推拉酸洗線

與連續(xù)酸洗機(jī)組相比, 推拉式酸洗機(jī)組具有如下優(yōu)點:

(1) 設(shè)備組成簡單, 建設(shè)周期短, 投資少。

推拉式酸洗機(jī)組不需要配置昂貴的帶鋼焊接機(jī)和進(jìn)出口活套, 機(jī)組長度大約縮短1 /3以上, 電氣控制也較為簡單。

(2) 節(jié)省能耗。

(3) 生產(chǎn)產(chǎn)品品種靈活, 操作方便。由于酸洗過程中帶鋼處于水平運行, 不需經(jīng)過許多轉(zhuǎn)向輥和S形張力輥, 所以既可以處理低碳鋼, 也適于較厚和較硬材料的酸洗, 且操作簡單。連續(xù)酸洗機(jī)組處理的帶鋼厚度一般不超過7 mm, 而推拉式酸洗機(jī)組處理帶鋼厚度可達(dá)13 mm。

(4) 處理事故簡單, 維護(hù)費用低。

推拉式酸洗機(jī)組的主要缺點是對帶鋼板型要求較高且不能改善板型缺陷, 而連續(xù)酸洗機(jī)組可以通過在線布置拉矯機(jī)改善板型; 另一主要缺點是不能并卷。若熱軋卷來料卷重較小, 冷軋一般所需卷重較大, 連續(xù)酸洗機(jī)組可以兼作并卷機(jī)組。但是最近陸續(xù)興建的熱連軋機(jī)生產(chǎn)的熱軋卷卷重均可達(dá)15～40 t, 冷軋之前不再需要并卷, 在此條件下, 當(dāng)冷軋生產(chǎn)能力不是很高時, 也可以采用推拉式酸洗機(jī)組。

推拉式酸洗機(jī)組中的大部分設(shè)備(如開卷機(jī)、卷取機(jī)、橫切剪、圓盤剪及碎邊剪等) 與連續(xù)酸洗機(jī)組和其他帶鋼作業(yè)線相同, 推拉式酸洗機(jī)組中較特殊的設(shè)備有如下幾部分:

1　入口夾送矯直機(jī)

推拉式酸洗工藝對來料帶鋼的板型要求較高,無論是在穿帶還是正常酸洗過程中, 一般都將帶鋼全長在機(jī)組頭部的夾送矯直機(jī)中矯平, 而不象連續(xù)酸洗機(jī)組那樣只需矯平帶鋼頭部, 所以一般需設(shè)7個或更多的矯直輥。另外, 推拉式酸洗機(jī)組入口夾送矯直機(jī)還有分割張力(為開卷機(jī)提供開卷張力)和破鱗(通過對帶鋼的反復(fù)彎折使帶鋼表面的鐵鱗薄膜出現(xiàn)裂紋或剝落, 提高酸洗效率) 作用。

ANDR ITZ設(shè)計了一種專門用于推拉式酸洗機(jī)組的夾送矯直機(jī), 由于推拉式酸洗機(jī)組處理帶鋼厚度范圍大, 所以該矯直機(jī)當(dāng)帶鋼厚度大于3 mm時用5輥矯直, 此時前面4個小直徑矯直輥不工作;當(dāng)帶鋼厚度小于3 mm時采用9輥矯直, 即9個矯直輥全部投入工作。

2　切角剪

切角剪是推拉式酸洗機(jī)組特有的設(shè)備, 其目的是使帶鋼便于穿帶。切角剪的設(shè)置有兩種: 一種是既有切頭剪, 又有切角剪; 另一種是設(shè)置一臺多功能剪切機(jī), 既能切頭又能切角。該剪機(jī)裝在可旋轉(zhuǎn)的臺子上, 旋轉(zhuǎn)臺固定在基礎(chǔ)上; 通過液壓裝置驅(qū)動旋轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn), 先剪切帶頭, 之后向右旋轉(zhuǎn)45°剪切帶鋼右角, 再向左旋轉(zhuǎn)90°剪切帶鋼左角。剪切機(jī)上下剪刃之間傾角為2°～3°。

3　縫合機(jī)

隨著現(xiàn)代熱連軋技術(shù)的發(fā)展, 熱軋帶鋼厚度越來越薄(邯鋼CSP熱連軋帶鋼厚度保證值為1.2mm, 連軋第6架投入后可望達(dá)到018 mm) , 這就給推拉式酸洗機(jī)組的穿帶造成很大困難。對此, 簡單而有效的解決辦法是在機(jī)組入口段設(shè)置一臺縫合機(jī)。目前, 邯鋼酸洗鍍鋅廠就采用了此方案, 使用效果良好。

縫合機(jī)類似于設(shè)有凸模和凹模的沖床, 可以是電動曲軸式或液壓式。帶鋼需連接時, 前卷帶尾和后卷帶頭重疊100 mm, 縫合機(jī)將相疊帶鋼沖壓成小波浪形, 形成10余條平行的縱向沖縫, 只需2 s即可將前后帶鋼緊緊縫合。帶鋼經(jīng)酸洗、漂洗、烘干后即由出口段的橫切剪將縫合縫切除。試驗發(fā)現(xiàn), 縫合強度不低于焊接強度。

縫合機(jī)是否使用取決于帶鋼厚度和酸槽長度,一般帶鋼厚度小于1.2～1.5 mm則需使用縫合機(jī)。

為防止縫合縫劃傷襯膠的夾送擠干輥, 應(yīng)設(shè)置縫合縫自動跟蹤系統(tǒng), 在縫合縫通過襯膠輥時快速抬輥放過縫合縫。據(jù)魯斯納公司介紹, 雖然縫合操作時間短, 增加了輔助時間, 由此造成生產(chǎn)率降低約7%。

4　酸洗段

推拉式酸洗機(jī)組酸洗段的設(shè)計均采用分段串級逆流方式, 即帶鋼運行方向與酸液流動方向相反。一般每個酸槽都有其獨立的循環(huán)系統(tǒng), 成為一個獨立的循環(huán)段; 也可以兩個酸槽共用一套循環(huán)系統(tǒng)而成為一個循環(huán)段。各循環(huán)段的酸液均可向上一級逆流, 新酸從最后一個循環(huán)段補充, 廢酸由第一個循環(huán)段排出。由前向后, 酸液濃度(即游離酸含量)逐漸提高, FeCl2 濃度(即鐵離子含量) 逐漸降低。

由于1 #酸循環(huán)段中帶鋼溫度較低, 所以一般其溫度和供酸流量均高于其他酸循環(huán)段。酸槽結(jié)構(gòu)的設(shè)計各公司雖不盡相同, 但其設(shè)計思想都是在節(jié)省能耗和酸耗的前提下增強酸洗效果, 并利于穿帶。以魯斯納公司為例, 該公司酸槽結(jié)構(gòu)采用高紊流淺槽設(shè)計, 酸液液面高度僅200 mm。由酸槽底部和側(cè)面注入酸液, 利用帶鋼運行的能量可產(chǎn)生酸液的高紊流強度, 增強酸洗效果。這種方法不需要很高的進(jìn)酸壓力, 而需要較大的流量; 與傳統(tǒng)的噴淋式酸洗相比, 省去了高壓酸泵、噴嘴等設(shè)備的投資和維護(hù)。由酸槽底部注酸可以用大流量的酸液托住帶鋼, 防止帶鋼表面接觸槽底而劃傷, 并利于穿帶; 側(cè)面注酸可以提高邊部酸液的紊流強度, 增強帶鋼邊部酸洗效果。

為了利于穿帶, 酸槽底部入、出口均有花崗巖制成的導(dǎo)向臺, 出口設(shè)置頂部導(dǎo)向板, 且酸槽內(nèi)腔寬度尺寸向出口方向逐漸減小。酸槽的長度取決于機(jī)組產(chǎn)品規(guī)格中最薄帶鋼的厚度和是否設(shè)置縫合機(jī)。一般酸槽長度為11 ～20 m, 帶鋼越薄, 酸槽越短。

5　漂洗段

推拉式酸洗機(jī)組的漂洗段均采用分段逆流串級漂洗, 即帶鋼運行方向與漂洗水流動方向相反。每個漂洗段均有其獨立的循環(huán)系統(tǒng), 各漂洗段的漂洗水均可向上一級逆流。新水從最后一個漂洗段補充, 含酸廢水由第一個漂洗段排出。由前向后, 氯離子濃度逐漸降低。

漂洗槽結(jié)構(gòu)的設(shè)計各公司基本相同, 每個漂洗槽帶鋼通過位置上下均設(shè)有噴射梁向帶鋼表面噴淋漂洗水。為防止穿帶時帶鋼撞壞噴射梁, 一般均將其設(shè)置在花崗巖制成的導(dǎo)向石凹槽內(nèi)。

在縫合作業(yè)或事故狀態(tài)時帶鋼在漂洗段中停留, 漂洗水始終噴淋在帶鋼的某一位置會使帶鋼表面產(chǎn)生褐色斑跡, 即所謂停車斑。原來處理該問題的方法是在漂洗水中加入一種化學(xué)溶劑, 魯斯納公司最近開發(fā)出一種新的解決辦法, 即在帶鋼停止運行或速度低于10 m /min時, 漂洗水將在10 s內(nèi)自動浸沒帶鋼以阻止停車斑的產(chǎn)生, 但一般停車時間不得超過5 min。

6　夾送擠干輥

在推拉式酸洗機(jī)組化學(xué)工藝段各酸洗槽和漂洗槽之間均設(shè)有夾送擠干輥, 一般在酸洗段和漂洗段的出口各設(shè)置一組雙擠干輥。其作用除夾送帶鋼外, 還可防止各槽之間介質(zhì)串流, 保證各槽之間介質(zhì)的設(shè)定濃度。

擠干輥表面襯有耐酸橡膠, 同時兩端的輥頸處設(shè)置兩個凸起部, 其作用一是避免酸液順著輥頸流到兩端軸承內(nèi)腐蝕機(jī)件; 二是與附在槽體上的用耐酸材料制成的密封板共同組成迷宮式密封裝置, 以阻止大氣進(jìn)入處于負(fù)壓狀態(tài)下的酸洗槽中。擠干輥上輥可利用氣缸升降, 以使其在穿帶和過縫合縫時抬輥。擠干輥一般為下輥傳動, 也可以上下輥均傳動。為防止帶鋼跑偏, 擠干輥的安裝精度要求較高, 其水平度和平行度誤差均不得超過015 /1000;另外, 要求相鄰兩組擠干輥若有因安裝引起的在水平面內(nèi)的不平行誤差, 其傾斜方向不得一致。擠干輥一般設(shè)計成整體式, 以易于快速更換。

7　出口段張力裝置

由于帶鋼在化學(xué)工藝段中張力較小, 而卷取機(jī)所需的卷取張力很大, 所以在推拉式酸洗機(jī)組的出口段均應(yīng)設(shè)置為卷取機(jī)提供前張力的張力裝置。由于推拉式酸洗是單卷生產(chǎn), 每次均需穿帶作業(yè), 張力裝置的設(shè)計必須滿足穿帶要求, 該張力裝置的中間輥為可升降的, 穿帶時升起, 然后降下, 使中間張力輥包角達(dá)到180°, 兩側(cè)張力輥包角達(dá)到90°,為卷取機(jī)提供足夠的卷取張力。

出口段張力裝置也可以設(shè)計成擺動抬起穿帶或夾送輥型張力輥等多種形式 。

酸洗是冷軋帶鋼生產(chǎn)工藝中非常重要的工序,其目的是清除帶鋼表面的氧化鐵、剪去裂邊, 為下道工序(通常為冷軋機(jī)) 提供合格的坯料。推拉式酸洗生產(chǎn)線( Push Pull Pickling L ine) 是一種非連續(xù)性的酸洗機(jī)組, 帶鋼的運行在穿帶過程中是靠夾送輥、擠干輥的推動而前進(jìn)的; 在進(jìn)入卷取機(jī)嵌口之后靠卷取機(jī)的張力而拉動帶鋼。

推拉式酸洗機(jī)組在國外早已被廣泛采用, 而中國直到1989 年上海益昌薄板廠才從奧地利AN2DR ITZ公司引進(jìn)了國內(nèi)第一條推拉式酸洗作業(yè)線。

隨后, 國內(nèi)很多鋼鐵公司籌建了推拉式酸洗機(jī)組,如: 天津一軋冷軋分廠(現(xiàn)天津冷軋薄板廠) 、昆明鋼鐵公司、邯鄲鋼鐵公司等。

目前世界上有奧地利的ANDR ITZ、意大利的FATA PM、美國的DAN IEL I WEAN 和DB I (原DELTA公司) 等多家公司可以提供推拉式酸洗作業(yè)線, 其中魯斯納公司已向世界各地提供了50多條推拉式酸洗機(jī)組 。

典型的推拉式酸洗機(jī)組主要由入口段、化學(xué)工藝段和出口段設(shè)備組成。鋼卷由天車放置在入口鞍座上人工拆除包裝帶后, 入口鋼卷小車將鋼卷運往開卷機(jī), 由鋼卷自動測寬、測外徑系統(tǒng)保證鋼卷對中地裝在開卷機(jī)卷筒上。轉(zhuǎn)動卷筒打開帶鋼頭部并由開卷鏟刀喂入夾送矯直機(jī), 再由夾送矯直機(jī)送入切頭剪切去帶鋼頭部超差部分, 根據(jù)帶鋼情況一般剪切1 ～3 次, 然后對帶鋼進(jìn)行切角。

在入口段將準(zhǔn)備好的帶鋼利用各處的夾送輥(擠干輥) 依次推過化學(xué)工藝段的酸洗槽、漂洗槽、熱風(fēng)干燥裝置及出口段的設(shè)備直至卷取機(jī), 由卷取機(jī)的鉗口將帶鋼咬住, 卷2圈之后卷取機(jī)EPC開始投入工作, 再加速到工藝要求的速度進(jìn)行酸洗。

當(dāng)前面的鋼卷一離開開卷機(jī)卷筒, 后一鋼卷即可上卷, 其開卷矯直及運送與前一鋼卷剩余部分的酸洗及甩尾操作可同時進(jìn)行(此時前一帶鋼頭部與后一帶鋼尾部有一定距離) 。當(dāng)前一鋼卷從卷取機(jī)卷筒上卸卷之后, 就可以進(jìn)行后一鋼卷的帶頭咬入及卷取操作, 如此循環(huán)往復(fù)即是推拉式酸洗的整個操作過程。出口段設(shè)備主要有出口坑式活套、用于切尾及分卷的出口橫切剪、切邊剪前糾偏輥、切邊及碎邊剪, 為卷取機(jī)提供前張力的張力輥組、人工檢查臺、涂油機(jī)、張力卷取機(jī)及出口鋼卷小車等, 一般在出口鋼卷存放鞍座上還設(shè)有稱重裝置及半自動打捆機(jī)。

為滿足帶鋼穿帶、運行時的調(diào)速要求及帶鋼開卷、卷取的恒張力要求, 機(jī)組主要設(shè)備均采用直流電機(jī)傳動或交流變頻電機(jī)傳動。機(jī)械設(shè)備的運行聯(lián)鎖, 液壓傳動、氣動設(shè)備的動作和聯(lián)鎖, 由一臺可編程序控制器( PLC) 實時跟蹤和自動控制, 并配有計算機(jī)和終端顯示(必要時亦可手動操作) ?；瘜W(xué)工藝段所有交流電機(jī)的運行聯(lián)鎖, 所有介質(zhì)溫度、流量、壓力調(diào)節(jié)閥的P ID調(diào)節(jié)均用一臺可編程序控制器( PLC) 實現(xiàn), 并配有計算機(jī)上位控制和終端顯示。

1　產(chǎn)量的提高

推拉式酸洗機(jī)組的產(chǎn)量主要取決于機(jī)組的速度和輔助時間, 酸洗時間一般應(yīng)設(shè)計為24～30 s才能保證酸洗效果。要提高機(jī)組速度, 必須增加化學(xué)工藝段的長度, 才能保證酸洗時間。一般情況下,不同產(chǎn)量的機(jī)組入口段和出口段是相同的, 只是化學(xué)工藝段的長度不同。

縮短機(jī)組輔助時間以提高產(chǎn)量的常見方法是設(shè)置鋼卷準(zhǔn)備站或在入口段設(shè)置2臺開卷機(jī)。一般年產(chǎn)量50萬t以上的推拉式酸洗機(jī)組均設(shè)有鋼卷準(zhǔn)備站, 通常鋼卷準(zhǔn)備站設(shè)置在機(jī)組入口端并與機(jī)組平行布置, 設(shè)有預(yù)開卷設(shè)備、帶頭矯直機(jī)、切頭剪、切角剪及料頭收集裝置。設(shè)置鋼卷準(zhǔn)備站后在線可不設(shè)置切頭、切角剪, 但通常為了更靈活地組織生產(chǎn)也可保留在線切頭、切角剪。一般設(shè)置鋼卷準(zhǔn)備站可將機(jī)組產(chǎn)量提高10%。

美國DB I公司最近為泰國一用戶設(shè)計的一條推拉式酸洗機(jī)組在入口段設(shè)置了2套開卷段設(shè)備(包括開卷機(jī)、夾送矯直機(jī)、切頭剪和切角剪) 。據(jù)該公司介紹, 這種類似于連續(xù)機(jī)組入口段的布置可以將機(jī)組產(chǎn)量提高30%。

2　預(yù)清洗段的設(shè)置

目前許多推拉式酸洗機(jī)組在酸洗段前面設(shè)置了預(yù)清洗段, 其結(jié)構(gòu)與漂洗段一樣, 即用熱水向帶鋼表面進(jìn)行噴淋。預(yù)清洗段的作用主要有: 清洗帶鋼表面的污物; 預(yù)熱帶鋼, 提高帶鋼進(jìn)入1 #酸循環(huán)段的溫度; 事故狀態(tài)下倒車時清洗帶鋼表面從酸槽中帶出的酸液, 避免造成污染。

在熱軋來料露天存放或外購熱軋卷時, 設(shè)置預(yù)清洗段尤為必要。在美國有許多推拉式酸洗機(jī)組的預(yù)清洗段采用熱堿液清洗, 這種配置可以對已涂油的欠酸洗鋼卷重新酸洗, 同時也增強了機(jī)組對來料的適應(yīng)能力。

3　帶鋼的糾偏

推拉式酸洗機(jī)組為防止帶鋼跑偏, 除了保證夾送擠干輥的安裝精度外, 還在機(jī)組中設(shè)置了側(cè)導(dǎo)輥和糾偏輥。據(jù)美國BD I公司介紹, 該公司最新設(shè)計的推拉式酸洗機(jī)組中, 將酸洗段和漂洗段出口的雙擠干輥均設(shè)計為糾偏輥, 并在出口段切邊剪前設(shè)置了坑式活套和一對糾偏夾送輥, 開卷機(jī)也設(shè)有CPC系統(tǒng)。該公司于1990年為天津一軋冷軋分廠(現(xiàn)天津冷軋薄板廠) 提供的推拉式酸洗機(jī)組中, 切邊剪入口糾偏夾送輥前未設(shè)置坑式活套, 致使糾偏效果較差, 帶鋼進(jìn)入切邊剪時經(jīng)常跑偏。該廠目前正在準(zhǔn)備對其進(jìn)行改造, 在該糾偏夾送輥前設(shè)置一個坑式活套。

4　在線平整機(jī)的設(shè)置

熱軋鋼卷的板型缺陷會給冷軋帶來影響, 連續(xù)酸洗機(jī)組采用拉矯機(jī)來解決這一問題。對于推拉式酸洗機(jī)組, 由于一般其帶鋼厚度范圍較大, 難以用一臺拉矯機(jī)進(jìn)行全厚度范圍的拉矯作業(yè); 另外, 拉矯機(jī)所需張力很大, 張力輥的設(shè)置和穿帶較為復(fù)雜。目前推拉式酸洗機(jī)組加在線拉矯雖也有應(yīng)用(美國DB I公司為墨西哥一用戶提供的推拉式酸洗機(jī)組即設(shè)有在線拉矯機(jī)) , 但并不多見。

與拉矯機(jī)相比, 在線平整機(jī)除了改善板型的能力稍差之外, 還具有以下拉矯機(jī)所不具備的功能:第一, 改善帶鋼內(nèi)部金相組織, 消除屈服平臺, 提高其沖壓性能; 第二, 改善帶鋼表面質(zhì)量, 控制其表面光潔度; 第三, 提高帶鋼的尺寸精度, 減小厚度公差。所以近年來推拉式酸洗機(jī)組設(shè)置在線平整機(jī)應(yīng)用較多。魯斯納公司目前已為用戶提供了4條在出口段設(shè)置在線平整機(jī)的推拉式酸洗機(jī)組, 這種布置形式提高了機(jī)組的成品質(zhì)量, 可以生產(chǎn)出類似于冷軋板的熱軋酸洗板, 以代替某些要求不高的冷軋產(chǎn)品; 也可以以此為基板進(jìn)行涂鍍加工后用于建筑、汽車制造、家電等行業(yè)。

推拉式酸洗機(jī)組出口段設(shè)置在線平整機(jī)可以在平整機(jī)前后均設(shè)置張力輥組為其提供張力; 也可以只在平整機(jī)前設(shè)置張力輥組, 由該張力輥組與卷取機(jī)一起為平整機(jī)提供張力。

另據(jù)美國DAN IEL IWEAN 公司介紹, 該公司在為美國一用戶提供的一條推拉式酸洗機(jī)組出口段串列布置了2臺四輥軋機(jī), 其中第2臺的壓下量達(dá)30% , 使得該機(jī)組成為一條半連續(xù)酸洗連軋機(jī)組(該機(jī)組目前正在安裝調(diào)試, 尚未投產(chǎn)) 。這種設(shè)計, 雖然達(dá)不到全連續(xù)酸洗連軋機(jī)組那樣高的生產(chǎn)率和成材率(因其仍為單卷生產(chǎn)) , 但仍具有設(shè)備簡單, 可實現(xiàn)無中間庫存生產(chǎn), 從而簡化生產(chǎn)管理、節(jié)省流動資金、縮短生產(chǎn)周期等優(yōu)點。

推拉式酸洗生產(chǎn)線與連續(xù)酸洗生產(chǎn)線相比, 具有投資少、機(jī)組設(shè)備簡單、對帶鋼品種變化的適應(yīng)性強、操作簡單、易維護(hù)等優(yōu)點, 對于中小型冶金企業(yè)尤為適用, 且符合中國的國情?？梢灶A(yù)見, 推拉式酸洗機(jī)組在中國將有著廣闊的發(fā)展前景 。

按照使用方式不同，推拉門可分為：電動推拉門、手動推拉門、自動推拉門等。

按照適用場合不同，推拉門可分為：廠房推拉門、工業(yè)推拉門、車間推拉門、監(jiān)獄推拉門、壁柜推拉門等。

按照制作材料不同，推拉門可分為：金屬推拉門、玻璃推拉門、彩鋼推拉門、鋁合金門、實木推拉門等 。

缺點是最多只有50%的窗扇可以打開，關(guān)閉時氣密性差。近年來有采用新技術(shù)的改進(jìn)型推拉窗，可以將多個窗扇推至一側(cè)折疊。同時也有提高氣密性的推拉窗。