冷軋帶鋼脫脂技術

蘭宇 馮偉 于冠男 侯健

邯鄲鋼鐵集團（邯鄲 056000）

冷軋帶鋼脫脂技術

蘭宇 馮偉 于冠男 侯健

邯鄲鋼鐵集團（邯鄲 056000）

從機械工程學的角度入手闡述了冷軋帶鋼脫脂技術的基本原理和工藝流程，簡單介紹了脫脂工藝所需要的基本設備和各設備的結構功能，描述了帶鋼表面在電解時產生的化學反應以及表面清潔的過程，同時提供了脫脂工藝相關的一些技術數據。

脫脂 電解 冷軋帶鋼

1 原理

脫脂工藝簡單的說是采用化學和物理的方法相結合，將冷軋后的帶鋼清洗干凈，同時通過電解可在帶鋼表面形成一層薄薄的二氧化硅膜，可防止鋼卷進入罩式退火爐后產生粘結，這一點對薄規格帶鋼特別重要。電解槽內布置有2對電極板，1對為正極，1對為負極。帶鋼從1對電極間通過。當帶鋼作為陰極時，其表面上進行的是還原過程并析出氫氣：4H2O+4e→2H2↑+4OH-,當帶鋼作為陽極時，其表面上進行的是氧化過程并析出氧氣：（4OH-）-4e→O2↑+2H2O，電極表面上大量氣體析出，對油膜會產生強大的乳化作用,如圖1所示。

圖1 電解清洗原理示意圖

2 工藝流程

待清洗的鋼卷被存放到入口鋼卷鞍座上，通常脫脂線在鞍座后面都設有地輥站用于去除鋼卷捆帶，鋼卷通過入口鋼卷小車運送到地輥站上，以此來調整去除捆帶位置，去除捆帶后，再由鋼卷小車將鋼卷送到開卷機芯軸上。在鋼卷小車的兩側還設有鋼卷寬度和高度對中裝置，作用是將不同厚度和寬度的鋼卷自動進行高度、寬度對中，準確的送到開卷機上。開卷機主要由卷筒、齒輪箱和底座三部分組成，作用就是用于接收入口鋼卷運輸車上的鋼卷，支撐鋼卷并使鋼卷展開，同時將帶頭送到入口轉向夾送輥上連續不斷地向機組供給帶鋼，此外通過交流變頻電機提供后張力，使入口段保持一定張力。在開卷機前面還要有一個套筒推出裝置，以便在生產帶套筒的鋼卷時，將剩下的套筒推離生產線，保證生產連續進行。鋼卷在開卷后，通過入口導板臺和入口轉向夾送輥將帶鋼送到入口分切剪，用于切除帶鋼頭部和尾部不合格（超差）部分，還需要配有廢料小車和導料裝置，用來將切除帶鋼頭部和尾部不合格（超差）部分導入廢料小車。焊機位于入口分切剪出口，將前一卷帶鋼尾部和后一卷帶鋼頭部焊接在一起，保證機組連續生產。在焊機后面應安裝月牙剪，在焊接前后板帶寬度不一致時在焊縫處切出月牙形，避免帶鋼劃傷輥子，同時也避免帶鋼掛到輥子后帶鋼斷帶，如果焊接前后板帶寬度一致則不用切月牙。在夾送輥的后面就是1號張力輥，1號張力裝置可為開卷機提供前張力。經過1號張力輥后，板帶進入脫脂工藝段，工藝段的所有設備都由一個平臺支撐，板帶運行到平臺，由轉向輥轉向之后進入工藝段的第一個槽體──堿清洗槽。堿清洗槽主要用于帶鋼的預清洗，利用熱堿液濕潤帶鋼表面并去除帶鋼表面油污。堿洗槽為立式槽，帶2個轉向輥和1個沉沒輥，帶鋼從第一個轉向輥向下運行到立式槽內，再通過立式槽最下面的轉向輥轉向，向上到第二個轉向輥將帶鋼送出槽體。整個立式槽內浸滿了堿液，堿液溫度為65 ℃～70 ℃，堿液濃度為1%～2%，堿液壓力為0.4 Mpa。帶鋼從堿清洗槽出來就進入到堿刷洗槽，堿刷洗槽使用刷輥和噴射梁噴射堿液清除帶鋼表面油污、鐵粉等雜質。堿刷洗槽出口設1對擠干輥。同樣，堿刷洗槽內的堿液溫度和濃度和堿洗槽的一樣，堿刷洗槽內上下個分布了4個噴射梁每個噴射梁上有13個扁平式不銹鋼噴嘴，靠這些噴射梁和噴嘴來提供0.5 MPa的堿液壓力來沖洗帶鋼的上下表面，在沖洗的同時，上下各兩根刷輥以768 r/min的速度逆向刷洗帶鋼的上下表面。堿清洗槽和堿刷洗槽之所以能夠實現正常清洗工作，是靠各自的循環系統提供依托，循環系統由堿液循環罐、泵、閥、過濾器、配管、相應的檢測儀表及控制系統等組成。堿液循環罐中加水將濃堿液配制成濃度為1～2%的堿洗液，經蒸汽換熱器間接加熱到65 ℃～70 ℃后用循環泵打入堿洗槽浸泡和堿刷洗槽刷洗帶鋼，使用后的堿液回收循環罐中，循環使用。刷洗后的帶鋼進入電解清洗槽，此槽為立式槽，不銹鋼材料制作，內壁襯橡膠板。槽內設有2根轉向輥兼做接地輥，1根沉沒輥，出口側設有1對擠干輥。槽內設2對電極。電解槽的結構尺寸和堿清洗槽一模一樣，只是立式槽內部多了兩對電極板，板帶從極板之間穿過，極板通過正負極的不斷變化能夠進一步清洗帶鋼表面的油污和鐵粉。

圖2 電解清洗槽示意圖

電解槽內的堿液溫度為75 ℃～80 ℃、堿液濃度為2%～5%、堿液壓力為0.4 MPa、電解時間為0.5 S、電流密度為15 A/m2。水刷洗槽位于電解清洗槽出口水噴洗槽入口，它與堿刷洗槽的結構尺寸相同，只是介質由堿液變成了熱水，通過刷輥的刷毛刷洗和熱水沖洗，進一步去除帶鋼表面上留下的浮油和堿液。熱水溫度為65 ℃～70 ℃、壓力為0.5 MPa。板帶經過水刷洗槽后，帶鋼表面的浮油和殘留堿液已經基本洗掉，但還不夠干凈，需要進一步的漂洗，位于水刷洗槽出口的水漂洗槽的作用就是使用熱水噴洗刷洗后的帶鋼表面，水漂洗槽為臥式槽，分2級漂洗。槽內設有熱水噴管、擠干輥等，2級漂洗之間設1對擠干輥，出口設2對擠干輥。水漂洗槽的介質為脫鹽水或冷凝水，溫度為70 ℃～75 ℃、壓力為0.5 MPa，需要提到的是第二級漂洗水要求的是相當干凈的，電導率要小于20 μm，否則對板帶表面質量影響很大。同樣，電解槽、水刷洗槽和水漂洗槽也都有各自的循環系統。板帶經過了水刷洗槽及水漂洗槽后，前端工序在表面殘留的堿液及臟東西就已經洗凈，進入烘干區。烘干區域分為兩部分組成：吹邊裝置和熱風干燥系統。吹邊裝置主要功能就是將板帶通過擠干輥后殘留的水吹干。吹干后進入熱風干燥系統，熱風干燥系統是將帶鋼表面清洗段出口處殘留在帶鋼表面的水分吹干，系統主要設備由組合式熱風干燥器、空氣熱交換器、送風機組成。它的流程如下：車間內空氣→送風機→空氣熱交換器→組合式熱風干燥器。從熱風干燥系統出來，板帶的表面處理工作就完成了。接下來進入糾偏輥，糾偏輥用于檢測并糾正清洗段帶鋼的跑偏現象。糾偏輥同時也起到轉向的作用，將板帶從平臺上轉到平臺下的2號張力輥。從2號張力輥起依次是出口分切剪、出口廢料輸出、出口轉向夾送輥和出口穿帶臺，這些設備的結構形式和作用同入口。板帶通過出口轉向夾送輥和出口穿帶臺，進入到卷取機。卷取機位于出口鋼卷車尾端正上方,用于將帶鋼纏繞成鋼卷，并與2號張力輥一起控制出口段的張力。卷取機有一個重要的組成部分，就是皮帶助卷器，位于卷取機上方，用于將穿帶導板臺運送的帶鋼頭部纏繞在卷筒上。卷取機和開卷機一樣都有一個外支撐來支撐芯軸。卷好的鋼卷由出口鋼卷小車運到稱重裝置上。稱重裝置位于出口鋼卷鞍座前，稱量鋼卷的重量，并將測量數據傳輸給過程計算機進行統計和報表打印。再由鋼卷小車將鋼卷運到出口鞍座上進行打捆，最后將鋼卷運到翻卷機上，用于將軋后脫脂和未脫脂的鋼卷由臥卷翻成立卷，便于裝載到罩式爐中退火。帶鋼在堿液噴淋，刷洗的過程中，將產生大量的堿霧廢氣。為了排除這部分有害氣體，設置一套堿霧凈化排放系統

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齊婷婷）