[发明专利]用于净化金属带的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于净化金属带的方法。本发明还涉及用于净化金属带的装置。

背景技术

对于精制的精细薄板产品的基本要求是在后面的加工过程中的良好加工性和最终产品的长期防腐。这些特性主要取决于施加在金属带表面上的功能层。在功能层、例如锌层与钢带表面之间的复合首先涉及边界面中的粘附力。表面的不洁性、如金属馏出物和油或乳液残留物会降低粘附性。因此功能层无法实现其任务。它只能不均匀地涂覆或者在机械负荷下易于脱离。

为了尤其使待精制的金属带表面上的干扰性粘附物在进入精制工艺前脱离，通常使金属带在钢带净化设备中与碱性净化剂强烈地接触。在此在热镀锌线中的钢带净化大多由不同的碱性净化过程与最终的水性冲洗的组合所组成。

在热镀锌设备中或者在退火线中加工镀锌金属带时经常使用冷轧金属带，它必需在精制前仔细地净化。冷轧带由于轧制过程会留有轧制乳液和轧制残留物。金属带每面上约500mg/m²的污物一般由轧制乳液、铁馏出物和其它污物组成。以这种方式加载的金属带必需在后续表面精制前去除来自冷轧过程的这些残留物。

在现有技术中已知不同的方法，用于克服这一点。大多进行多级钢带净化。在此已知由刷子辅助的用于消除表面污物的碱性喷射净化、用于孔深度净化的电解净化和最终的、通过水以刷子辅助的多级冲洗组成的组合。作为净化剂使用碱基、表面活性剂基和磷基的水性溶液。

在这种金属带净化段的第一部分，使金属带置于所需的工艺温度并通过热的、碱性净化溶液去除表面污物。在喷射去油段对金属带强烈地喷射热净化介质，使其加热到所期望的温度水平并且用于溶解粗的、粘附的污物。在喷射去油时可以使金属带水平或垂直地移动。

在刷子去油时通过多个旋转的刷子去除金属带表面上的污物。在此刷洗装置一般配有两个或四个刷辊单元。为了净化带底面和带顶面，使刷子与对应辊前后错置地或者直接上下地设置。由于刷子与金属带表面的机械接触导致刷子明显的磨损。根据运行方式和所要求的质量大多必需约每三个月更换刷辊，这产生相当大的成本。

电解去油通过在金属带表面上直接形成气泡溶解更深地位于凹处的污物。这是在带垂直或水平移动时进行的。通过在电极副上施加外部电压在金属带的顶面和底面形成气泡。为了使在其中进行去油的容器电绝缘，这个容器是覆橡胶的钢容器。在中心导体工艺中在金属带表面与周围的电极之间产生电解反应，它导致形成氧气泡和氢气泡。氢气的形成需要费事的安全技术，以避免爆炸气爆炸的危险。因此必须向过程容器持续地输送用于强制排气的大量空气。因此电解去油存在各种缺陷。

接着、即在电解处理以后，要在冲洗过程中用刷子处理金属带表面，由此溶解剩下的表面层。这个刷子装置大多也配有两个或四个刷辊单元，其中刷子与对应辊前后错开地或者直接上下地设置。在这里也存在机械磨损的缺陷，因此也必需每三个月更换刷子。

最后在多次级联冲洗中用热的去矿物质的水冲洗金属带表面，完全去除净化溶剂。在这里前后地使用两个至四个通过挤出辊单元分开的喷射冲洗单元。级联式地导引冲洗液体使水耗最小化。在结束金属带清洗以后由带棱边吹气和带干燥器的组合保证完全地并且在整个带宽上均匀地干燥带表面，用于抑制液体的转换。

在有利的条件下以上述方式在金属带净化设备中能实现约90％的净化率，即，金属带的原始污物降低到约10％。

为了净化金属带在现有技术中还已知其它溶剂，其中大多只能达到上述净化的部分效果。

在EP 0 235 595 A2中描述了金属带净化设备，其中代替常见的刷子紧接着电解之后使用高压净化。在此具有电解的预去油、通过旋转刷子的机械净化或高压净化、继续电解去油、通过旋转的刷子再次机械净化或高压净化、最后的冲洗。上述方式由于电解而需要大量的安全装置用于避免爆炸气爆炸。

由EP 0 601 991 B1已知一种用于净化金属带的装置，它仅仅通过高压液体射束以最大60巴的压力实现。由此实现的净化率不总是足够的。

在RU 2 191 641 C1中公开了一种净化装置，其中待净化的金属带输送到一个容器里面，在其中超声波振荡器设置在金属带表面附近。通过超声波感应的气蚀使金属带表面的污物爆裂。总体上通过上述净化装置实现的净化率不是在所有情况下都是足够的。

在按照US 47 88 992的解决方案中也使用超声波，用于净化金属带。在这里金属带水平地在两个板式的超声振荡器之间移动，它们以不同的频率振动。该装置围绕待净化的金属带产生一个超声波近场，由此溶解污物。