專利名稱：帶鋼表面清洗加工的超聲波處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
帶鋼表面清洗加工的超聲波處理裝置技卞領(lǐng)域本實用新型涉及材料表面加工技術(shù)，特別涉及一種帶鋼表面清洗加工 的超聲波處理裝置。
背景技術(shù)：
表面清潔處理是帶鋼生產(chǎn)中的常見工序。熱軋帶鋼表面氧化膜的脫 除，冷軋加工前的原料酸洗，連退平整前的電解清洗以及連續(xù)電鍍鋅的預(yù) 處理等都屬于表面清潔加工，其目的是要去除帶鋼表面的油污、氧化膜和 一切其它雜物，提高帶鋼表面質(zhì)量和滿足后續(xù)加工需要，這些加工主要由 堿洗和酸洗來完成。早期為去除熱軋帶鋼表面的氧化膜，曾采用噴丸或化學(xué)酸洗，或者把 兩者結(jié)合起來的方法。但噴丸脫除板面氧化膜不僅導(dǎo)致板面粗糙度的不必 要增加，而且所產(chǎn)生的粉塵對生產(chǎn)環(huán)境影響較大?；瘜W(xué)酸洗由于排放及回 用處理，也存在環(huán)境影響及費用較高的問題。后來為提高清洗處理的質(zhì)量和效果，在帶鋼前處理加工中引入了電解 清洗的處理方法。所謂電解清洗就是在帶鋼進入堿洗或酸洗槽時通以直流 電，使帶鋼作為陰極或陽極，在帶鋼及電極表面上析出大量氣體，將帶鋼 表面油膜或氧化膜頂破，使油膜或氧化膜與帶鋼分開。相對于化學(xué)清洗， 電化學(xué)清洗的速度提高，清洗效果也更好，而且所用清洗液的濃度也可降 低。但電解清洗并不能徹底清除帶鋼表面的氧化膜。退火冷軋帶鋼隨鋼種材料不同電解酸洗后表面氧化膜的脫除率在80-100%，而對熱軋帶鋼由于 表面粗糙度較大的緣故，氧化膜電解酸洗的去除率只在30-60%。雖然也 有人提出酸洗后使用旋轉(zhuǎn)刷等輔助手段來脫除殘留氧化膜，但對細孔內(nèi)的 氧化膜仍無法去除，而且當(dāng)帶鋼表面粗糙度增加時，刷洗的清除作用減弱。 由于同樣存在清洗液的回收利用和費水處理問題，電解清洗對環(huán)境仍有較 大影響。而對于一些特定需求，如真空鍍膜加工，這種清洗方法仍無法滿 足帶鋼對工作環(huán)境和表面清洗質(zhì)量的要求。所謂超聲波清洗就是利用高頻震蕩原理，使超聲介質(zhì)在被清洗物件表 面形成微泡撞擊，去除表面油污、氧化膜和其它臟物，達到物件表面清潔 的目的。往清洗液中發(fā)射超聲波時，將使液體產(chǎn)生超聲振蕩，液體內(nèi)部某 一瞬間壓力突然減小，接著瞬間壓力又突然增大，如此不斷反復(fù)。在壓力 突然減^時，清洗液內(nèi)會形成很多真空小空穴，溶解在清洗液中的氣體會 被吸入空穴中，形成氣泡，小氣泡形成后的瞬間，由于壓力的突然增大又 被壓破，由此產(chǎn)生沖擊波，這種沖擊波作用于待清洗物件表面時而產(chǎn)生清 洗作用。當(dāng)清洗液為去除油污的堿洗液時，這種超聲沖擊便對物件表面油 膜產(chǎn)生破壞作用，同時由于超聲振動引起的空洞現(xiàn)象、高溫高壓引起的激 烈攪拌作用強化了溶解、皂化和乳化作用，這都將加速表面油污和殘留物 的去除。此外，超聲波在溶液內(nèi)反射產(chǎn)生的聲壓，也會促進攪拌作用。當(dāng) 清洗液為去除氧化膜的酸洗液時，基于同樣原理，也將加速物件表面氧化 膜和其它殘留物的去除。超聲波清洗技術(shù)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及現(xiàn)代家庭生活中都有應(yīng)用，在金屬 工件表面除污、微孔清洗方面已經(jīng)比較成熟。利用超聲清洗技術(shù)不但提高 了清洗效率和清洗質(zhì)量，而且還可能降低清洗液的濃度，降低和減少排放， 減輕環(huán)境影響。但到目前為止，把超聲技術(shù)用于帶鋼的前處理加工，特別 是把超聲技術(shù)和電解清洗結(jié)合起來對帶鋼實施除油、脫除銹蝕和氧化膜的 工作尚未見有成功應(yīng)用。發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種帶鋼表面清洗加工方法，該方法把超 聲處理技術(shù)和帶鋼清洗加工結(jié)合起來，旨在進一步提高帶鋼表面清洗處理 效果和提高清洗質(zhì)量。為達到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是，帶鋼表面清洗加工的超聲波處理裝置，其包括， 一清洗槽本體，其內(nèi) 設(shè)導(dǎo)向支撐輥；電極板，分別以組的形式交替連接為陰極和陽極，即以一 組作陰極、帶鋼作陽極，和一組作陽極、帶鋼作陰極的方式交替排列；超 聲振板，與電極板交替或分開放置；所述電極板、超聲振板分別在帶鋼上 下兩面布置。進一步，按帶鋼前進方向，所述的電極板、超聲振板分區(qū)設(shè)置，電極 板設(shè)置于超聲振板前，帶鋼先經(jīng)過電極板，再經(jīng)過超聲振板。又，本實用新型所述的清洗槽本體分隔形成獨立的單元槽，分別設(shè)置 電極板、超聲振板；帶鋼經(jīng)過電解清洗單元后進入超聲清洗單元。再#，本實用新型所述的超聲振板在帶鋼上下兩面布置，上下超聲振 板與帶鋼表面間距可調(diào)。另外，本實用新型所述的超聲振板與帶鋼運動方向成一夾角。至此，可以根據(jù)清洗效率、表面質(zhì)量要求對上下超聲振板與帶鋼間距 及超聲波與帶鋼運動方向間夾角進行調(diào)整。通常，人們所能聽到的聲音是頻率在20-20000 Hz的聲波信號，高于 20000 Hz的聲波稱之為超聲波。聲波的傳遞依照正弦曲線縱向推進，即一 層強一層弱，依次傳遞。當(dāng)弱的聲波信號作用于液體中時，會對液體產(chǎn)生 一定的負壓，即液體體積增加，液體中分子空隙加大，形成許許多多微小 的氣泡，而當(dāng)強的聲波信號作用于液體時，則會對液體產(chǎn)生一定的正壓， 即液體體積被壓縮減小，液體中形成的微小氣泡被壓碎。超聲波作用于液 體中時，液體中每個氣泡的破裂會產(chǎn)生能量極大的沖擊波，相當(dāng)于瞬間產(chǎn) 生幾百度的高溫和高達上千個的大氣壓，如此強烈的沖擊將使物體表面污 物脫離或掉落。這種由無數(shù)細小的空化氣泡破裂而產(chǎn)生的沖擊現(xiàn)象被稱為 "空化效應(yīng)"，利用"空化效應(yīng)"可實現(xiàn)對工件內(nèi)外表面清洗和沖刷的效 果。基于以上原理，本實用新型在帶鋼清洗處理中引入超聲波技術(shù)，把電 解清洗或化學(xué)清洗與超聲波處理兩者結(jié)合起來，由此強化對帶鋼的清洗處 理效果或提高清洗質(zhì)量。本實用新型的有益效果1. 清洗效率提高，清洗徹底，清洗效果更好，可滿足更高表面質(zhì)量要求 的鍍膜需要。2. 可保證帶鋼表面各部分清潔度一致，清洗質(zhì)量提高。'3. 降低清洗成本。超聲技術(shù)的應(yīng)用，有可能提高清洗液的重復(fù)使用率， 延長清洗液使用時間。4. 改善清洗工作環(huán)境，降低排放對環(huán)境的影響。超聲技術(shù)的使用，有可能降低清洗液工作濃度或使用對環(huán)境影響小甚至無影響的清洗液完成 清洗，清洗液的工作溫度也可降低。應(yīng)用范圍廣。適合于在各類別連續(xù)帶鋼清洗中應(yīng)用。


圖1為本實用新型第圖2為本實用新型第 圖3為本實用新型第實施例的示意圖; 實施例的示意圖; 實施例的示意圖。
具體實施方式
參見圖1，其所示為本實用新型第一實施例，帶鋼表面清洗加工的超 聲波處理裝置，其包括， 一清洗槽本體l，其內(nèi)設(shè)導(dǎo)向支撐輥2;電極板3， 分別以組的形式交替連接為陰極和陽極，即以一組作陰極、帶鋼作陽極， 和一組作陽極、帶鋼作陰極的方式交替排列；超聲振板4，在相鄰兩個電 極板之間設(shè)置；所述電極板3、超聲振板4分別在帶鋼5上下兩面布置。帶鋼4通過導(dǎo)向支撐輥2水平進入清洗槽，電極板3在帶鋼上下兩面 布置。這些超聲波發(fā)生器輔助帶鋼表面的清洗加工，超聲波清洗和電解清 洗一起完成帶鋼表面的清洗。超聲波對帶鋼表面的清洗作用來自于液體中 產(chǎn)生的"空化效應(yīng)"，這種"空化效應(yīng)"實際上起到了機械清除帶鋼表面 油污、氧化膜和其它雜物的效果。參見圖2，所示為本實用新型第二實施例，其中電極板和超聲振板為 分區(qū)布置方式。電極板3與超聲振板4布置在清洗槽本體1中的不同部分。 帶鋼5通過導(dǎo)向支撐輥2水平進入清洗槽本體1后，首先經(jīng)過電極板3以 組的方式交替連接為陰極和陽極的電解清洗區(qū)，然后通過超聲振板4以組 的方式安裝的超聲清洗區(qū)。超聲振板4在帶鋼上下兩面布置并發(fā)射超聲波， 借助于超聲"空化效應(yīng)"脫除帶鋼表面油污、氧化膜和其它雜物。參見圖3，所示為本實用新型第三實施例，清洗槽本體1分隔形成相 互隔開各自獨立的清洗槽11和清洗槽12;電極板3和超聲振板4在兩個 清洗槽11、 12中分別布置。帶鋼5首先經(jīng)過電極板3以組的方式交替連 接為陰極和陽極的電解清洗槽11，接著帶鋼5進入超聲振板4以組的方式安裝的清洗槽12。超聲振板4在帶鋼5上下兩面布置并發(fā)射超聲波，借助于超聲"空化效應(yīng)"脫除帶鋼表面油污、氧化膜和其它雜物。在此種布置 方式中，電解清洗和超聲清洗均單獨受控而不互相影響。在清洗槽11中 由電解作用松動而未完全脫落的油污、氧化膜和其它雜物在接下來進入的清洗槽'12中由超聲"空化效應(yīng)"而被徹底清除。
權(quán)利要求1.帶鋼表面清洗加工的超聲波處理裝置，其特征在于，包括，一清洗槽本體，其內(nèi)設(shè)導(dǎo)向支撐輥；電極板，分別以組的形式交替連接為陰極和陽極，即以一組作陰極、帶鋼作陽極，和一組作陽極、帶鋼作陰極的方式交替排列；超聲振板，與電極板交替或分開放置；所述電極板、超聲振板分別在帶鋼上下兩面布置。
2. 如權(quán)利要求1所述的帶鋼表面清洗加工的超聲波處理裝置，其特征在 于，按帶鋼前進方向，所述的電極板、超聲振板分區(qū)設(shè)置，電極板設(shè) 置于超聲振板前。
3. 如權(quán)利要求1所述的帶鋼表面清洗加工的超聲波處理裝置，其特征在 于，所述的清洗槽本體分隔形成獨立的單元槽，分別設(shè)置電極板、超 聲振板。
4. 如權(quán)利要求1或2或3所述的帶鋼表面清洗加工的超聲波處理裝置， 其特征在于，所述的超聲振板在帶鋼上下兩面布置，上下超聲振板與 帶鋼表面間距可調(diào)。
5. 如權(quán)利要求1或2或3所述的帶鋼表面清洗加工的超聲波處理裝置， 其特征在于，所述的超聲振板與帶鋼運動方向成一夾角。
6. 如權(quán)利要求4所述的帶鋼表面清洗加工的超聲波處理裝置，其特征在 于，所述的超聲振板與帶鋼運動方向成一夾角。
專利摘要帶鋼表面清洗加工的超聲波處理裝置，其包括，一清洗槽本體，其內(nèi)設(shè)導(dǎo)向支撐輥；電極板，分別以組的形式交替連接為陰極和陽極，即以一組作陰極、帶鋼作陽極，和一組作陽極、帶鋼作陰極的方式交替排列；超聲振板，與電極板交替或分開放置；所述電極板、超聲振板分別在帶鋼上下兩面布置。本實用新型把帶鋼的表面清洗和超聲波處理結(jié)合起來，在帶鋼堿洗(酸洗)或電解堿洗(酸洗)槽中加裝超聲波發(fā)生裝置，實現(xiàn)對帶鋼表面的清洗和清潔處理。
文檔編號B08B3/12GK201217016SQ200820060120
公開日2009年4月8日 申請日期2008年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月23日
發(fā)明者傅建欽 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司