主要问题，一是EPS免酸洗技术的工艺段速度有待提高，二是成品带钢表面粗糙度较大，达到Ra3.0μm，很难再达到较小粗糙度。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于氧化铁皮还原的热轧带钢免酸洗热镀锌方法，解决了EPS免酸洗技术的工艺段速度有待提高和成品带钢表面粗糙度较大，达到Ra3.0μm，很难再达到较小粗糙度的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于氧化铁皮还原的热轧带钢免酸洗热镀锌方法，具体包括以下步骤：
S1.入料对中
带钢从开卷机进行开卷并建立张力，经过反弯辊，进行初步除鳞，然后经过对中装置，通过立导辊的导向作用使钢带按机组中心对中；
S2.感应加热
带钢经过感应加热装置，对来料带钢进行感应加热，使其在经过破鳞机时保持在一定温度；
S3.改型去渣
经过多辊矫直机，改善带钢头部以及尾部板形，然后经过一号清洁辊，用于清扫矫直机剥落的带钢表面氧化铁残渣，然后经过入口双切剪，用于剪切超差及受损的钢卷头部和尾部；
S4.破鳞除尘
经过破鳞机，由于感应加热装置的存在，使得带钢经过破鳞机时温度较高，从而使得带钢基体韧性较大，所以可以设置较大的压下量，将带钢大幅度反复弯折，更大程度上破坏钢带表面的氧化铁皮，使带钢表面Fe2O3层和致密的Fe3O4层氧化铁皮变得稀松剥落，此时破鳞机处会产生大量粉尘，所以破鳞机内部设置一号吸尘设备；
S5.除鳞粗刷
经过二号清洁辊，用于清扫破鳞机剥落后带钢表面氧化铁剩余残渣，然后经过矫平机，用于矫直带钢，并具备机械除鳞功能，然后经过三号清洁辊，用于清扫矫平机后带钢表面氧化铁残渣，然后经过粗刷辊箱，可以根据来料厚度，通过上下自动调节粗刷辊，从而洗刷掉破鳞后带钢表面剩余的Fe2O3层和Fe3O4层，同时会刷掉部分FeO层，同样粗刷箱内配置二号吸尘设备，避免氧化铁皮散落在空气中保证产线的清洁；
S6.最终成品
经过四号清洁辊，用于清扫粗刷辊后带钢表面氧化铁残渣，然后经过EPS设备，此时采用磨料对带钢上下表面进行喷射，基本完全去除粗刷后带钢表面剩余的FeO层氧化铁皮，但此时带钢表面粗糙度较差，然后经过精刷辊箱，根据来料厚度，通过上下自动调节精刷辊，洗刷掉EPS设备后带钢表面残余氧化物，保证带钢表面无氧化铁皮残留，然后经过涂油机，保证带钢各项参数指标正常，最后经过卷取机，卷取带钢，同时起到建张的作用。
优选的，所述步骤S6中经过涂油机后还需经过侧导对中装置和出口转向夹送辊及穿带导板最近进入卷取机，所述步骤S6中经过涂油机前还需要进行出口人工检查台、纠偏夹送辊、侧导对中装置、切尾分断剪、废料收集小车、剪后摆动导板台、双夹送辊的处理。
优选的，所述步骤S1中在反弯辊进入对中装置之前需通过入口转向夹送入辊及铲头导板调整后再进入中装置。
优选的，所述步骤S3中物料通过双切剪进入破鳞机前还需通过剪后摆动导板台和弯带头装置调整后再进入破鳞机。
优选的，所述步骤S4中物料通过三号清洁辊清洁后还需要通过入口导板和对中装置的再次对中进入粗刷辊箱。
优选的，所述EPS设备内设有两组多个喷口。
(三)有益效果
本发明提供了一种基于氧化铁皮还原的热轧带钢免酸洗热镀锌方法。具备以下有益效果：
本发明提供了一种基于氧化铁皮还原的热轧带钢免酸洗热镀锌方法，本发明使得热轧成品带钢表面氧化铁皮不需要酸洗就可以去除，大大提高了对环境的保护，同时改变了原有EPS技术只能生产普通钢、效率低、粗糙度不达标的缺陷，本发明所述产线既可以生产Q235等普通钢，又可以生产HC780等高强钢，并且因为感应加热和刷辊的使用，使得生产速度大大提高，由普通的20-40m/min可以提高到70-90m/min，同时保证了带钢表面粗糙度，整体提高了产品质量和生产效率。
本发明提供了一种基于氧化铁皮还原的热轧带钢免酸洗热镀锌方法，本发明能够更加环保高效高质量的处理热轧带钢表面氧化铁皮，其核心技术为将感应加热、破鳞、刷辊、EPS技术综合起来，共同作用优势互补，感应加热装置的使用，将破鳞机等除鳞装置后设置清洁辊代替喷水，保证带钢温度并避免氧化铁皮散落在空气中，利用此产线处理热轧带钢表面氧化铁皮有免除酸液使用、适用更多钢种、生产效率高、产品质量优良优点。
附图说明
图1为本发明热轧成品带钢表面氧化铁皮示意图；
图2为本发明热轧带钢绿色高效免酸洗技术(GEPF)产线设备示意图。
其中，1、开卷机；2、反弯辊；3、对中装置；4、感应加热装置；5、多辊矫直机；6、一号清洁辊；7、双切剪；8、破鳞机；9、一号吸尘设备；10、二号清洁辊；11、矫平机；12、三号清洁辊；13、粗刷辊箱；14、二号吸尘设备；15、四号清洁辊；16、EPS设备；17、喷口；18、精刷辊箱；19、涂油机；20、卷取机。
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他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
如图1-2所示，本发明实施例提供一种基于氧化铁皮还原的热轧带钢免酸洗热镀锌方法，具体包括以下步骤：
S1.入料对中
带钢从开卷机1进行开卷并建立张力，经过反弯辊2，进行初步除鳞，同时避免薄规格带钢的横折纹，然后经过对中装置3，通过立导辊的导向作用使钢带按机组中心对中，保证带钢稳定运行；
S2.感应加热
带钢经过感应加热装置4，对来料带钢进行感应加热，使其在经过破鳞机8时保持在一定温度，从而使铁基体有较大韧性，便于加大破鳞工艺的压下量设置，提高破鳞程度；
S3.改型去渣
经过多辊矫直机5，改善带钢头部以及尾部板形，同时有初步去除带钢表层氧化铁皮的功能，然后经过一号清洁辊6，用于清扫矫直机剥落的带钢表面氧化铁残渣，然后经过入口双切剪7，用于剪切超差及受损的钢卷头部和尾部，便于穿带和缝合；
S4.破鳞除尘
经过破鳞机8，由于感应加热装置4的存在，使得带钢经过破鳞机8时温度较高，从而使得带钢基体韧性较大，所以可以设置较大的压下量，将带钢大幅度反复弯折，更大程度上破坏钢带表面的氧化铁皮，使带钢表面Fe2O3层和致密的Fe3O4层氧化铁皮变得稀松剥落，有利于后序装置的除鳞，提高产线效率，此时破鳞机8处会产生大量粉尘，所以破鳞机8内部设置一号吸尘设备9，避免氧化铁皮散落在空气中，保证产线的清洁；
S5.除鳞粗刷
经过二号清洁辊10，用于清扫破鳞机8剥落后带钢表面氧化铁剩余残渣，然后经过矫平机11，用于矫直带钢，并具备机械除鳞功能，然后经过三号清洁辊12，用于清扫矫平机11后带钢表面氧化铁残渣，然后经过粗刷辊箱13，可以根据来料厚度，通过上下自动调节粗刷辊，从而洗刷掉破鳞后带钢表面剩余的Fe2O3层和Fe3O4层，同时会刷掉部分FeO层，同样粗刷箱内配置二号吸尘设备14，避免氧化铁皮散落在空气中保证产线的清洁；
S6.最终成品
经过四号清洁辊15，用于清扫粗刷辊后带钢表面氧化铁残渣，然后经过EPS设备16，此时采用磨料对带钢上下表面进行喷射，基本完全去除粗刷后带钢表面剩余的FeO层氧化铁皮，但此时带钢表面粗糙度较差，然后经过精刷辊箱18，根据来料厚度，通过上下自动调节精刷辊，洗刷掉EPS设备16后带钢表面残余氧化物，保证带钢表面无氧化铁皮残留，同时保证成品带钢表面粗糙度满足用户要求，然后经过涂油机19，保证带钢各项参数指标正常，最后经过卷取机20，卷取带钢，同时起到建张的作用。
步骤S6中经过涂油机19后还需经过侧导对中装置和出口转向夹送辊及穿带导板最近进入卷取机20，步骤S6中经过涂油机19前还需要进行出口人工检查台、纠偏夹送辊、侧导对中装置、切尾分断剪、废料收集小车、剪后摆动导板台、双夹送辊的处理。
步骤S1中在反弯辊2进入对中装置3之前需通过入口转向夹送入辊及铲头导板调整后再进入中装置3。步骤S3中物料通过双切剪7进入破鳞机8前还需通过剪后摆动导板台和弯带头装置调整后再进入破鳞机8。
步骤S4中物料通过三号清洁辊12清洁后还需要通过入口导板和对中装置3的再次对中进入粗刷辊箱13。EPS设备内设有两组多个喷口17。
上述方法机构中，感应加热装置4、多辊矫直机5、破鳞机8、矫平机11、SCS粗刷辊(粗刷辊箱13)、EPS设备16、SCS精刷辊(精刷辊箱18)及其附件在绿色高效免酸洗技术GEPF机组中起主要作用，其他设备在酸洗机组中普遍存在，设备布置示意图如附图1所示，图中设备功能为：
开卷机1：当钢卷由上卷小车送入卷筒后，首先卷筒胀开，撑紧钢卷。然后在开卷铲刀作用下打开钢卷，同其他设备一起完成开卷、喂料工序，将钢卷送入转向夹送辊。并在机组正常工作时产生一定的后张力；
反弯辊2：反弯辊主要是避免薄规格带钢的横折纹，另外可以起到除鳞的作用。全线建张时投入，开卷机甩尾前自动打开；
对中装置4：通过立导辊的导向作用使钢带按机组中心对中，保证带钢稳定运行；
感应加热装置4：对来料带钢进行感应加热，使其在经过破磷机时保持在一定温度，从而使铁基体有较大韧性，便于加大破磷工艺的压下量设置，提高破磷程度；
多辊矫直机5：矫直机5用于改善带钢头部以及尾部板形，便于穿带和甩尾；
一号清洁辊6：设置清洁辊一对，清扫矫直机剥落的带钢表面氧化铁残渣；
入口双切剪7：用于剪切超差及受损的钢卷头部和尾部，便于穿带和缝合。
剪机入口设有辅助夹送辊；
破鳞机8：通过带钢反复弯曲，破坏钢带表面的氧化铁皮，进而提高EPS的速度。破鳞拉矫机内设吸尘设备，避免氧化铁皮散落在空气中；
二号清洁辊10：设置清洁辊一对，清扫破磷机剥落后带钢表面氧化铁剩余残渣；
矫平机11：用于矫直带钢、机械除鳞，提高EPS运行速度。设置一套换辊装置，位于矫直机操作侧，用于更换矫直辊组；
三号清洁辊12：用于清扫矫平机后带钢表面氧化铁残渣；
SCS粗刷辊：根据来料厚度，通过上下自动调节粗刷辊，由粗刷辊洗刷掉破磷后带钢表面的Fe2O3层和Fe3O4层，仅留下FeO层；粗刷箱内设吸尘设备，避免氧化铁皮散落在空气中；
四号清洁辊15：用于清扫粗刷辊后带钢表面氧化铁残渣；
EPS设备16：采用磨料(钢砂和水的混合物)对带钢上下表面进行喷射去除粗刷后带钢表面剩余的氧化铁皮FeO；主要包括涡轮机系统、涡轮机室水槽系统、旋转分离器、过滤系统总装、高压清洗装置、尾部吹干装置等；
SCS精刷辊箱18：根据来料厚度，通过上下自动调节精刷辊，由精刷辊洗刷掉EPS装置后带钢表面剩余氧化物，并保证成品带钢表面粗糙度；
静电涂油机19：在带钢的上下表面涂敷一层微薄的防锈油；
卷取20机：与入口设备建张，卷取带钢。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种基于氧化铁皮还原的热轧带钢免酸洗热镀锌方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
S1.入料对中
带钢从开卷机(1)进行开卷并建立张力，经过反弯辊(2)，进行初步除鳞，然后经过对中装置(3)，通过立导辊的导向作用使钢带按机组中心对中；
S2.感应加热
带钢经过感应加热装置(4)，对来料带钢进行感应加热，使其在经过破鳞机(8)时保持在一定温度；
S3.改型去渣
经过多辊矫直机(5)，改善带钢头部以及尾部板形，然后经过一号清洁辊(6)，用于清扫矫直机剥落的带钢表面氧化铁残渣，然后经过入口双切剪(7)，用于剪切超差及受损的钢卷头部和尾部；
S4.破鳞除尘
经过破鳞机(8)，由于感应加热装置(4)的存在，使得带钢经过破鳞机(8)时温度较高，从而使得带钢基体韧性较大，所以可以设置较大的压下量，将带钢大幅度反复弯折，更大程度上破坏钢带表面的氧化铁皮，使带钢表面Fe2O3层和致密的Fe3O4层氧化铁皮变得稀松剥落，此时破鳞机(8)处会产生大量粉尘，所以破鳞机(8)内部设置一号吸尘设备(9)；
S5.除鳞粗刷
经过二号清洁辊(10)，用于清扫破鳞机(8)剥落后带钢表面氧化铁剩余残渣，然后经过矫平机(11)，用于矫直带钢，并具备机械除鳞功能，然后经过三号清洁辊(12)，用于清扫矫平机(11)后带钢表面氧化铁残渣，然后经过粗刷辊箱(13)，可以根据来料厚度，通过上下自动调节粗刷辊，从而洗刷掉破鳞后带钢表面剩余的Fe2O3层和Fe3O4层，同时会刷掉部分FeO层，同样粗刷箱内配置二号吸尘设备(14)，避免氧化铁皮散落在空气中保证产线的清洁；
S6.最终成品
经过四号清洁辊(15)，用于清扫粗刷辊后带钢表面氧化铁残渣，然后经过EPS设备(16)，此时采用磨料对带钢上下表面进行喷射，基本完全去除粗刷后带钢表面剩余的FeO层氧化铁皮，但此时带钢表面粗糙度较差，然后经过精刷辊箱(18)，根据来料厚度，通过上下自动调节精刷辊，洗刷掉EPS设备(16)后带钢表面残余氧化物，保证带钢表面无氧化铁皮残留，然后经过涂油机(19)，保证带钢各项参数指标正常，最后经过卷取机(20)，卷取带钢，同时起到建张的作用。
2.根据权利要求1所述的一种基于氧化铁皮还原的热轧带钢免酸洗热镀锌方法，其特征在于：所述步骤S6中经过涂油机(19)后还需经过侧导对中装置和出口转向夹送辊及穿带导板最近进入卷取机(20)，所述步骤S6中经过涂油机(19)前还需要进行出口人工检查台、纠偏夹送辊、侧导对中装置、切尾分断剪、废料收集小车、剪后摆动导板台、双夹送辊的处理。
3.根据权利要求1所述的一种基于氧化铁皮还原的热轧带钢免酸洗热镀锌方法，其特征在于：所述步骤S1中在反弯辊(2)进入对中装置(3)之前需通过入口转向夹送入辊及铲头导板调整后再进入中装置(3)。
4.根据权利要求1所述的一种基于氧化铁皮还原的热轧带钢免酸洗热镀锌方法，其特征在于：所述步骤S3中物料通过双切剪(7)进入破鳞机(8)前还需通过剪后摆动导板台和弯带头装置调整后再进入破鳞机(8)。
5.根据权利要求1所述的一种基于氧化铁皮还原的热轧带钢免酸洗热镀锌方法，其特征在于：所述步骤S4中物料通过三号清洁辊(12)清洁后还需要通过入口导板和对中装置(3)的再次对中进入粗刷辊箱(13)。
6.根据权利要求1所述的一种基于氧化铁皮还原的热轧带钢免酸洗热镀锌方法，其特征在于：所述EPS设备内设有两组多个喷口(17)。
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