CN206337317U - 一种钛带连续酸洗装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钛带连续酸洗装置。所述钛带连续酸洗装置包括按照钛带前进方向依次设置的酸槽和漂洗槽，所述酸槽内设置有挤干辊，所述钛带连续酸洗装置还包括按照钛带前进方向位于所述挤干辊上游的冲洗单元，所述冲洗单元包括设置在钛带上表面上方的第一冲洗梁和间隔设置在所述第一冲洗梁上用于向钛带表面喷射冲洗介质的第一喷嘴。本实用新型的钛带连续酸洗装置有效防止了钛带连续酸洗黄斑缺陷的产生，提高了酸洗冷轧钛带表面质量。

Description

一种钛带连续酸洗装置

技术领域

本实用新型涉及冷轧设备，具体地说，涉及一种能够防治黄斑缺陷的钛带连续酸洗装置。

背景技术

钛是重要的稀有轻金属，具有高强度、低密度、耐腐蚀、无磁、生物相容性好等特点。因此，钛被广泛应用于航空航天、石油化工、海水淡化装置、医药和医疗器械、建筑装饰等领域。为拓展钛带的使用范围，获得更薄、尺寸精度更高、表面质量更好的钛带，需进一步进行酸洗冷轧处理。

目前，钛带主流连续酸洗工艺为预清洗—酸洗—最终清洗—烘干，酸洗液普遍采用硝酸和氢氟酸的混酸，酸洗工艺速度一般低于15m/min，正常酸洗后表面呈银亮的金属本色。然而，生产中钛带表面呈现黄色斑迹色差，并遗留在钛带冷轧退火后产品的表面，降低钛带表面质量，影响用户使用和体验。

实用新型内容

针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本实用新型的目的之一防止钛带连续酸洗装置表面存在黄斑缺陷的的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型的提供了一种钛带连续酸洗装置，所述钛带连续酸洗装置包括按照钛带前进方向依次设置的酸槽和漂洗槽，所述酸槽内设置有挤干辊，所述钛带连续酸洗装置还包括按照钛带前进方向位于所述挤干辊上游的冲洗单元，所述冲洗单元包括设置在钛带上表面上方的第一冲洗梁和间隔设置在所述第一冲洗梁上用于向钛带表面喷射冲洗介质的第一喷嘴。

根据本实用新型的钛带连续酸洗装置的一个实施例，所述第一喷嘴的喷射方向与钛带上表面的前进方向可以成30°～50°，相邻两个所述第一喷嘴在钛带上的冲洗区边缘重叠。

根据本实用新型的钛带连续酸洗装置的一个实施例，所述第一喷嘴的喷射角度可以为60°～70°，所述第一冲洗梁与钛带上表面的距离可以为10cm～20cm，所述第一冲洗梁的长度大于所述酸槽的宽度，所述喷射冲洗梁上的喷嘴数量可以为8～12个。

根据本实用新型的钛带连续酸洗装置的一个实施例，所述钛带连续酸洗装置还可以包括酸洗液循环单元，所述酸洗液循环单元包括通过管道依次连接的酸槽出酸口、混酸罐、混酸循环泵和酸槽进酸口，所述第一冲洗梁的进料口通过管道与所述酸洗液循环单元连通。

根据本实用新型的钛带连续酸洗装置的一个实施例，所述钛带连续酸洗装置还可以包括酸洗液循环单元，所述酸洗液循环单元包括通过管道依次连接的酸槽出酸口、混酸罐、混酸循环泵和酸槽进酸口，所述钛带连续酸洗装置还包括设置在所述酸洗液循环单元中用于对酸洗液进行控温的控温单元。

根据本实用新型的钛带连续酸洗装置的一个实施例，所述控温单元可以包括设置在所述酸洗液循环单元的管道内用于加热和冷却的石墨换热器。

根据本实用新型的钛带连续酸洗装置的一个实施例，所述控温单元可以包括围绕所述酸洗液循环单元的管道设置以对酸洗液进行控温的控温构件。

根据本实用新型的钛带连续酸洗装置的一个实施例，所述控温构件包括套装于所述酸洗液循环单元中管道上的外壳、形成在所述酸洗液循环单元中管道和所述外壳之间的密闭空间、与所述密闭空间连通的加热介质管道和冷却介质管道、位于加热介质管道内的加热介质、位于冷却介质管道内的冷却介质、以及设置在所述加热介质管道和冷却介质管道上的阀门。优选地，所述冷却介质可以为工业循环水，所述加热介质可以为饱和蒸汽。所述控温单元用于将酸洗液的温度控制为30～50℃。

根据本实用新型的钛带连续酸洗装置的一个实施例，所述钛带连续酸洗装置还包括设置在所述酸槽的出口和所述漂洗槽的入口之间的保湿单元，所述保湿单元包括设置在钛带上表面上方的第二冲洗梁、设置在钛带下表面下方的第三冲洗梁、间隔设置在第二冲洗梁上用于向钛带上表面喷射冲洗介质的第二喷嘴和间隔设置在第三冲洗梁上用于向钛带下表面喷射冲洗介质的第三喷嘴。

根据本实用新型的钛带连续酸洗装置的一个实施例，优选地，所述第二喷嘴和所述第三喷嘴为雾化喷嘴。

根据本实用新型的钛带连续酸洗装置的一个实施例，所述第二喷嘴和所述第三喷嘴的数量可以分别为3～5个，所述第二喷嘴和所述第三喷嘴的喷射直径可以为0.4～0.8m，喷射流量可以为20～80l/h，所述第二喷嘴和所述第三喷嘴的与钛带可以呈90°角。

根据本实用新型的钛带连续酸洗装置的一个实施例，所述第二冲洗梁和所述第三冲洗梁的进料口通过管道与所述漂洗槽的出水管连通，采用漂洗水作为介质。

与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果包括：

(1)可充分利用现有装备，进行简单合理的改造。

(2)钛带板面表面粘附物清除能力强，板面不增加带酸量的情况下，通过降低板温，增加雾化润湿，有效防止了钛带进漂洗槽前钛盐离子和其它杂质干燥固化形成黄斑缺陷，降低了漂洗清除难度，提升了表面质量。

附图说明

通过下面结合附图进行的描述，本实用新型的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：

图1为根据本实用新型示例性实施例的钛带连续酸洗装置的示意图。

附图标记说明：

100-钛带、1-酸槽(酸洗槽)、2-冲洗单元、3-保湿单元、4-漂洗槽、5-控温单元、6-混酸罐、7-加热介质管道以及8-冷却介质管道。

具体实施方式

在下文中，将结合附图和示例性实施例详细地描述根据本实用新型的钛带连续酸洗装置。

申请人经过观察和思考后发现，黄斑问题的出现主要原因在于：由于钛带易粘附特性，酸洗过程生成的硝酸钛和氟化钛粘附钛带表面，酸槽中一些杂质也会附着在钛带上表面，形成一层黄褐色粘附膜。为防止板面大量带酸至最终漂洗槽，钛带出酸槽前，需通过挤干辊挤干。由于挤干辊特性，通过挤干辊后的钛带表面仍会不均匀的残留附着的钛盐和混酸酸液，残留酸液在钛带表面会继续反应。为避免漂洗槽漂洗水进入酸洗段影响酸液浓度稳定，酸洗段和最终漂洗段之间存在一定间距的过渡段，且钛带酸洗速度受工艺限制普遍较慢，残留酸液最终在板温的作用下蒸发，钛盐等杂质则附着在钛带表面。以这种干燥状态附着在钛带表面的钛盐等杂质，即使进入最终漂洗槽，也不能被清洗干净，造成钛带表面呈现黄色斑迹色差，并遗留在钛带冷轧退火后产品的表面，降低钛带表面质量。

因此，为了防止钛带连续酸洗黄斑缺陷的产生，申请人提出能够防止黄斑缺陷的钛带连续酸洗装置，可以从以下三方面进行了改进，包括出酸槽前钛带表面附着物清除，酸温控制，挤干后板面润湿保护。

(1)为避免挤干辊前钛带附着钛盐和杂质过多，造成挤干后钛带表面残留物过多，在挤干辊前安装带喷嘴的冲洗梁，冲洗梁喷嘴角度与钛带上表面前进方向成30～50°，冲洗梁进料口通过管道与酸洗槽混酸循环泵出口管道连接，采用混酸介质冲洗，保证冲洗效果的同时避免用水冲洗影响混酸浓度稳定。

(2)发明人在研究中发现钛带酸洗过程是放热反应，随酸洗反应的进行，酸温升高，钛带板温逐步升高，板温高，钛带表面残留酸液蒸发速度快，板面越干燥，黄斑色差缺陷越严重。通过提高酸洗速度减少酸槽与漂洗槽之间过渡段停留时间，来减少板面蒸发，并不可取。因为在保证钛带酸洗效果的前提下，酸洗金属损失一定，酸洗反应放热量一定，酸洗速度越快，需求酸液浓度越高，反应放热速率越快，酸温越高，板面残留蒸发速度依然较快。温度越高，酸槽中酸液蒸发分解速率增加，易造成氮氧化物气体和氟化氢气体排放超标。本实用新型优先采用控制酸温减少板面残留酸液蒸发，为实现酸温控制，酸液循环系统中安装加热和冷却两用石墨换热器，并配置冷却和加热介质管道，通过管道阀门进行冷却和加热作业切换。

(3)为防止表面干燥，在酸槽出口与漂洗槽入口之间上下表面安装喷射梁，喷射梁入料口与漂洗槽循环泵出水管道连接，采用漂洗水作为介质。喷射梁安装雾化喷嘴，雾化喷嘴的喷洒效果均匀，流量小，对板面润湿均匀的同时，避免了喷洒流量过大导致喷洗水溢流至酸槽影响混酸浓度。

图1为根据本实用新型示例性实施例的钛带连续酸洗装置的示意图。如图1所示，根据本实用新型示例性实施例的钛带连续酸洗装置包括酸槽(酸洗槽)1、冲洗单元2、保湿单元3、漂洗槽4、控温单元5和酸洗液循环单元，酸槽内设置有挤干辊。

为避免挤干辊前钛带100附着钛盐和杂质过多，造成挤干后钛带表面残留物过多，在挤干辊前安装冲洗单元2，冲洗单元2包括设置在钛带上表面上方的第一冲洗梁和间隔设置在第一冲洗梁上用于向钛带表面喷射冲洗介质的第一喷嘴。其中，第一冲洗梁可以为DN20～40mm的PPH冲洗梁，第一冲洗梁距离钛带上表面10～20cm；为便于冲洗梁，固定第一冲洗梁的长度大于酸槽宽度。第一冲洗梁上安装8～12个PPH第一喷嘴，第一喷嘴的喷射角度为60～70°，喷嘴间距根据喷射角度选择，保证相邻喷嘴喷射面有重合，第一喷嘴与钛带上表面前进方向成30～50°。

第一冲洗梁的进料口通过管道与酸洗槽的混酸进酸口连接，采用与酸洗相同浓度的混酸介质冲洗，保证冲洗效果的同时不影响混酸浓度。混酸暂存于混酸罐6内，即通过管道依次连接的酸槽出酸口、混酸罐、混酸循环泵和酸槽进酸口形成酸洗液循环单元。

为实现酸温控制，在酸洗液循环单元中设置用于对酸洗液进行控温的控温单元。控温单元5用于将酸洗液的温度控制为30～50℃，在保证酸洗效果的同时减少板面残留酸液蒸发。控温单元5包括安装在酸液循环单元进酸管路中加热和冷却两用的石墨换热器，换热面积20～40㎡。

控温单元5还包括围绕酸洗液循环单元的管道设置以对酸洗液进行控温构件，控温构件包括套装于酸洗液循环单元中管道上的外壳、形成在酸洗液循环单元中管道和外壳之间的密闭空间、与密闭空间连通的加热介质管道7和冷却介质管道8、位于加热介质管道内的加热介质、位于冷却介质管道内的冷却介质、以及设置在加热介质管道和冷却介质管道上的阀门，通过管道阀门进行冷却和加热作业切换，并通过调节阀调节介质流量调控温度。优选地，采用工业循环水作为冷却介质，采用饱和蒸汽作为加热介质。

为防止表面干燥，在酸槽的出口和漂洗槽的入口之间设置保湿单元3，保湿单元包括设置在钛带上表面上方的第二冲洗梁、设置在钛带下表面下方的第三冲洗梁、间隔设置在第二冲洗梁上用于向钛带上表面喷射冲洗介质的第二喷嘴和间隔设置在第三冲洗梁上用于向钛带下表面喷射冲洗介质的第三喷嘴。优选地，第二冲洗梁和第三冲洗梁为DN20～32mmPPH喷射梁，喷射梁离钛带表面20～30cm，长度大于漂洗槽宽，喷射梁的入料口(进料口)通过与喷射梁相同直径的管道连接漂洗槽4的循环泵出水管道，采用漂洗水作为介质。第二喷射梁和第三喷射梁上分别安装3～5个PPH雾化喷嘴，喷嘴喷射直径0.4～0.8m，喷射流量20～80l/h，喷嘴与钛带呈90°直角。雾化喷嘴的喷洒效果均匀，流量小，对板面均匀润湿的同时，避免了喷洒流量过大导致喷洗水溢流至酸槽影响混酸浓度。

优选地，本示例性实施例中所用管道、阀门、法兰盘等选用耐氢氟酸和硝酸腐蚀的材质。

为了更好地理解本实用新型的上述示例性实施例，下面结合具体示例对其进行进一步说明。

示例

在某宽度为1250mm的钛带连续酸洗线最后一级酸槽出口挤干辊前安装DN25mm、PPH的第一冲洗梁，第一冲洗梁离钛带表面20cm，长度2.4mm。第一冲洗梁上安装8个PPH喷嘴，喷嘴间距200mm，20cm高度下喷射面宽350mm，相邻喷嘴喷射面重合约150mm，喷嘴与钛带上表面前进方向成45°。第一冲洗梁的进水口通过DN25mmPPH管道与酸洗槽混酸进酸管连接，并安装PPH球阀控制冲洗启停。

酸液循环单元进酸管路中安装换热面积为25㎡的冷热两用石墨换热器，冷却介质采用工业净环水加热介质为蒸汽，冷热介质进料管道上分别安装手阀和气动调节阀，酸温控制目标≤45℃。

酸槽出口与漂洗槽入口之间过渡段长约1.5mm，上下表面分别安装DN20mmPPH的第二喷射梁和第三喷射梁，第二喷射梁和第三喷射梁离钛带表面30cm，长度2.4m，第二喷射梁和第三喷射梁的入料口通过DN20mmPPH管道连接漂洗槽循环泵出水管道，喷射介质为漂洗水。第二喷射梁和第三喷射梁上均安装有4个PPH雾化喷嘴，雾化喷嘴喷射直径约600mm，安装间距为350mm相邻喷嘴喷射面重叠量150mm，喷射流量30l/h，雾化喷嘴与钛带呈90°直角。

综上所述，本实用新型可充分利用现有装备，进行简单合理的改造。钛带板面表面粘附物清除能力强，板面不增加带酸量的情况下，通过降低板温，增加雾化润湿，有效防止了钛带进漂洗槽前钛盐离子和其它杂质干燥固化形成黄斑缺陷，降低了漂洗清除难度，提高了酸洗冷轧钛带表面质量。

尽管上面已经通过结合示例性实施例描述了本实用新型，但是本领域技术人员应该清楚，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可对本实用新型的示例性实施例进行各种修改和改变。

Claims (10)

1.一种钛带连续酸洗装置，所述钛带连续酸洗装置包括按照钛带前进方向依次设置的酸槽和漂洗槽，所述酸槽内设置有挤干辊，其特征在于，所述钛带连续酸洗装置还包括按照钛带前进方向位于所述挤干辊上游的冲洗单元，所述冲洗单元包括设置在钛带上表面上方的第一冲洗梁和间隔设置在所述第一冲洗梁上用于向钛带表面喷射冲洗介质的第一喷嘴。

2.根据权利要求1所述的钛带连续酸洗装置，其特征在于，所述第一喷嘴的喷射方向与钛带上表面的前进方向成30°～50°，相邻两个所述第一喷嘴在钛带上的冲洗区边缘重叠。

3.根据权利要求1所述的钛带连续酸洗装置，其特征在于，所述第一喷嘴的喷射角度为60°～70°，所述第一冲洗梁与钛带上表面的距离为10cm～20cm，所述第一冲洗梁的长度大于所述酸槽的宽度，所述喷射冲洗梁上的喷嘴数量为8～12个。

4.根据权利要求1所述的钛带连续酸洗装置，其特征在于，所述钛带连续酸洗装置还包括酸洗液循环单元，所述酸洗液循环单元包括通过管道依次连接的酸槽出酸口、混酸罐、混酸循环泵和酸槽进酸口，所述第一冲洗梁的进料口通过管道与所述酸洗液循环单元连通。

5.根据权利要求1所述的钛带连续酸洗装置，其特征在于，所述钛带连续酸洗装置还包括酸洗液循环单元，所述酸洗液循环单元包括通过管道依次连接的酸槽出酸口、混酸罐、混酸循环泵和酸槽进酸口，所述钛带连续酸洗装置还包括设置在所述酸洗液循环单元中用于对酸洗液进行控温的控温单元。

6.根据权利要求5所述的钛带连续酸洗装置，其特征在于，所述控温单元包括设置在所述酸洗液循环单元的管道内用于加热和冷却的石墨换热器。

7.根据权利要求5所述的钛带连续酸洗装置，其特征在于，所述控温单元包括围绕所述酸洗液循环单元的管道设置以对酸洗液进行控温的控温构件。

8.根据权利要求7所述的钛带连续酸洗装置，其特征在于，所述控温构件包括套装于所述酸洗液循环单元中管道上的外壳、形成在所述酸洗液循环单元中管道和所述外壳之间的密闭空间、与所述密闭空间连通的加热介质管道和冷却介质管道、位于加热介质管道内的加热介质、位于冷却介质管道内的冷却介质、以及设置在所述加热介质管道和冷却介质管道上的阀门。

9.根据权利要求1所述的钛带连续酸洗装置，其特征在于，所述钛带连续酸洗装置还包括设置在所述酸槽的出口和所述漂洗槽的入口之间的保湿单元，所述保湿单元包括设置在钛带上表面上方的第二冲洗梁、设置在钛带下表面下方的第三冲洗梁、间隔设置在第二冲洗梁上用于向钛带上表面喷射冲洗介质的第二喷嘴和间隔设置在第三冲洗梁上用于向钛带下表面喷射冲洗介质的第三喷嘴。

10.根据权利要求9所述的钛带连续酸洗装置，其特征在于，所述第二喷嘴和所述第三喷嘴为雾化喷嘴，所述第二喷嘴和所述第三喷嘴的数量分别为3～5个，所述第二喷嘴和所述第三喷嘴的喷射直径为0.4～0.8m，喷射流量为20～80l/h，所述第二喷嘴和所述第三喷嘴的与钛带呈90°角。