[发明专利]一种去除氧化皮的设备与方法

说明书

技术领域

本发明属于去除氧化皮设备领域，尤其是涉及一种去除氧化皮的设备与方法。

背景技术

热轧钢因在高温下进行，避免不了会造成钢与空气中的氧发生化学反应，在表面会形成一定厚度的氧化皮，终轧后的氧化皮一般三层结构组成，钢基体由内向外分别为，氧化亚铁约占氧化皮总厚度的80％～95％，是疏松、多孔的细结晶组织；中间层为四氧化三铁约占总厚度的4％～18％，是致密、无孔和裂缝玻璃状断口的磁性组织；最外层为三氧化二铁约占总厚度的1％～2％，是结晶构造的氧化铁；氧化皮总厚度一般为7.5um～15um。由于氧化皮的生成及成长过程是受温度和时间等条件影响的，所以钢带在终轧及卷取后自然冷却过程中氧化亚铁会向四氧化三铁逐渐转变，最终改变氧化皮三层结构的占比。从以上氧化皮生成过程看，实质就是铁的氧化过程；从氧化皮的去除与性质角度看，氧化亚铁是容易去除的，主要是铁的高价氧化物四氧化三铁是难以去除，人们已采取了多种方法进行处理该生产过程中产生的氧化皮。

目前处理氧化皮最常用的方法是酸洗法，但是酸洗的方法去除因热轧造成的氧化物，在此过程中产生了大量的废酸排放，给环境造成了十分严重的污染，在操作过程中对工作人员及其设备造成损害。

除传统的酸洗方法外，还有刷磨法(机械法)、传统电解法、水喷砂法等。

刷磨法由于存在无法清除细小凹坑中的氧化物与生产效率低等问题，很难实现工业化批量生产，而且刷毛与被处理钢件是线接触磨削，处理效果的好坏，主要由刷辊数量的多少来决定，刷辊数量的增加直接关系到传动动力的大小，进而影响处理费用与效率；此方法始终无法更好的解决刷毛在工作中与钢件的磨损后，刷毛与钢件之间的间隙补偿问题，致使此法未能得到推广与应用。

传统电解法，如公开号为CN1267750A的专利文件，因电极损耗、电解液流量大，更为突出电极间距过大，以至于耗电量很大，电的利用率很低，一大部分再给电解液加热，目前工业中根本没法解决，致使此法根本没有实用的可行性。

水喷砂的方法，如公开号为CN200980126018的实用新型专利，虽然可以除去，但是由其机理的决定了钢表面会产生加工硬化，并且全是麻坑，麻坑内的氧化物也是除不去的；其次处理设备中的如喷嘴、水泵这些原件的损坏、成本高、效率低问题更是其推广使用的直接影响因素。

其它一些比如，激光、等离子等方法更是不接地气的方法，虽然可以去除，要不就是成本接受不了，要不就是效率极低，很不实用；以至于冶金行业，到目前为止处理氧化皮，还是采用给环境造成极度污染和工作环境极其恶劣的酸洗方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种经济、高效、绿色环保、零排放、工作环境友好的去除氧化皮的设备与方法，尤其适合热轧钢产生的氧化皮。

本发明的技术方案是：一种去除氧化皮的设备，包括放卷机、收卷机，所述放卷机上卷有钢材，所述收卷机卷绕已处理完毕的钢材，还包括磨削与电解联合设备，所述磨削与电解联合设备包括架体、磨削模块、电解模块，所述架体一侧设有放卷机，另一侧设有收卷机，所述架体一侧的下部与放卷机对接处设有钢材进口，所述架体另一侧上部与收卷机对接处设有钢材出口，所述架体内设有若干垂直支撑装置和若干水平支撑装置，所述架体内部底部设有回收池，所述回收池上部在与钢材进入的垂直方向上架设有若干磨削模块，所述磨削模块上方设有若干电解模块，所述电解模块也架设于架体内部，所述钢材一端从放卷机退下后进入到架体的钢材进口，分别经过若干磨削模块和电解模块后从架体的钢材出口伸出卷并绕到收卷机上；

进一步的，所述磨削模块包括上钢丝刷辊、下钢丝刷辊、冷却水喷嘴、第一转向辊，若干所述上钢丝刷辊与若干所述下钢丝刷辊上、下错位设置，所述上钢丝刷辊与所述下钢丝刷辊之间设有若干冷却水喷嘴，所述冷却水喷嘴与架体内侧壁固定连接，所述上钢丝刷辊及下钢丝刷辊表面设有钢丝刷，所述钢材从上钢丝刷辊和下钢丝刷辊之间通过，且所述钢材在上钢丝刷辊及下钢丝刷辊之间呈“∽”或“S”形弯曲运动，且钢材与上钢丝刷辊及下钢丝刷辊有包角接触，末端的所述上钢丝刷辊及下钢丝刷辊的一侧上方设有用于钢材转向的第一转向辊，所述上钢丝刷辊及下钢丝刷辊均为主动传动辊；所述第一转向辊为固定转向辊，所述第一转向辊上设有纠偏装置；

进一步的，所述上钢丝刷辊及下钢丝刷辊的直径为60～350mm，长度大于钢材宽度100～300mm；