[发明专利]一种金属板带射流清洗的工艺布置及控制方法

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，特别涉及一种金属板带射流清洗的工艺布置及控制方法，主要用于实现对冷态金属板带的全板面进行连续性射流除鳞时，通过对除鳞后板面的实时表面检测与检测结果分析，通过分析结果实现对前置射流除鳞工艺参数的调整，达到对除鳞板面的表面质量要求的有效控制，保证射流除鳞后的金属板带的正反面的各项指标满足用户工艺要求，是有关冷态金属板带表面处理技术的发明创造。

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。

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：

湖南有色金属重型机械有限公司就曾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；

德国Airmatic公司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；

日本专利JP06108277A公开了在连续冷轧线上采用喷酸与刷辊组合使用的除鳞工艺，日本专利JP55034688A公开了一种联合PV轧制破鳞-混合磨料高压射流除鳞方式。

美国的TMW公司公开了一系列的针对钢板表面鳞皮的清除技术US20080108281(A1)、US20080182486(A1)及US20090227184(A1)等。

另外，美国专利US5388602、日本专利JP05092231A、JP09085329A以及JP2002102915等均采用混合颗粒物的高速撞击来实现板面清理。

所有以上技术均只实现了表面的非酸性清洗，但是没有公布如何保证这种非酸洗清洗的效果控制手段与措施，而非酸洗清洗的表面质量受新工艺的影响参数极多，需要对其进行有效的反馈控制才能达到对最终板面质量的严格把控。

发明内容

本发明的目的是提供一种金属板带射流清洗的工艺布置及控制方法，能通过除鳞后金属板面的表面质量检测与判定，来实现前置射流除鳞工艺参数的精确调整，确保除鳞后金属板带的上下表面达到用户所需的鳞皮清除率要求。

本发明除鳞工艺主要采用射流除鳞、高压水冲洗、挤干与吹扫以及金属板面的光学检测，通过这些功能的串联布置来实现金属板带的最终板面质量达到工艺要求。

本发明的技术方案是：

一种金属板带射流清洗的工艺布置，其包括依次设置，至少一套混合射流除鳞单元，其内设混合射流喷嘴，混合射流喷嘴喷射的射流中含有至少两种介质，一种介质为水，另外一种介质为细小的砂状硬物颗粒，两种介质的混合射流通过喷嘴向金属板带表面喷射，实现对金属板带表面附着物的清除；至少一套冲洗单元，其包括水清洗喷嘴；至少一套吹扫单元H3，其包括至少一对挤干辊、至少一套压缩空气吹扫喷嘴；至少一套对除鳞后的金属板带的上下宽面进行有效光学检测的光学检测单元H5，其包括至少一个上板面检测探头、至少一个下板面检测探头；图像分析单元，电性连接光学检测单元；射流清洗控制单元，分别电性连接所述图像分析单元、混合射流除鳞单元。