專利名稱：免酸洗去除鋼帶氧化皮裝置及去除鋼帶氧化皮的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于專門配置于或安裝于軋機內或與金屬軋機連用的工件表面處理設備領域，屬IPC分類中的B21B45大組，特別是涉及一種免酸洗去除鋼帶氧化皮裝置及去除鋼帶氧化皮的方法。
背景技術：
目前，冷軋鋼帶是以熱軋鋼帶或熱軋卷板為原料，經過軋機進行多次冷變形(軋制)而成。熱軋帶材表面有熱軋時形成的氧化皮，必須在軋制前去除，否則會影響成品質量。傳統(tǒng)工藝為酸洗(用強酸與鐵或鐵氧化物反應生成溶于水的鐵鹽)一水洗一堿中和一水洗一軋制。酸洗是目前去除氧化皮最有效的并且是普遍采用的方法。帶來的問題是浪費大量的酸、堿、水等資源，可以回收利用的氧化皮由于溶在酸里無法回收，造成極大浪費。為減少對環(huán)境的污染，在去除酸霧、治理污水的工作中，要花費大量人力、物力、場地。曾經有人試圖用物理方法取代酸洗，也曾有人嘗試采用高壓水射流加磨料的方法去除氧化皮，但由于效率不高，不能滿足生產需要，因此得不到推廣。

發(fā)明內容
本發(fā)明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種免酸洗去除氧鋼帶氧化皮裝置，該裝置可以高效的去除鋼帶表面的氧化皮，同時避免了酸洗方法去除氧化皮的資源浪費和污染問題。本發(fā)明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是
一種免酸洗去除鋼帶氧化皮裝置，包括導入輥和導出輥，在所述導入輥和導出輥之間設置有至少兩個用于撐彎鋼帶的變形輥，所述變形輥由流體壓力式工作缸支撐，所述相鄰的變形輥的撐彎鋼帶的方向相反，其特征是還包括水射流裝置，所述水射流裝置與水源相連，所述水射流裝置包括噴嘴，所述噴嘴位于在鋼帶與所述變形輥的接觸部分的異側，所述噴嘴指向鋼帶與變形輥接觸部分的外側面，在每個水射流裝置和下游最近的一個變形輥或導出輥之間，在水射流裝置同側還設有鋼帶除液裝置。本發(fā)明還可以采用如下技術方案
所述噴嘴的噴射范圍覆蓋了鋼帶在變形輥上的彎曲部分。所述噴嘴垂直固定安裝在噴嘴基座上，噴嘴通過鋼帶與變形輥接觸部分的中點處朝向變形輥的中心，噴嘴與水管連通，噴嘴基座上通過軸承安裝有偏心圓盤，偏心圓盤的圓心與驅動裝置相連，在噴嘴基座上還安裝有導向銷，導向銷插入到固定板的導軌內。所述噴嘴的中部通過球形鉸接的方式與固定塊相連，噴嘴的尾部也以球形鉸接的方式與活動塊相連接，活動塊與一連接桿固接，連接桿與偏心圓盤鉸接，偏心圓盤的圓心與驅動裝置相連。在每個水射流裝置的下游還設有除液裝置，所述鋼帶除液裝置包括風刀和用于阻擋廢液的擋板，風刀與氣泵相連，風刀指向鋼帶與變形輥接觸部分的外側面。在鋼帶進入下一個變形輥或導出輥之前，把可能與第二變形輥接觸面上的混有剝離下的氧化皮的液體沖掉，防止變形輥或導出輥把氧化皮壓粘在鋼帶上，造成二次污染。在每次沖洗上游的所述導入輥或所述變形輥表面還設有凸棱。在所述變形輥的下方還設有磁性排渣裝置，所述磁性排渣裝置包括由動力源驅動往復運轉的輸送帶，輸送帶上固裝有磁鐵，輸送帶的上方設有不銹鋼板。本發(fā)明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種去除氧鋼帶氧化皮的方法， 該方法可以高效的去除鋼帶表面的氧化皮，同時避免了酸洗方法去除氧化皮的資源浪費和污染問題。本發(fā)明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是 一種去除鋼帶氧化皮的方法，其特征是，包括以下步驟
(1)由導入輥將鋼帶導入，由導入輥和變形輥或全部由變形輥對鋼帶進行彎曲，使得鋼帶表面氧化皮與鋼帶之間發(fā)生松動；
(2)在變形輥撐起鋼帶并對鋼帶進行彎曲變形時，氧化皮邊緣充分翹起由水射流裝置噴出液體，從不同角度沖洗鋼帶與變形輥接觸部分外側面上的氧化皮；
(3)上述由變形輥進行彎曲過程和所對應的噴射過程至少為兩次，且對鋼帶的每一側面至少應噴射一次；
(4)在每次沖洗之后，鋼帶進入下一個變形輥或導出輥之前，鋼帶除液裝置把鋼帶表面上的混有剝離下的氧化皮的液體清理掉。(5)由導出輥將鋼帶導出。在該方法中，由噴嘴對鋼帶表面的沖洗覆蓋了鋼帶與變形輥接觸部分的全部外側面，這種覆蓋是通過噴嘴的平面移動或沿圓弧面擺動實現(xiàn)的。該方法還包括有氧化皮廢渣回收步驟，由磁性排渣裝置將從鋼帶表面沖下來的氧化皮廢渣進行回收。本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是
本發(fā)明采用了以上技術方案后，利用高壓泵賦予水足夠的壓力，沖擊經過變形輥變形的弧狀鋼帶表面處于分裂狀態(tài)的氧化皮，最易于被高壓水去除，較是鋼帶在鋪平狀態(tài)下水流以同樣角度沖擊節(jié)省能源，去除率高。導入輥和變形輥設計為條紋輥，表面設有凸棱，在鋼帶行走當中將輥與鋼帶接觸面氧化皮松動，使之更易剝離。而且這兩個為從動輥，被鋼帶的運動而拖動旋轉，不會對鋼帶表面造成破壞。噴嘴安裝于有偏心輪裝置的支架上，由于噴嘴出口為圓形，噴出液體接觸到帶面為一個圓形區(qū)域，中心壓力最高，相鄰噴嘴噴出液體邊緣有交叉，工作時可以實現(xiàn)噴嘴之間的無縫銜接。由于整個去除氧化皮過程沒有化學反應， 氧化皮容易全部回收，不但做到資源重復利用，對周圍環(huán)境也沒有污染。由于本裝置在鋼帶變形區(qū)去除氧化皮，免去傳統(tǒng)工藝中反復彎曲的“破鱗”工序。


圖1是本發(fā)明的結構示意圖； 圖2是本發(fā)明使用狀態(tài)示意圖3是本發(fā)明實施例1中的水射流裝置示意圖； 圖4是圖3的左視圖5是本發(fā)明實施例2中的水射流裝置示意圖。
4
圖6是本發(fā)明中磁性排渣裝置的結構示意圖。圖中1、收卷機；2、回收箱；3、導出輥；4、磁性排渣裝置；41、不銹鋼板； 42、磁鐵；43、輸送帶；5、鋼帶；6、變形輥；7、水射流裝置；71、驅動裝置；72、固定板；73、噴嘴基座；74、水管；75、噴嘴；76、偏心圓盤；77、導向銷；78、導軌；79、活動塊；710、固定塊；711、連接桿；8、水泵；9、導入輥；10、水箱；11、水凈化裝置； 12、開卷機；13、箱體；14、液壓缸；151、風刀；152、擋板；153、氣泵。
具體實施例方式為能進一步了解本發(fā)明的發(fā)明內容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下
實施例1
請參閱圖1、圖3、圖4和圖6，
一種免酸洗去除鋼帶氧化皮裝置，依次包括開卷機12、導入輥9、導出輥3、收卷機1，在所述導入輥后設置有至少兩個用于撐彎鋼帶5的變形輥6，所述變形輥由流體壓力式工作缸支撐，本實施例所使用的流體壓力式工作缸為液壓缸14，當鋼帶較薄而無需較大作用力就可將鋼帶撐開時，也可使用氣缸，所述相鄰的變形輥的撐彎鋼帶的方向相反。還包括水射流裝置7，所述水射流裝置與水源相連，所述水射流裝置包括噴嘴75，所述噴嘴位于在鋼帶與所述變形輥的接觸部分的異側，所述噴嘴指向鋼帶與變形輥接觸部分的外側面。所述噴嘴的噴射范圍覆蓋了鋼帶在變形輥上的彎曲部分。所述噴嘴垂直固定安裝在噴嘴基座73 上，噴嘴通過鋼帶與變形輥接觸部分的中點處朝向變形輥的中心，即當變形輥是豎直向上頂起時時，該變形輥所對應的噴嘴是豎直向下噴出的，當變形輥是豎直向下頂起鋼帶時，該變形輥所對應的噴嘴是豎直向上噴出的，噴嘴與水管74連通，噴嘴基座上通過軸承安裝有偏心圓盤76，偏心圓盤與驅動裝置71相連，偏心圓盤與驅動裝置的連接處相對于偏心圓盤是偏心的，在噴嘴基座上還安裝有導向銷77，導向銷插入到固定板72的導軌78內，對噴嘴基座的運動起到導向作用。噴嘴的噴口形狀可以為圓形或橢圓形，圓形的噴口方便加工，而橢圓形的長軸與鋼帶的運行方向垂直，這樣就可以在鋼帶的寬度方向上更加有效的利用水流，避免圓形噴口噴出的水流在鋼帶長度方向上的無謂的浪費。在每個水射流裝置和下游最近的一個變形輥或導出輥之間，在水射流裝置同側還設有鋼帶除液裝置。鋼帶除液裝置包括風刀151和用于阻擋廢液的擋板152，風刀與氣泵 153相連，風刀指向鋼帶與變形輥接觸部分的外側面。在有向下運動趨勢的鋼帶旁設置有其長度超過鋼帶寬度的長方形擋板152，在擋板與鋼帶行進方向同向的兩邊設有向下彎曲的彎板，以方便水流向兩邊流出，在擋板與鋼帶寬度平行的兩邊還設有向上彎曲的彎板，以阻擋水射流沖擊鋼帶時反濺的液體和吹濺出的液體再次濺落到已被吹干的剛帶上。在有向上運動趨勢的鋼帶旁所設置的擋板152，只在擋板的與鋼帶垂直的兩邊設有向下彎曲的彎板， 沒有向上彎曲的彎板。鋼帶除液裝置在鋼帶進入下一個變形輥或導出輥之前，將可能與第二變形輥接觸面上的混有剝離下的氧化皮的液體沖掉，防止變形輥或導出輥把氧化皮壓粘在鋼帶上，造成二次污染。變形輥和水射流裝置應至少設置兩個，以保證能對鋼帶兩側面的氧化皮破碎和去除作業(yè)。
在每次沖洗之前的所述導入輥或所述變形輥表面還設有凸棱，該凸棱將鋼帶表面的氧化皮擊破，形成可供高壓水進入的縫隙，由于這種縫隙在本次變形中是處于彎曲的鋼帶的內表面，下一次再彎曲時就處于鋼帶的外表面，這些縫隙就有利于高壓水流進入到縫隙中將氧化皮沖擊下來。還設有磁性排渣裝置4，磁性排渣裝置包括由動力源驅動往復運轉的輸送帶43， 該輸送帶上固裝有永磁性磁鐵42，輸送帶的上方設有起到收集氧化皮廢渣作用的不銹鋼板 41，隨輸送帶一起運動的磁鐵透過不銹鋼板吸附沖擊下來的氧化皮，并帶動其從去除氧化皮裝置的箱體13內排出，落到回收箱2中。本發(fā)明不僅可以單獨使用，作為一臺獨立的設備對表面有氧化皮的鋼帶進行清理，還可以結合到其他設備中，這樣就不需要獨立的開卷機和收卷機了。 實施例2
請參閱圖1、圖5和圖6，本實施例中，免酸洗去除鋼帶氧化皮裝置結構基本與實施例 1相同，其不同之處在于將實施例1中的水射流裝置由沿圓柱面運動改變?yōu)檠貓A錐面運動， 其具體結構為噴嘴的中部通過球形鉸接的方式與固定塊710相連，噴嘴的尾部也以球形鉸接的方式與活動塊79相連接，活動塊與一連接桿711固接，連接桿與偏心圓盤76鉸接， 鉸接的位置非偏心圓盤的圓心，偏心圓盤的圓心與驅動裝置相連。連接桿與偏心圓盤的鉸接點的運動軌跡即為活動塊的運動軌跡，也就是噴嘴尾部的運動軌跡，由于噴嘴尾部是沿以圓周運動，再加上噴嘴的中部被固定住，所以噴嘴的頭部就可以沿圓弧面向外噴射高壓水，以實現(xiàn)對鋼帶在變形輥彎曲部分中的輸入處和輸出處的氧化皮和鋼帶本體之間的裂縫進行沖擊。本發(fā)明的動作原理為
由于表面附著有氧化皮的鋼帶在經過了導入輥時，已經發(fā)生了彎曲，所以氧化皮已經與鋼帶有了一定的分離，并形成了兩種縫隙，稱為第一縫隙和第二縫隙，第一縫隙為開口朝向鋼帶前進方向的縫隙，第二縫隙為開口朝向與鋼帶前進方向相反的縫隙。當?shù)谝豢p隙運行到變形輥的進入端，第一縫隙的開口就朝向噴嘴，由于噴嘴是運動的，其噴出的高壓水流即可將第一縫隙豁開，使得氧化皮脫落。同理，當?shù)诙p隙運行到變形輥的輸出端時，第二縫隙也可以被水流沖開，氧化皮脫落，從而實現(xiàn)對單面鋼帶的去除氧化皮操作。該過程總計至少應進行兩次，并且對鋼帶的每一側面至少進行一次。實施例3
請參閱圖1和圖2，
一種去除鋼帶氧化皮的方法，包括以下步驟
(1)由導入輥將鋼帶導入，由導入輥和變形輥或全部由變形輥對鋼帶進行彎曲，使得鋼帶表面氧化皮與鋼帶之間發(fā)生松動；
(2)在變形輥撐起鋼帶并對鋼帶進行彎曲變形時，氧化皮邊緣充分翹起由水射流裝置噴出液體，從不同角度沖洗鋼帶與變形輥接觸部分外側面上的氧化皮；
(3)上述由變形輥進行彎曲過程和所對應的噴射過程至少為兩次，且對鋼帶的每一側面至少應噴射一次；
(4)在每次沖洗之后，鋼帶進入下一個變形輥或導出輥之前，鋼帶除液裝置把鋼帶表面上的混有剝離下的氧化皮的液體清理掉；(5)由導出輥將鋼帶導出。在該方法中，由噴嘴對鋼帶表面的沖洗覆蓋了鋼帶與變形輥接觸部分的全部外側面，這種覆蓋是通過噴嘴的平面移動或沿圓弧面擺動實現(xiàn)的。
由于本發(fā)明所列舉的實施例中上述步驟是獨立的在一臺設備上完成的，所以在導入輥導入鋼帶之前還包括有鋼帶開卷步驟，在導出輥導出鋼帶之后還包括有鋼帶的和收卷步驟。當本發(fā)明的方法是結合在其他工藝環(huán)節(jié)中，不獨立使用時，可視情況取消開卷和收卷步
馬聚ο 其中，步驟(2)由噴嘴對鋼帶表面的沖洗覆蓋了鋼帶與變形輥接觸部分的全部外側面，這種覆蓋是通過噴嘴的平面移動或沿圓弧面擺動實現(xiàn)的。此外，該去除鋼帶表面氧化皮的方法還包括有氧化皮廢渣回收步驟，由磁性排渣裝置將從鋼帶表面沖下來的氧化皮廢渣進行回收，落到回收箱中，實現(xiàn)對氧化皮廢渣的回收利用。在每次進行沖洗前，表面附著有氧化皮的鋼帶在經過了變形彎曲，氧化皮已經與鋼帶有了一定的分離，并形成了兩種縫隙，稱為第一縫隙和第二縫隙，第一縫隙為開口朝向鋼帶前進方向的縫隙，第二縫隙為開口朝向與鋼帶前進方向相反的縫隙。當?shù)谝豢p隙運行到變形輥的進入端，第一縫隙的開口就朝向噴嘴，由于噴嘴是運動的，其噴出范圍可以覆蓋到變形輥的進入端和輸出端，其噴出的高壓水流即可將位于輸入端的第一縫隙豁開，使得氧化皮脫落。同理，當?shù)诙p隙運行到變形輥的輸出端時，第二縫隙也可以被朝向變形輥輸出端的水流沖開，氧化皮脫落，從而實現(xiàn)對單面鋼帶的去除氧化皮操作。該過程總計至少應進行兩次，并且對鋼帶的每一側面至少進行一次。此外，從鋼帶表面沖下來的廢水還通過與箱體底部相連的水凈化裝置11進行回收，并且回流到水箱10中，再由高壓水泵8泵出，繼續(xù)循環(huán)利用，從而避免了水資源的浪費。以上兩步驟的結合，就可以避免了現(xiàn)有技術中使用酸洗去除氧化皮的過程中酸液的大量消耗，氧化皮中的鐵元素以離子形式溶于水中而導致難以回收鐵元素的問題，避免了鋼鐵和酸液的浪費，同時也避免了富含鐵離子的酸液排出對環(huán)境的污染。盡管上面結合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實施方式
，上述的具體實施方式
僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領域的普通技術人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權利要求所保護的范圍情況下，還可以作出很多形式，例如(1)噴嘴的噴射范圍并沒有通過移動或擺動的方式覆蓋了鋼帶在變形輥上的彎曲部分，而是采用了固定式噴嘴，但是通過成組增加變形輥及噴嘴的數(shù)量，例如將實施例中的兩組變?yōu)?組或是更多的組數(shù)，每個變形輥處的噴嘴全都朝向鋼帶輸入的方向或全部朝向鋼帶輸出的方向，使得噴出的高壓液體仍可以噴射到氧化皮與鋼帶表面的縫隙內，將氧化皮折斷，以達到去除氧化皮的目的，(2)噴嘴的噴射范圍并沒有通過移動或擺動的方式覆蓋了鋼帶在變形輥上的彎曲部分，而是采用了固定式噴嘴，但在鋼帶在每個變形輥上的彎曲部分的一排噴嘴包括了朝向鋼帶輸入方向的噴嘴和朝向鋼帶輸出方向的噴嘴，這些噴嘴是交叉設置的，但這些噴嘴是固定式的；(3)去除氧化皮裝置并沒有包括自動排渣裝置，鋼帶的氧化皮是堆積在設備的底部的，由人工定期清理或待堆積量達到一定程度后清理氧化皮；(4)導入輥和從入口處起的第一個變形輥的表面沒有凸棱，但通過彎曲和噴射水流也起到了去除氧化皮的作用；(5)將噴嘴的移動由沿圓柱面或圓錐面擺動變成直線往復移動。這些均屬于本發(fā)明的保護范圍之 內。
權利要求
1.一種免酸洗去除鋼帶氧化皮裝置，包括導入輥和導出輥，在所述導入輥和導出輥之間設置有至少兩個用于撐彎鋼帶的變形輥，所述變形輥由流體壓力式工作缸支撐，所述相鄰的變形輥的撐彎鋼帶的方向相反，其特征是還包括水射流裝置，所述水射流裝置與水源相連，所述水射流裝置包括噴嘴，所述噴嘴位于在鋼帶與所述變形輥的接觸部分的異側，所述噴嘴指向鋼帶與變形輥接觸部分的外側面，在每個水射流裝置和下游最近的一個變形輥或導出輥之間，在鋼帶射流裝置同側還設有鋼帶除液裝置。
2.根據(jù)權利要求1所述的免酸洗去除鋼帶氧化皮裝置，其特征是所述噴嘴的噴射范圍覆蓋了鋼帶在變形輥上的彎曲部分。
3.根據(jù)權利要求2所述的免酸洗去除鋼帶氧化皮裝置，其特征是所述噴嘴垂直固定安裝在噴嘴基座上，噴嘴通過鋼帶與變形輥接觸部分的中點處朝向變形輥的中心，噴嘴與水管連通，噴嘴基座上通過軸承安裝有偏心圓盤，偏心圓盤的圓心與驅動裝置相連，在噴嘴基座上還安裝有導向銷，導向銷插入到固定板的導軌內。
4.根據(jù)權利要求2所述的免酸洗去除鋼帶氧化皮裝置，其特征是所述噴嘴的中部通過球形鉸接的方式與固定塊相連，噴嘴的尾部也以球形鉸接的方式與活動塊相連接，活動塊與一連接桿固接，連接桿與偏心圓盤鉸接，偏心圓盤的圓心與驅動裝置相連。
5.根據(jù)權利要求1所述的免酸洗去除鋼帶氧化皮裝置，其特征是所述鋼帶除液裝置包括風刀和用于阻擋廢液的擋板，風刀與氣泵相連，風刀指向鋼帶與變形輥接觸部分的外側面。
6.根據(jù)權利要求1所述的免酸洗去除鋼帶氧化皮裝置，其特征是在每次沖洗上游的所述導入輥或所述變形輥表面還設有凸棱。
7.根據(jù)權利要求1所述的免酸洗去除鋼帶氧化皮裝置，其特征是在所述變形輥的下方還設有磁性排渣裝置，所述磁性排渣裝置包括由動力源驅動往復運轉的輸送帶，輸送帶上固裝有磁鐵，輸送帶的上方設有不銹鋼板。
8.—種去除鋼帶氧化皮的方法，其特征是，包括以下步驟(1)由導入輥將鋼帶導入，由導入輥和變形輥或全部由變形輥對鋼帶進行彎曲，使得鋼帶表面氧化皮與鋼帶之間發(fā)生松動；(2)在變形輥撐起鋼帶并對鋼帶進行彎曲變形時，氧化皮邊緣充分翹起由水射流裝置噴出液體，從不同角度沖洗鋼帶與變形輥接觸部分外側面上的氧化皮；(3)上述由變形輥進行彎曲過程和所對應的噴射過程至少為兩次，且對鋼帶的每一側面至少應噴射一次；(4)在每次沖洗之后，鋼帶進入下一個變形輥或導出輥之前，鋼帶除液裝置把鋼帶表面上的混有剝離下的氧化皮的液體清理掉；(5)由導出輥將鋼帶導出。
9.根據(jù)權利要求1所述的去除鋼帶氧化皮的方法，其特征是由噴嘴對鋼帶表面的沖洗覆蓋了鋼帶與變形輥接觸部分的全部外側面，這種覆蓋是通過噴嘴的平面移動或沿圓弧面擺動實現(xiàn)的。
10.根據(jù)權利要求1所述的去除鋼帶氧化皮的方法，其特征是還包括有氧化皮廢渣回收步驟，由磁性排渣裝置將從鋼帶表面沖下來的氧化皮廢渣進行回收。
全文摘要
一種免酸洗去除鋼帶氧化皮裝置及去除鋼帶氧化皮的方法，包括導入輥和導出輥，在所述導入輥和導出輥之間設置有至少兩個用于撐彎鋼帶的變形輥，所述變形輥由流體壓力式工作缸支撐，所述相鄰的變形輥的撐彎鋼帶的方向相反，特征是還包括水射流裝置，所述水射流裝置與水源相連，所述水射流裝置包括噴嘴，所述噴嘴位于在鋼帶與所述變形輥的接觸部分的異側，所述噴嘴指向鋼帶與變形輥接觸部分的外側面，在每個水射流裝置和下游最近的一個變形輥或導出輥之間，在鋼帶射流裝置同側還設有鋼帶除液裝置。優(yōu)點是本發(fā)明可以高效的去除鋼帶表面的氧化皮，同時避免了酸洗方法去除氧化皮的資源浪費和污染問題。
文檔編號B21B45/06GK102151705SQ20101061600
公開日2011年8月17日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權日2010年12月30日
發(fā)明者郝守余, 郝聿銘 申請人:天津市潤杰創(chuàng)新環(huán)?？萍加邢薰?br>