專利名稱：一種射流連續(xù)除鱗的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及金屬板帶表面處理技術，特別涉及一種射流連續(xù)除鱗的方法，主要用于實現(xiàn)對冷態(tài)金屬板帶的正反面進行連續(xù)性射流除鱗，同時保證射流除鱗后的金屬板帶的正反面不僅完全無鱗皮殘留， 同時確保正反面能始終干燥、潔凈。
背景技術：
金屬材料在熱態(tài)軋制或熱處理過程中會在表面形成一層由金屬氧化物組成的致密覆蓋物，俗稱“鱗皮”，該鱗皮的存在對進一步加工處理會造成影響一方面使材料的表面裂縫不易被提前發(fā)現(xiàn)，從而使加工出的成品存在質量問題；另一方面易將鱗皮壓入金屬表面，造成表面質量問題；此外，堅硬的氧化物的存在，會加速軋輥或拉拔機的磨損。因此進入冷軋機前的鋼板表面鱗皮去除工序，稱為冷軋產線上必備的工藝裝備之一。針對于表面鱗皮的影響，國內外生產企業(yè)均采用化學濕法進行清洗的加工方式來清除板帶表面的附著鱗皮，對于鋼板來說，其通常采用硫酸、鹽酸及氫氟酸的強酸性溶液。這種化學濕法酸洗工藝的生產環(huán)境非常惡劣，且因為生產而產生的大量殘酸必須進行循環(huán)再生處理，目前酸再生工藝也必然產生對應的廢氣排放，其排放的廢氣中含有大量的酸性、腐蝕性成分，如HCL、SO2等，直接污染大氣?；诖?，為解決化學方法清洗所帶來的嚴重環(huán)境污染問題，科研工作者進行了大量的研究，研制了多種技術和設備，以替代這種化學方法去除金屬表面的鱗皮，如電解除鱗、電解研削除鱗、放電除鱗、電子束除鱗、激光除鱗、研磨除鱗、拋丸除鱗、反復彎曲除鱗以及上述不同方法組合的除鱗方法。這些方法在這些年的發(fā)展過程中，其中高壓射流除鱗技術發(fā)展最快，其工業(yè)化進程也越發(fā)明顯，然而這種射流方法因為特有的除鱗方式，造成此法除鱗后的鱗皮表面還存在如下主要問題I、表面有大量的液體殘留，如水；2、表面可能有硬物顆粒殘留，如混合射流的磨料嵌入表面等。為保證射流方式除鱗后的金屬板帶能順利的進入下一步處理工藝環(huán)節(jié)，同時又不影響下一步工藝處理的效果，現(xiàn)有技術中一般采取如下措施I、利用混合射流清除合金棒的表面鱗皮，除鱗后的棒材表面其采用高壓空氣的吹掃方式來進行表面清除。這種方式的主要缺陷是無法吹掃那種嵌入棒材表面的沙粒，造成表面有硬物顆粒殘留，從而造成棒材在下一步軋制工序中，容易產生因為硬物顆粒壓入的表面缺陷。2、利用混合射流清洗金屬平面，其后處理方式為利用抽真空的原理，對表面處理后的表面進行凈化處理。然而這種方式同樣存在以上的問題，不僅不能有效去除硬物顆粒的嵌入問題，同時處理的穩(wěn)定不高，容易造成某些表面沒有清除干凈的現(xiàn)象。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種射流連續(xù)除鱗的方法，能實現(xiàn)對射流除鱗后的金屬板帶的兩面實現(xiàn)完全清掃處理，而且實現(xiàn)無污染的綠色方式進行鱗皮清除；并且通過噴嘴的排布和射流參數(shù)調整，實現(xiàn)靈活除鱗。本發(fā)明可以替代現(xiàn)有的金屬板帶冷態(tài)連續(xù)除鱗酸洗機組，以滿足現(xiàn)代連續(xù)式冷太金屬板帶高速、連續(xù)性特征，不影響產線的原有產能。。本發(fā)明的技術方案是對射流除鱗后的金屬板面先采用高壓純水射流進行高壓清洗，其目的是清除金屬板帶表面的硬物顆粒與浮動的鱗皮殘留，然后利用大流量的壓縮空氣進行干燥吹掃，用于對金屬板帶上所有浮動的物質，包括液態(tài)水進行有效吹掃，實現(xiàn)最終的金屬板面干燥、潔凈。這種清掃處理工藝布置方式能有效提高射流除鱗后的表面潔凈程度，確保金屬板帶能順利進入下一步工藝環(huán)節(jié)而不影響下一步的工藝處理質量。具體地，本發(fā)明的一種射流連續(xù)除鱗的方法，包括如下步驟I)高壓混合射流除鱗 金屬板帶通過輥道運行至射流除鱗單元，射流除鱗單元內設置射流噴嘴，通過噴嘴的錯位排布，對金屬板帶表面實現(xiàn)鱗皮的均勻剝離、松脫；射流噴嘴噴射的射流中為兩種介質的混合，一種介質為水，另外一種介質為砂狀硬物顆粒，硬物顆粒占總介質的重量百分比為O. 5 50% ;射流壓力2MPa IOOMPa ；2)高壓純水清洗經除鱗的金屬板帶再經高壓純水噴嘴進行高壓純水噴射，高壓純水噴嘴與金屬板帶具有一個傾斜角度，噴射壓力范圍O. IMPa 30MPa，掃除金屬板帶表面的鱗皮殘留、嵌入表面的硬物砂粒，實現(xiàn)表面顆粒物的清除；3)壓縮空氣吹掃清洗后的金屬板帶進入成對設置的擠干輥擠干，然后壓縮空氣噴嘴噴射，壓縮空氣溫度80°C以上，壓力范圍空氣壓力范圍在O. OlMPa lOMPa，確保金屬板帶的上下板面不殘留任何顯著的水潰。進一步，所述的射流噴嘴、高壓純水噴嘴軸線處于一個平行于金屬板帶走帶方向且垂直于金屬板帶的平面中；且，該噴嘴軸線與金屬板帶的垂直線之間具有一夾角β，其取值范圍為O < β < 50°。又，射流噴嘴、高壓純水噴嘴的射流發(fā)散角度α為0 < α <45°。所述兩種介質中，水為工業(yè)用凈循環(huán)水，溫度在100°C以下、PH值在6. 5 9、顆粒物含量低于5mg/L、顆粒物的最大粒度為120目。所述砂狀硬物顆粒包括天然的剛玉類磨料、碳化物磨料、鋼丸、或鋼絲切丸。所述剛玉類磨料如棕剛玉、白剛玉、或單晶剛玉；碳化物磨料如黑碳化硅、綠碳化硅、或碳化硼。所述射流中硬物顆粒占總介質的重量百分比為O. 5 50%。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明采用新型除鱗工藝布置方式，特點如下本發(fā)明不采用酸等化學物質，實現(xiàn)無污染的綠色方式進行鱗皮清除；通過噴嘴的排布和射流參數(shù)調整，實現(xiàn)靈活除鱗；而且，除鱗后板面干燥、潔凈，便于后工藝處理。本發(fā)明可以替代現(xiàn)有的金屬板帶冷態(tài)連續(xù)除鱗酸洗機組，以滿足現(xiàn)代連續(xù)式冷太金屬板帶高速、連續(xù)性特征，不影響產線的原有產能。


圖I為本發(fā)明一實施例的示意圖。圖2為本發(fā)明另一實施例示意圖。圖3為本發(fā)明實施例中噴嘴與金屬板帶間的示意圖。
具體實施例方式參見圖1，鋼坯經過熱軋機分卷軋制后卷取，然后再進入冷軋機之前需要進行連續(xù)除鱗，此時鋼卷在產線前置設備的作用下實現(xiàn)了頭尾焊接的連續(xù)化處理，即鋼板在進入射流除鱗段Hl之前變?yōu)橐粋€無限長度的連續(xù)化鋼板I (金屬板帶)，其溫度不高于200°C，在產線前后機組張力的作用下沿著輥道運行至射流除鱗單元Hl處，此時射流除鱗單元Hl單 元內的射流噴嘴2開始噴射壓力為50MPa、含有質量比為15%的80目石榴石的混合射流，射流噴嘴2通過相互錯位排布，實現(xiàn)對鋼板I噴射強度的均勻分布，如此鋼板I的表面實現(xiàn)了鱗皮的均勻剝離、松脫。鋼板I從高壓射流除鱗段Hl出來后，立刻進入高壓水清洗段H2，高壓水清洗段H2利用其內部按照鋼板寬度方向上均勻排布的高壓純水噴嘴3進行高壓純水噴射，此時噴嘴3與鋼板I板面具有一個顯著的傾斜角度，該角度值為15° (即噴嘴的軸心方向與鋼板的板面垂直線方向的夾角為15° )，其目的是對鋼板表面進行具有顯著方向性的吹掃已完全去除表面的鱗皮殘留、嵌入表面的石榴石顆粒等，實現(xiàn)表面顆粒物的清除；如此，鋼板I由高壓水清洗段H2進入壓縮空氣吹掃段H3，利用其內部布置的成對裝配的擠干輥4對運行的鋼板I表面水潰進行快速擠干，同時擠干后的鋼板I表面仍然會滯留大量的水跡，再由壓縮空氣噴嘴5噴射，鋼板I表面殘留的水跡快速去除，從而確保鋼板I上下板面在通過壓縮空氣吹掃段H3之后不殘留任何顯著的水潰，實現(xiàn)干燥、吹掃的目的。如此即實現(xiàn)了對冷態(tài)鋼板表面鱗皮的連續(xù)清除的同時，還進行了連續(xù)的清掃處理，使得鋼板表面始終干凈、清潔，確保其進入下一個工藝段時不影響下一個工藝段的處理效果，如軋制、涂鍍等。參見圖2，其為本發(fā)明的另一實施例。在本實施例中，鋼板I在進入高壓射流除鱗段Hl前，先由壓縮空氣噴嘴5’對鋼板I進行上下板面噴吹，這樣對后續(xù)的高壓射流除鱗段Hl的作業(yè)創(chuàng)造更加好的鋼板I表面工況條件。參見圖3，所述的射流噴嘴2 (以射流噴嘴2為例，其他相同)的軸線為AB線，射流方向為由A至B ;射流方向AB處于平行于鋼板I (金屬板帶)走帶方向且垂直于鋼板I的平面ACEF中；同時該噴嘴2軸線(AB線)與鋼板I的垂直線AC之間具有一夾角β，其取值范圍為O < β < 50°。本發(fā)明充分利用高壓射流除鱗與高壓純水、壓縮空氣的吹掃作用，實現(xiàn)了對冷態(tài)金屬板面鱗皮的一次完全、連續(xù)、高效的除鱗處理。因此，本發(fā)明在冷軋生產領域具有廣闊的應用前景。
權利要求
1.一種射流連續(xù)除鱗的方法，包括如下步驟 1)高壓混合射流除鱗 金屬板帶通過輥道運行至射流除鱗單元，射流除鱗單元內設置射流噴嘴，通過噴嘴的錯位排布，對金屬板帶表面實現(xiàn)鱗皮的均勻剝離、松脫；射流噴嘴噴射的射流中為兩種介質的混合，一種介質為水，另外一種介質為砂狀硬物顆粒，硬物顆粒占總介質的重量百分比為O. 5 50% ;射流壓力2MPa IOOMPa ； 2)高壓純水清洗 經除鱗的金屬板帶再經高壓純水噴嘴進行高壓純水噴射，高壓純水噴嘴與金屬板帶具有一個傾斜角度，噴射壓力范圍O. IMPa 30MPa，掃除金屬板帶表面的鱗皮殘留、嵌入表面的硬物砂粒，實現(xiàn)表面顆粒物的清除； 3)壓縮空氣吹掃 清洗后的金屬板帶進入成對設置的擠干輥擠干，然后壓縮空氣噴嘴噴射，壓縮空氣溫度80°C以上，壓力范圍空氣壓力范圍在O. OlMPa lOMPa，確保金屬板帶的上下板面不殘留顯著的水潰。
2.如權利要求I所述的射流連續(xù)除鱗的方法，其特征是，所述的射流噴嘴、高壓純水噴嘴軸線處于一個平行于金屬板帶走帶方向且垂直于金屬板帶的平面中；且，該噴嘴軸線與金屬板帶的垂直線之間具有一夾角β，其取值范圍為O < β <50°。
3.如權利要求I或2所述的射流連續(xù)除鱗的方法，其特征是，所述的射流噴嘴、高壓純水噴嘴的射流發(fā)散角度α為0 < α < 45°。
4.如權利要求I所述的射流連續(xù)除鱗的方法，其特征是，所述射流中硬物顆粒占總介質的重量百分比為O. 5 50%。
5.如權利要求I所述的射流連續(xù)除鱗的方法，其特征是，所述兩種介質中，水為工業(yè)用凈循環(huán)水，溫度在100°c以下、PH值在6. 5 9、顆粒物含量低于5mg/L、顆粒物的最大粒度為120目。
6.如權利要求I或4所述的射流連續(xù)除鱗的方法，其特征是，所述砂狀硬物顆粒包括天然的剛玉類磨料、碳化物磨料、鋼丸、或鋼絲切丸。
7.如權利要求6所述的射流連續(xù)除鱗的方法，其特征是，所述剛玉類磨料如棕剛玉、白剛玉、或單晶剛玉；碳化物磨料如黑碳化硅、綠碳化硅、或碳化硼。
全文摘要
一種射流連續(xù)除鱗的方法，包括如下步驟1)高壓混合射流除鱗；2)高壓純水清洗；3)壓縮空氣吹掃。對射流除鱗后的金屬板面先采用高壓純水射流進行高壓清洗，清除金屬板帶表面的硬物顆粒與浮動的鱗皮殘留，然后利用大流量的壓縮空氣進行干燥吹掃，用于對金屬板帶上所有浮動的物質，包括液態(tài)水進行有效吹掃，實現(xiàn)最終的金屬板面干燥、潔凈。本發(fā)明清掃方式能有效提高射流除鱗后的表面潔凈程度，確保金屬板帶能順利進入下一步工藝環(huán)節(jié)而不影響下一步的工藝處理質量。
文檔編號B21B45/06GK102756002SQ20111010950
公開日2012年10月31日 申請日期2011年4月28日 優(yōu)先權日2011年4月28日
發(fā)明者李山青, 段明南 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司