[发明专利]一种金属线材前处理装置及其生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及金属表面处理领域，具体涉及一种金属线材前处理装置及其生产工艺。

背景技术

金属线材，如碳素钢、不锈钢，是加工各种标准件、机械用轴类零件、冷拉钢材以及各种金属制品的主要材料，在美、日国家生产的钢材中，线材约占8%-10%，钢材在成型和热处理过程中，表面会产生氧化皮，这类氧化皮结构致密，与基体附着力强,含有Fe、Cr、Ni、少量C和Si,可能存在Mn、Ti、Mo和W等元素,氧化物结构为:氧化亚铁(FeO)、氧化铁(Fe2O3)、四氧化三铁(Fe3O4)、氧化铬(Cr2O3)、氧化镍(NiO)、二氧化硅(SiO2)、铬尖晶石(Cr2O3·FeO)和镍尖晶石(Ni·Fe2O3)等。不锈钢氧化皮破坏了钢材表面的美观性,又会加快金属表面的电化学腐蚀,而且其存在的表面应力会加快钢材表面的应力腐蚀。因此,钢材表面的氧化皮必须在后续加工前去除干净。

目前采用酸洗方式对钢材表面进行加工，可去掉热轧及退火过程中在钢材表面形成的氧化皮，方便后续的加工成型，但是，目前的酸洗过程存在酸洗之后易氧化同时酸洗过程中产生的废水难以处理的问题。

如专利号为CN101555602的发明专利中，公开了一种线材酸洗工艺作业线，提供了一种满足硫酸+混酸酸洗、混酸+混酸酸洗、盐酸+磷化+硼化酸洗三重酸洗的方式，酸洗作业线设计为圆环形布置，提高了酸洗质量以及效率；在专利号为CN105601015A中公开了一种钢材酸洗废水的零排放处理方法，将经格栅过滤处理的钢铁酸洗废水通入结晶池中进行常温结晶，提出可以达到不产生废水排放。

两者其一提高了酸洗质量，另一则提供了废水处理方法，但是，两者难以进行交联，两者所需成本太高，带来得效益远远低于投入的成本，现有企业难以实施，亟需一种投入成本低而效果较好的金属线材酸洗工艺，在低成本的情况下，可以提高酸洗质量以及后续酸洗废水的有效处理。

发明内容

在上述背景的基础下，本发明旨在提供一种金属线材前处理装置及其生产工艺，工艺简单，造价低，可以提高酸洗质量，同时对酸洗废水进行有效处理，达到废水回用的效果，实现资源再利用。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种金属线材前处理装置，包括酸洗池、水洗池、涂层池、以及废水处理装置；所述酸洗池内设置有盐酸、硝酸、磷酸、氢氟酸以及硫酸中的一种或者多种，所述水洗池设置在酸洗池左侧，所述水洗池与废水处理装置相连通，所述涂层池设置在水洗池左侧，所述涂层池内设置有含氢氧化钙的水溶液；所述废水处理装置包括依次相连接的调节池、滤池、中和混凝池、斜管沉淀池、pH调节池以及回用水池；所述调节池与所述水洗池相连接，水洗池内的废水进入调节池中进行水质的初步调节；所述滤池包括池体、设置在池体内的承重层以及设置在承重层上方的滤层，所述承重层从上往下设置有多个通孔，所述承重层所述池体两侧设置有进水管以及出水管，所述进水管延伸至滤层底部，所述出水管设置在滤层上方，所述承重层内设置有扰动气管，所述扰动气管与设置在滤池外侧的风机相连接；所述滤层包括至少一层的石英砂层以及石灰石层，所述石灰石层与石英砂层交错，其中最底层为石英砂层，所述石灰石层中石灰石的粒径为50~80mm，所述石英砂层中石英砂的粒径为20~40mm。

优选地，所述承重层底部设置有污泥斗，所述污泥斗一侧连接有静压排泥管，所述承重层采用大理石板或者不锈钢板或者玻璃钢制成。

优选地，所述扰动气管与滤层相连通，所述扰动气管呈鱼骨状分布。

优选地，所述水洗池与调节池、调节池与滤池之间设置有提升泵，所述水洗池、调节池以及滤池内设置有液位计，所述液位计与所述提升泵电连接。

本发明还提供了金属线材前处理工艺，包括以下步骤：

第一步，将盘绕成卷的金属线材，即盘条，利用吊机吊至酸洗池内，酸洗池内为盐酸溶液，酸洗池的温度控制在20~40℃；

第二步，将经过酸洗处理的盘条利用吊机吊至水洗池内，将盘条完全浸入水内，然后吊起，利用喷枪将水喷至盘条表面进行清洗，与此同时，将水洗池内的废水提升至调节池内；

第三步，将经过水洗的盘条从水洗池内吊离，并吊至涂层池内，涂层池的温度设置在30~40℃，将 盘条全部浸入氢氧化钙的水溶液内，对表面进行中和以及防生锈处理，在表面形成保护层；