[发明专利]一种混合射流清洗的工艺布置方法

说明书

技术领域

本发明属于冷态金属板带连续射流除鳞的技术领域，特别涉及一种混合射流清洗的工艺布置方法，主要用于实现对冷态金属板带的正反面进行连续性射流除鳞，以不同区域以不同粒度磨料进行对应喷射，确保射流除鳞后的金属板带的正反面无鳞皮残留、清除效率足够高的同时，确保正反面粗糙度可接搜，同时始终保持干燥、洁净的进入下一步工艺段。

背景技术

金属材料在热态轧制或热处理过程中会在表面形成一层由金属氧化物组成的致密覆盖物，俗称“鳞皮”，该鳞皮的存在对进一步加工处理会造成影响：一方面使材料的表面裂缝不易被提前发现，从而使加工出的成品存在质量问题；另一方面易将鳞皮压入金属表面，造成表面质量问题；此外，坚硬的氧化物的存在，会加速轧辊或拉拔机的磨损。因此进入冷轧机前的钢板表面鳞皮去除工序，称为冷轧产线上必备的工艺装备之一。

针对于表面鳞皮的影响，国内外生产企业均采用化学湿法进行清洗的加工方式来清除板带表面的附着鳞皮，对于钢板来说，其通常采用硫酸、盐酸及氢氟酸的强酸性溶液。这种化学湿法酸洗工艺的生产环境非常恶劣，且因为生产而产生的大量残酸必须进行循环再生处理，目前算再生工艺也必然产生对应的废气排放，其排放的废气中含有大量的酸性、腐蚀性成分，如HCL、SO₂等，直接污染大气。

基于此，为解决化学方法清洗说带来的严重环境污染问题，科研工作者进行了大量的研究，研制了多种技术和设备，以替代这种化学方法去除金属表面的鳞皮，如电解除鳞、电解研削除鳞、放电除鳞、电子束除鳞、激光除鳞、研磨除鳞、抛丸除鳞、反复弯曲除鳞以及上述不同方法组合的除鳞方法。这些方法在这些年的发展过程中，其中高压射流除鳞技术发展最快，其工业化进程也越发明显，然而这种射流方法因为特有的除鳞方式，造成此法除鳞后的鳞皮表面还存在如下主要问题：

1、表面有大量的液体残留，如水。

2、表面可能有硬物颗粒残留，如混合射流的磨料嵌入表面等。

为保证射流方式除鳞后的金属板带能顺利的进入下一步处理工艺环节，同时又不影响下一步工艺处理的效果，因此许多研发单位提出了一系列的针对性的解决措施，具体如下：

如利用混合射流清除合金棒的表面鳞皮，除鳞后的棒材表面其采用高压空气的吹扫方式来进行表面清除。这种方式采用单一粒度范围的颗粒物进行直接喷射除鳞，其处理速度与效率通常难以满足产线工艺要求的速度与表面质量；

还有同样利用混合射流清洗金属平面，其后处理方式为：利用抽真空的原理，对表面处理后的表面进行净化处理。然而这种方式同样存在以上的问题，不仅不能解决除鳞速度的问题，同时处理的稳定不高，容易造成某些表面没有清除干净的现象。

发明内容

本发明的目的是设计一种混合射流清洗的工艺布置方法，通过在不同区域采用不同的粒度磨料进行合理喷射，从而实现钢板表面鳞皮的逐次有效清除，确保这种方式除鳞后的钢板在其进入下一步处理段后完全不影响下一步的工艺处理效果。实现对射流除鳞后的金属板带的两面实现完全清扫处理。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种混合射流清洗的工艺布置方法，采用若干不同粒度磨料的高压混合射流除鳞单元，按照金属板带的走带方向顺次排列，其中，大粒度磨料的高压混合射流布置在金属板带的初始入口区域，其粒度为20目～60目，喷射压力15MPa～80MPa；中粒度磨料的高压混合射流布置在大粒度高压射流除鳞单元的下游，其粒度为40目～80目，喷射压力10MPa～60MPa；小粒度磨料的高压混合射流除鳞单元则布置在中粒度磨料射流的下游，其粒度为60目～120目，喷射压力10MPa～50MPa；金属板带经过上述射流除鳞单元，即实现金属板带正反面的除鳞；除鳞后的金属板带再经过至少一套高压纯水清洗单元、至少一套挤干单元以及至少一套压缩空气吹扫单元，至此完成金属板带的表面清洗；所述的射流除鳞单元包括，沿金属板带长度方向平行均布若干排喷嘴，每排中各喷嘴之间等距布置，前、后排喷嘴沿金属板带宽度方向错位排列，形成一喷嘴矩阵；各喷嘴均垂直于金属板带的运行方向，喷嘴距离金属板带表面的垂直距离相等；同排内相邻喷嘴的射流不发生相互干涉。

进一步，金属板带包括钢板、铝板、或钛板。

所述的射流除鳞单元的喷射的射流中均含有两种介质，一种介质为水，另外一种介质为磨料即砂状硬物颗粒。

所述的射流中砂状硬物颗粒与水的体积混合比在0.5～50％范围。

所述的砂状硬物颗粒包括天然的刚玉类磨料、碳化物磨料、金属加工丸。