专利名称：平整机、使用该平整机的热轧带钢无酸除锈装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种热轧带钢除锈过程中使用的平整机，以及使用该平整机的一种无酸除锈装置及使用该装置进行无酸除锈的方法。
背景技术：
为了保证冷轧带钢的表面质量，冷轧前必须对热轧带钢来料表面的氧化铁皮进行清除。目前，钢铁企业及钢材加工企业去除热轧板带钢表面氧化铁皮的主要方法，是采用硫酸或盐酸进行酸洗，通过酸液将氧化铁皮溶解掉，以达到除锈的目的。普通钢的除锈一般采用弯曲剥壳再酸洗，所用介质为硫酸或盐酸；不锈钢的除锈一般采用氢氟酸加硝酸溶解表面氧化铁皮的方法；而硅钢的除锈则主要采用表面喷砂后再酸洗的方法。有人试验用悬浮的钢砂喷打板带钢表面或在中性溶液中电解的方法进行除锈，但这两种方法尚处于试验阶段。
综合分析，以上这几种除锈技术都存在着一些问题，常规的酸洗技术最大的缺点就是酸液容易造成环境污染，酸洗液的回收再利用工序繁杂，而且酸洗工艺流程长、占地面积大；采用悬浮的钢砂喷打板带钢表面，容易使板钢带表面出现凹坑，并且除锈率较低，使板带钢表面质量下降；采用中性溶液电解的方法，也涉及到电解液的污染和回收再利用等问题，而现在的除锈装置也都是酸洗装置，对于无酸除锈的方法，现有装置是无法使用的，目前人们都在试图寻找一种无酸除锈的装置及方法，以解决酸洗带来的负面影响。
中国专利ZL02137851.7公开了一种热轧带钢表面的处理方法及其专用装置，用于除去热轧带钢表面氧化铁皮，它的主要步骤包括带钢疏松剥壳部分(通过压下辊和托辊使带钢弯曲变形，破坏氧化铁皮的物理结构)、带钢平整部分、上下平面钢丝刷盘氧化铁皮清刷部分(清刷的同时冷却水冷却)、张力拉紧部分，再进入冷轧机前，带钢表面氧化铁皮被除掉。该专利虽然解决了酸洗所存在的工序繁杂、占地面积大、污染环境的弊端，但在实际应用中它存在的问题是，带钢经疏松剥壳机将氧化铁皮的物理结构破坏后进入带钢平整部分，平整机连续旋转过程中会将剥离的氧化铁皮粘入到平整机的转辊上，这样在转辊继续对其后的带钢平整时便将其上粘带的氧化铁皮再次压向后面的带钢表面，从而给带钢表面除锈造成障碍；另外，该专利在对带钢平整之后即利用钢丝刷盘进行清刷，由于清刷时带钢表面粘有大量被破碎分离的氧化铁皮，因此容易影响清刷质量，并且大量的氧化铁皮会造成钢丝刷盘使用寿命的降低，不利用实际使用。
该专利公开的热轧带钢表面处理方法存在的问题是，在其进入平整机之前由于缺乏向带钢表面喷涂乳化液的过程，因此容易出现钢带变形不均，氧化铁皮疏松不均的情况；为了避免出现氧化铁皮疏松不均问题，人们偿试着向带钢表面喷涂大量乳化剂，但发现效果并不十分理想，氧化铁皮疏松不均问题依然存在，并且伴随着大量乳化剂的流失，成本增加并同时污染了周边的环境。另外，在实际操作中人们很难掌握平整机的压下率到底达到什么样的程度才具有既实现破碎板带钢表面的氧化铁皮，又能不对板带钢产生较大影响，因为实际操作中人们发现，压下量过大会使氧化铁皮压入带钢，如果压下量太小则无法实现对氧化铁皮破碎的目的，因此人们都在寻求一种有效的压下率，从而实现既不对带钢产生影响又可有效破碎氧化铁皮的方法。
发明内容
针对现有平整机存在不能有效去除附着在其上的氧化铁皮的弊端，本发明提供一种平整机，它可以有效地解决氧化铁皮附着于平整机轧辊上的问题。
针对现在无酸除锈装置存在清刷质量差、寿命低的问题，本发明提供一种无酸除锈装置，它可以大幅提高铁刷的寿命和刷洗效果。
针对现在无酸除锈方法存在乳化液浪费、污染环境的问题，本发明提供一种无酸除锈方法，它可以在较好地破碎氧化铁皮的情况下又可以降低成本，保护环境。
解决问题的具体方案如下一种平整机，主要包括机架12、平整下辊13、平整压下辊14，所述机架12上固定有轧辊擦试器15，所述轧辊擦拭器15的端头与平整下辊13、平整压下辊14相接触。轧辊擦拭器15可以清除轧辊每旋转一周所粘带的氧化铁皮，减小后期的清除困难，提高工作效率。
优选地，轧辊擦拭器15是钢丝刷，钢丝刷可以较好地清除轧辊表面附着的氧化铁皮。
优选地，轧辊擦拭器15是毛刷，毛刷具有价格低廉、不损伤轧辊本体的优点。
一种使用前述平整机的热轧带钢无酸除锈装置，该装置从前至后依次包括以下部分乳化液供应设备1、平整机2、高压喷水设备3、铁刷4、清洗烘干设备5和卷取机6，所述各部分都通过带钢7进行连接，带钢依次通过上述设备即可实现对其表面氧化铁皮的清除。
特别地，当需要连续除锈时，则该无酸除锈装置还包括设置在乳化液供应设备1前方的开卷机8、夹送辊9、焊接机10和活套11，所述各部分都通过带钢7进行连接，这样可以保证除锈操作的连续性。
一种使用前述无酸除锈装置对热轧带钢进行除锈的方法，具体过程为，控制带钢7依次经过乳化液供应设备1、平整机2、高压喷水设备3、铁刷4、清洗烘干设备5和卷取机6，所述乳化液供应设备1对带钢的上下两个表面分别喷涂5～10μm的乳化液，平整机的压下率控制为，普通钢板3～8％，硅钢5～10％；平整后冲洗用的高压水的压力采用6.3～16.3MPa。
优选地，对带钢的上下两个表面喷涂时采用静电喷涂方法，静电喷涂具有节省原料、厚度易控制的优点。
优选地，乳化液供应设备1对带钢的上下两个表面分别喷涂6μm的乳化液，然后控制带钢进入平整机，针对普通钢板，平整机的压下率控制为4～5％，平整后冲洗用的高压水的压力采用7～9MPa。
优选地，乳化液供应设备1对带钢的上下两个表面分别喷涂8μm的乳化液，然后控制带钢进入平整机，针对普通钢板，平整机的压下率控制为6～7％，平整后冲洗用的高压水的压力采用13～15MPa。
本发明所述方案可以产生以下效果1.本发明所述除锈装置可以实现对普碳钢、不锈钢和硅钢的除锈，应用范围广。
2.采用本发明所述除锈装置可以实现无酸除锈，省去了腐蚀性极强的酸液，同时消除了酸液对设备的腐蚀，大大降低了生产成本。
3.由于采用无酸除锈，铁锈中氧化铁的纯度极高，不同于酸洗后氧化铁转化成了铁盐，提高了氧化铁的价格和利用率。
4.由于是无酸除锈，省去了酸液储存系统、酸液循球系统、酸液回收系统、酸液再生系统及酸雾回收排放系统等，可以节约大量投资，改善了环境污染。
2005年全国普通冷轧板带产量约2580万吨(含后序涂层板)，吨钢酸耗3-5kg，年消耗盐酸约7.5-13万吨，一吨盐酸按560元计，则采用本发明所述装置每年可节约酸费4300-7000万元。
随着绿色环保与和协社会的形成，国家对酸的使用及控制越来越严格，因此本发明所述无酸除锈装置为钢铁行业及钢材加工行业，提供了一个投资少、消耗低、无污秽的绿化生产技术，市场前景广阔。
5.本发明所述无酸除锈装置同时采用乳化液供应设备向带钢表面喷涂乳化液，通过平整机的压下量破碎板带钢表面的氧化铁皮，高压喷水设备可以初步去除破碎的氧化铁皮，从而使带钢表面的氧化铁皮在铁刷作用下去除得更彻底，并由于减少了铁刷的工作负荷，所以提高了刷子的使用寿命。
6.本发明所述平整机上设置了轧辊擦拭器，它可以清除轧辊每旋转一周所粘带的氧化铁皮，避免氧化铁皮再次随轧辊压向其后的带钢上，因此减小了后期的清除困难，提高了工作效率。
7.本发明所述无酸除锈方法在节约大量乳化剂、降低了成本的同时，又保护了周边的环境，并且通过对压下率的调整实现了既不对带钢产生影响又可均匀、有效地破碎氧化铁皮的目的，因此利于推广应用。
图1是平整机的结构示意图；图2是无酸除锈装置的结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
参照图1，一种平整机，主要包括机架12、平整下辊13、平整压下辊14，在机架12上固定有轧辊擦试器15，所述轧辊擦拭器15的端头与平整下辊13、平整压下辊14相接触。轧辊擦试器15可以在轧辊旋转过程中清除其表面粘附的氧化铁皮，避免氧化铁皮再次压入带钢，因此减小了后期清除的难度。
应该理解，所述轧辊擦拭器15并不限于固定在机架12上，因为在实际使用时可以根据需要将其设置在任何方便的位置，只要其端头能够与轧辊相接触对其实现刮擦的目的即可，所以都应在本发明的保护范围之内。
可以知道，轧辊在轴向上是具有一定长度的，所以轧辊擦拭器15应当具有与轧辊相适应的长度以清除轧辊各个位置的氧化铁皮。
当然，轧辊擦拭器15可以具有任意的形式和结构，比如是一块绑缚在支架上的擦布，或者根据需要将其设置成一块刮擦板，只要能够实现其与轧辊之间的磨擦即可。
优选地，所述轧辊擦拭器15是钢丝刷，因为在试验中发现，钢丝刷的钢度可以在其与轧辊之间产生较大的磨擦力，从而较好地清除轧辊表面的氧化铁皮。
钢丝刷可以用钢丝制成，当然，也可以考虑成本问题或原料配备问题而选择用铁、铜或其他金属材料制成。
优选地，所述轧辊擦拭器15是毛刷，可以根据实际氧化铁皮清除量的大小来决定是否应用，对于氧化铁皮的附着量不大的轧辊可以选择使用毛刷，这样可以节约成本，且可以避免损坏轧辊表面。
毛刷的毛可以用塑料制备而成，也可以采用其他如橡胶材料制备。
参照图2，一种使用上述平整机的热轧带钢无酸除锈装置，其从前至后依次包括以下部分乳化液供应设备1、平整机2、高压喷水设备3、铁刷4、清洗烘干设备5和卷取机6，所述各部分都通过带钢7进行连接，所述各设备整体工作，可以较好地实现对带钢进行除锈的目的。
一种前述无酸除锈装置对热轧带钢进行除锈的方法，它的过程是，控制带钢7依次经过乳化液供应设备1、平整机2、高压喷水设备3、铁刷4、清洗烘干设备5和卷取机6，所述乳化液供应设备1对带钢的上下两个表面分别喷涂5～10μm的乳化液，平整机的压下率控制为，普通钢板3～8％，硅钢5～10％；平整后冲洗用的高压水的压力采用6.3～16.3MPa。
工作时，首先将所述设备依次水平布置在一条生产线上，可以将所述各设备固定在一个机架上以实现相对位置的固定。带钢经过乳化液供应设备时，优先选用静电喷涂的方法向热轧带钢表面喷涂5～10μm乳化液，当然也可以采用手工喷涂、机械喷涂或者雾化喷涂的方法；然后控制带钢进入平整机进行平整，从而使钢带在平整机中的变形均匀，并降低了平整机的负载。平整机可以采用二辊，也可以采用四辊，平整机的主要作用是通过压下量破碎板带钢表面的氧化铁皮，针对不同钢种需控制不同的压下率，具体为，针对普通钢板，压下率控制为3～8％；针对硅钢，压下率控制为5～10％；平整时板带钢表面加的乳化液对其进行润滑和冷却，平整后，轧辊擦拭器将附着在轧辊上的氧化铁皮擦拭干净，板带钢表面采用压力为6.3～16.3Mpa的高压水冲洗，以初步去除破碎的氧化铁皮，为了使板带钢表面的氧化铁皮去除的更彻底，高压水冲洗后，再采用成组铁刷连续刷洗板带钢的表面，本实施方式所述铁刷采用两组，每组各有两套刷子，这样即可以达到完全清除氧化铁皮的目的，然后再经过清洗、烘干和卷取的工序，完成无酸除锈的整个操作过程。
优选地，所述乳化液供应设备1对带钢的上下两个表面分别喷涂6μm的乳化液，然后控制带钢进入平整机，针对普通钢板，平整机的压下率控制为4～5％，平整后冲洗用的高压水的压力采用7～9MPa，所述数值可以均匀有效地实现对氧化铁皮的破碎。
优选地，所述乳化液供应设备1对带钢的上下两个表面分别喷涂8μm的乳化液，然后控制带钢进入平整机，针对普通钢板，平整机的压下率控制为6～7％，平整后冲洗用的高压水的压力采用13～15MPa，所述数值可以均匀有效地实现对氧化铁皮的破碎。
上这过程适用于非连续除锈过程，也就是每一卷单独除锈。而对于连续除锈，则须经焊接和活套工艺，以保证除锈操作的连续性。因此，所述无酸除锈装置还包括设置在乳化液供应设备1前方的开卷机8、夹送辊9、焊接机10和活套11，所述各部分都通过带钢7进行连接。工作时，热轧板卷依次经过开卷机8、夹送辊9、焊接机10和活套11，经过乳化液供应设备向其表面喷入乳化液，然后进入平整机进行平整即可，后续过程与前述一致。
现在，人们对热轧带钢表面喷涂大量乳化剂目的在于对带钢进行冷却，但对于同时出现氧化铁皮疏松不均的问题，人们都试图解决但一直没有找到合适的方法。针对此种情况，分析原因，可能是通过管道喷嘴喷射出的乳化剂是流动的，因此无法在带钢表面分布均匀，从而无法使钢带变形均匀，所以才会出现氧化铁皮的疏松不均的问题，降低了疏松氧化铁皮的效果。针对这种情况，发明人做了以下对比试验首先设置热轧带钢无酸除锈装置，其从前至后依次包括乳化液供应设备1、平整机2、高压喷水设备3、铁刷4、清洗烘干设备5和卷取机6，平整机2上设置轧辊擦拭器。将所述各部分按顺序固定在机架上。
控制普通钢板依次经过乳化液供应设备1、平整机2、高压喷水设备3、铁刷4、清洗烘干设备5和卷取机6(1)采用通过管道喷嘴对钢板的上下两个表面大量喷射乳化液的方法，使乳化液在钢带表面流淌，主在起对钢带和轧辊的冷却作用。控制平整机的压下率为0.3～0.5，高压水压力为4.5MPa。
对从卷取机出来的板带钢进行检测结果如下一次氧化铁皮处理不均匀，还有氧化铁皮的二次压入。
(2)采用静电喷涂的方法对钢板的上下两个表面分别均匀喷涂5～10μm的乳化液。控制平整机的压下率为5～7％，高压水的压力采用10.3MPa。
对从卷取机出来的板带钢进行检测结果如下带钢变形均匀，氧化铁皮破碎均匀，没有氧化铁皮的二次压入。
总结上述实验说明，本发明所述方法将乳化液的喷涂量大幅减少，使其均匀粘附于带钢表面，这样可以实现带钢变形均匀、氧化铁皮破碎均匀的目的，从而更好地实现无酸除锈。
需要说明，本实施方式只是对本发明做一示例性说明而并不限定其保护范围，在实际使用中，本领域技术人员完全可以根据本文的宗旨对其进行结构上的改变，而对于相对于本发明没有付出创造性劳动的前提下就对其改变了的结构，都视为对本发明的等同替换，因此都在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种平整机，主要包括机架(12)、平整下辊(13)、平整压下辊(14)，其特征在于所述机架(12)上固定有轧辊擦试器(15)，所述轧辊擦拭器(15)的端头与平整下辊(13)、平整压下辊(14)相接触。
2.根据权利要求1所述的平整机，其特征在于所述轧辊擦拭器(15)是钢丝刷。
3.根据权利要求1所述的平整机，其特征在于所述轧辊擦拭器(15)是毛刷。
4.一种使用权利要求1所述平整机的热轧带钢无酸除锈装置，其特征在于从前至后依次包括以下部分乳化液供应设备(1)、平整机(2)、高压喷水设备(3)、铁刷(4)、清洗烘干设备(5)和卷取机(6)，所述各部分都通过带钢(7)进行连接。
5.根据权利要求4所述的热轧带钢无酸除锈装置，其特征在于还包括设置在乳化液供应设备(1)前方的开卷机(8)、夹送辊(9)、焊接机(10)和活套(11)，所述各部分都通过带钢(7)进行连接。
6.一种使用权利要求4所述无酸除锈装置对热轧带钢进行除锈的方法，其特征在于控制带钢(7)依次经过乳化液供应设备(1)、平整机(2)、高压喷水设备(3)、铁刷(4)、清洗烘干设备(5)和卷取机(6)，所述乳化液供应设备(1)对带钢的上下两个表面分别喷涂5～10μm的乳化液，然后控制带钢进入平整机，平整机的压下率控制为，普通钢板3～8％，硅钢5～10％；平整后冲洗用的高压水的压力采用6.3～16.3MPa。
7.根据权利要求6所述对热轧带钢进行除锈的方法，其特征在于对带钢的上下两个表面喷涂时采用静电喷涂方法。
8.根据权利要求6或7所述对热轧带钢进行除锈的方法，其特征在于所述乳化液供应设备(1)对带钢的上下两个表面分别喷涂6μm的乳化液，然后控制带钢进入平整机，针对普通钢板，平整机的压下率控制为4～5％，平整后冲洗用的高压水的压力采用7～9MPa。
9.根据权利要求6或7所述对热轧带钢进行除锈的方法，其特征在于所述乳化液供应设备(1)对带钢的上下两个表面分别喷涂8μm的乳化液，然后控制带钢进入平整机，针对普通钢板，平整机的压下率控制为6～7％，平整后冲洗用的高压水的压力采用13～15MPa。
全文摘要
平整机、使用该平整机的热轧带钢无酸除锈装置及方法，涉及一种平整机、无酸除锈装置及方法。针对现有平整机不能有效去除附着在其上的氧化铁皮的弊端，针对无酸除锈装置和方法存在清刷质量差的问题，本发明提供一种平整机，包括轧辊擦试器(15)，它的端头与平整下辊(13)、平整压下辊(14)相接触。轧辊擦拭器(15)可以清除轧辊每旋转一周所粘带的氧化铁皮，提高了工作效率。还提供一种无酸除锈装置，包括乳化液供应设备(1)、平整机(2)、高压喷水设备(3)、铁刷(4)、清洗烘干设备(5)和卷取机(6)，它可以大幅提高铁刷的寿命和刷洗效果。同时提供一种无酸除锈方法，主要通过控制乳化剂的喷涂剂量来调整除锈质量和节约成本的问题，利于推广应用。
文档编号B05B5/00GK1962105SQ200610125040
公开日2007年5月16日 申请日期2006年11月15日 优先权日2006年11月15日
发明者张凤泉, 黄璞 申请人:武汉钢铁(集团)公司