[發明專利]一種去除金屬表面鱗皮的裝置

在審

• 申請號: 201710826897.7
• 申請日: 2017-09-14
• 公開（公告）號: CN107552580A
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 陳修玲
• 申請（專利權）人: 如皋市創銳機械有限公司
• 主分類號: B21B45/04
• 分類號: B21B45/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及金屬表面清洗技術領域，特別涉及一種去除金屬表面鱗皮的裝置。

背景技術

鋼材、合金等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。因此進入冷軋機前的金屬板帶表面鱗皮去除工序，稱為冷軋產線上必備的工藝裝備之一。

為了消除氧化物對金屬板帶冷軋質量的影響，國內外金屬板帶冷軋產線均采用酸洗槽的加工方式來清洗金屬板帶表面，如目前普遍采用硫酸、鹽酸及氫氟酸的酸洗溶液，通過酸槽內部的化學反應溶解金屬表面的氧化物(俗稱“除鱗”)及其他附作物，因此目前最為主流的冷軋產線都帶有酸洗工藝環節，因此連續冷軋產線也稱為酸軋線。酸軋線中的酸洗除鱗工藝段產生的酸霧對周邊環境產生嚴重的污染，這對生產設施防腐要求高；同時其排放的酸液處理成本較高，酸再生過程中會產生大量的污水，直接對環境造成嚴重污染；另外，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，研制了多種技術和設備，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，但是所有這些新方法或工藝都無法替代現有冷軋產線上的連續酸洗槽。

基于此，國內針對這種除鱗的新工藝布局方面還沒有可以參閱的發明創造，主要還停留在對國外化學濕法表面清洗裝置的局部更新、改造等。

在國外，尤其是日本、德國等技術發達國家對表面清洗技術的創新始終引領全球。其中日本專利JP06108277A公開了在連續冷軋線上采用噴酸與刷輥組合使用的除鱗工藝，利用這種組合方式代替現有的酸洗槽工藝。因為該方式仍然要大量的使用酸液，同時對噴酸的噴嘴等要求十分嚴格，因此并沒有從根本上解決冷軋產線的污染問題；另外日本JP55034688A公開了一種聯合PV軋制破鱗-混合磨料高壓射流除鱗方式，混合磨料高壓射流除鱗單元布置有4個，為串聯，實現對冷態帶鋼的無酸除鱗，這種方式必須采用大量的細小磨料，而磨料的補充、檢測以及與鱗皮混合物的分離等技術難度都非常之高，實現的現實意義較小；同時日本專利JP57142710A公開了一種采用 先滾壓后，再利用刷輥-高壓水噴射的方式對高溫熱軋板進行除鱗，其除鱗率達80％，而后繼續采用傳統的酸洗方式最終除鱗；另外日本專利JP57068217A公開了一種針對冷軋入口的冷態熱軋金屬板帶機械碾壓，采用大壓下率4％～40％，實現破鱗、松鱗，后續緊跟高壓射流處理(0～150kg/cm2)，如此處理后的金屬板帶可以進行卷曲發貨或直接進入冷軋機進行冷軋；同時，日本JP59097711A公開了一種采用高壓的壓縮空氣+磨料進行混合噴射除鱗，清除率高達“65～95％”。

同時，美國的材料制造工作(簡稱TMW公司)自2001年以后公開了一系列的針對金屬板帶表面清洗技術，例如美國專利US20080108281(A1)、US20080182486(A1)以及US20090227184(A1)等，均公開了一種利用磨料與水混合后的泥漿進行噴射清洗，這種方式同樣遇到了磨料與鱗皮的分、磨料磨損檢測技術以及自動補充技術等技術瓶頸，因此難以實現；另外，西歐Danieli公司申請的美國專利US5388602高壓水射流清洗裝置，主要針對各種不同的連鑄坯進行除鱗，無法滿足冷軋的要求；日本專利JP05092231A、JP09085329A以及JP2002102915等，其采用高壓水射流除鱗的運用場合僅為熱態鋼坯或鍛造期間的鍛造坯。

另外，國內外通常為解決金屬板帶表面附著物，采用刷輥的方式進行清除。如國外的3M公司設計有一種帶刷毛的刷輥，每根刷毛表面都粘附有多個硬質顆粒物，如SiC顆粒、棕剛玉等，用于實現刷輥與金屬板帶表面滾動刷洗時的清除效果，然而刷毛表面粘附的硬質顆粒物容易脫落，直接影響刷輥的使用效果穩定性；同時中國安徽潛山刷輥廠加工有多種針對金屬板帶表面鱗皮進行刷除的硬質刷輥，其刷毛通常為耐磨損的剛性材質等，這種形式的刷輥因為直接用鋼絲進行刷除，其刷洗后板面的粗糙度大，且清除的均勻性難以得到保證。

發明內容