高效去除帶鋼表面氧化鐵皮的方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及熱社板帶的生產領域，具體地指一種高效去除帶鋼表面氧化鐵皮的方 法。
【背景技術】
[0002] 隨著我國國民經濟的迅猛發展，對高品質鋼材的需求日益增加。為此，國內鋼鐵企 業加大研發投入和技術改造的力度，生產裝備條件和工藝技術水平取得了長足進步，開發 生產出一大批高品質汽車板、家電板、耐候鋼及工程機械用鋼等，在汽車、家電、建筑及工程 機械等行業發揮了重要的支撐作用。我國熱社板帶產品生產近年來雖然在品種結構及質量 上取得了很大的進展和成績，部分產品性能質量已經達到或者接近國際先進水平。但是，在 產品的表面質量方面，我國鋼鐵企業與國外先進企業相比存在明顯的差距，尤其是熱社板 帶產品表面氧化鐵皮缺陷發生率偏高，使產品的表面質量不穩定，無法滿足用戶對高品質 鋼材高表面質量的要求，降低了產品的競爭力，阻礙了鋼材產品檔次的提升。一般的，板巧 在加熱爐中加熱，會在板巧表面形成1~3mm厚的氧化鐵皮，在粗社前采用高壓水噴射來除 鱗，但是氧化鐵皮能否完全去除與板巧的化學成分、加熱溫度、高壓水噴射壓力、除鱗溫度 有密切的關系，運種水力除鱗機往往不能將氧化鐵皮完全去除。因此，需要提供一種在熱社 板帶生產過程中能夠高效去除氧化鐵皮的方法及裝置，避免在后續社制過程中氧化鐵皮未 除盡而形成帶鋼表面氧化鐵皮缺陷。
[0003] 目前，對熱社過程中氧化鐵皮的去除，國內外有高壓水除鱗、機械法除鱗、化學法 除鱗、社制除鱗和氣體除鱗等。較普遍的辦法就是高壓水除鱗，特殊情況下是高壓水除鱗加 上機械法、或化學法、或社制法、或氣體法并舉。申請號為200810238776. 1的中國發明專利 公開了一種公開了一種去盤條表面氧化鐵皮的方法，該方法通過機械方式除誘，用鋼絲刷 將表面一層繡打磨，使用高壓水沖洗，再經過酸度在20 %的酸洗，150°C烘干就可簡便且準 確的將盤條表面的氧化鐵皮沖洗干凈。
[0004] 申請號為201010189410. 7的中國發明專利公開了一種熱社帶鋼表面氧化鐵皮柔 性化控制方法，此發明針對不同氧化鐵皮結構提出了熱社工藝調整方案，控制冷卻速度和 卷取溫度，通過控制化0的共析反應程度來達到氧化鐵皮結構的合理控制，補償產品因高 溫社制而造成的力學性能損失，利用鋼廠現有設備和工藝條件，提高了生產效率，在保證鋼 板的力學性能下提高表面質量，實現氧化鐵皮控制的柔性化生產。此方法主要是利用帶鋼 表面的氧化鐵皮，根據后續不同的加工工藝要求，采取相應的冷卻措施得到需要的氧化鐵 皮厚度及結構。 陽0化]申請號為201020169660. X的中國發明專利公開了一種用于鋼板矯直前的氧化鐵 皮清除裝置，該裝置應用在鋼板的矯直區域，通過在矯直機前設置高壓風嘴和冷卻水噴淋 頭，使鋼板出爐后，立即用冷卻水冷卻鋼板，由于高溫下的氧化鐵皮在冷卻水的急冷作用下 使氧化鐵皮產生裂紋，再通過高壓風的作用下將氧化鐵皮清除。此發明通過噴淋頭來冷卻 鋼板，僅僅只是依靠水的重力，并沒有任何水量、水壓的說明，鋼板表面的急冷效果不好，且 不能完全的去除帶鋼表面的氧化鐵皮。
[0006] 申請號為201020506365. 9的中國實用新型專利公開了一種拉矯式機械破鱗機 氧化鐵皮去除裝置，該裝置主要是應用于冷社聯合機組拉矯式機械破鱗機，通過拉矯機使 帶鋼表面氧化鐵皮脫落，吹掃噴嘴將脫落的氧化鐵皮吹落到與設備本體相連接的除塵管道 中。申請號為85108549的中國發明專利公開一種"水爆"除熱社鋼巧表面氧化鐵皮工藝， 該工藝應用于熱社產線上，W水作介質，熱社鋼巧的溫度在600~1000°C，水的調節溫度在 50~100°C。由于熱社鋼巧及其表面氧化鐵皮在高溫狀態下，遇水急冷而產生很強的冷縮 應力，從而產生爆裂，并隨之沖掉了氧化鐵皮。此發明僅僅通過較高溫度的水與高溫板巧接 觸，沒有水壓要求，是不能完全去除帶鋼表面氧化鐵皮。
[0007] 綜上所述，在現有的熱連社產線上，板巧進入粗社之前，僅僅通過高壓水方式除 憐，但是，運種方式往往不能完全清除帶鋼表面氧化鐵皮，在帶鋼表面產生氧化鐵皮缺陷。
【發明內容】
[0008] 本發明所要解決的技術問題就是提供一種高效去除帶鋼表面氧化鐵皮的方法。該 方法解決現有技術中不能完全清除帶鋼表面氧化鐵皮，在帶鋼表面產生氧化鐵皮的缺陷。
[0009] 為實現上述目的，本發明提供的一種高效去除帶鋼表面氧化鐵皮的方法，該方法 通過加熱爐加熱、板巧傳送、除鱗過程和粗社處理四個階段完成，所述板巧傳送過程中，在 加熱爐和除憐機之間設置有漉道，所述漉道正上方安裝有一組用于過冷的集管，板巧從加 熱爐到過冷集管過程中的溫降A t = A ti+ A t2，
[0010] 上述集管所噴射的水流能量密度E=P*Q*N°'V(2tan (目i/2) *cos(目2) *h* V )，
[0011] 其中，P為噴射水流壓力、Q為每個噴嘴的流量、N為噴嘴個數、h為噴嘴到板巧表 面的間距、V為板巧的速度、0 1為噴嘴的噴射角、0 2為噴嘴的傾角；
[0012] 板巧在漉道傳遞過程中的溫降： 陽01；3] A ti= -2* ￡ * 0 *(t+273/100)4*(AT)/(丫 *0也），A ti為板；t丕從加熱爐到集管 過程的溫降，e為板巧表面的福射系數，0為斯蒂芬-玻爾茲曼常數，t為帶鋼溫度，A I =A L/V，A L為板巧運動的距離，V為板巧速度，丫為板巧的比重，C為板巧的比熱容，h 為板巧厚度；
[0014] 板巧在過冷過程中的溫降：
[0015] A t2=-2*a禮(丫*C*h*v)，其中A t2;板巧通過過冷集管的溫降，曰 為強迫對流熱交換系數，L為板巧運動的距離，t為板巧溫度，為冷卻水的溫度，y為板 巧的比重，C為板巧的比熱容，h為板巧厚度，V為板巧速度；
[0016]進一步地，所述板巧溫降A t=30~80°C，A t為板巧從加熱爐到過冷集管過程 中的溫降。
[0017] 再進一步地，所述噴射水流壓力P為8~12MPa，噴嘴個數N為10~15個，噴嘴到 板巧表面的間距h為0. 8~1. Om ;噴嘴的噴射角0 1為控制在20~40。，噴嘴的傾角0 2 控制在8~15。，板巧速度V為0. 5~1. Om/s。
[0018] 再進一步地，所述除鱗箱上安裝有兩組集管，每組集管上的噴嘴數量為40~44 個，每個集管的水壓控制在20~25MPa，板巧速度控制在0. 5~1. Om/s。本發明的原理
[0019]本發明通過在常規熱連社產線上，加熱爐與除鱗機之間增加布置一組集管，急速 快冷板巧表面，高溫的表層氧化鐵皮遇冷產生收縮，由于高溫下氧化鐵皮沒有延展性，由水 冷引起的熱應力使氧化鐵皮表面產生裂紋，冷卻水滲入裂紋中，使裂紋沿板巧厚度放下擴 展，直至在氧化鐵皮內部產生貫穿性的裂紋。后續噴射高壓水，在氧化鐵皮裂紋的底部，產 生巨大的剪切力，使氧化鐵皮從基體上剝離掉并沖刷掉向上浮起的氧化鐵皮。由于在加熱 爐與高壓水除鱗之間增加了一組集管，降低了板巧的溫度，因此在保證板巧的除憐溫度、粗 社入口溫度不下降的情況下，需要綜合考慮不同鋼種的溫降過程，合理的布置集管的位置、 集管的噴嘴數量、集管的流量、冷卻的時間及板巧的速度，使熱社板巧表面的氧化鐵皮產生 貫穿性的裂紋，板巧再經過除鱗機高壓水沖刷后完全去除掉表面氧化鐵皮，減少帶鋼表面 氧化鐵皮缺陷的發生率，提高產品的表面質量。
[0020] 本發明的有益效果在于：
[0021] 本發明的方法能夠有效的完全去除帶鋼表面氧化鐵皮，明顯減少了帶鋼表面氧化 鐵皮缺陷的發生率，提高了產品的表面質量，減少產品的質量異議，增強產品的競爭力。
【附圖說明】
[0022] 圖1為熱社產線加熱爐與除鱗機常規布置示意圖；
[0023] 圖2為本發明布置示意圖；
[0024] 圖3為常規除鱗原理示意圖；
[00巧]圖4為本發明過冷除鱗原理示意圖；
[0026] 圖5本發明的噴射集管布置不意圖；
[0027]圖中，加熱爐1、板巧2、漉道3、除鱗機4、粗社機5、噴射集管6。
【具體實施方式】
[0028] 為了更好地解釋本發明，W下結合具體實施例進一步闡明本發明的主要內容，但 本發明的內容不僅僅局限于W下實施例。 陽〇29] 實施例1
[0030] 高效去除帶鋼表面氧化鐵皮的方法，該方法通過加熱爐加熱、板巧傳送、除鱗過程 和粗社處理四個階段完成，在加熱爐1和除憐機之間設置有漉道3,離加熱爐1有5m的漉道 3正上方布置一組噴射集管6,用來急冷帶鋼表面，使表面氧化鐵皮產生貫穿性裂紋。其急 冷和除憐的工藝參數如下：
[0031] 1、為了確保超低碳軟M2A1系列鋼種的除憐溫度與粗社出口溫度不變，其使帶鋼 表面氧化鐵皮產生貫穿性裂紋，需要準確的計算出增加一組噴射集管6后，帶鋼在漉道3傳 遞過程中與高壓噴射過程中的溫降：
[0032] (1)根據溫降模型計算板巧2在漉道3傳遞過程中的溫降：
[0033] A ti= -2* e * 0 *(t巧73/100) 4*( A X V(丫 *C*h)，其中 e 福射率，0 為斯蒂 芬-玻爾茲曼常數，t為帶鋼溫度，A X =AL/v, A L為距離，V為板巧速度，丫為比 重，C為比熱容，h為板巧厚度。
[0034] (2)根據溫降模型來計算板巧2通過一組噴射集管6高壓噴水冷卻過程的溫降：
[0035]A*2=-2* a禮*(t-t) / (丫*C*h*V )，其中a為強迫對流熱交換系數，L為距 離，t為板巧溫度，為冷卻水的溫度，丫為比重，C為比熱容，h為板巧厚度，V為板巧速 度。
[0036] 通過W上公式的計算，高溫板巧2從加熱爐1到除鱗機，整個溫度過程溫降 A ti+A t2應為 30°C。
[0037] 2、根據從加熱爐1到除憐機過程的溫降，對布置的一組噴射集管6所噴射的水流 能量密度E按照W下公式計算： 陽〇3引 E = P*Q*N°'V(2tan (目i/2)*cos (目2)*h*v)，其中，P為噴射水流壓力，Q為每根 噴嘴的流量Q，N為噴嘴個數，h為噴嘴到