酸洗设备和处理制造技术

本发明专利技术涉及一种连续酸洗设备(101)，用于处理条状或管状的金属产品(109)，其包括多个酸溶液处理槽(102)，每个酸溶液处理槽(102)分为多个湍流池(114)和酸溶液再循环系统。该设备还包括，在多个处理槽(102)的上游，用于加热(124；126)金属产品(109)的装置，即感应加热(124)系统和/或带有水喷雾装置(126)的通道。还提出了一种只有两个酸洗槽(102)的解决方案。描述了(135；136；138、138a)用于增加槽中湍流和加速酸洗的装置，例如通过在第一槽中添加新鲜酸(146)。本发明专利技术还涉及相关的酸洗处理。本发明专利技术优化了酸的效果并减少了带钢(109)在设备中的停留时间。中的停留时间。中的停留时间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】酸洗设备和处理


[0001]本专利技术涉及一种用于处理带状的金属产品的连续酸洗设备，包括多个酸溶液处理槽，每个酸溶液处理槽分为多个湍流池；以及酸溶液再循环系统，在该系统中，优选地，从每个处理槽的溢流排放的溶液通过排放管供给外部再循环槽，酸溶液从排放管通过泵通过入口管返回至处理槽，可选地通过热交换器进行加热。经处理的产品尤其是热轧带钢。酸洗用于去除这些带钢上下表面上的氧化物层。

技术介绍

[0002]热轧碳素钢带(低、中、高和高强度)涂有一层氧化物，该氧化物具有与基材不同的机械特性，因此，在带钢必须进行后续变形或涂有金属或有机涂层的情况下，必须消除该氧化物层。
[0003]最常用的技术是使用酸浴在所谓的酸洗槽中通过化学蚀刻去除氧化物。
[0004]通常最常用的槽是硫酸H2SO4或盐酸HCl。后者被制造商使用最多，因为它保证了高规模的去除能力，并允许获得无氧化物残留物的光亮表面。
[0005]本领域中使用多个槽(三到四个)，其中带钢逆流移动至酸流，以便氧化的带钢首先遇到含有更多溶解铁(Fe)和更少游离酸的溶液，反之亦然，在处理结束时，当所有氧化物被去除，且溶液含有更多游离酸和更少溶解铁。
[0006]温度有利于化学处理的动力学：提高温度会增加氧化物的去除率、去除时间(处理速度，即在槽中的时间)、酸浓度和酸浴内的湍流(流体速度越高，氧化物的溶解能力越强)。
[0007]经典的系统(深槽酸洗)包括根据非常深的槽中的悬链线布置的带钢通道。为了最大限度地减少酸从一个槽拖到另一个槽，从而控制酸的浓度，插入了阻力坝。该系统不能保证优化酸的用量。浅槽酸洗槽是这类槽的发展，由于槽底和槽底之间的距离较短，带钢下表面的交换系数增加。这些槽通过挤压带相互分离。然后将槽发展为湍流酸洗(Turbulent Pickling)，其中槽由酸喷雾器供给，并其中提供酸再循环系统。湍流不仅取决于带钢的运动，还取决于喷雾器的作用。最先进的系统是所谓的Turboflo系统，该系统包括将每个槽划分为带有成型盖的湍流池，以增加湍流，从而增加热交换。良好的热交换确保酸均匀快速地加热到工作温度。此外，高湍流有利于酸洗反应。
[0008]先进的系统提供了与带钢正向相反方向的酸回流效应。回流效应、酸液喷射器在槽入口和出口处形成的液压密封、提供的挤压辊和级联槽布置有助于控制每个槽中的浓度。例如，文件EP 1 054 079 B1、US 5,803,981和US 4,807,653中描述了湍流池槽。后一份文件还详细描述了可能的酸再循环系统。
[0009]在上述意义上，槽的设计允许通过在行进方向或侧面使用喷雾系统来控制湍流，此外，可以通过盖和槽底的几何布置来促进湍流，从而产生湍流池。
[0010]通过创建水平处理通道(带钢在其中流动)并在入口和出口处获得带有酸射流的液压密封，使酸溶液的湍流效应最大化；虽然非常有效，但这些系统的缺点是，随着带钢速度的增加，在400至500m/min的处理速度下，输出中的密封压力必须增加到4
‑
5bar。出于安
全原因，高压涉及使用昂贵的酸再循环管：必须确保在工作条件下，不会发生压力下的酸溶液泄漏。
[0011]现有技术采用特殊的盖子，使用插入上盖中的小直径辊迫使带钢浸入自由表面下。该系统消除了对液压密封的需要，但存在一个缺点，即与适用于抵抗完全浸入其中的酸性溶液的特殊材料制成的辊的成本有关。
[0012]除上述内容外，在现有技术中，第一酸洗槽用于将带钢从环境温度(
‑
5至+25℃)加热至+70至+85℃的处理温度，这取决于系统的地理位置，除第一槽的游离酸浓度较低外，对第一槽的氧化物去除能力也有负面影响，其结果接近于零。
[0013]文件US 5 060 683 A和US 4 996 998 A中描述的酸洗系统也提供了使用低浓度酸性溶液对带钢进行预热的功能。
[0014]酸洗槽的当前性能也受到了钢的不断发展的考验，尤其是汽车和电气应用的钢。这些钢的化学成分中存在锰(Mn)或硅(Si)等元素，是由于存在比铁更难消除的氧化物，这导致其在槽内的时间增加，通常相当于同等尺寸的低碳钢带钢在内部停留时间的1.5倍至4倍。内部时间取决于钢的化学成分中有问题元素的重量浓度和热车的包裹温度。
[0015]此外，这些钢的特殊性在于，坚硬的Mn和Si氧化物排列在氧化层和基材之间的界面上，而表面氧化层由易于去除的铁氧化物组成；在最后一个槽中，必须清除这些坚硬的氧化物。

技术实现思路

[0016]考虑到上述情况，显然需要改造酸洗槽，以消除上述缺陷。本专利技术的目的是提出一种在效率和速度方面优化酸洗的酸洗设备和处理。本专利技术的另一个目的是提出一种酸洗设备，其中第一槽中的酸洗几乎不为零。本专利技术的另一个目的是提供一种不需要在槽的入口和出口处使用液压密封喷雾的设备。
[0017]该目的是通过连续酸洗设备实现的，该设备用于处理带状或管状金属产品，包括
[0018](a)多个酸溶液处理槽，每个酸溶液处理槽分为多个湍流池；
[0019](b)酸溶液再循环系统，其中从每个处理槽溢流排放的溶液优选通过排放管供给外部再循环槽，酸溶液从外部再循环槽通过泵通过进入管返回至处理槽，可选地通过热交换器进行加热；和
[0020](c)多个处理槽上游的金属产品加热装置，
[0021]其中所述加热装置为感应加热系统和/或水喷雾槽。
[0022]在本专利技术的优选实施例中，每个酸洗槽都有排放管，该排放管向外部再循环槽供料，通过一个或多个泵将酸从外部再循环槽重新泵送至酸洗槽，在该泵中，有利于在湍流喷雾的正上游获得不超过1bar的压力。
[0023]由于有受控的变频电压电机，再循环泵可方便地以变速运行，以调节流入槽的酸流量。
[0024]有利的是，再循环槽通过管与存在的其他再循环槽连接，该管允许酸沿带钢的方向逆流通过。
[0025]优选地，在循环内，在向酸洗槽进料之前，即在酸返回槽之前，通过热交换器对其进行加热，通常是蒸汽/酸(但可以设想其他交换器)，该热交换器将其温度控制在65至85℃
的范围内。
[0026]优选地，每个处理槽的交换器的尺寸仅为通过补偿环境中的热损失和在低于预定温度下添加酸或水所需的任何加热来维持预定温度。
[0027]加热装置的存在减轻了第一槽加热带钢的任务，从而使带钢在酸洗处理中完全处于活动状态。
[0028]上述加热装置可用作替代品或同时：
[0029]第一装置是感应加热系统，第二装置是水喷雾槽。首选感应加热装置，该装置占用较少的设备空间，不复杂但非常有效。
[0030]酸洗槽的上游加热提高了第一酸洗槽的效率。有利地，感应加热装置的规格为+15℃到+40℃之间的温差，通常约为+25℃。在水喷雾加热装置的情况下，它是有利的加热喷雾通道，用于+20℃到+50℃之间的温差，通常约为+45℃。
[0031]有利的是，由感应加热器和/或水喷雾加热槽组成的带本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种连续酸洗设备(101)，其用于处理带状或管状的金属产品(109)，包括(a)多个酸溶液处理槽(102)，每个酸溶液处理槽分为多个湍流池(114)；(b)一种酸溶液再循环系统，其中，优选地，从每个处理槽的溢流排放的溶液通过排放管(103)供给外部再循环槽(104)，酸溶液通过泵(105)从所述外部再循环槽通过进入管(108)返回到处理槽，可选地通过热交换器(107)加热；和(c)多个处理槽(102)上游的金属产品(109)的加热装置(124；126)，其中，所述加热装置是感应加热系统(124)和/或水喷雾槽(126)。2.根据权利要求1所述的连续酸洗设备(101)，其特征在于，其包括一个或多个装置(135；136；138；138a)，以增加从以下组中选择的酸溶液中的湍流：(i)位于每个槽第一和最后一个湍流池的入口和出口处的上部和下部湍流喷雾器(135)；(ii)设置在每个湍流池(114)内部的湍流翅片(136)；和(iii)在最后一个酸洗槽中，准确地说，在第一湍流池中，有由一系列上部和下部的酸喷雾条(138、138a)组成的酸洗加速器。3.根据前述权利要求中任一项权利要求所述的连续酸洗设备(101)，其特征在于，其进一步包括：(d)在每个槽的入口和出口处，浸没辊(140)的尺寸应确保酸溶液的自由表面(142)的溢流水平低于辊(140)的中心轴，其中这些辊限定了金属产品(109)在湍流池(114)中的通道将其划分为上部湍流池(115)和下部湍流池(116)。4.根据前述权利要求中任一项权利要求所述的连续酸洗设备(101)，其特征在于，其进一步包括：(e)在第一处理槽的泵(105)的上游，具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：达涅利机械设备股份公司，
类型：发明
国别省市：