一种拉矫、喷丸和酸洗复合冷轧除鳞系统及方法

技术领域

本发明涉及一种拉矫、喷丸和酸洗复合冷轧除鳞系统及方法，属于冶金行业金属材料加工技术领域。

背景技术

冷轧带钢的原料是热轧带钢，经过热轧的带钢表面会有一层硬而脆的氧化铁皮，这一层氧化铁皮是在高温轧制时生成的。在氧化铁皮中除了铁的氧化物外，还有P、Mn、Si、S、C等元素，这些氧化物对冷轧有害，若将这些带着氧化铁皮的带钢直接送到冷轧机进行轧制，会造成如下影响：在大压下量轧制的情况下，会将氧化铁皮压入带钢的基体，影响冷轧带钢的表面质量和加工性能，甚至造成废品。并且氧化铁皮破碎后进入冷轧乳化液系统，一方面污染乳化液，缩短乳化液的使用寿命，另一方面损坏轧辊的表面，对冷轧带钢的表面质量造成不利影响。

现有技术中普遍使用喷丸处理或EPS喷砂除鳞技术对带钢表面的氧化铁进行机械处理，或者是通过对带钢表面进行酸洗处理来去除氧化铁，但是这两种方法均有各自的缺点，比如，仅仅用喷丸处理或EPS喷砂除鳞技术，速度快会导致对带钢表面氧化铁处理不干净，导致带钢表面粗糙；仅仅用酸洗处理，可能出现欠酸洗或过酸洗的现象等等。同时，仅仅用酸洗处理，还会增加酸洗液的用量，从而导致排放液污染环境。同时酸洗工艺存在短时间调节能力不强、原料表面质量状态不稳定、盐酸使用量大，易污染环境等问题，并且在生产特殊钢种时，带钢表面经常出现过酸洗和欠酸洗缺陷，表面粗糙度控制能力差，在生产锰钢等特种钢时，原料粗糙度不均会引起带钢表面在漂洗水段快速锈蚀。

发明内容

本发明的目的是提供一种拉矫、喷丸和酸洗复合冷轧除鳞系统及方法，能够有效的去除带钢表面的氧化铁，而且能够减少酸洗液消耗，解决背景技术中存在的问题。

本发明的技术方案是：

一种拉矫、喷丸和酸洗复合冷轧除鳞系统，按照带钢运行的方向，包含依次设置的拉矫机、喷丸机、酸洗机组和漂洗机组，其中：喷丸机为两台，分别设置在带钢的上方和下方。

进一步地，所述喷丸机和酸洗机组之间还设有吹扫装置。

进一步地，所述酸洗机组包含四个酸洗槽，分别是一号酸洗槽、二号酸洗槽、三号酸洗槽、四号酸洗槽。

一种拉矫、喷丸和酸洗复合冷轧除鳞方法，按照以下步骤进行操作：

步骤一：利用拉矫机，将热轧带钢开卷校平，同时对带钢表面的氧化铁皮进行破鳞处理；

步骤二：利用喷丸机，对带钢表面进行喷丸或喷砂处理，进一步加速氧化铁皮破裂，并去除部分附着的氧化铁皮；

步骤三：利用酸洗机组，对带钢表面进行酸洗处理，去除带钢表面残留的氧化铁；

步骤四：利用漂洗机组，对带钢表面进行漂洗处理，清除带钢表面吸附的氧化铁及残留的酸液；

步骤五：将漂洗处理后的带钢烘干。

进一步地，所述步骤一：拉矫机延伸率为0.5-3%。

进一步地，所述步骤二：喷丸机喷射压力为0.7MPa-2MPa。

进一步地，所述喷丸机喷射角度为70°-80°，且喷射方向与带钢运行方向相反。

进一步地，所述喷丸机到带钢上、下表面的喷射距离为50mm-100mm。

进一步地，所述步骤三：酸洗机组包括四个酸洗槽；其中：酸洗槽总酸浓度控制在180-220g/L；一号酸洗槽酸液浓度控制在20-40g/L，二号酸洗槽酸液浓度控制在50-70g/L，三号酸洗槽酸液浓度控制在80-90g/L，四号酸洗槽酸液浓度控制在100-120g/L；一号酸洗槽和二号酸洗槽温度控制在40-60℃，三号酸洗槽和四号酸洗槽温度控制在30-40℃。

进一步地，所述酸洗机组速度为≥120m/min。

进一步地，所述步骤四：漂洗机组的温度控制在55-65℃。

本发明采用拉矫、喷丸及酸洗处理相结合的处理工艺，首先用拉矫机对带钢表面的氧化铁皮进行破鳞处理，使带钢表面出现微裂纹，再对带钢表面进行喷丸或喷砂处理，进一步加速氧化铁皮破裂，之后利用盐酸酸洗处理，最终去除表面氧化铁皮。该工艺可增强酸洗机组去除氧化铁皮能力，减少对盐酸温度、浓度等参数的依赖，有效降低酸洗污染源和成本消耗。同时，酸洗机组可以采用推拉酸洗机组，通过控制变量，使不同钢质的控制参数可短时间切换，适合高难度原料生产和普通酸洗板生产，实现不同钢种同时期用不同参数生产。

本发明的有益效果是：

（1）本发明在带钢上、下表面分别设置喷丸机，可同时对带钢上、下表面进行喷丸处理，提高了生产效率；

（2）本发明中通过设置在喷丸机及酸洗机组之间的吹扫装置，可以将经过喷丸处理后带钢表面残留的氧化铁屑吹扫干净，提高后续酸洗效率；

（3）本发明采用拉矫、喷丸和酸洗复合去除热轧带钢氧化铁的方法，速度较纯喷丸机组速度快，使用成本低；较纯酸洗机组生产线短且时间少，酸洗液量消耗低，污染小，并且生产品种丰富，去除氧化铁皮能力强。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图中：1-拉矫机、2-喷丸机、3-酸洗机组、4-漂洗机组、5-防尘罩、6-吹扫装置、7-收集装置、8-运输装置、9-分离装置、10-带钢、11-喷丸分拣装置、31-一号酸洗槽、32-二号酸洗槽、33-三号酸洗槽、34-四号酸洗槽、81-运输通道、82-运输皮带。

具体实施方式

以下结合附图，通过实例对本发明作进一步说明。

参照附图1，一种拉矫、喷丸和酸洗复合冷轧除鳞系统，按照带钢运行的方向，包含依次设置的拉矫机1、喷丸机2、酸洗机组3和漂洗机组4，其中：喷丸机2为两台，分别设置在带钢的上方和下方。

在本实施例中，参照附图1、酸洗机组3包含四个酸洗槽，分别是一号酸洗槽31、二号酸洗槽32、三号酸洗槽33、四号酸洗槽34。该拉矫、喷丸和酸洗复合冷轧除鳞系统还包括防尘罩5、吹扫装置6、收集装置7、运输装置8、分离装置9和喷丸分拣装置11，其中：

吹扫装置6设置在喷丸机2及酸洗机组3之间，利用高压空气吹扫经过喷丸处理后带钢10表面残留的氧化铁屑；

收集装置7设置在喷丸机2及吹扫装置6的下方，用于收集喷丸及氧化铁屑；

防尘罩5设置在喷丸机2、吹扫装置6及收集装置7的外侧，用于防止粉尘外逸，且防尘罩5两端设置有带钢10走钢的通道；

运输装置8连接收集装置7，包括运输通道81及运输皮带82；

分离装置9连接运输皮带82，包括分离器及风机，用于将喷丸及氧化铁屑分离。

喷丸分拣装置11连接分离装置9，将可重复利用的喷丸分拣出来便于重复利用。

一种拉矫、喷丸和酸洗复合冷轧除鳞方法，按照以下步骤进行操作：

步骤一：利用拉矫机1，将热轧带钢开卷校平，同时对带钢表面的氧化铁皮进行破鳞处理；

步骤二：利用喷丸机2，对带钢表面进行喷丸或喷砂处理，进一步加速氧化铁皮破裂，并去除部分附着的氧化铁皮；

步骤三：利用酸洗机组3，对带钢表面进行酸洗处理，去除带钢表面残留的氧化铁；

步骤四：利用漂洗机组4，对带钢表面进行漂洗处理，清除带钢表面吸附的氧化铁及残留的酸液；

步骤五：将漂洗处理后的带钢烘干。

所述步骤一：拉矫机1延伸率为0.5-3%。

所述步骤二：喷丸机2喷射压力为0.7MPa -2MPa。

所述喷丸机2喷射角度为70°-80°，且喷射方向与带钢10运行方向相反。

所述喷丸机2到带钢上、下表面的喷射距离为50mm-100mm。

所述步骤三：酸洗机组3包括四个酸洗槽；其中：酸洗槽总酸浓度控制在180-220g/L；一号酸洗槽31酸液浓度控制在20-40g/L，二号酸洗槽32酸液浓度控制在50-70g/L，三号酸洗槽33酸液浓度控制在80-90g/L，四号酸洗槽34酸液浓度控制在100-120g/L；一号酸洗槽31和二号酸洗槽32温度控制在40-60℃，三号酸洗槽33和四号酸洗槽34温度控制在30-40℃。

所述酸洗机组3速度为≥120m/min。

所述步骤四：漂洗机组4的温度控制在55-65℃。

将热轧带钢10开卷校平后通过拉矫机1矫正带钢板型后，运输到喷丸机2中，对带钢10上、下表面进行喷丸处理，经过喷丸处理的带钢10进入推拉酸洗机组3中的四个酸洗槽，即一号酸洗槽31、二号酸洗槽32、三号酸洗槽33、四号酸洗槽34，对带钢10表面进行酸洗处理；经过酸洗处理的带钢10进入漂洗机组4，对带钢表面进行漂洗处理，经过漂洗处理的带钢10进行烘干、吹扫处理，即得成品带钢。

实施例1

拉矫机1延伸率为0.8%，喷丸机2喷射压力为0.75MPa，喷丸机2到带钢上、下表面的喷射距离为50mm，喷丸机2喷射角度为71°；酸洗槽总酸浓度控制在180g/L，一号酸洗槽31酸液浓度控制在20g/L，二号酸洗槽32酸液浓度控制在50g/L，三号酸洗槽33酸液浓度控制在80g/L，四号酸洗槽34酸液浓度控制在100g/L；一号、二号酸洗槽温度控制在40℃，三号、四号酸洗槽温度控制在30℃；酸洗机组为推拉酸洗机组，推拉酸洗机组速度为120m/min；漂洗机组的温度控制在55℃。

实施例2

拉矫机1延伸率为0.9%，喷丸机2喷射压力为0.99MPa，喷丸机2到带钢10上、下表面的喷射距离为66mm，喷丸机2喷射角度为74°；酸洗槽总酸浓度控制在195g/L，一号酸洗槽31酸液浓度控制在28g/L，二号酸洗槽32酸液浓度控制在56g/L，三号酸洗槽33酸液浓度控制在83g/L，四号酸洗槽34酸液浓度控制在107g/L；一号、二号酸洗槽温度控制在48℃，三号、四号酸洗槽温度控制在35℃；酸洗机组为推拉酸洗机组，推拉酸洗机组速度为146m/min；漂洗机组的温度控制在58℃。

实施例3

拉矫机1延伸率为0.7%，喷丸机2喷射压力为1.6MPa，喷丸机2到带钢10上、下表面的喷射距离为83mm，喷丸机2喷射角度为78°；酸洗槽总酸浓度控制在213g/L，一号酸洗槽31酸液浓度控制在33g/L，二号酸洗槽32酸液浓度控制在64g/L，三号酸洗槽33酸液浓度控制在86g/L，四号酸洗槽34酸液浓度控制在112g/L；一号、二号酸洗槽温度控制在56℃，三号、四号酸洗槽温度控制在38℃；酸洗机组为推拉酸洗机组，推拉酸洗机组速度为185m/min；漂洗机组的温度控制在61℃。

实施例4

拉矫机1延伸率为0.5%，喷丸机2喷射压力为2MPa，喷丸机2到带钢10上、下表面的喷射距离为99mm，喷丸机2喷射角度为80°；酸洗槽总酸浓度控制在220g/L，一号酸洗槽31酸液浓度控制在40g/L，二号酸洗槽32酸液浓度控制在70g/L，三号酸洗槽33酸液浓度控制在90g/L，四号酸洗槽34酸液浓度控制在120g/L；一号、二号酸洗槽温度控制在60℃，三号、四号酸洗槽温度控制在40℃；酸洗机组为推拉酸洗机组，推拉酸洗机组速度为200m/min；漂洗机组的温度控制在65℃。

对比例1

将热轧带钢开卷校平后送入喷丸机1，将获得的经过喷丸处理的带钢10进行烘干、吹扫处理。其中，具体方法参数如下：喷丸机2喷射压力为0.75MPa，喷丸机2到带钢上、下表面的喷射距离为50mm，喷丸机2喷射角度为71°。

对比例2

将热轧带钢开卷校平后送入推拉酸洗机组，然后将经过酸洗处理的带钢送入漂洗机组4，最后将经过漂洗处理的带钢进行烘干、吹扫处理。

其中，具体方法参数如下：酸洗槽总酸浓度控制在195g/L；1号酸洗槽31酸液浓度控制在28g/L，2号酸洗槽32酸液浓度控制在56g/L，3号酸洗槽33酸液浓度控制在83g/L，4号酸洗槽34酸液浓度控制在107g/L；1号、2号酸洗槽温度控制在48℃，3号、4号酸洗槽温度控制在35℃；推拉酸洗机组速度为146m/min；漂洗机组的温度控制在58℃。

对比分析：

（1）经过实施例1-4所处理后的带钢表面分析可知：带钢表面质量良好，带钢表面没有氧化铁的残留物（欠酸洗现象），也没有亮白的残留物（过酸洗现象），也没有黄斑残留，带钢上、下表面金属色均匀一致。由此可知，本发明能够有效的去除带钢表面的氧化铁。

（2）对比例1所处理后的带钢表面对比分析可知：经过对比例1中处理后的带钢表面粗糙、不光滑，并且有部分氧化铁没有去除掉。由此可知，仅仅是通过喷丸处理并不能将带钢表面氧化铁完全去除掉。

（3）对比例2所处理后的带钢表面对比分析可知：经过对比例2中处理后的带钢表面有氧化铁的残留物（欠酸洗现象）或亮白的残留物（过酸洗现象），也会有少许黄斑残留。

在推拉酸洗机组速度为146m/min的情况下，对比例2中每个酸槽长度在20-34米，而实施例2中每个酸槽长度在16-20米，可见，预先经过喷丸处理的带钢再进行酸洗处理，大大减少酸槽的长度及酸洗中酸洗液用量，减少能源消耗，降低了生产成本，降低了酸液对环境的污染程度。所以喷丸处理应用在快速动态的产品中得到较为理想的效果。因为有喷丸处理，使得表面的氧化层被打碎，同时表面粗糙度均匀，使产品表面颜色一致，较直接酸洗产品有很大的提高。

（4）喷丸和推拉酸洗机组联合，速度较纯喷丸机组速度快，使用成本低；较纯推拉酸洗机组生产比较，生产线短且时间少；酸洗液用量消耗低，污染小，同时，将以前推拉酸洗控制变量由两组变为三组，不同钢质的控制参数可短时间切换，适合高难度原料生产和普通酸洗板生产，生产品种丰富，并且去除氧化铁皮能力强。实现不同钢种同时期用不同参数生产。