CN201217016Y - 带钢表面清洗加工的超声波处理装置 - Google Patents

Abstract

带钢表面清洗加工的超声波处理装置，其包括，一清洗槽本体，其内设导向支撑辊；电极板，分别以组的形式交替连接为阴极和阳极，即以一组作阴极、带钢作阳极，和一组作阳极、带钢作阴极的方式交替排列；超声振板，与电极板交替或分开放置；所述电极板、超声振板分别在带钢上下两面布置。本实用新型把带钢的表面清洗和超声波处理结合起来，在带钢碱洗(酸洗)或电解碱洗(酸洗)槽中加装超声波发生装置，实现对带钢表面的清洗和清洁处理。

Description

带钢表面清洗加工的超声波处理装置

技术领域

本实用新型涉及材料表面加工技术，特别涉及一种带钢表面清洗加工的超声波处理装置。

背景技术

表面清洁处理是带钢生产中的常见工序。热轧带钢表面氧化膜的脱除，冷轧加工前的原料酸洗，连退平整前的电解清洗以及连续电镀锌的预处理等都属于表面清洁加工，其目的是要去除带钢表面的油污、氧化膜和一切其它杂物，提高带钢表面质量和满足后续加工需要，这些加工主要由碱洗和酸洗来完成。

早期为去除热轧带钢表面的氧化膜，曾采用喷丸或化学酸洗，或者把两者结合起来的方法。但喷丸脱除板面氧化膜不仅导致板面粗糙度的不必要增加，而且所产生的粉尘对生产环境影响较大。化学酸洗由于排放及回用处理，也存在环境影响及费用较高的问题。

后来为提高清洗处理的质量和效果，在带钢前处理加工中引入了电解清洗的处理方法。所谓电解清洗就是在带钢进入碱洗或酸洗槽时通以直流电，使带钢作为阴极或阳极，在带钢及电极表面上析出大量气体，将带钢表面油膜或氧化膜顶破，使油膜或氧化膜与带钢分开。相对于化学清洗，电化学清洗的速度提高，清洗效果也更好，而且所用清洗液的浓度也可降低。但电解清洗并不能彻底清除带钢表面的氧化膜。退火冷轧带钢随钢种材料不同电解酸洗后表面氧化膜的脱除率在80-100％，而对热轧带钢由于表面粗糙度较大的缘故，氧化膜电解酸洗的去除率只在30-60％。虽然也有人提出酸洗后使用旋转刷等辅助手段来脱除残留氧化膜，但对细孔内的氧化膜仍无法去除，而且当带钢表面粗糙度增加时，刷洗的清除作用减弱。由于同样存在清洗液的回收利用和费水处理问题，电解清洗对环境仍有较大影响。而对于一些特定需求，如真空镀膜加工，这种清洗方法仍无法满足带钢对工作环境和表面清洗质量的要求。

所谓超声波清洗就是利用高频震荡原理，使超声介质在被清洗物件表面形成微泡撞击，去除表面油污、氧化膜和其它脏物，达到物件表面清洁的目的。往清洗液中发射超声波时，将使液体产生超声振荡，液体内部某一瞬间压力突然减小，接着瞬间压力又突然增大，如此不断反复。在压力突然减小时，清洗液内会形成很多真空小空穴，溶解在清洗液中的气体会被吸入空穴中，形成气泡，小气泡形成后的瞬间，由于压力的突然增大又被压破，由此产生冲击波，这种冲击波作用于待清洗物件表面时而产生清洗作用。当清洗液为去除油污的碱洗液时，这种超声冲击便对物件表面油膜产生破坏作用，同时由于超声振动引起的空洞现象、高温高压引起的激烈搅拌作用强化了溶解、皂化和乳化作用，这都将加速表面油污和残留物的去除。此外，超声波在溶液内反射产生的声压，也会促进搅拌作用。当清洗液为去除氧化膜的酸洗液时，基于同样原理，也将加速物件表面氧化膜和其它残留物的去除。

超声波清洗技术在工农业生产以及现代家庭生活中都有应用，在金属工件表面除污、微孔清洗方面已经比较成熟。利用超声清洗技术不但提高了清洗效率和清洗质量，而且还可能降低清洗液的浓度，降低和减少排放，减轻环境影响。但到目前为止，把超声技术用于带钢的前处理加工，特别是把超声技术和电解清洗结合起来对带钢实施除油、脱除锈蚀和氧化膜的工作尚未见有成功应用。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种带钢表面清洗加工方法，该方法把超声处理技术和带钢清洗加工结合起来，旨在进一步提高带钢表面清洗处理效果和提高清洗质量。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是，

带钢表面清洗加工的超声波处理装置，其包括，一清洗槽本体，其内设导向支撑辊；电极板，分别以组的形式交替连接为阴极和阳极，即以一组作阴极、带钢作阳极，和一组作阳极、带钢作阴极的方式交替排列；超声振板，与电极板交替或分开放置；所述电极板、超声振板分别在带钢上下两面布置。

进一步，按带钢前进方向，所述的电极板、超声振板分区设置，电极板设置于超声振板前，带钢先经过电极板，再经过超声振板。

又，本实用新型所述的清洗槽本体分隔形成独立的单元槽，分别设置电极板、超声振板；带钢经过电解清洗单元后进入超声清洗单元。

再有，本实用新型所述的超声振板在带钢上下两面布置，上下超声振板与带钢表面间距可调。

另外，本实用新型所述的超声振板与带钢运动方向成一夹角。

至此，可以根据清洗效率、表面质量要求对上下超声振板与带钢间距及超声波与带钢运动方向间夹角进行调整。

通常，人们所能听到的声音是频率在20-20000Hz的声波信号，高于20000Hz的声波称之为超声波。声波的传递依照正弦曲线纵向推进，即一层强一层弱，依次传递。当弱的声波信号作用于液体中时，会对液体产生一定的负压，即液体体积增加，液体中分子空隙加大，形成许许多多微小的气泡，而当强的声波信号作用于液体时，则会对液体产生一定的正压，即液体体积被压缩减小，液体中形成的微小气泡被压碎。超声波作用于液体中时，液体中每个气泡的破裂会产生能量极大的冲击波，相当于瞬间产生几百度的高温和高达上千个的大气压，如此强烈的冲击将使物体表面污物脱离或掉落。这种由无数细小的空化气泡破裂而产生的冲击现象被称为“空化效应”，利用“空化效应”可实现对工件内外表面清洗和冲刷的效果。

基于以上原理，本实用新型在带钢清洗处理中引入超声波技术，把电解清洗或化学清洗与超声波处理两者结合起来，由此强化对带钢的清洗处理效果或提高清洗质量。

本实用新型的有益效果：

1.清洗效率提高，清洗彻底，清洗效果更好，可满足更高表面质量要求的镀膜需要。

2.可保证带钢表面各部分清洁度一致，清洗质量提高。

3.降低清洗成本。超声技术的应用，有可能提高清洗液的重复使用率，延长清洗液使用时间。

4.改善清洗工作环境，降低排放对环境的影响。超声技术的使用，有可能降低清洗液工作浓度或使用对环境影响小甚至无影响的清洗液完成清洗，清洗液的工作温度也可降低。

5.应用范围广。适合于在各类别连续带钢清洗中应用。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例的示意图；

图2为本实用新型第二实施例的示意图；

图3为本实用新型第三实施例的示意图。

具体实施方式

参见图1，其所示为本实用新型第一实施例，带钢表面清洗加工的超声波处理装置，其包括，一清洗槽本体1，其内设导向支撑辊2；电极板3，分别以组的形式交替连接为阴极和阳极，即以一组作阴极、带钢作阳极，和一组作阳极、带钢作阴极的方式交替排列；超声振板4，在相邻两个电极板之间设置；所述电极板3、超声振板4分别在带钢5上下两面布置。

带钢4通过导向支撑辊2水平进入清洗槽，电极板3在带钢上下两面布置。这些超声波发生器辅助带钢表面的清洗加工，超声波清洗和电解清洗一起完成带钢表面的清洗。超声波对带钢表面的清洗作用来自于液体中产生的“空化效应”，这种“空化效应”实际上起到了机械清除带钢表面油污、氧化膜和其它杂物的效果。

参见图2，所示为本实用新型第二实施例，其中电极板和超声振板为分区布置方式。电极板3与超声振板4布置在清洗槽本体1中的不同部分。带钢5通过导向支撑辊2水平进入清洗槽本体1后，首先经过电极板3以组的方式交替连接为阴极和阳极的电解清洗区，然后通过超声振板4以组的方式安装的超声清洗区。超声振板4在带钢上下两面布置并发射超声波，借助于超声“空化效应”脱除带钢表面油污、氧化膜和其它杂物。

参见图3，所示为本实用新型第三实施例，清洗槽本体1分隔形成相互隔开各自独立的清洗槽11和清洗槽12；电极板3和超声振板4在两个清洗槽11、12中分别布置。带钢5首先经过电极板3以组的方式交替连接为阴极和阳极的电解清洗槽11，接着带钢5进入超声振板4以组的方式安装的清洗槽12。超声振板4在带钢5上下两面布置并发射超声波，借助于超声“空化效应”脱除带钢表面油污、氧化膜和其它杂物。在此种布置方式中，电解清洗和超声清洗均单独受控而不互相影响。在清洗槽11中由电解作用松动而未完全脱落的油污、氧化膜和其它杂物在接下来进入的清洗槽12中由超声“空化效应”而被彻底清除。

Claims (6)

1.带钢表面清洗加工的超声波处理装置，其特征在于，包括，

一清洗槽本体，其内设导向支撑辊；

电极板，分别以组的形式交替连接为阴极和阳极，即以一组作阴极、带钢作阳极，和一组作阳极、带钢作阴极的方式交替排列；

超声振板，与电极板交替或分开放置；

所述电极板、超声振板分别在带钢上下两面布置。

2.如权利要求1所述的带钢表面清洗加工的超声波处理装置，其特征在于，按带钢前进方向，所述的电极板、超声振板分区设置，电极板设置于超声振板前。

3.如权利要求1所述的带钢表面清洗加工的超声波处理装置，其特征在于，所述的清洗槽本体分隔形成独立的单元槽，分别设置电极板、超声振板。

4.如权利要求1或2或3所述的带钢表面清洗加工的超声波处理装置，其特征在于，所述的超声振板在带钢上下两面布置，上下超声振板与带钢表面间距可调。

5.如权利要求1或2或3所述的带钢表面清洗加工的超声波处理装置，其特征在于，所述的超声振板与带钢运动方向成一夹角。

6.如权利要求4所述的带钢表面清洗加工的超声波处理装置，其特征在于，所述的超声振板与带钢运动方向成一夹角。

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