[发明专利]一种酸洗模拟实验设备及其使用方法

说明书

技术领域

本发明属于轧钢技术领域，具体涉及一种酸洗模拟实验设备及其使用方法。

背景技术

“十一五”规划发展纲要明确提出“将单位国内生产总值能源消耗降低20%，主要污染物排放总量减少10%的目标值”的约束性指标，对废酸排放的惩治力度空前加大，对钢铁材料后续加工的能耗要求进一步提高。面对国家宏观政策的调整，促使生产企业迫切需要提高酸洗技术，通过合理的酸洗工艺，提高酸洗速度、降低耗酸量。

目前关于酸洗的报道多集中于酸洗设备的开发，如公开(公告) 号 CN1410177《一种连续酸洗和冷轧设备及其操作方法》，针对高性能钢板的不断要求发明出用来改进普通连续酸洗和冷轧系统的新配置及其操作方法。所发明的连续酸洗和冷轧设备包括开卷设备、连接设备、积累活套挑、清洗段、酸洗段、冷轧机、剪切设备以及卷取设备。如公开(公告)号：CN101250707《钢板酸洗生产线》，公开了一种钢板酸洗生产线，依次沿直线设置的酸洗槽、第一高压吹风槽、清洗槽、中和清洗槽、第二高压吹风槽、烘干槽和涂油槽；滚轮输送装置水平设置在沿直线设置的上述洗槽内；所述洗槽的各槽体位于滚轮输送装置处彼此连通；所述洗槽的起始端和终端外分别设有真空吸盘机械手装置；在酸洗槽、清洗槽、中和清洗槽内设有用于喷射酸洗液、清洗水、中和液的喷射装置；所述第一高压吹风槽、第二高压吹风槽、烘干槽内分别设有高压吹风装置；所述涂油槽内设有涂油装置。上述报道主要针对的是酸洗设备的开发，而对酸洗工艺的开发和评价没有太多介绍。考虑到现阶段，各生产企业均配有完备的酸洗设备且设备能力较好，酸洗工艺的优化和评价则是提高酸洗速度，降低耗酸量的关键。如果采用现场设备进行工艺的摸索，势必会提高实验成本而且会干扰正常生产，同时在现场设备上很难对酸洗效果进行跟踪和评价。

发明内容

本发明旨在提供一种酸洗模拟实验设备和使用方法，根据现场工艺条件，充分考虑影响酸洗的诸多因素，进行酸洗模拟实验，配备的视频跟踪设备和电化学设备对不同酸洗工艺酸洗过程中的酸洗效果进行记录和评价，为最终获取最优的酸洗工艺提供依据。

本发明的酸洗模拟实验设备，包括酸洗槽、酸液加热设备、实验台、试样夹具、位置控制液压缸、张力控制液压缸、位置传感器、热电偶和油压传感器。

试样固定在试样夹具，试样夹具一端固定在下横梁上，另一端与张力控制液压缸连接，张力控制液压缸固定在下横梁上；位置控制液压缸固定在上横梁上；上横梁通过支柱与实验台固定连接；支腿安装在实验台的底部，支撑实验台，同时具有调节实验台水平的功能。

下横梁通过位置控制液压缸与上横梁连接，位置液压缸上装有与其相配的位置传感器，通过控制位置控制液压缸可实现下横梁上下运动，可以对运动位置进行实时采集，运动形式、频率及位置均可以控制。其中运动形式包括方波形式、阶跃形式以及正弦波形式，上下运动幅值和均值可以根据酸槽中酸液高度设定。

用试样夹具将试样固定后，通过控制张力控制液压缸，可实现试样的张力控制，包括张力控制形式、频率和张力大小。其中张力设定形式包括方波形式、阶跃形式以及正弦波形式，张力控制液压缸安装在下横梁上，前后缸杆与试样夹具相连，张力控制液压缸上装有油压传感器，可以对实验过程中的张力值进行实时采集。

酸液加热设备包括加热体、功率控制器和温度控制器，温度控制器与加热体相连，通过设定温度来调节加热体温度，实现保温功能；功率控制器输入端与信号放大器输出端相连，功率控制器输出端与加热体相连，功能调整加热体的电流和电压。

酸液加热设备安装在酸洗槽下方，酸洗槽中安装有热电偶，可以实时检测酸液温度，并根据酸洗设定温度通过控制功率控制器来控制加热体的功率，进而通过温度控制器实现酸洗槽内酸洗的加热和保温功能。

酸洗槽采用玻璃钢或耐酸不锈钢材料制作，酸洗槽侧面设计安装钢化玻璃，外面安装有视频设备，透过玻璃可以对整个模拟酸洗过程进行视频记录，同时根据酸洗模拟实验设备自带的电化学设备可以对酸洗过程的酸洗终点进行检测。

位置控制液压缸和张力控制液压缸的压力辅助设备为液压系统，位置控制液压缸和张力控制液压缸的管路中均设有伺服阀。

酸洗结束后将试样迅速移至水洗槽内进行清洗。

加热酸液产生的酸气通过安装在酸洗槽上盖的排气扇和排气管通到酸气中和箱内吸收，防止环境污染。

本发明的酸洗模拟实验设备还包括计算机、信号放大器和数据采集卡；

数据采集卡直接插在计算机内的任一PCI插槽中，实现实验室、产品质量检测中心等领域的数据采集、波形分析和处理。