專利名稱：熱水循環(huán)清洗帶鋼表面的方法及其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冷軋后的帶鋼表面處理技術(shù)，具體涉及一種冷軋后的帶鋼表面清洗脫脂技術(shù)。
背景技術(shù)：
經(jīng)酸洗冷軋后的帶鋼表面會牢固粘附一層致密膜組織，此膜組織主要是由軋制過程中帶鋼表面殘留的軋制油和帶鋼與軋輥摩擦產(chǎn)生的微小鐵粉在600 1000噸的大軋制力下形成的。檢驗(yàn)統(tǒng)計，冷軋聯(lián)機(jī)下線的鋼板表面殘留軋制油量為400 450mg/m2 (單面)， 表面殘留鐵粉量為200 250mg/m2 (單面)。殘留在帶鋼表面的軋制油和鐵粉并不能在后續(xù)的再結(jié)晶光亮退火過程中消除，反而會因還原作用分別形成碳化物和游離鐵粉附著在帶鋼表面，從而容易導(dǎo)致帶鋼在平整工序形成輥印、壓印及表面黑斑等缺陷。汽車行業(yè)和家電行業(yè)所使用的冷軋鋼板要求其表面質(zhì)量高，因此必須對經(jīng)酸洗冷軋后的帶鋼表面進(jìn)行清洗脫脂。傳統(tǒng)的帶鋼表面進(jìn)行清洗脫脂方法是堿液預(yù)清洗一電解脫脂一熱水漂洗的工藝，由于帶鋼表面粘附的膜組織，同時帶鋼的運(yùn)行速度要求，堿液預(yù)清洗工序和電解脫脂工序要求設(shè)備數(shù)量多，長度長，場地占用量大，而且其工作模式需要產(chǎn)生大量的不可回收工業(yè)廢堿，這樣造成能耗大；而熱水漂洗后的熱水由于其中含有較多的顆粒物，也直接排放掉了，這樣進(jìn)一步增加了能源的消耗。國外開發(fā)一種高密度電流脫脂清洗技術(shù)，其原理為以堿性脫脂液為導(dǎo)電介質(zhì)，在帶鋼表面形成200A/dm2左右的高密度電流，使帶鋼表面瞬間產(chǎn)生大量氣泡，爆破帶鋼表面油污層，從而清洗帶鋼。該技術(shù)雖然可以適應(yīng)高速生產(chǎn)要求，但是其電能消耗為傳統(tǒng)工藝的 10倍以上，且造價高，設(shè)備精密，維護(hù)要求較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能耗低，熱水漂洗后的熱水循環(huán)利用的熱水循環(huán)清洗帶鋼表面的方法及其系統(tǒng)，以解決上述其問題。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明熱水循環(huán)清洗帶鋼表面的方法的技術(shù)方案是熱水循環(huán)清洗帶鋼表面的方法，是帶鋼表面經(jīng)過堿刷洗、電解清洗和熱水漂洗，在對帶鋼表面進(jìn)行堿刷洗之前，先利用噴洗熱水經(jīng)過穩(wěn)壓儲壓罐后，以8 12MPa的壓力對帶鋼的兩個表面噴洗，所述噴洗熱水溫度為40°C 70°C ；所述熱水漂洗后的廢水進(jìn)入緩沖槽，噴洗帶鋼表面的廢水進(jìn)入所述緩沖槽，緩沖槽的水經(jīng)過過濾后，進(jìn)入儲水罐，儲水罐的水形成噴洗熱水。所述噴洗熱水進(jìn)入穩(wěn)壓儲壓罐后，以大于進(jìn)水管的數(shù)量從出水管流出，穩(wěn)壓儲壓罐的進(jìn)水管的數(shù)量和出水管的數(shù)量的比為1 2 5。所述過濾后的水中的含顆粒物的顆徑不大于100微米。優(yōu)選的采用兩級過濾使得過濾后的水中的含顆粒物的顆徑在20 80微米。所述噴洗的噴水方向與帶鋼的移動方向之間的夾角為110° 140°。本發(fā)明方法在對帶鋼表面進(jìn)行堿刷洗之前，利用高壓熱水對帶鋼表面進(jìn)行噴洗，
3先清除帶鋼表面40% 60%的殘油殘鐵，噴洗后再進(jìn)行堿刷洗、電解清洗和熱水漂洗，這樣可以大大減少堿刷洗、電解清洗等設(shè)備的長度，降低堿刷洗、電解清洗等設(shè)備的電能消耗；在噴洗時利用穩(wěn)壓儲壓罐形成穩(wěn)定的水壓，對帶鋼表面進(jìn)行均勻的噴洗，避免利用高壓水泵直接噴洗時，由于水泵的波動使得噴洗水壓不穩(wěn)定，造成帶鋼表面噴洗的不均勻，一方面降低噴洗的效果，另一方面，由于后續(xù)工序設(shè)備減少，從而影響到后續(xù)工序的脫脂質(zhì)量； 本發(fā)明的再一個個特點(diǎn)是將熱水漂洗后的廢水過濾作為噴洗水使用，實(shí)現(xiàn)熱水的循環(huán)使用，一方面減少噴洗熱水的加熱時的電能的消耗，另一方面減少水的消耗；過濾后的的含顆粒物的顆徑不大于100微米特別是含顆粒物的顆徑20 80微米，保證噴洗用水在噴洗時不會對帶鋼表面造成劃傷。綜上所述，本發(fā)明方法綜合考慮了在利用熱水噴洗、熱水循環(huán)使用時的各方面的因素，實(shí)現(xiàn)帶鋼表面清洗脫脂的工藝的最優(yōu)化，可使后續(xù)堿刷洗及電解工序段設(shè)備組合數(shù)量及能耗降低40%以上，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的熱水循環(huán)清洗帶鋼表面的系統(tǒng)的技術(shù)方案是它包括依工序設(shè)置的用于帶鋼表面堿刷洗的堿液預(yù)清洗槽，用于帶鋼表面電解脫脂的電解脫脂槽，用于清洗表面的熱水漂洗槽，它還包括位于堿液預(yù)清洗槽工序前的帶鋼表面高壓熱水噴洗槽；穩(wěn)壓儲壓罐，儲水罐，緩沖槽和水過濾裝置；所述熱水漂洗槽的廢水排出管連接聯(lián)通緩沖槽，帶鋼表面高壓熱水噴洗槽的廢水排出管連接聯(lián)通緩沖槽；緩沖槽與水過濾裝置連接聯(lián)通；水過濾裝置與儲水罐連接聯(lián)通；儲水罐與穩(wěn)壓儲壓罐連接聯(lián)通；所述帶鋼表面高壓熱水噴洗槽內(nèi)設(shè)有帶鋼導(dǎo)輥，帶鋼表面高壓熱水噴洗槽內(nèi)設(shè)有上噴水管和下噴水管，上噴水管和下噴水管上均設(shè)有噴嘴，上噴水管間隔平行設(shè)置多根，下噴水管間隔平行設(shè)置多根；穩(wěn)壓儲壓罐包括罐體，罐體上設(shè)有多個出水管和多個進(jìn)水管，上噴水管和下噴水管分別與罐體上的出水管連接聯(lián)通，罐體上的每根進(jìn)水管分別連接聯(lián)通供水泵，供水泵的進(jìn)水管道連接聯(lián)通儲水罐。所述穩(wěn)壓儲壓罐的的進(jìn)水管的數(shù)量和出水管的數(shù)量的比為1 2 5。所述出水管的管徑小于進(jìn)水管的管徑。所述熱水漂洗槽的廢水出管上連接有第一管道控制閥；帶鋼表面高壓熱水噴洗槽的廢水出管上連接有第二管道控制閥；緩沖槽與水過濾裝置連接聯(lián)通之間連接第三管道控制閥；水過濾裝置與儲水罐連接聯(lián)通之間連接第三管道控制閥；上噴水管與罐體之間連接有第四管道控制閥；下噴水管與罐體之間連接有第五管道控制閥；罐體上的進(jìn)水管與供水泵之間連接有第六管道控制閥。所述水過濾裝置包括串聯(lián)的第一級過濾裝置和第二級過濾裝置。所述帶鋼導(dǎo)輥是間隔設(shè)置在帶鋼表面高壓熱水噴洗槽內(nèi)多個帶鋼導(dǎo)輥，上噴水管和下噴水管設(shè)在相鄰的帶鋼導(dǎo)輥之間。本發(fā)明設(shè)備中，穩(wěn)壓儲壓罐的多個進(jìn)水管分別連接供水泵，供水泵采用高壓水泵， 穩(wěn)壓儲壓罐的多個出水管分別連接聯(lián)通上噴水管和下噴水管這樣可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)水和出水的組合控制，可實(shí)現(xiàn)組合控制的多樣化；穩(wěn)壓儲壓罐的結(jié)構(gòu)簡單，便于加工制造；熱水漂洗槽的廢水出管、帶鋼表面高壓熱水噴洗槽的廢水出管連接聯(lián)通緩沖槽，實(shí)現(xiàn)了熱廢水的回收， 緩沖槽與水過濾裝置連接聯(lián)通；水過濾裝置與儲水罐連接聯(lián)通實(shí)現(xiàn)了熱廢水循環(huán)使用，使 90%的高溫?zé)崴橘|(zhì)可重復(fù)循環(huán)使用，不僅補(bǔ)充循環(huán)過程中的水耗，而且可以補(bǔ)充熱能損耗。各設(shè)備通過管道及控制閥連接聯(lián)通，易于安裝，控制；堿刷洗及電解工序段設(shè)備組合數(shù)量及能耗較傳統(tǒng)的堿刷洗及電解工序段設(shè)備組合數(shù)量及能耗較降低40%以上。經(jīng)過過濾后的廢渣通過旋離干燥方式使清洗下來的鐵粉形成干渣狀態(tài)，可作為永磁體及冶金原料。


圖1熱水循環(huán)清洗帶鋼表面系統(tǒng)示意圖。圖2高壓熱水噴洗槽示意圖。圖3穩(wěn)壓儲壓罐示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，以帶鋼100系統(tǒng)的清洗工序加以說明；帶鋼表面高壓熱水噴洗槽200 內(nèi)設(shè)有上噴水管203和下噴水管204，帶鋼導(dǎo)輥203，上噴水管和下噴水管通過管道與穩(wěn)壓儲壓罐300的出水管連接聯(lián)通，穩(wěn)壓儲壓罐300的進(jìn)水管通過供水泵303，供水泵303通過管道與儲水罐400連接聯(lián)通。帶鋼100以高壓熱水噴洗后的工序是堿刷洗，即系統(tǒng)中堿液預(yù)清洗槽500 ；堿刷洗后的工序是帶鋼表面電解脫脂，即系統(tǒng)中的電解脫脂槽510。堿液預(yù)清洗槽500和電解脫脂槽510的結(jié)構(gòu)是現(xiàn)有技術(shù)，不累述。在本發(fā)明中由于前續(xù)工序中采用高壓熱水噴洗(帶鋼表面高壓熱水噴洗的結(jié)構(gòu)在后描述)，因此，堿液預(yù)清洗槽500和電解脫脂槽510的設(shè)備數(shù)量，及長度較現(xiàn)有工藝中減少40%以上，附圖中只顯示一組堿液預(yù)清洗槽500和電解脫脂槽510 ；其實(shí)根據(jù)具體的要求可以設(shè)置多個堿液預(yù)清洗槽500和電解脫脂槽510。帶鋼表面電解脫脂后的工序是清洗表面的熱水漂洗，即系統(tǒng)中的熱水漂洗槽520， 熱水漂洗槽520的結(jié)構(gòu)也是現(xiàn)有的技術(shù)，不累述。本發(fā)明的創(chuàng)新還在于，在系統(tǒng)中設(shè)置了緩沖槽600、水過濾裝置700，緩沖槽600通過管道及控制閥610與水過濾裝置700連接聯(lián)通。水過濾裝置700的排水管通過控制閥 710與儲水罐400連接聯(lián)通。熱水漂洗槽520的廢水排水管522上連接控制閥521與緩沖槽600連接聯(lián)通；帶鋼表面高壓熱水噴洗槽200的廢水排出管210通過控制閥220連接聯(lián)通緩沖槽600。該水溫在70°C 80°C之間，這樣實(shí)現(xiàn)熱水漂洗槽520的廢熱水的回收；帶鋼表面高壓熱水噴洗槽 200的廢水溫在40°C 50°C之間，也實(shí)現(xiàn)帶鋼表面高壓熱水噴洗槽200的廢熱水的回收。水過濾裝置700采用串聯(lián)的第一級過濾裝置和第二級過濾裝置的兩級過濾裝置， 實(shí)現(xiàn)過濾后水中懸浮顆粒物大小在20 lOOum，特別是保證過濾后水中懸浮顆粒物大小在 20 80um，這樣可以實(shí)現(xiàn)將過濾后的熱水能過再次用于帶鋼表面高壓熱水噴洗，而該水在進(jìn)行噴洗時，不會對帶鋼表面造成劃傷。上述熱水的回收再循環(huán)利用能夠?qū)崿F(xiàn)90 %的高溫?zé)崴橘|(zhì)可重復(fù)循環(huán)使用。這樣大大減少儲水罐400中的外界補(bǔ)充熱水使用量。穩(wěn)壓儲壓罐300的結(jié)構(gòu)如圖3所示，它包括密閉的耐壓的罐體301，罐體301為封閉的圓柱結(jié)構(gòu)，罐體301上設(shè)有多個出水管和多個進(jìn)水管，出水管的數(shù)量依據(jù)帶鋼表面高壓熱水噴洗槽200內(nèi)上噴水管203和下噴水管204的數(shù)量而定，每一個上噴水管203和下噴水管204對應(yīng)連接一個出水管，在上噴水管203和下噴水管204與出水管的連接管道上連接有控制閥206。進(jìn)水管的數(shù)量至少是兩個，每個進(jìn)水管上均連接聯(lián)通有控制閥302和高壓水泵303，穩(wěn)壓儲壓罐的進(jìn)水管的數(shù)量和出水管的數(shù)量的比為1 2 5。本實(shí)施例中進(jìn)水管和出水管的數(shù)量的比為1 4，即4根進(jìn)水管304和16根出水管305。出水管的管徑小于進(jìn)水管的管徑。四臺高壓水泵303同時向穩(wěn)壓儲壓罐300供水，使得穩(wěn)壓儲壓罐300內(nèi)形成高壓水，并在其中儲存，高壓水從出水管305輸出。在此過程中，任意一臺高壓汞水泵的壓力出現(xiàn)波動，均不會影響到穩(wěn)壓儲壓罐300的壓力。同時，它還有利于高壓水泵的檢修。帶鋼表面高壓熱水噴洗槽200如圖2所示，帶鋼表面高壓熱水噴洗槽200內(nèi)沿帶鋼100的直線移動方向間隔設(shè)有帶鋼導(dǎo)輥，本實(shí)施例中帶鋼導(dǎo)輥成對設(shè)置，共4對，呈水平布置，平行排列的主傳動塑膠托輥201 ；帶鋼表面高壓熱水噴洗槽200的抽口部分設(shè)置一對主傳動塑膠擠干輥202。相鄰的帶鋼導(dǎo)輥之間均設(shè)有兩個上噴水管203和兩個下上噴水管 204，上噴水管203和下上噴水管204相對設(shè)置，上噴水管203和下上噴水管204上均設(shè)有噴嘴206。噴嘴206噴出水的方向Vl與帶鋼100的移動方向V2之間的夾角θ的角度為 110° 140°。該系統(tǒng)的工藝為溫度為40°C 70°C的高溫?zé)崴畯膬λ?00中通過高壓水泵 303被升壓至壓力達(dá)到lOMPa，該泵單體供流量30m3/h，泵壓可達(dá)12MPa?？紤]到對清洗效果的要求及使用中的突發(fā)狀況，利用四用一備的方式組成高壓泵組，即常規(guī)下提供120m3/h 水流量，最高可提供150m3/h水流量。常規(guī)下四組水泵提供的高壓水被送至穩(wěn)壓儲壓罐300 中其入水口孔徑為O1，出水口外接16根上噴水管203和下噴水管204，出水口孔徑為Φ2， 為保證水壓，Φ/Φ2應(yīng)控制在適當(dāng)比例之內(nèi)。每個噴嘴水流量為0. 75m/h, 160個噴嘴每小時水流量為120m3。高壓水通過形成扇面水刀對帶鋼上下表面進(jìn)行強(qiáng)力噴射沖洗，噴射方向逆向帶鋼運(yùn)行方向，噴射角度θ定為130°，噴射高度130mm。帶鋼表面經(jīng)過高壓熱水噴洗后，在經(jīng)過堿液預(yù)清洗槽500進(jìn)行堿刷洗；經(jīng)過電解脫脂槽510進(jìn)行電解清洗和經(jīng)過熱水漂洗槽520熱水漂洗完成帶鋼表面的清洗脫脂。熱水漂洗后的廢水進(jìn)入緩沖槽，噴洗帶鋼表面的廢水進(jìn)入緩沖槽，緩沖槽的水經(jīng)過過濾后，過濾后的水中懸浮顆粒物約為80um，過濾后的水再次回流到儲水罐，儲水罐400 的水形成噴洗熱水。儲水罐中水溫為70°C 80°C的補(bǔ)充水補(bǔ)給量為12m3/h。
權(quán)利要求
1.一種熱水循環(huán)清洗帶鋼表面的方法，是帶鋼表面經(jīng)過堿刷洗、電解清洗和熱水漂洗， 其特征是在對帶鋼表面進(jìn)行堿刷洗之前，先利用噴洗熱水經(jīng)過穩(wěn)壓儲壓罐后，以8 12MPa 的壓力對帶鋼的兩個表面噴洗，所述噴洗熱水溫度為40°C 70°C ；所述熱水漂洗后的廢水進(jìn)入緩沖槽，噴洗帶鋼表面的廢水進(jìn)入所述緩沖槽，緩沖槽的水經(jīng)過過濾后，進(jìn)入儲水罐， 儲水罐的水形成噴洗熱水。
2.如權(quán)利要求1所述熱水循環(huán)清洗帶鋼表面的方法，其特征是噴洗熱水進(jìn)入穩(wěn)壓儲壓罐后，以大于進(jìn)水管的數(shù)量從出水管流出，穩(wěn)壓儲壓罐的進(jìn)水管的數(shù)量和出水管的數(shù)量的比為1 2 5。
3.如權(quán)利要求1所述熱水循環(huán)清洗帶鋼表面的方法，其特征是所述過濾后的水中的含顆粒物的顆徑不大于100微米。
4.如權(quán)利要求1所述熱水循環(huán)清洗帶鋼表面的方法，其特征是噴洗的噴水方向與帶鋼的移動方向之間的夾角為110° 140°。
5.一種熱水循環(huán)清洗帶鋼表面的系統(tǒng)，它包括依工序設(shè)置的用于帶鋼表面堿刷洗的堿液預(yù)清洗槽，用于帶鋼表面電解脫脂的電解脫脂槽，用于清洗表面的熱水漂洗槽，其特征在于它還包括位于堿液預(yù)清洗槽工序前的帶鋼表面高壓熱水噴洗槽；穩(wěn)壓儲壓罐，儲水罐， 緩沖槽和水過濾裝置；所述熱水漂洗槽的廢水排出管連接聯(lián)通緩沖槽，帶鋼表面高壓熱水噴洗槽的廢水排出管連接聯(lián)通緩沖槽；緩沖槽與水過濾裝置連接聯(lián)通；水過濾裝置與儲水罐連接聯(lián)通；儲水罐與穩(wěn)壓儲壓罐連接聯(lián)通；所述帶鋼表面高壓熱水噴洗槽內(nèi)設(shè)有帶鋼導(dǎo)輥，帶鋼表面高壓熱水噴洗槽內(nèi)設(shè)有上噴水管和下噴水管，上噴水管和下噴水管上均設(shè)有噴嘴，上噴水管間隔平行設(shè)置多根，下噴水管間隔平行設(shè)置多根；穩(wěn)壓儲壓罐包括罐體，罐體上設(shè)有多個出水管和多個進(jìn)水管，上噴水管和下噴水管分別與罐體上的出水管連接聯(lián)通，罐體上的每根進(jìn)水管分別連接聯(lián)通供水泵，供水泵的進(jìn)水管道連接聯(lián)通儲水罐。
6.如權(quán)利要求5所述熱水循環(huán)清洗帶鋼表面的系統(tǒng)，其特征在于所述穩(wěn)壓儲壓罐的的進(jìn)水管的數(shù)量和出水管的數(shù)量的比為1 2 5。
7.如權(quán)利要求6所述熱水循環(huán)清洗帶鋼表面的系統(tǒng)，其特征在于所述出水管的管徑小于進(jìn)水管的管徑。
8.如權(quán)利要求5所述熱水循環(huán)清洗帶鋼表面的系統(tǒng)，其特征在于所述熱水漂洗槽的廢水出管上連接有第一管道控制閥；帶鋼表面高壓熱水噴洗槽的廢水出管上連接有第二管道控制閥；緩沖槽與水過濾裝置連接聯(lián)通之間連接第三管道控制閥；水過濾裝置與儲水罐連接聯(lián)通之間連接第三管道控制閥；上噴水管與罐體之間連接有第四管道控制閥；下噴水管與罐體之間連接有第五管道控制閥；罐體上的進(jìn)水管與供水泵之間連接有第六管道控制閥。
9.如權(quán)利要求5所述熱水循環(huán)清洗帶鋼表面的系統(tǒng)，其特征在于所述水過濾裝置包括串聯(lián)的第一級過濾裝置和第二級過濾裝置。
10.如權(quán)利要求5所述熱水循環(huán)清洗帶鋼表面的系統(tǒng)，其特征在于所述帶鋼導(dǎo)輥是間隔設(shè)置在帶鋼表面高壓熱水噴洗槽內(nèi)多個帶鋼導(dǎo)輥，上噴水管和下噴水管設(shè)在相鄰的帶鋼導(dǎo)輥之間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種熱水循環(huán)清洗帶鋼表面的方法及其系統(tǒng)。它是帶鋼表面經(jīng)過堿刷洗、電解清洗和熱水漂洗，在對帶鋼表面進(jìn)行堿刷洗之前，先利用噴洗熱水經(jīng)過穩(wěn)壓儲壓罐后，以8～12MPa的壓力對帶鋼的兩個表面噴洗，所述噴洗熱水溫度為40℃～70℃；所述熱水漂洗后的廢水進(jìn)入緩沖槽，噴洗帶鋼表面的廢水進(jìn)入所述緩沖槽，緩沖槽的水經(jīng)過過濾后，進(jìn)入儲水罐，儲水罐的水形成噴洗熱水。本發(fā)明方法綜合考慮了在利用熱水噴洗、熱水循環(huán)使用時的各方面的因素，實(shí)現(xiàn)帶鋼表面清洗脫脂的工藝的最優(yōu)化，可使后續(xù)堿刷洗及電解工序段設(shè)備組合數(shù)量及能耗降低40％以上，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。
文檔編號B21B45/02GK102357541SQ20111020683
公開日2012年2月22日 申請日期2011年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月22日
發(fā)明者余江順, 周樹生, 唐武軍, 宋剛, 宋木清, 張廣躍, 曾勁松, 林志平, 武廣強(qiáng), 王明輝, 胡松, 鄭牛鵬, 黃勇 申請人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司