RU2809300C1

RU2809300C1 - Method and equipment for continuous cleaning of moving steel strip rolling stock

Info

Publication number: RU2809300C1
Application number: RU2022114645A
Authority: RU
Inventors: Пьер РИШЕ; Флоран СПОНЕМ
Original assignee: Арселормиттал
Filing date: 2019-11-05
Publication date: 2023-12-11

Abstract

FIELD: metallurgical industry.

SUBSTANCE: group of inventions can be used in production of rolled strip. Equipment (1) for continuous cleaning of moving steel rolling stock (S) contains a reservoir (2) containing an aqueous solution (3), at least a roller (4) for guiding rolling stock into the reservoir (2) and at least two converters (5). The converters (5) are immersed in an aqueous solution and located at least in pairs on at least one side of the steel rolling stock (S) . Each converter consists of a resonator rod (12) having a drive head (13) at one or both ends, and is positioned so that its length is parallel to the width of the steel rolling stock (S). All converters on the same side of the strip rolling stock are installed with a lateral displacement relative to each other. The converters are shifted one relative to the adjacent one by distance , corresponding to the wavelength created by the converters in an aqueous solution (3), multiplied by 1/m, where m corresponds to the number of converters on the specified side of the strip rolled stock. To clean moving strip rolled stock, the continuous cleaning equipment described above is used. The moving strip rolling stock is immersed in an aqueous solution (3) and ultrasound is emitted into the said aqueous solution using the said converters.

EFFECT: improved cleaning uniformity is ensured.

8 cl, 10 dwg, 1 tbl

Description

Настоящее изобретение относится к резервуару для очистки, содержащему по меньшей мере один преобразователь для непрерывной очистки полосового проката. Такое изобретение повышает эффективность процесса очистки.The present invention relates to a cleaning tank containing at least one converter for continuous cleaning of rolled strip. This invention increases the efficiency of the cleaning process.

В металлургической отрасли производство полосового проката с высоким качеством поверхности имеет большое значение. Во время этапа прокатки к металлическому полосовому прокату прилипают частицы железа, металлические частицы, грязь и жир. Такие налипания приводят к ухудшению качества поверхности полосового проката после нанесения покрытия, поскольку они будут захвачены под поверхность покрытия, и, таким образом, поверхность не будет гладкой. Для того чтобы избежать таких недостатков, полосовой прокат очищают перед этапом нанесения покрытия. Как правило, это происходит после операции прокатки и перед отжигом или нанесением покрытия. Для этого большинство линий очистки используют электролитический процесс помимо своих операций очистки. Однако такая технология представляет высокий риск для безопасности вследствие накопления газа H₂, приводящего к угрозам безопасности, таким как пожар. Вследствие этого, для замены электролитического процесса были разработаны линии очистки с использованием ультразвука.In the metallurgical industry, the production of strip products with high surface quality is of great importance. During the rolling stage, iron particles, metal particles, dirt and grease adhere to the rolled metal strip. Such build-ups will result in deterioration of the surface quality of the strip after coating as they will be trapped under the coating surface and thus the surface will not be smooth. To avoid such disadvantages, the rolled strip is cleaned before the coating step. Typically this occurs after the rolling operation and before annealing or coating. To achieve this, most cleaning lines use an electrolytic process in addition to their cleaning operations. However, this technology poses a high safety risk due to the accumulation of H ₂ gas, leading to safety hazards such as fire. As a result, ultrasonic cleaning lines have been developed to replace the electrolytic process.

Ультразвуковая очистка работает благодаря распространению ультразвуковой волны (или, в более общем смысле, акустической волны) через водный раствор, что вызывает локальные изменения давления водного раствора. Когда отрицательное давление достаточно низкое (ниже, чем давление паров водного раствора), силы сцепления водного раствора разрушаются и образуются пузырьки газа (также называемые кавитационными пузырьками). Эти пузырьки затем подвергаются колебаниям давления (вследствие распространения акустических волн), которые заставляют их последовательно расширяться и сжиматься до тех пор, пока они не схлопнутся. Ультразвуковые волны вызывают тепловой эффект, а также механический эффект вследствие кавитации. Ultrasonic cleaning works by propagating an ultrasonic wave (or more generally an acoustic wave) through an aqueous solution, causing local changes in the pressure of the aqueous solution. When the negative pressure is low enough (lower than the vapor pressure of the aqueous solution), the cohesive forces of the aqueous solution are destroyed and gas bubbles (also called cavitation bubbles) are formed. These bubbles are then subjected to pressure fluctuations (due to the propagation of acoustic waves), which cause them to expand and contract successively until they collapse. Ultrasonic waves cause a thermal effect as well as a mechanical effect due to cavitation.

Действительно, при разрушении кавитационных пузырьков происходят два явления:Indeed, when cavitation bubbles collapse, two phenomena occur:

- ударные волны вследствие сильного сжатия газа, находящегося в пузыре,- shock waves due to strong compression of the gas in the bubble,

- микроструи: вблизи твердой поверхности схлопывание пузырьков становится несимметричным, и возникающая в результате ударная волна создает микроструи водного раствора, направленные к твердой поверхности. Удары микроструй о твердую поверхность обладают значительной энергией, и этот механический эффект может быть использован в гальванике для очистки поверхности полосового проката после холодной прокатки.- microjets: near a solid surface, the collapse of bubbles becomes asymmetrical, and the resulting shock wave creates microjets of an aqueous solution directed towards the solid surface. The impacts of microjets on a solid surface have significant energy, and this mechanical effect can be used in electroplating to clean the surface of rolled strips after cold rolling.

Патент KR 20050063155 раскрывает устройство для очистки стального листа. Упомянутый стальной лист пропускают через резервуар, заполненный щелочным раствором, в котором с каждой стороны проходящего листа размещены короба или ящики, излучающие ультразвук. Эти излучающие ультразвук короба содержат излучающие ультразвук средства, такие как пьезоэлектрические преобразователи, закрепленные на сторонах ящика. Когда пьезоэлектрические преобразователи вибрируют, вибрация передается на стенки ящика, а затем на раствор. Следовательно, ультразвуковые волны распространяются в ванне для очистки и на полосовой прокат. Это повышает эффективность очистки.Patent KR 20050063155 discloses a device for cleaning steel sheets. Said steel sheet is passed through a tank filled with an alkaline solution, in which boxes or boxes emitting ultrasound are placed on each side of the passing sheet. These ultrasonic-emitting boxes contain ultrasonic-emitting means, such as piezoelectric transducers, mounted on the sides of the box. When piezoelectric transducers vibrate, the vibration is transmitted to the walls of the box and then to the solution. Consequently, ultrasonic waves propagate in the cleaning bath and onto the strip. This improves cleaning efficiency.

Однако при использовании вышеуказанного способа и его оборудования, эффективность очистки не является оптимальной.However, when using the above method and its equipment, the cleaning efficiency is not optimal.

Задача этого изобретения состоит в том, чтобы предложить решение, решающее вышеупомянутые проблемы.The object of this invention is to provide a solution that solves the above problems.

Эта задача достигается посредством обеспечения оборудования по п. 1 формулы изобретения. Способ также может содержать любые характеристики по пп. 2-7. Эта задача также достигается посредством обеспечения способа по пп. 8-10.This objective is achieved by providing equipment according to claim 1 of the claims. The method may also contain any characteristics according to claims. 2-7. This object is also achieved by providing the method according to claims. 8-10.

Другие характеристики и преимущества изобретения станут очевидными из последующего подробного описания изобретения.Other characteristics and advantages of the invention will become apparent from the following detailed description of the invention.

Для иллюстрации изобретения будут описаны различные варианты осуществления изобретения и испытания неограничивающих примеров, в частности со ссылкой на следующие фигуры:To illustrate the invention, various embodiments of the invention and testing of non-limiting examples will be described, in particular with reference to the following figures:

на фиг. 1А и 1В показаны вид сбоку и спереди варианта осуществления резервуара, оборудованного преобразователями;in fig. 1A and 1B show a side and front view of an embodiment of a reservoir equipped with transducers;

на фиг. 2А и 2В показаны вид сбоку и сверху второго варианта осуществления резервуара, оборудованного преобразователями;in fig. 2A and 2B are side and top views of a second embodiment of a reservoir equipped with transducers;

на фиг. 3А и 3В показаны два варианта осуществления преобразователей;in fig. 3A and 3B show two embodiments of the converters;

на фиг. 4А и 4В показаны два варианта осуществления средств для поддержки преобразователей;in fig. 4A and 4B show two embodiments of means for supporting converters;

на фиг. 5 показано предпочтительное расположение преобразователей и взаимосвязанных с ними волн;in fig. 5 shows the preferred arrangement of the transducers and the waves interconnected with them;

на фиг. 6 показан эффект воздействия средства определенного типа, излучающего ультразвук, на эффективность очистки.in fig. Figure 6 shows the effect of a particular type of ultrasonic emitting agent on cleaning efficiency.

Изобретение относится к оборудованию 1 для непрерывной очистки перемещающегося стального полосового проката S, содержащему:The invention relates to equipment 1 for continuous cleaning of moving steel strip S, containing:

- резервуар 2, вмещающий в себя водный раствор 3,- tank 2 containing an aqueous solution 3,

- по меньшей мере валок 4 для направления указанного полосового проката в указанный резервуар 2,- at least a roller 4 for directing said strip into said tank 2,

- по меньшей мере преобразователь 5, погруженный в водный раствор 3.- at least a converter 5 immersed in an aqueous solution 3.

Фиг. 1А представляет собой вид сбоку, а фиг. 1В представляет собой вид спереди установки непрерывной очистки. Как проиллюстрировано на фиг. 1А и 1В, установка 1 непрерывной очистки перемещающегося полосового проката S содержит резервуар 2 с водным раствором 3 внутри упомянутого резервуара. Она также содержит, по меньшей мере, валок 4, погруженный в указанный водный раствор 3, и, по меньшей мере, преобразователь 5. Водный раствор может содержать щелочной продукт, или кислотный раствор, или нейтральный раствор для повышения эффективности очистки. Выбор решения зависит от подложки и загрязняющих веществ.Fig. 1A is a side view, and FIG. 1B is a front view of a continuous cleaning plant. As illustrated in FIG. 1A and 1B, the installation 1 for continuous cleaning of moving strip S contains a tank 2 with an aqueous solution 3 inside said tank. It also contains at least a roller 4 immersed in said aqueous solution 3 and at least a converter 5. The aqueous solution may contain an alkaline product, or an acidic solution, or a neutral solution to improve cleaning efficiency. The choice of solution depends on the substrate and contaminants.

Резервуар также может содержать средства 6 для подачи водного раствора в резервуар и средства 7 для опорожнения резервуара.The reservoir may also include means 6 for supplying an aqueous solution to the reservoir and means 7 for emptying the reservoir.

Как проиллюстрировано на фиг. 1А, средства 6 для подачи предпочтительно расположены в верхней части резервуара или сверху резервуара, что обеспечивает лучшее заполнение резервуара, поэтому время очистки и расстояние, пройденное полосовым прокатом через водный раствор увеличиваются. Средства 7 опорожнения расположены в нижней части резервуара и предпочтительно на его дне, чтобы максимально опорожнить резервуар, насколько это возможно. Такими средствами могут быть трубы и клапаны, соединенные с процессом сброса, рециркуляции или регенерации.As illustrated in FIG. 1A, the supply means 6 are preferably located at the top of the tank or on top of the tank, which ensures better filling of the tank, so the cleaning time and the distance traveled by the strip through the aqueous solution are increased. The emptying means 7 are located in the lower part of the tank and preferably at its bottom in order to empty the tank as much as possible. Such means may be pipes and valves connected to the discharge, recirculation or regeneration process.

По меньшей мере, один валок 4 предпочтительно находится на дне резервуара, но выше средства 7 опорожнения, такое расположение увеличивает расстояние, проходимое полосовым прокатом S через водный раствор 3, и время очистки, тем самым улучшая очистку.At least one roller 4 is preferably located at the bottom of the tank, but above the emptying means 7, this arrangement increases the distance traversed by the strip S through the aqueous solution 3 and the cleaning time, thereby improving cleaning.

Водный раствор 3 вводится в резервуар с помощью подающих средств 6, таких как трубы и клапаны, предпочтительно соединенных с другим резервуаром, заполненным раствором (не показан).The aqueous solution 3 is introduced into the reservoir by means of supply means 6 such as pipes and valves, preferably connected to another reservoir filled with solution (not shown).

Как проиллюстрировано на фиг. 1А, очистная установка 1 предпочтительно содержит, по меньшей мере, два внешних валка 8, расположенных над упомянутым резервуаром 2, по меньшей мере, по одному с каждой стороны резервуара, например, один на стороне 9, расположенной выше по ходу потока, а другой - на стороне 10, расположенной ниже по ходу потока, от установки ультразвуковой очистки. Валки 8 и 4 предпочтительно имеют одинаковую ориентацию, т.е. их оси вращения параллельны. Позиционирование валков предпочтительно должно позволять полосовому прокату S проходить через водный раствор 3 без перекручивания.As illustrated in FIG. 1A, the treatment plant 1 preferably comprises at least two outer rolls 8 located above said tank 2, at least one on each side of the tank, for example one on the upstream side 9 and the other on side 10 located downstream of the ultrasonic cleaning unit. Rollers 8 and 4 preferably have the same orientation, i.e. their axes of rotation are parallel. The positioning of the rolls should preferably allow the strip S to pass through the aqueous solution 3 without twisting.

Кроме того, установка также может содержать средства для оценки уровня водного раствора. Средствами 11 для оценки уровня водного раствора могут быть устройства захвата перепада давления, вибрационные датчики уровня или любые средства, используемые в гидростатическом способе.In addition, the installation may also include means for assessing the level of the aqueous solution. The means 11 for assessing the level of the aqueous solution may be differential pressure capture devices, vibrating level sensors, or any means used in a hydrostatic method.

По меньшей мере один преобразователь 5 размещается внутри указанного резервуара 2, предпочтительно под средством 6 подачи и предпочтительно выше валка 4.At least one converter 5 is placed inside said reservoir 2, preferably under the feed means 6 and preferably above the roller 4.

На фиг.2А и 2В показан вид сбоку и сверху второго предпочтительного варианта осуществления изобретения установки непрерывной очистки, в которой полосовой прокат S в основном перемещается через водный раствор горизонтально, по сравнению с фиг. 1А и 1В, где полосовой прокат S проходит в основном вертикально.FIGS. 2A and 2B show a side and top view of a second preferred embodiment of a continuous cleaning plant in which the strip S is generally moved horizontally through the aqueous solution, as compared to FIG. 1A and 1B, where the strip S runs essentially vertically.

Преобразователь 5, как проиллюстрировано на фиг. 3А и 3В, состоит из резонаторного стержня 12, имеющего на одной или обеих концевых частях приводную головку 13, такую как двухтактные пьезоэлектрические преобразователи. Упомянутая приводная головка 13 обычно содержит несколько пьезоэлектрических преобразователей 130. Стержень 12 резонатора вибрирует благодаря, по меньшей мере, одной приводной головке 13. Такая система излучает ультразвук во всех направлениях. Когда преобразователь находится только на приводной головке, другая концевая часть 14 предпочтительно должна быть круглой или заостренной, как проиллюстрировано на фиг. 3В.The converter 5, as illustrated in FIG. 3A and 3B, consists of a resonator rod 12 having at one or both end portions an actuator head 13, such as push-pull piezoelectric transducers. Said drive head 13 typically contains multiple piezoelectric transducers 130. The resonator rod 12 is vibrated by at least one drive head 13. Such a system emits ultrasound in all directions. When the transducer is only on the drive head, the other end portion 14 should preferably be round or pointed, as illustrated in FIG. 3B.

Как проиллюстрировано на фиг. 4А и 4В, преобразователи 5 предпочтительно поддерживаются с помощью стенки 2 резервуара или опорных элементов 15, 150 и 151, прикрепленных к стенке резервуара. Предпочтительно, электрические провода 16, соединенные с упомянутыми приводными головками 13, проходят через стенку 2 резервуара, при этом они не погружаются в водный раствор и не контактируют с ним.As illustrated in FIG. 4A and 4B, the transducers 5 are preferably supported by the tank wall 2 or support members 15, 150 and 151 attached to the tank wall. Preferably, the electrical wires 16 connected to said drive heads 13 pass through the tank wall 2 without being immersed in or in contact with the aqueous solution.

Преобразователи способны работать на частоте 20 - 60 кГц. Преобразователи предпочтительно работают на частоте по меньшей мере 25 кГц. Преобразователи предпочтительно работают на частоте максимум 40 кГц. Каждый преобразователь предпочтительно способен работать при мощности 500 - 3000 кВт. Еще более предпочтительно, каждый преобразователь имеет мощность по меньшей мере 2000 кВт.The converters are capable of operating at frequencies of 20 - 60 kHz. The converters preferably operate at a frequency of at least 25 kHz. The converters preferably operate at a maximum frequency of 40 kHz. Each converter is preferably capable of operating at 500 - 3000 kW. Even more preferably, each converter has a power of at least 2000 kW.

В процессе очистки уровень ванны может изменяться до такой степени, что преобразователь больше не погружен в раствор, в этом случае предпочтительно отключить непогруженный резонатор, чтобы избежать повреждения вследствие перегрева. Во время технического обслуживания резервуар можно опорожнять, в этом случае предпочтительно отключить резонатор во избежание его повреждения вследствие перегрева. В общем, когда резонатор не погружен по меньшей мере на 3 см ниже поверхности водного раствора, предпочтительнее отключить его, чтобы снизить риск повреждения вследствие перегрева.During the cleaning process, the bath level may change to such an extent that the transducer is no longer immersed in the solution, in which case it is preferable to disconnect the non-immersed resonator to avoid damage due to overheating. The reservoir may be emptied during maintenance, in which case it is preferable to switch off the resonator to avoid damage due to overheating. In general, when the resonator is not immersed at least 3 cm below the surface of the aqueous solution, it is preferable to turn it off to reduce the risk of damage due to overheating.

Резервуар для очистки, в соответствии с изобретением, содержащий, по меньшей мере, преобразователь, позволяет повысить эффективность очистки по сравнению с резервуаром для очистки, известным в данной области техники, содержащим погруженные короба со средствами ультразвукового излучателя, имеющими ту же самую рабочую частоту.The cleaning tank according to the invention, containing at least a transducer, allows for increased cleaning efficiency compared to a cleaning tank known in the art containing immersed boxes with ultrasonic emitter means having the same operating frequency.

Было проведено несколько испытаний, чтобы продемонстрировать повышенную эффективность резервуара для очистки, оснащенного преобразователями, такими как двухтактные преобразователи, по сравнению с резервуаром, оснащенным погружными коробами. В этих испытаниях чистота образца полосового проката измерялась до и после этапа очистки. В этих экспериментах полосовой прокат погружают на 24 с в коробку, содержащую чистящую ванну, имеющую 10 г/л NaOH, при 65°C и либо набор из двух двухтактных пьезоэлектрических преобразователей мощностью 2 кВт, либо погружную коробку, имеющую мощность 2 кВт. Предполагается, что время погружения 24 секунды в условиях эксперимента соответствует времени прямого воздействия около 6 секунд, поскольку часть полосового проката сталкивается с ультразвуковым излучателем только в течение четверти времени эксперимента вследствие ее перемещения через водный раствор.Several tests have been conducted to demonstrate the increased efficiency of a treatment tank equipped with converters, such as push-pull converters, compared to a tank equipped with immersion boxes. In these tests, the cleanliness of a strip sample was measured before and after the cleaning step. In these experiments, the strip is immersed for 24 s in a box containing a cleaning bath containing 10 g/L NaOH at 65°C and either a set of two 2 kW push-pull piezoelectric transducers or a 2 kW immersion box. It is assumed that an immersion time of 24 seconds under the experimental conditions corresponds to a direct exposure time of about 6 seconds, since part of the rolled strip collides with the ultrasonic emitter only during a quarter of the experiment time due to its movement through the aqueous solution.

Эффективность очистки, как указано в следующей таблице, составляет: «оценочная чистота до этапа очистки», разделенная на «оценочную чистоту после этапа очистки». Для оценки чистоты клей 3M 595 Scoth™ прижимается к поверхности полосового проката, чтобы приклеить с помощью клея мелкие частицы железа и масло. Затем рефлектометром измеряется коэффициент отражения поверхности с приклеенными частицами. Эта отражательная способность обработанной поверхности связана с плотностью частиц железа на квадратный метр. Чем больше частиц железа прилипнет к клею, тем ниже будет его отражательная способность. Следовательно, чем выше коэффициент отражения клея, тем чище полосовой прокат. В следующей таблице приведены основные параметры эксперимента. На фигуре 6 показана эффективность очистки при различной скорости полосового проката для обоих типов ультразвуковых излучающих средств: двухтактных трубок и погружаемых коробов.Cleaning efficiency, as stated in the following table, is: "estimated cleanliness before the cleaning step" divided by "estimated cleanliness after the cleaning step." To assess cleanliness, 3M 595 Scoth™ Adhesive is pressed onto the surface of the strip to bond fine iron particles and oil with the adhesive. Then the reflectometer measures the reflectance of the surface with the glued particles. This reflectivity of the treated surface is related to the density of iron particles per square meter. The more iron particles that stick to the adhesive, the lower its reflectivity will be. Therefore, the higher the reflectance of the adhesive, the cleaner the strip. The following table shows the main parameters of the experiment. Figure 6 shows the cleaning efficiency at different strip rolling speeds for both types of ultrasonic emitting means: push-pull tubes and immersed boxes.

ТипType Часто-та (кГц)Frequency (kHz) Мощ-ность (кВт)Power, kWt) Темпера-тура ванны (°C)Bath temperature (°C) Скорость полосо-вого проката (м·мин^-1)Strip rolling speed (m min ^-1 ) Время погруже-ния (с)Immersion time (s) Чисто-та до очист-киClean before cleaning Чистота после очисткиCleanliness after cleaning Эффектив-ность очистки (%)Cleaning efficiency (%) КоробаBox 2525 22 6565 5050 2424 9,509.50 7,007.00 2626 Двухтактная трубкаPush-pull tube 2525 22 6565 5050 2424 9,049.04 4,154.15 5454 КоробаBox 2525 22 6363 100100 2424 10,5510.55 7,627.62 2828 Двухтактная трубкаPush-pull tube 2525 22 6262 100100 2424 11,9911.99 6,026.02 5050 КоробаBox 2525 22 6464 150150 2424 10,0010.00 8,098.09 1919 Двухтактная трубкаPush-pull tube 2525 22 6666 150150 2424 10,9510.95 6,536.53 4040 КоробаBox 4040 22 6767 100100 2424 8,518.51 6,616.61 2222 Двухтакт-ная трубкаPush-pull tube 4040 22 6767 100100 2424 10,7010.70 7,307.30 3232

Предпочтительно, чтобы все работающие резонаторы были полностью погружены по меньшей мере на 3 см под поверхность раствора. Это позволяет снизить риск перегрева резонаторов.It is preferable that all operating resonators be completely submerged at least 3 cm below the surface of the solution. This reduces the risk of resonator overheating.

Предпочтительно, как можно увидеть на фиг. 5, длина указанного преобразователя 5 параллельна ширине 17 полосового проката. Другими словами, длина стержня 12 резонатора параллельна ширине 17 полосового проката. Еще более предпочтительно, чтобы преобразователь позиционировался параллельно ширине полосового проката 17 таким образом, чтобы его длина покрывала всю ширину полосового проката. Такое расположение должно повысить эффективность очистки и равномерность очистки по ширине полосового проката.Preferably, as can be seen in FIG. 5, the length of said converter 5 is parallel to the width 17 of the rolled strip. In other words, the length of the resonator rod 12 is parallel to the width 17 of the rolled strip. Even more preferably, the converter is positioned parallel to the width of the strip 17 so that its length covers the entire width of the strip. This arrangement should increase cleaning efficiency and uniformity of cleaning across the width of the rolled strip.

Когда резервуар содержит по меньшей мере два преобразователя, длина стержня резонатора которых меньше ширины полосового проката, стержни резонатора смещаются, чтобы охватить всю ширину полосового проката.When the reservoir contains at least two transducers whose resonator rod length is less than the width of the rolled strip, the resonator rods are offset to cover the entire width of the rolled strip.

Предпочтительно, как проиллюстрировано на фиг. 1А и 2А, резервуар содержит по меньшей мере два преобразователя 5. Еще более предпочтительно резервуар содержит 5, 10 или 15 преобразователей.Preferably, as illustrated in FIG. 1A and 2A, the reservoir contains at least two transducers 5. Even more preferably, the reservoir contains 5, 10 or 15 transducers.

При наличии двух преобразователей на одной и той же стороне полосового проката, они предпочтительно смещены друг от друга на расстояние, соответствующее 0,5-кратной длины волны, создаваемой двухтактными преобразователями. Когда количество средств излучения ультразвука равно m, каждое из них может быть дополнительно смещено на аналогичное расстояние, умноженное на длину волны с множителем 1/m, по отношению к соседним средствам. Например, если шесть преобразователей, работающих на частоте 25 кГц, используются в среде, сравнимой с водой, скорость волны, которая зависит от множества факторов (например, температуры и давления), составляет приблизительно 1500 м/с. Длина волны равна скорости волны, деленной на частоту волны, поэтому в этом случае 1 500/25 000 = 0,06, длина волны составляет приблизительно 6 см. В том случае, когда средства излучения ультразвука излучают ультразвук с длиной волны 6 см, они должны быть смещены в поперечном направлении на (1/6) x6 = 1 см одно относительно другого.When there are two transducers on the same side of the strip, they are preferably offset from each other by a distance corresponding to 0.5 times the wavelength produced by the push-pull transducers. When the number of ultrasound emission means is equal to m, each of them can be further displaced by a similar distance, multiplied by the wavelength with a factor of 1/m, with respect to the neighboring means. For example, if six transducers operating at 25 kHz are used in an environment comparable to water, the wave speed, which depends on many factors (eg temperature and pressure), is approximately 1500 m/s. Wavelength equals wave speed divided by wave frequency, so in this case 1,500/25,000 = 0.06, the wavelength is approximately 6 cm. In the case where ultrasonic emission devices emit ultrasound at a wavelength of 6 cm, they should be shifted in the transverse direction by (1/6) x6 = 1 cm relative to each other.

Как можно увидеть на фиг. 5, такое расположение предотвращает совмещение двух узлов 18 в направлении перемещения полосового проката. Такой сдвиг позволяет улучшить однородность очистки, так как обеспечивает воздействие хотя бы одной ультразвуковой волны на все точки полосового проката.As can be seen in FIG. 5, this arrangement prevents the two units 18 from aligning in the direction of movement of the strip. This shift makes it possible to improve the uniformity of cleaning, since it ensures the impact of at least one ultrasonic wave on all points of the rolled strip.

Преобразователи 5 и полосовой прокат S предпочтительно разнесены на расстояние от 40 мм до 250 мм. Такое разнесение позволяет эффективно использовать средство, излучающее ультразвук. Такое разнесение улучшает установку 1, потому что, если разнесение меньше 40 мм, ультразвуковое излучающее средство в конце концов сломается полосовым прокатом S, например, вследствие изгиба полосового проката или неравномерности его плоскостности. Но если разнесение больше, чем 200 мм, эффективность очистительной способности ультразвукового излучающего средства, по-видимому, должна сильно снижаться.The converters 5 and the strip S are preferably spaced apart by a distance of 40 mm to 250 mm. This separation allows the ultrasonic emitting agent to be used effectively. This spacing improves the installation 1 because if the spacing is less than 40 mm, the ultrasonic emitting means will eventually be broken by the strip S, for example due to bending of the strip or unevenness of its flatness. But if the separation is greater than 200 mm, the cleaning efficiency of the ultrasonic emitting agent is likely to be greatly reduced.

Предпочтительно, чтобы каждая поверхность указанного полосового проката S была обращена по меньшей мере к одному преобразователю. Несмотря на то, что средство, излучающее ультразвук, расположенное на одной стороне полосового проката, очищает обе поверхности, размещение средства, излучающего ультразвук, обращенного к каждой поверхности, повышает качество очистки. Другими словами, в установке, аналогичной той, что представлена на фиг. 1А и 1В, по меньшей мере один преобразователь 5 позиционируется между стенкой резервуара и полосовым прокатом S, и по меньшей мере один преобразователь позиционируется между частью полосового проката, идущей вниз, и частью полосового проката идущей вверх. Аналогичным образом, в установке, аналогичной той, что представлена на фиг. 2А и 2В, по меньшей мере один преобразователь размещается над полосовым прокатом, а по меньшей мере еще один преобразователь - под полосовым прокатом.It is preferable that each surface of said strip S faces at least one converter. Although the ultrasonic emitting agent located on one side of the strip will clean both surfaces, placing the ultrasonic emitting agent facing each surface improves cleaning performance. In other words, in a setup similar to that shown in FIG. 1A and 1B, at least one converter 5 is positioned between the tank wall and the strip S, and at least one converter is positioned between the downward portion of the strip and the upward portion of the strip. Likewise, in a setup similar to that shown in FIG. 2A and 2B, at least one converter is located above the rolled strip, and at least one more converter is located below the rolled strip.

Предпочтительно, указанное оборудование имеет удельную мощность от 5 Вт на литр до 25 Вт на литр единицы объема указанного водного раствора. Еще более предпочтительно, мощность на литр составляет 10-20 Вт на литр. Использование удельной мощности в этом диапазоне, по-видимому, является наилучшим компромиссом между эффективностью очистки и энергосбережением, это позволяет хорошо и в достаточной степени очищать полосовой прокат и избегать потерь энергии.Preferably, said equipment has a power density of between 5 W per liter and 25 W per liter unit volume of said aqueous solution. Even more preferably, the power per liter is 10-20 watts per liter. Using power densities in this range appears to be the best compromise between cleaning efficiency and energy savings, allowing the strip to be cleaned well and sufficiently without wasting energy.

Настоящее изобретение также относится к способу очистки перемещающегося полосового проката в очистительной установке, содержащей резервуар 2, вмещающий в себя водный раствор 3, по меньшей мере, валок 4 для направления указанного полосового проката в указанный резервуар 2, по меньшей мере, преобразователь 5, погруженный в водный раствор, включающему в себя следующие этапы:The present invention also relates to a method for cleaning moving strip products in a cleaning installation containing a tank 2 containing an aqueous solution 3, at least a roller 4 for directing said strip products into said tank 2, at least a converter 5 immersed in aqueous solution, which includes the following steps:

- погружение указанного перемещающегося полосового проката в указанный водный раствор 3,- immersion of said moving strip in said aqueous solution 3,

- излучение ультразвука в указанный водный раствор, при этом указанный по меньшей мере один преобразователь погружен в водный раствор.- emitting ultrasound into said aqueous solution, wherein said at least one transducer is immersed in the aqueous solution.

Предпочтительно, указанный водный раствор содержит от 10 граммов на литр до 40 граммов на литр щелочного продукта. Очевидно, что концентрация щелочного продукта в этом диапазоне улучшает очистку и эффективно использует щелочной продукт.Preferably, said aqueous solution contains from 10 grams per liter to 40 grams per liter of alkaline product. It is clear that an alkaline product concentration in this range improves cleaning and effectively utilizes the alkaline product.

Предпочтительно, указанный водный раствор выдерживается при температуре 30°С - 80°С. Очевидно, что чем выше температура очищающего раствора, тем выше эффективность процесса очистки, но меньше срок службы преобразователя. Этот диапазон, по-видимому, является наилучшим компромиссом между эффективностью очистки и сроком службы средства ультразвукового излучения.Preferably, said aqueous solution is maintained at a temperature of 30°C - 80°C. Obviously, the higher the temperature of the cleaning solution, the higher the efficiency of the cleaning process, but the shorter the service life of the converter. This range appears to be the best compromise between cleaning efficiency and ultrasonic product life.

Изобретение было описано выше в отношении варианта осуществления, который считается практичным, а также предпочтительным в настоящее время. Однако следует понимать, что изобретение не ограничено вариантом осуществления, раскрытым в описании, и может быть соответствующим образом изменено в пределах, не выходящих за рамки сущности или духа изобретения, которые можно прочитать в прилагаемой формуле изобретения, при этом и общая спецификация, и способ изготовления горячекатаного стального листа, и устройство для изготовления горячекатаного стального листа с такими модификациями также охватываются техническим диапазоном изобретения.The invention has been described above with respect to an embodiment which is considered practical as well as preferred at present. However, it is to be understood that the invention is not limited to the embodiment disclosed in the specification and may be modified accordingly without departing from the spirit or spirit of the invention, which may be read from the appended claims, both the general specification and the method of manufacture hot-rolled steel sheet, and an apparatus for producing hot-rolled steel sheet with such modifications are also covered by the technical scope of the invention.

Claims

1. Equipment (1) for continuous cleaning of moving steel strip (S), containing a tank (2) containing an aqueous solution (3), at least a roller (4) for directing said strip into said tank (2) and at least two transducers (5) immersed in an aqueous solution and located at least two on at least one side of the rolled steel strip (S), wherein the transducer consists of a resonator rod (12) having on one or both end parts of the drive head (13), and is positioned in such a way that its length is parallel to the width of the steel strip (S),

characterized in that all the transducers on the same side of the rolled strip are installed with a lateral displacement relative to one another, and the specified displacement of the transducers is made in such a way that they are displaced one relative to the adjacent one by a distance corresponding to the wavelength created by the specified transducers in the specified aqueous solution (3), multiplied by 1/m, where m corresponds to the number of specified converters on the specified side of the rolled strip.

2. Equipment according to claim 1, in which said at least one converter is capable of operating at a frequency of 20-60 kHz.

3. Equipment according to claim 1, in which said at least one converter is capable of operating at a power of 500-3000 kW.

4. Equipment according to claim 3, in which the specified converter (5) and the rolled strip (S) are spaced at a distance of 40-250 mm.

5. Equipment according to any one of paragraphs. 1-4, in which the specified equipment has a specific power from 5 W per liter to 25 W per liter unit volume of the specified aqueous solution.

6. A method for cleaning moving steel strip in continuous cleaning equipment containing a tank (2) containing an aqueous solution (3), at least a roller (4) for directing said strip into said tank (2) and at least at least two transducers (5) immersed in an aqueous solution and located at least two on at least one side of the rolled steel strip (S), wherein the transducer consists of a resonator rod (12) having at one or both end parts drive head (13), and is positioned so that its length is parallel to the width of the rolled steel strip (S), while all the converters on the same side of the rolled strip are installed with a lateral offset from one another relative to the other, with the specified offset of the converters made in such a way that they are displaced one relative to the adjacent one by a distance corresponding to the wavelength created by the specified converters in the specified aqueous solution (3), multiplied by 1/m, where m corresponds to the number of specified converters on the specified side of the rolled strip,

wherein the method includes immersing said moving strip in said aqueous solution (3) and emitting ultrasound into said aqueous solution through said transducers.

7. The method of claim 6, wherein said aqueous solution contains from 10 grams per liter to 40 grams per liter of alkaline agent.

8. Method according to paragraphs. 6 or 7, in which the specified aqueous solution is maintained at a temperature of 30-80°C.