淺析清洗段帶鋼刷洗設備的設計

摘要：清洗段是連續(xù)退火機組的重要組成部分，在處理帶鋼的過程中發(fā)揮著重要的作用。通過清洗段，能夠有效的清除帶鋼表面附著的鐵粉、油污以及灰塵等雜質(zhì)，進而確保帶鋼的表面質(zhì)量和涂鍍性能。目前，連續(xù)退火機組清洗段的清洗工藝有物理清洗工藝、化學清洗工藝以及電解清洗工藝等，其中以物理清洗工藝應用最為廣泛。本文以物理清洗工藝為例，對清洗段帶鋼物理刷洗設備的設計做了相關的闡述和分析。

關鍵詞：清洗段;帶鋼刷洗設備;設計

帶鋼是各類軋鋼企業(yè)為了適應不同工業(yè)部門工業(yè)化生產(chǎn)各類金屬或機械產(chǎn)品的需要而生產(chǎn)的一種窄而長的鋼板。在生產(chǎn)帶鋼的過程中，為了確保帶鋼的質(zhì)量和性能，需要應用酸洗、軋制、退火以及涂鍍等工藝對帶鋼進行處理。在此過程中，帶鋼如果能夠保持表面的清潔，不但能夠提升帶鋼退火的表面質(zhì)量，還能夠提升其后續(xù)的涂鍍性能。因此，就需要對帶鋼進行退火工藝和涂鍍工藝之前，在連續(xù)退火機組設置清洗段機組。目前，連續(xù)退火機組清洗段的清洗工藝有主要有三種，包括物理清洗工藝、化學清洗工藝以及電解清洗工藝。物理清洗工藝就是用水作為溶劑來對帶鋼的表面進行清洗，同時通過機械刷毛將帶鋼表面的殘留雜質(zhì)徹底清除;化學清洗工藝就是通過化學藥品來清洗帶鋼表面殘留的雜質(zhì);電解清洗工藝是通過溶液電解后正負離子的吸附力來清除帶鋼表面殘留的雜質(zhì)。通過對帶鋼進行清洗處理，不但能夠使帶鋼表面保持清潔，還能夠起到活化帶鋼表面的作用，進而促進后續(xù)涂鍍工藝的順利實施。本文介紹的是物理清洗工藝的清洗段帶鋼刷洗設備設計。

一、 清洗段帶鋼刷洗設備的功能

物理清洗工藝在清洗帶鋼的過程中應用是最為廣泛的，因為物理清洗工藝不但具有作業(yè)時間短的優(yōu)勢，還具有較好的清洗效果。物理清洗工藝的應用形式就是通過帶鋼刷洗設備對帶鋼表面進行清洗，也就是利用機械刷輥來對帶鋼表面附著的雜質(zhì)和污物進行刷洗。在現(xiàn)實的帶鋼生產(chǎn)過程中，物理清洗工藝經(jīng)常和化學清洗工藝一起進行綜合應用。另外，在應用物理清洗工藝的過程中，通常會采用逆式刷洗的方式，也就是機械刷輥的轉動方向和帶鋼的運行方向是處于相反的狀態(tài)的，這樣做的話，可以有效的提升清洗的效果。

二、 清洗段帶鋼刷洗設備的設計

（一） 清洗段帶鋼刷洗設備的結構設計

清洗段帶鋼刷洗設備主要由刷輥、支撐輥、驅(qū)動組以及棍子支撐組成。刷輥的布置形式分為兩種，一種是上置式，也就是將刷輥布置在帶鋼的上表面;另一種是下置式，也就是將刷輥交替布置在帶鋼的下表面。要注意的是，刷輥和支撐輥要交替的布置在帶鋼的上下表面。刷輥的中心和支撐輥的中心通常要設計成一定的偏置量，這樣做的話，能夠有效的增大刷輥與帶鋼的接觸面積，進而提升清洗效果。在清洗段帶鋼刷洗設備中，刷輥是最為重要的刷洗部件，其運行狀況的好壞將直接對帶鋼表面的清洗效果產(chǎn)生影響。在設計刷輥的過程中，其直徑范圍通常在一百五十到四百毫米之間。另外，要確保刷輥輥面的寬度大于基板的寬度。安裝在刷輥芯軸上的刷毛是呈放射的狀態(tài)的，因此，刷毛的密度會受到刷輥芯軸直徑的影響。因此，刷輥芯軸的直徑不能夠設計的過小，不然的話就會降低刷毛的密度，進而影響清洗效果。在對刷毛的材質(zhì)進行選擇的過程中，要對材質(zhì)的吸水性、耐熱性以及耐化學腐蝕性等特質(zhì)進行綜合的考慮。目前，比較常見的刷毛材質(zhì)主要有聚丙烯、聚酯以及尼龍，其中尼龍材質(zhì)的刷毛應用最為廣泛。另外，對于物理清洗工藝而言，應該將刷輥表面的切向線速度設為每秒鐘十三到十五米。

（二） 刷輥的調(diào)節(jié)和控制

清洗段帶鋼刷洗設備的刷輥是通過刷毛來進行帶鋼的清洗工作的。在此過程中，需要為刷輥提供一定的壓下量才能夠完成刷洗工作。刷輥通常有兩種壓下控制模式，一種是壓下力恒定控制模式，另一種是壓下量恒定控制模式。在采用壓下力恒定控制模式的過程中，要將刷輥的壓下力設置為恒定的數(shù)值。這種控制模式存在一定的弊端，隨著刷洗設備運行時間的增加，如果刷輥的壓下力保持恒定，就會增大壓下量，進而使刷輥的溫度升高，在這種情況下，會對刷輥的正常運轉產(chǎn)生一定的影響。在采用壓下量恒定控制模式的過程中，要將刷輥的壓下量設置為恒定的數(shù)值。在此過程中，要實現(xiàn)對壓下量的調(diào)節(jié)，就要對刷輥的直徑進行測量，通常會采用測量刷輥痕跡長度的方式來測量刷輥的直徑。

（三） 刷輥冷卻系統(tǒng)的設計

當清洗段帶鋼刷洗設備運轉的過程中，刷輥的溫度會隨著刷洗設備運轉時間的增加而不斷升高。在這種情況下，刷毛會逐漸的變脆，進而過早的出現(xiàn)斷裂的情況。針對這一問題，就要為刷輥提供一套相應的冷卻系統(tǒng)。目前，刷輥的冷卻系統(tǒng)主要有三個部分組成，包括儲液罐、循環(huán)泵以及冷卻噴嘴。在冷卻系統(tǒng)運轉的過程中，先由循環(huán)泵將儲液罐中的冷卻液壓到噴射梁中，然后再由噴射梁上的冷卻噴嘴中噴射到刷輥的表面。在設計刷輥冷卻系統(tǒng)的過程中，一方面要確保冷卻液的噴射方向和刷輥旋轉的方向保持一致，另一方面要確保冷卻液能夠噴射到刷輥與帶鋼的間隙中。冷卻噴嘴要采用疊加噴射的方式。這樣做的話，不但能夠有效的增大刷輥輥面單位寬度內(nèi)的冷卻液流量，還能夠促進冷卻噴嘴的正常運轉。

（四） 清洗段帶鋼刷洗設備的優(yōu)化設計

隨著科學技術的不斷發(fā)展，清洗段帶鋼刷洗設備也在不斷的優(yōu)化升級。目前，新型的清洗段帶鋼刷洗設備在結構設計上進行了相關的優(yōu)化，一方面，用刷輥取代了相應的支撐輥;另一方面，在刷洗設備上增設了刷輥的軸向移動機構。通過這種優(yōu)化設計，可以有效的對超薄的帶鋼進行清洗。經(jīng)過優(yōu)化設計的清洗段帶鋼刷洗設備具有很多的優(yōu)勢。第一，通過減少支撐輥，能夠有效的節(jié)約生產(chǎn)線的使用空間。第二，能夠有效的提升刷洗設備的性能，進而提升帶鋼的質(zhì)量。第三，能夠有效的降低刷洗設備的維護成本。第四，通過優(yōu)化設計，實現(xiàn)了帶鋼上下表面刷輥的同步轉動，能夠使帶鋼通過刷輥時更加的平滑，進而提升帶鋼的表面質(zhì)量。

三、 結束語

綜上所述，清洗段帶鋼刷洗設備的設計工作是尤為重要的，是提升帶鋼表面質(zhì)量和涂鍍性能的最佳途徑。因此，相關的企業(yè)一定要對清洗段帶鋼刷洗設備的研發(fā)設計工作予以高度的重視，不斷的加大對新型刷洗設備的研發(fā)力度，以此來提升軋制產(chǎn)品的質(zhì)量。

參考文獻：

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[2]江高，劉旭，王釗.連退線清洗段循環(huán)系統(tǒng)控制[J].河北企業(yè)，2015（8）.

作者簡介：

李屹松，河北省邯鄲市，河鋼邯鋼邯寶冷軋廠。