延长镀锡机组的软熔出口导电辊使用寿命的方法技术

本发明专利技术是一种延长镀锡机组的软熔出口导电辊使用寿命的方法，该方法包括：根据镀锡板的厚度，确定氮气吹扫压力；通过气管和气嘴将具有所确定的吹扫压力的压力氮气吹扫镀锡板表面，进而剥离其表面含有杂质的水层；以及根据数学模型计算以获得镀锡板表面温度和确定相关工艺条件参数，调整镀锡板生产速度、软熔温度、淬水槽温度、循环泵压力。在一个实施例中，当镀锡板厚度为0.2mm～0.3mm时，软熔出口导电辊前150mm处150kPa常温氮气吹扫，同时，控制镀锡板生产速度小于350m/min，软熔温度低于275℃，淬水槽温度80℃～85℃，循环泵压力0.3～0.4Mpa。本发明专利技术可有效地延长软熔出口导电辊使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
延长镀锡机组的软熔出口导电辊使用寿命的方法
本专利技术涉及一种电镀锡设备，具体说涉及一种镀锡机组。
技术介绍
镀锡板集钢的强度和成形性与锡的耐蚀性、焊接性和外观性于一体，具耐蚀性强、美观、成形性好等特点，其广泛用于食品制罐、饮料制罐工业的容器、冲压制品、包装材料等。目前，全球拥有150多条电镀锡生产线，镀锡板年生产能力达2100万吨，其中我国有10余条生产线，生产能力达200多万吨。电镀锡技术中软熔工艺对镀锡板的产品质量有着非常重要影响。软熔工艺开始于镀锡机组软熔入口导电辊，结束于软熔出口导电辊，此过程带钢运行约24m，其中自淬水槽入水口到软熔出口导电辊带钢运行3.6m。当带钢到达软熔1#导电辊，开始电阻软熔加热，带钢表面温度快速从60℃升至187℃；之后，带钢进入感应软熔/电阻软熔组合加热区，升温速率进一步加大，带钢表面温度迅速达到锡熔点232℃；带钢从感应软熔出来后，转入纯电阻加热，带钢表面温度可达到265～280℃，然后进入水温75～95℃淬水槽并冷却；之后直达软熔出口导电辊。然而，软熔出口导电辊使用10天后，其表面粗糙度由5～8μm很快的下降到1μm以下。软熔工艺软熔出口导电辊表面粗糙度降低主要是由于1)淬水槽喷水管和软熔出口导电辊之间，电阻加热还持续进行，导致镀锡板表面出淬水槽时温度大约100℃左右，甚至更高，而镀锡板表面的自由锡层随着温度的升高，其硬度显著下降，引起软熔出口导电辊出现粘锡层；2)出淬水槽后高速运行的镀锡板表面携带少许水分，导致淬水槽中杂质可能被镀锡板表面的水膜携带并粘附于软熔出口导电辊表面。软熔出口导电辊的表面粗糙度下降致使软熔出口导电辊必须下线进行脱锡处理，这严重地影响了镀锡板的生产效率和产品质量。因此，延长镀锡机组软熔工艺软熔出口导电辊使用寿命有着重要的实际意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种延长镀锡机组的软熔出口导电辊使用寿命的方法。本专利技术的延长镀锡机组的软熔出口导电辊使用寿命的方法，在淬水槽和软熔出口导电辊之间安装压力可调氮气吹扫装置，包括布置于镀锡板两侧的气管和设置其上的气嘴；该方法包括：根据镀锡板的厚度，确定氮气吹扫压力；通过气管和气嘴将具有所确定的吹扫压力的压力氮气吹扫镀锡板表面，进而剥离其表面含有杂质的水层；基于数学模型计算以获得镀锡板表面温度和确定相关工艺条件参数，调整镀锡板生产速度、软熔温度、淬水槽温度、循环泵压力。所述数学模型如下：其中：式中T—镀锡板出淬水槽的温度；T0—进淬水槽镀锡板初始温度；TS—淬水槽温度；α—镀锡板综合传热系数；L—淬水槽中镀锡板运行长度；d—镀锡板厚度；υ—镀锡机组运行速度。当镀锡板厚度大于0.3mm时，软熔出口导电辊前150mm处以200kPa常温氮气吹扫，同时，控制镀锡板生产速度小于280m/min，软熔温度低于270℃，淬水槽温度75℃～80℃，循环泵压力0.4～0.5Mpa。当镀锡板厚度为0.2mm～0.3mm时，软熔出口导电辊前150mm处以150kPa常温氮气吹扫，同时，控制镀锡板生产速度小于350m/min，软熔温度低于275℃，淬水槽温度80℃～85℃，循环泵压力0.3～0.4Mpa。当镀锡板厚度小于0.2mm时，软熔出口导电辊前150mm处以100kPa常温氮气吹扫，同时，控制镀锡板生产速度小于400m/min，软熔温度低于280℃，淬水槽温度85℃～90℃，循环泵压力0.25～0.3Mpa。本专利技术结合电镀锡机组的软熔工艺和淬水工艺特点，采用压力可调地氮气吹扫措施，有针对性地根据镀锡机组镀锡板生产速度、镀锡板厚度、软熔温度和淬水槽温度，有效地调控镀锡板在淬水槽中温度的分布，降低软熔出口导电辊处镀锡板表面湿度、杂质量和温度，从而有效延长软熔出口导电辊使用寿命，具有简单方便、低成本、无污染、可控性强以及对镀锡板表面、软熔导电辊友好等优点。附图说明图1是实施本专利技术的延长镀锡机组的软熔出口导电辊使用寿命的方法的软熔出口导电辊氮气吹扫装置的结构示意图。具体实施方式为让本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本专利技术的具体实施方式作详细说明。首先需要说明的是，本专利技术并不限于下述具体实施方式，本领域的技术人员应该从下述实施方式所体现的精神来理解本专利技术，各技术术语可以基于本专利技术的精神实质来作最宽泛的理解。在附图中相同的附图标记表示相同的部分。本专利技术一个实施例的延长镀锡机组的软熔出口导电辊使用寿命的方法，包括：在淬水槽(未标示)和软熔出口导电辊2之间安装压力可调氮气吹扫装置3，包括布置于镀锡板即带钢1两侧的气管3a和设置其上的气嘴3b，气嘴3b如图所示，例如离开镀锡板两侧表面的距离为120mm，气管3a的直径为100mm，气管离开软熔出口导电辊2的距离为150mm，喷嘴为2～3mm；通过气管3a和气嘴3b将具有一定压力氮气吹扫镀锡板1的表面，进而剥离其表面含有杂质的水层；基于以下数学模型计算以获得镀锡板1的表面温度和确定相关工艺条件参数，调整镀锡板生产速度、软熔温度、淬水槽温度、循环泵压力：其中：式中T—镀锡板出淬水槽的温度；T0—进淬水槽镀锡板初始温度；TS—淬水槽温度；α—镀锡板综合传热系数；L—淬水槽中镀锡板运行长度；d—镀锡板厚度；υ—镀锡机组运行速度。当镀锡板1的厚度大于0.3mm时，软熔出口导电辊2前150mm处以200kPa常温氮气吹扫，同时，控制镀锡板1的生产速度小于280m/min，软熔温度低于270℃，淬水槽温度75℃～80℃，循环泵压力0.4～0.5Mpa；当镀锡板1的厚度为0.2mm～0.3mm时，软熔出口导电辊2前150mm处以150kPa常温氮气吹扫，同时，控制镀锡板1的生产速度小于350m/min，软熔温度低于275℃，淬水槽温度80℃～85℃，循环泵压力0.3～0.4Mpa；当镀锡板1的厚度小于0.2mm时，软熔出口导电辊2前150mm处以100kPa常温氮气吹扫，同时，控制镀锡板1的生产速度小于400m/min，软熔温度低于280℃，淬水槽温度85℃～90℃，循环泵压力0.25～0.3Mpa。以下进一步说明本专利技术的具体细节以便更清楚理解本专利技术的特点和优点。本专利技术主要以下技术来实现：1)通过具有一定压力氮气吹扫镀锡板表面，进而剥离其表面含有杂质的水层；2)降低镀锡板表面温度。目前，市场上镀锡板厚度一般要求0.1～0.4mm之间，横截面上可近似认为无温差。镀锡板在淬水槽停留时间小于2秒，水温变化不大，可认为恒温介质一种边界条件。根据能量守恒定律，dτ时间得到微分热量来提高温度dT2，则α(T0-TS)F2dτ＝MCPdT2(1)式中α—综合传热系数；T0—热源介质温度；TS—被加热物当时温度；F2—被加热物的受热面；τ—加热时间；M—被加热物质的质量；CP—热容；同时，镀锡板与淬水槽传热可近似为一维热传导，即式中T-镀锡板表面温度，d-镀锡板厚度，τ—加热时间根据式(1)和式(2)即可解出镀锡板表面温度数学模型计算式(3)。式中T—镀锡板出淬水槽的温度；T0—进淬水槽镀锡板初始温度；TS—淬水槽温度；α—镀锡板综合传热系数；L—淬水槽中镀锡板运行长度；d—镀锡板厚度；υ—镀锡机组运行速度；基于数学模型(3)计算，就可得到镀锡板表面温度和确定相关工艺条件。以下结合具体应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种延长镀锡机组的软熔出口导电辊使用寿命的方法，其特征在于，在淬水槽和软熔出口导电辊之间安装压力可调氮气吹扫装置，包括布置于镀锡板两侧的气管和设置其上的气嘴；该方法包括：根据镀锡板的厚度，确定氮气吹扫压力；通过气管和气嘴将具有所确定的吹扫压力的压力氮气吹扫镀锡板表面，进而剥离其表面含有杂质的水层；基于数学模型计算以获得镀锡板表面温度和确定相关工艺条件参数，调整镀锡板生产速度、软熔温度、淬水槽温度、循环泵压力。

【技术特征摘要】
1.一种延长镀锡机组的软熔出口导电辊使用寿命的方法，其特征在于，在淬水槽和软熔出口导电辊之间安装压力可调氮气吹扫装置，包括布置于镀锡板两侧的气管和设置气管上的气嘴；该方法包括：根据镀锡板的厚度，确定氮气吹扫压力；通过气管和气嘴将具有所确定的吹扫压力的压力氮气吹扫镀锡板表面，进而剥离其表面含有杂质的水层；基于数学模型计算以获得镀锡板表面温度和确定相关工艺条件参数，调整镀锡板生产速度、软熔温度、淬水槽温度、循环泵压力；所述数学模型如下：其中：式中T—镀锡板出淬水槽的温度；T0—进淬水槽镀锡板初始温度；TS—淬水槽温度；α—镀锡板综合传热系数；L—淬水槽中镀锡板运行长度；d—镀锡板厚度；υ—镀锡机组运行速度。2.根据权利要求1所述的延长镀锡机组的软熔出口导电辊使用寿命的方法，其特征在于，当镀锡板厚度大于0.3mm时，软熔出口导电辊前150mm处...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱国和，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31