[發明專利]去除熱帶鋼表面氧化鐵皮的方法

在審

• 申請號: 202011365084.0
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN112548345A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 劉付強;劉剛;蔣恩
• 申請（專利權）人: 一重集團大連工程技術有限公司;中國第一重型機械股份公司
• 主分類號: B23K26/36
• 分類號: B23K26/36;B23K26/14;B23K26/082;B23K26/70
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 高永德;李洪福

本發明去除熱帶鋼表面氧化鐵皮的方法，涉及鋼鐵冶金技術領域，尤其涉及采用激光去除高溫帶鋼表面氧化鐵皮的方法。本發明去除熱帶鋼表面氧化鐵皮的方法是通過激光除磷設備去除高溫薄帶鋼表面氧化鐵皮；高溫帶鋼在進入熱軋機前通過激光發射器發射的光束后，熱帶鋼表面的氧化鐵皮吸收了激光的能量，溫度急劇升高后汽化、或者瞬間受熱后膨脹剝離熱帶鋼基體表面。本發明的技術方案解決了現有技術中的激光除銹無法在高溫環境下實現，高壓水鱗箱除銹導致鋼板表面溫度下降，惰性氣體除銹方式的箱體設計復雜、空間受限、惰性氣體消耗過大等問題。

技術領域

本發明去除熱帶鋼表面氧化鐵皮的方法，涉及鋼鐵冶金技術領域，尤其涉及采用激光去除高溫帶鋼表面氧化鐵皮的方法。

背景技術

目前，在冶金行業對鋼帶表面除銹工序中通常采用激光除銹、高壓水鱗箱除銹和惰性氣體除銹。

激光除銹技術在常溫下已經廣泛應用，包括：精密部件清洗、航空航天組件、軍工行業、核電行業。目前激光除銹技術的應用是在常溫下進行，通過激光器發射的光束被待處理的工件表面的氧化鐵皮或污染層吸收，導致工件表面的氧化鐵皮或者污染層急劇受熱膨脹或者汽化離開工件。

高壓水鱗箱除銹是指高溫鋼板在進入熱軋機之前，通常采用高壓水除鱗箱進行除鱗，此方法是利用高壓水除鱗箱噴射出的高壓水打擊到高溫鋼板表面，水急劇受熱產生爆炸。高溫鋼板表面的氧化鐵皮通過高壓水的打擊力和水受熱后的爆破力剝離高溫鋼板表面。

惰性氣體除銹是指高溫鋼板進入充滿惰性氣體的箱體，隔離高溫鋼板和空氣中氧氣的接觸，不再生產氧化鐵皮

上述三種除銹方法，在實際工作中存在著一下缺陷：

1、激光除銹技術適用于常溫條件假的除銹工作，但是在高溫環境下還沒有得到采用，不能滿足現場的實際需要；

2、高壓水除鱗箱去除高溫鋼板表面氧化鐵皮時會導致高溫鋼板溫度下降，無法滿足軋制溫度，需再次加溫。

3、充滿惰性氣體的箱體使高溫鋼板與空氣中氧氣隔離方式，存在箱體設計復雜，受空間限制，惰性氣體消耗大等問題。

針對上述三種除銹方式都無法滿足高溫薄鋼板表面氧化鐵皮去除的需要，研究設計一種新型的去除熱帶鋼表面氧化鐵皮的方法，從而克服現有技術中所存在的問題是十分必要的。

發明內容

根據上述現有技術提出的激光除銹無法在高溫環境下實現，高壓水鱗箱除銹導致鋼板表面溫度下降，惰性氣體除銹方式的箱體設計復雜、空間受限、惰性氣體消耗過大等技術問題，而提供一種去除熱帶鋼表面氧化鐵皮的方法。本發明在軋機前設置激光發射器，通過計算確定激光發射功率和熱鋼帶與激光除林匹配的速度，從而實現激光高溫除銹的目的。

本發明采用的技術手段如下：

一種去除熱帶鋼表面氧化鐵皮的方法是通過激光除磷設備去除高溫薄帶鋼表面氧化鐵皮；高溫帶鋼在進入熱軋機前通過激光發射器發射的光束后，熱帶鋼表面的氧化鐵皮吸收了激光的能量，溫度急劇升高后汽化、或者瞬間受熱后膨脹剝離熱帶鋼基體表面。

進一步地，去除熱帶鋼表面氧化鐵皮的方法包括以下步驟：

A、確定不同鋼種基體和氧化鐵皮高溫時采用激光除鱗反應的閾值分別是：鋼種基體的反應閾值為Δ、氧化鐵皮的反應閾值為δ；

B、設計激光除磷設備的激光能量密度，該密度介于Δ和δ之間；

C、計算激光器的發射功率，采用的計算公式為：

D、核算熱帶鋼與激光除鱗匹配速度，采用的核算公式為：

E、將各參數輸入到激光發射器控制系統中；

F、采用激激光除磷設備對熱帶鋼進行去除熱帶鋼表面氧化鐵皮。