[發明專利]一種金屬板帶的表面破鱗方法及裝置

有效

• 申請號: 201210021787.0
• 申請日: 2012-01-30
• 公開（公告）號: CN102581045A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 段明南;王英杰;全基哲;李山青
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B21B45/06
• 分類號: B21B45/06
• 代理公司: 上海開祺知識產權代理有限公司 31114
• 代理人: 竺明

技術領域

本發明屬于金屬板帶的表面除鱗技術領域，特別涉及一種金屬板帶表面的破鱗方法及裝置，主要用于對冷態金屬板帶表面附著的一層致密氧化物進行力學的拉伸、彎曲作用，造成金屬板帶的表面氧化物均勻破裂，并發生局部脫落，從而為后續清除表面氧化物的工藝提供有力保證，有效降低對表面氧化物進行清除工藝段的能力要求與占用場地。

背景技術

金屬材料在熱態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現，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。

為了消除氧化物對金屬制品質量的影響，國內外普遍濕法除鱗技術，即采用液態的化學除鱗方式，通常采用硫酸、鹽酸及氫氟酸的溶液，依托化學反應來溶解金屬表面的氧化物——鱗皮，然而這種傳統的濕法除鱗會產生大量的酸霧，直接對周邊環境產生污染，同時對生產廠房等設施的防腐要求很高；另外，酸洗后排放的費酸液處理成本較高，回收再利用過程中的也會污染周邊環境；同時，采用酸洗除鱗容易造成除鱗不均勻，且金屬損失大。為了解決酸洗引起的環境污染問題，科研工作者進行了大量的研究，研制了多種技術和裝置，以替代酸洗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、液體噴丸除鱗(又稱高壓水噴砂除鱗)、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。

綜合以上除鱗工藝特征，為實現高效清除冷態鋼板表面鱗皮，其破鱗工序至關重要，即對冷態鋼板表面的鱗皮組織進行破裂處理，利用特殊的力學分布來實現對鱗皮的高速、高效的破裂工藝，造成表面鱗皮與基板之間的粘附面顯著降低，同時出現顯著的鱗皮裂紋，為后續的鱗皮清除打好基礎。

這種破鱗方法，早期主要采用矯直破鱗，如非連續化機組中，通常采用九輥矯直機，如圖1所示，利用上下輥200、300之間的相對錯位、壓下，通過對通過于其中的金屬板帶100進行往復矯直的同時，利用力學的反復彎曲、拉伸，實現表面鱗皮相對肌體產生一定相對滑移，從而達到表面鱗皮破裂的目的。該方式雖然簡單、可靠，但是其破鱗的效率較低，尤其是對表面鱗皮較為致密、韌性較高的產品，其破鱗效果尤其微弱。

為此，在連續化產線上，人們設計了一種利用大張力進行矯直的工藝，稱為拉伸矯直機，通過前后的S形張緊單元400提供巨大的單位張力，參見圖2，此時金屬板帶100處于高拉伸應力狀態下陸續通過一系列的小輥徑的矯直輥組500，通過小輥徑之間的錯位排列，實現金屬板帶的上下表面與基體之間產生顯著、均勻的錯位，從而實現鱗皮的均勻破裂。該機組成功運用在除鱗工藝段的前置段，如酸洗除鱗的前面等。通過該機組的破鱗方法，能顯著的提升酸洗的除鱗效率，降低酸耗。然而這種工藝需要巨大的張力作為前提，這種大張力僅適用于全連續無頭生產的產線上。

日本專利JP56139214A采用彎曲、摩擦進行破鱗；同時，日本專利JP57007315A公開了一種扭彎-拉伸的破鱗方式，即采用一系列轉動軸不平行的空間輥系，利用前后機組的張力作用實現對鱗皮的均勻破裂，為后續除鱗工序打下基礎，然而這種破鱗方式所需的裝置空間大，仍然需要前后機組提供巨大的張力，這種方式還容易造成新型的板形缺陷；

另外，日本專利JP59118222A采用一種大正凸度輥，讓帶鋼在一定張力下通過其表面，實現帶鋼表面產生均勻的平面正應力，造成鱗皮均勻拉伸破裂，然而該技術在后期使用中并沒有得到廣泛應用。

發明內容

本發明的目的是設計一種金屬板帶的表面破鱗方法及裝置，能實現在小張力下能對冷態金屬板帶進行均勻、高效的破鱗，以此高效的破鱗方法來保證后續清除鱗皮的工藝高效快捷。

本發明通過一系列上下錯位布置的破鱗輥組，通過對金屬板帶的反復大角度彎曲，保證金屬板帶在前后小張力水平下能順利通過該彎曲輥組，由此實現金屬板帶表面附著鱗皮的均勻破裂，如此即顯著提高表面鱗皮的均勻破裂，直接降低后續清除鱗皮的功能要求。

為達到上述目的，本發明的技術方案是：

本發明采用一種相對小輥徑的錯位破鱗輥，在前后機組產生的相對較小張力水平下實現金屬板帶的鱗皮拉裂，達到表面鱗皮均勻破裂的目的，形成鱗皮均勻破裂的效果，為后續的鱗皮清除工序提供了良好保障。