一种冷态带钢的力学除鳞方法及装置制造方法及图纸

一种冷态带钢的力学除鳞方法及装置，采用至少两对弯曲辊，每对弯曲辊包括上、下辊；对应每对弯曲辊的上、下辊分别设刷辊、碾压辊；弯曲辊一侧设转向辊；弯曲辊辊缝设高压射流喷嘴；带钢先进入弯曲辊下辊与碾压辊之间，对带钢进行碾压，带钢一侧表面大部分鳞皮出现明显的破裂松动；带钢被碾压后进入下辊，带钢表面鳞皮出现显著的鳞皮裂纹或缝隙；带钢经转向辊至上辊，此时高压射流喷嘴正对缝隙向外喷射介质，喷射介质直接与鳞皮之间产生强烈的切削作用，同时刷辊对带钢刷洗作用，至此，带钢一侧表面鳞皮得到有效清除；并进入另一对弯曲辊，对带钢另一表面进行反向除鳞。本发明专利技术可在线快速清除带钢表面附着的腐蚀层、粘着物，确保带钢表面清洁。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钢板除鳞技术，特别涉及一种冷态带钢的力学除鳞方法及装置，可以在线快速清除冷态热轧钢板表面附着的腐蚀层、粘着物等，确保带钢在能保持带钢表面清洁，杜绝钢板表面存在硬物压入等缺陷，有效提高带钢的轧后表面质量或涂镀的粘附能力。
技术介绍
钢材、合金等金属材料在轧制处理过程中，会在表面形成一层由金属氧化物组成的致密覆盖物，俗称鳞皮。鳞皮的存在对进一步加工处理会造成影响：一方面使材料的表面裂缝不易被提前发现，从而使加工出的成品存在质量问题；另一方面易将鳞皮压入金属表面，造成表面质量问题；此外，坚硬的氧化物的存在，会加速轧辊或拉拔机的磨损。为了消除氧化物对金属制品质量的影响，国内外普遍采用硫酸、盐酸及氢氟酸的溶液，通过化学反应溶解金属表面的氧化物（俗称“除鳞”），酸洗除鳞产生的酸雾对周边环境产生污染，对生产设施防腐要求高；排放的酸液处理成本高，还会污染周边环境；采用酸洗除鳞容易造成除鳞不均匀，且金属损失大。为了解决酸洗引起的环境污染问题，科研工作者进行了大量的研究，研制了多种技术和设备，以替代酸洗去除金属表面的鳞皮，如电解除鳞、电解研削除鳞、放电除鳞、电子束除鳞、激光除鳞、研磨除鳞、液体喷丸除鳞（又称高压水喷砂除鳞）、抛丸除鳞、反复弯曲除鳞以及上述不同方法组合的除鳞方法。基于此，中国专利CN1781667A设计了一种针对钢材的高压水喷丸除鳞装置，该装置通过高压水与磨料进行混合后，以一个额定高压对钢材表面进行高速喷射，利用磨料的冲刷力实现钢板表面的除鳞效果。然而，这种方式在棒材、板坯以及热轧等产线上使用较为理想，但在冷轧产想使用就难以满足要求，因为冷轧速度高、连续性极强，需要在线式进行大量磨料混合，该技术在实际使用中还不成熟，因此也就难以运用在冷轧连续生产上；另外，中国专利CN2036455U设计的高压射流除鳞系统，也仅针对钢帘线进行除鳞，无法满足带钢的大宽度、高速、连续的除鳞要求；同时，中国专利CN101134208A设计了一种带钢酸洗后的高压清洗装置，虽然采用了一定压力的纯水，但其受排布结构、水压、喷射方式等限制仅用于清洗残酸。同时，Danieli公司美国专利US5388602高压水射流清洗装置，主要针对各种不同的连铸坯进行除鳞，无法满足冷轧的要求；日本三菱重工公开专利JP57007315A针对冷态热轧板提供了一种扭曲拉伸的破裂方案，然而该方案仅对鳞皮的破裂具有作用，同时对钢板的规格具有严格的限制，不能广泛使用；另外，日本三菱重工公开日本专利JP57058913A，也是针对冷态热轧板的表面初步除鳞，这种方案非常容易造成新生的钢板表面缺陷，如氧化铁皮嵌入等，让操作工能力精准控制；另外，日本专利JP57159211A的技术方案主要采用弯曲与磨削的综合物理破鳞，这种方案同样存在着无法稳定运行的缺陷，即一旦操作失控将进一步加剧带钢的表面缺陷率；同时日本专利JP05092231A、JP09085329A以及JP2002102915等，其采用高压水射流除鳞的运用场合仅为热态钢坯或锻造期间的锻造坯。
技术实现思路
本专利技术的目的是设计一种冷态带钢的力学除鳞方法及装置，可以在线快速清除冷态带钢表面附着的腐蚀层、粘着物等，确保带钢表面清洁，杜绝钢板表面存在硬物压入等缺陷，有效提高带钢的轧后表面质量或涂镀的粘附能力。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是：一种冷态带钢的力学除鳞方法，采用至少两对弯曲辊，每对弯曲辊包括上、下辊；对应每对弯曲辊的上、下辊分别设置刷辊、碾压辊；每对弯曲辊一侧还设有转向辊；每对弯曲辊辊缝设置高压射流喷嘴组；带钢首先进入一对弯曲辊的下辊与碾压辊之间，下辊与碾压辊作用下形成类似轧机的轧制辊缝，对带钢进行一定压下率的碾压，压下率为0.5%～5%，此时带钢一侧表面的大部分鳞皮在压下延伸力作用下，已经出现了明显的破裂松动；带钢被碾压后进入下辊的弯曲表面，此时带钢表面的鳞皮在弯曲作用下容易发生“翘皮”现象，即鳞皮的局部已经脱离带钢，出现显著的鳞皮裂纹或缝隙；带钢经转向辊至上辊，此时，下辊表面的带钢与上辊表面的带钢形成一个固定间隙的辊缝，高压射流喷嘴组正对缝隙向外喷射介质，使该固定间隙的辊缝形成一个高压型腔，在此高压型腔内，喷射介质直接与松动的鳞皮之间产生的强烈的切削作用，致使鳞皮能得到有效的清除，同时刷辊对带钢刷洗作用，至此，带钢一侧表面的鳞皮得到有效清除；并进入另一对弯曲辊，对带钢另一表面进行反向除鳞。进一步，所述高压射流喷嘴组的喷射介质为工业纯水，或固体颗粒物与水的固液混合液。高压射流喷嘴组的喷射压力为5Mpa～300Mpa，流量达5m3～10 m3。所述高压射流喷嘴组的喷射方向垂直于弯曲辊轴心连接线。所述高压射流喷嘴组采用多个喷嘴并排布置的方式，其喷射冲刷的最大宽度范围满足产线的带钢最大宽度规格要求。所述每对弯曲辊的上、下辊间隙保持在5mm～18mm。依据不同的生产速度要求，弯曲辊采用成对形式、以1~5个串联布置。本专利技术的冷态带钢表面除鳞装置，其特征在于，至少包括，两对弯曲辊，呈上下错开布置，每对弯曲辊包括上、下辊；两个转向辊，分别设置于每对弯曲辊一侧的中间；两个高压射流喷嘴组，喷嘴口分别设置于每对弯曲辊辊缝中间；两个碾压辊，分别对应设置于每对弯曲辊的下辊，与下辊配合；两个刷辊，分别对应设置于每对弯曲辊的上辊，与上辊配合。所述的碾压辊、刷辊分别设进给油缸。所述的高压射流喷嘴组连接一高压水集管。钢板表面的腐蚀层、附作物主要来之于钢板表面的金属与空气氧气发生氧化反应后生产的氧化铁皮，其结构疏松、性脆。本专利技术利用机械碾压、弯曲破鳞、窄缝射流以及机械刷洗等紧凑集成在一个除鳞单元中，在带钢进入单元后且施以一定张力水平后，确保冷态带钢在一定速度下能进行稳定的表面鳞皮清除。其中，碾压破鳞：碾压辊与弯曲辊形成类似轧机的轧制辊缝，对带钢进行一定压下率的碾压，实现碾压破鳞。弯曲破鳞：弯曲辊利用自身的大弧度辊面以及带钢的前后机组张力作用，实现对带钢表面的弯曲破鳞作用。高压形腔喷射除鳞：利用弯曲辊上下辊精确控制的窄缝，以及高压射流喷嘴喷射的高压射流，实现对上下辊面带钢的切削冲刷作用，实现喷射除鳞。刷辊除鳞：刷辊对缠绕在上辊表面上的带钢进行最终的表面除鳞。本专利技术为确保通过的带钢表面的鳞皮清除率满足严格的要求，某些规格带钢表面鳞皮可能存在清除率不达标的现象，此时利用刷辊进行再一次的表面刷洗，出口刷辊可利用后面的进给油缸的不同进给量实现不同程度的刷洗。本专利技术相对现有技术的优点：（1）本专利技术除鳞系统采用纯机械力学除鳞工艺，其生产节奏完全不受时间的影响（这相对于现有酸洗工艺对钢板进入酸槽的时间长度具有极高的要求对比）其对前后生产线的连续性要求显著降低，对于全连续轧制产线能直接减少一组活套，这对于生产厂家来说其建设成本、管理成本以及人力成本均显著降低；（2）本专利技术除鳞工艺中射流介质采用工业纯水等作为介质，直接替代现有的这种强酸性介质，如硫酸、盐酸或者硝酸，在当前提倡绿色环保的大背景下显得十分必要。（3）本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冷态带钢的力学除鳞方法，采用至少两对弯曲辊，每对弯曲辊包括上、下辊；对应每对弯曲辊的上、下辊分别设置刷辊、碾压辊；每对弯曲辊一侧还设有转向辊；每对弯曲辊辊缝设置高压射流喷嘴组；
带钢首先进入一对弯曲辊的下辊与碾压辊之间，下辊与碾压辊作用下形成类似轧机的轧制辊缝，对带钢进行一定压下率的碾压，压下率为0.5%～5%，此时带钢一侧表面的大部分鳞皮在压下延伸力作用下，已经出现了明显的破裂松动；带钢被碾压后进入下辊的弯曲表面，此时带钢表面的鳞皮在弯曲作用下容易发生“翘皮”现象，即鳞皮的局部已经脱离带钢，出现显著的鳞皮裂纹或缝隙；带钢经转向辊至上辊，此时，下辊表面的带钢与上辊表面的带钢形成一个固定间隙的辊缝，高压射流喷嘴组正对缝隙向外喷射介质，使该固定间隙的辊缝形成一个高压型腔，在此高压型腔内，喷射介质直接与松动的鳞皮之间产生的强烈的切削作用，致使鳞皮能得到有效的清除，同时刷辊对带钢刷洗作用，至此，带钢一侧表面的鳞皮得到有效清除；并进入另一对弯曲辊，对带钢另一表面进行反向除鳞。
2.如权利要求1所述的冷态带钢的力学除鳞方法，其特征是，所述高压射流喷嘴组的喷射介质为工业纯水，或固体颗粒物与水的固液混合液。
3.如权利要求1或2所述的冷态带钢的力学除鳞方法，其特征是，所述高压射流喷嘴组的喷射压力为5Mpa～30...

【专利技术属性】
技术研发人员：段明南，李山青，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：