專利名稱：酸洗設備和其運行的方法
技術領域：
本發明涉及一種酸洗設備運行的方法，這一方法是將軋制過的帶材置于多個、先后安置的、裝有含酸的酸洗介質的酸洗池內酸洗，該帶材穿過該酸洗池;通過至少在池側邊安置的噴嘴，將一種含酸的酸洗介質噴入所述酸洗池中;本發明還涉及一種實施該方法的酸洗設備。
在對軋制過的帶材進行進一步加工之前，帶材的表面必須是無氧化皮的。例如熱軋帶材在通過精軋機列和冷卻輥道時形成氧化皮，所謂二次氧化物，熱軋帶材在卷取機內也將形成部分氧化皮，在該卷取機內該帶材被卷繞成帶卷或帶盤。按照熱軋帶材的材料品質和最終厚度及軋制速度，該氧化皮可具有不同的層厚和不同的化學結構。
由此，為了清除氧化皮，迄今為止優選應用酸洗，而它們是設置成淺的洗池結構代替從前公知深池。這種類型的酸洗池可以由多個淺的依次安置的酸洗池組成，它們例如用18%的予熱鹽酸運行。該帶材被拉著或推著通過這種酸洗池。在那兒該氧化層在酸液中溶解。而酸液本身在酸洗過程中其濃度降低，所以就必需連續地輸送新鮮的酸液。
在由DE-OS 36 29 894中公開的淺酸洗池情況下，對帶材迅速加熱和在帶形軋件與處理液間限定階段中的介質交換如此作了改進，即，在處理容器或池中安置一個特別的處理通道。這個通道將帶形的軋件包圍起來和用一個蓋件在上邊封住。而處理液則通過進口側和出口側安置的噴嘴管噴入;在進口側，該噴嘴指向帶材移動方向，而在出口側則指向帶材移動的相反方向。為了支持進口側和出口側的噴嘴管，也可以在熱軋帶材的下方附加設置側邊的噴嘴用于噴射處理液或酸洗介質。但是在這種公知酸洗中需要一個不希望的長期時間以便加熱帶材，此外，該處理液對帶材的腐蝕只能是不均勻的。
在一個由多個洗液池組成的實踐中公知的酸洗設備實施方案中，酸液輸入最后的洗液池中。因此，帶材在離開酸洗池之前其表面就應該達到一個有效的處理。該酸洗介質是從最后的洗池中以流動的反向被泵入前面安置的池中，所以，具有降低濃度的酸液就到達前面安置的池中。
對于將酸洗時間減少到最低，從而提高通過酸洗設備或酸洗線的產量尤為有意義的是在帶材表面和酸洗液的接觸區域保持一個足夠的酸含量。通過酸洗過程，在這一區域酸的濃度減小，這是由于連續的交換亦即循環作用在酸洗池中的酸液肯定會被消耗。已經證明特別有效的是，酸洗液通過酸液池的側壁垂直于帶材移動方向噴入。在一個由DE-OS40 31 234中公開的淺酸洗池中，為此在處理容器內的液面下方、在處理物的上方和下方的池的兩個縱側邊上安置了噴嘴，它們以相反的方向按一定角度對著處理物品噴射處理液。這些噴出的酸液使酸洗池形成渦流，從而改善了在接觸區域酸濃度的混勻。
按照穿過酸洗設備的帶材速度，可以有目的地在酸洗池中影響湍流。通過EP-OS0482 725已經公知，酸洗池中的湍流是依據帶材的速度而變化的。
為此，本發明的任務在于，提供一種方法和一種裝置，借助它改進開頭所述類型的酸洗設備運行方式，特別是可以在縮短酸洗時間的目標下靈活地適應任一酸洗任務。
這一任務在開頭所述類型的方法中如此解決的這些側向的噴嘴是可變化控制的，并在本發明有利的結構中，每個噴嘴所噴入的酸洗介質可以按任意予選的量噴入此外還建議，酸洗介質溫度和/或酸洗介質的酸濃度和/或噴出速度是可以予先選定的。同時，本發明是基于這種設備多年運行所獲得的知識，即，一個可能減少酸洗時間的措施的重大潛力。這個潛力在于氧化層和酸洗介質間按不同速度進行的化學反應，取決于材料品質，氧化層厚度和其結構、酸洗介質的鐵含量，酸含量和溫度。通過本發明選擇的最佳方式和最好是對側邊噴嘴的可變控制以便用任意予選量的酸洗介質噴入各個洗池中，從而在帶材的上側面和下側面實現一個最佳的渦流作用，其結果是在邊界層的酸濃度被調節在予定的值上。
如果酸洗介質按照程序規定從一個池轉注到另一池中時，其中，最好是酸洗介質的噴入量和/或轉入方式可以借助一個過程計算機予先調定和選定;那么，通過使酸洗介質從側邊噴入，最好是在酸洗池長度上的多個位置上側邊噴入，以及通過將酸洗介質從一個池泵入到另一個池的方式就可使酸洗設備的運行方式最佳地適應任何酸洗任務。作為酸洗任務，可視為由材料品質、氧化皮厚度和其結構組合形成的條件。依此，本發明的措施就可允許酸洗生產線依據酸洗任務進行予先調節。因此，它能靈活地適應各種酸洗任務，從而縮短酸洗時間和避免過分腐蝕。
由此必需的調節構件，按照本發明是如此設置的，在池的兩側邊的在帶材運行平面的上方和下方并池中安置的底部滑塊的前方或后方設置有噴嘴。這些噴嘴最好交替錯開安置在池的長度上和/或交替地布置在帶材運行平面上方和下方。同時建議，至少在池的出口側安置一個帶相互對置噴嘴的雙噴嘴。該雙噴嘴指的是，在每個側邊不僅有一個下邊噴嘴而且有一個上邊噴嘴，而且這兩個噴嘴位于相同的平面內。
該噴嘴可以按間距從0至2000mm安置在底部滑塊的前邊或后邊。而與帶材運行方向橫向安置的底部滑塊一方面支承著帶材不向下落，另一方面用于混合酸洗介質，這種混合作用通過本發明的使噴嘴與底部滑塊有間距的安排得到進一步支持。因為在底部滑塊的區域內不再存在貧酸的處理液的死區，這是由于洗液在此處也被有力地混合和起旋渦。
至少在池的出口側安置的雙噴嘴有一個強烈的渦流作用，因為相互對置并對準的液體射流有利于處理液的紊流作用并有利于提供一個均勻的溫度或溫度補償。作為優選或對雙噴嘴的補充，可以在池的長度上相互交替錯開地配置噴嘴。
還建議在與池連接的泵系統管道中安裝開關閥，同時，該泵系統最好連接到按照酸洗任務來控制開關閥的過程控制計算機上。借助按照目的要求安裝有開關閥的管道裝置，就可實現不同的方案以完成酸洗任務，例如改變輸送的酸洗介質的數量和強度。
另外的開關閥也能實現不同的轉注方式以用于將酸洗液從一個池轉注入另一個洗池中。這些方式重要的是，該洗池的轉注可以設置成與帶材運行方向相同，相反或由同向和反向的組合方式。借助相應選定的方案，酸洗任務則可理想的解決。在一個優選的濃縮酸液和與帶運行同向的流動中，該酸液被導入第一洗池中并總在池末端傳輸到后邊的洗池中。
對包括酸液噴嘴在內的轉注方式的予先調節還可以是手工操作的，并以獲得的經驗為基礎進行實施，同時建議應用一個過程控制計算機。
本發明另外的特征和優點由權利要求書和下面的說明給出，其中，對本發明的技術方案的實施例作了詳細描述。附圖中，
圖1是用側視簡圖表示的本發明酸洗設備的一個實施方案;其中，除了入口側，安置有兩側的雙噴嘴，圖2是用側視簡圖表示的本發明酸洗設備的另一實施方案，其具有交替安置在帶材運行平面上邊和下邊的噴嘴;
圖3是圖2中所示的酸洗池的俯視圖和，圖4是沿圖3中線Ⅳ-Ⅳ的酸洗設備的洗池的橫截面簡圖。
在圖1中僅表示酸洗設備1的一個洗液池2，與該池2可以連接另外的總用一種酸洗介質充滿到液面3的液池。例如，一個在熱軋帶材的精軋機中軋制的帶材4按未描繪的措施沿箭頭方向5例如拉著或推著通過洗液池2。該帶材4支承在底部滑塊6上，它們以相互間隔和與帶運行方向5成橫向地安置在洗池底部上。
在進口側，也就是在圖1中池2的左端，在帶材4的下方側壁7中(參見圖3)設置了相互對準和相反對置的噴嘴8。朝著出口側去，設置了雙噴嘴9。這些噴嘴包括在池2的兩側邊設置的不僅在帶材運行平面上方而且在帶運行平面下方的噴嘴10，其將新鮮的酸液噴入液池中。此外，新鮮的酸液通過進口側和出口側設置的位于液面3上方的輸送管道11和分配噴嘴12導入。該噴嘴12如此定位，即進口側的分配噴嘴12和帶運行方向5相同地對著帶材4的表面，而出口側的分配噴嘴12則與帶運行方向5相反地對著帶材4的表面。
在圖2至4中描繪的一個酸洗設備100的洗液池102和圖1的實施方案的不同，其不同點僅在于噴嘴8為另外的安排，因此，相同的結構件使用相同的標號。該噴嘴9是交替安置在帶材4的上方和下方，盡管它們在縱向相互沒有錯位安置，不過這同樣是一個可能的變化方案。正如從圖3得知的，在運行方向5看池102右邊的側壁7中首先置有一個在帶4上方的，此后是一個下方的(參見虛線)和然后又是一個上方的并與底部滑塊6有間距安置的噴嘴8或噴嘴10;在池102左邊的側壁7中的安排正好對應地相反;亦即一個下方安置的接著一個上方的，此后又是一個下方安置的噴嘴8或噴嘴10等等。新鮮的酸液大約以與帶材4平行的方向噴射(參見圖4射線13)，這樣有利于酸洗介質形成好的渦流。
如在附圖中描述的那樣，該噴嘴8通過管道14與一個泵系統15相連接，該泵系統15從一個儲液槽16吸入新鮮酸液通過管道14和噴嘴10或噴嘴8，9提供給液池。與這些噴嘴相對應，在管道14中安裝了組成一體的可控開關閥17，它能有選擇地啟動噴嘴10和改變噴入的酸液量。該泵系統15(如圖1和2用虛線表示的控制線路)和一個用實線盒描繪的過程計算機相連接。
通過泵系統15在過程計算機18上連接的具有安裝成一體的開關閥17的管道裝置14就能實現有選擇地啟動噴嘴10。此外，借助另外的未描繪開關閥(其安置在將單個洗液池相互連接的管道中)就能使酸洗介質按不同的方案從一個池轉注入另一個池中，而這些方案就是，池間的轉注應該與帶材4的運行方向5同向進行，還是應該方向相反或者兩種情況的組合。將酸洗設備1，100予先調節到希望的轉注方案以及要完成的酸洗任務是為了在酸洗設備1，100的全長度上并在單個的池2中獲得一個適合相應要求的不變的總的酸濃度水平，并且使位于帶材4的表面和酸洗介質間的邊界層中的酸濃度下降以及特別在底部滑塊6范圍內的死區中的酸濃度下降變得很微小。
權利要求
1.在尤其是多個、先后安置的、裝有含酸酸洗介質的酸洗池內酸洗軋制帶材的酸洗設備的運轉方法，帶材穿過上述的酸洗池，并至少在池側邊安置的噴嘴將一種含酸的酸洗介質噴入上述池中，其特征在于所述噴嘴是可變化控制的。
2.按照權利要求1所述的方法，其特征在于酸洗介質是用每個噴嘴任意予先的量噴入的。
3.按照權利要求1或2所述的方法，其特征在于酸濃度和/或介質溫度和/或酸洗介質的噴出速度是可予選的。
4.按照權利要求1至3中之一或多個所述的方法，其特征在于該酸洗介質是按照程序規定從一個洗池轉注到另一個洗池中。
5.按照權利要求4所述的方法，其特征在于往洗池的轉注是與帶材運行方向相同方向進行的。
6.按權利要求1至5中之一或多個所述的方法，其特征在于酸洗介質噴入的量和/或轉注方式是借助一個過程計算機予先調節的和予先選定的。
7.在尤其是多個、先后安置的、裝有含酸酸洗介質的酸洗池內酸洗軋制帶材的酸洗設備，帶材穿過上述的酸洗池，并且至少在池側邊安置的噴嘴將一種含酸的酸洗介質噴入所述的池中，尤其是用于實施按照權利要求1至6中之一或多個方法的酸洗設備，其特征在于在池(2，102)的兩側邊和在帶材運行平面的上方與下方的噴嘴(8，9，10)安置在池(2)中底部滑塊(6)的前邊或后邊。
8.按照權利要求7所述的酸洗設備，其特征在于噴嘴(8，9，10)以間距0至2000mm安置在底部滑塊(6)的前邊或后邊。
9.按照權利要求7或8所述的酸洗設備，其特征在于至少一個在池(2，102)出口側安置的雙噴嘴(9)具有相對安置的噴嘴(10)。
10.按照權利要求7至9中之一或多個所述的酸洗設備，其特征在于在池(2，102)的長度上交替錯開地安置有噴嘴(8，9，10)。
11.按照權利要求7至10中之一或多個所述的酸洗設備，其特征在于噴嘴(8，9，10)交替地安置在帶材運行平面的上方和下方。
12.按照權利要求7至11中之一或多個所述的酸洗設備，其特征在于在連接到池(2，102)上的泵系統(15)的管道(14)中安裝有開關閥(17)。
13.按照權利要求12所述的酸洗設備，其特征在于泵系統(15)連接在一個過程計算機(18)上。
全文摘要
一個酸洗設備(1，100)的運行方法，其是在尤其是多個先后安置的裝有一種含酸的酸洗介質的酸洗池(2，102)中酸洗軋制帶材(4)，使帶材(4)穿過上述的酸洗池；至少在池(2，102)側邊安置的噴嘴(8，9，10)將一種含酸的酸洗介質噴入所述池中；通過側邊的噴嘴(8，9，10)進行可變化的控制就能用本發明的酸洗設備的運行方法靈活地適應各種酸洗任務，同時達到減少酸洗時間的目標。該設備(1，100)為此目的將設在池(2，102)兩側和在帶材運行平面的上方及下方的噴嘴(8，9，10)布置在池(2，102)中底部滑塊(6)的前邊或后邊。
文檔編號C23G3/02GK1088631SQ9312081
公開日1994年6月29日 申請日期1993年12月3日 優先權日1992年12月3日
發明者H·加爾納, F·霍爾曼, R·力圖帕, B·布洛克 申請人:Sms舒路曼-斯瑪公司