CN101516532B - 用于从金属板材去鳞的浆体喷射设备 - Google Patents

Abstract

一种从被处理的金属板材16去鳞的方法和设备，采用由定位成接近金属板材表面的反向旋转的轮子对所驱动的去鳞介质104。

Description

用于从金属板材去鳞的浆体喷射设备

技术领域

本发明涉及一种用于从平板或连续形式的平面物质去除不期望的表面物质的处理。本发明特别涉及一种设备及方法，用于向穿过所述设备的金属板材的相对各面驱动去鳞介质，特别是液体/颗粒浆体，从而从被处理的金属板材的表面去鳞。

背景技术

被处理的金属板材是准备用于制作冷轧金属板以及用于加工一些产品的金属板材。这种类型的金属板材用于对如农业设备、汽车部件、钢集装箱及床框等的，要求全部范围钢板厚度的产品的加工中。

在金属板材被制造商用于加工前，通常用热轧处理制备。在热轧处理中，将碳钢加热到高于1500°F(815℃)的温度。将加热后的钢材传送通过连续对相对的滚筒，从而减小钢板的厚度。一旦热轧处理结束后，通过将经过处理的金属板材或者热轧后的钢通常采用在水、油或者聚合液体中淬火来降低温度，所有这些均为本领域所公知。然后，将被处理的金属板材进行盘绕以便于存放并运输到被处理金属板材的最终使用者手中，即，飞机制造商、汽车制造商或家电制造商等。

在对经热轧后的金属板材进行的冷却处理步骤中，由于金属板材与空气中的氧气及冷却步骤产生的湿气的相互作用，会导致在金属板材的表面上产生通常被称为鳞的铁氧化层。金属板材的冷却速率以及从热轧处理的总温度降幅会影响在冷却处理过程中形成于板材表面的鳞的数量及成分。

在多数情况下，在制造商能够使用金属板材前，必须对金属板材的表面进行处理，以提供适合于所要加工的产品的表面，从而可以对金属板材进行如喷涂或镀膜(coating)。在对金属板材表面进行镀膜之前，从经过热轧或热处理的金属板材的表面去除氧化物的最常用的方法是被称为“酸洗”(pickling)的处理。在这种去除氧化物的处理中，将经热轧处理后已经被降低到周围温度的金属板材展开，并拉过酸性浴槽，从而以化学方式从金属板材的表面去鳞。在通过酸浴去鳞后，清洗、烘干金属板材，并立即将其“上油”从而保护金属板材的表面，使其不会发生氧化或生锈。油提供了对空气的薄膜层屏障，从而阻止金属板材的裸露金属表面暴露在空气及湿气中。由于裸露的金属表面在暴露于空气和湿气中时，几乎立即开始发生氧化，因此在酸洗处理后立即对金属板材上油是极其重要的。

“酸洗”处理能够从经过处理的金属板材基本去除所有的氧化层或鳞。然而，“酸洗”处理存在一些缺点。例如，用于金属板材的酸浴中的酸性物质是腐蚀性的；其会对设备造成损害，对人们构成危害，并且是会对环境造成危害、对其进行存储和处理的具有特别限制的化学物质。此外，加工处理的酸浴阶段需要占用金属板材处理设施的相当大区域。

因此，在工业中需要一种用于对被处理的金属板材进行表面处理的改良的设备和方法，其能够通过从金属板材的表面去除氧化物或者鳞，而无需现有技术中的“酸洗”处理所需的加工地面空间，并无需使用如酸的有害化学物质。

发明内容

本发明通过提供一种用于去鳞的、更为简单的、且无需采用有害化学物品的处理，克服了用于从被处理的金属板材去鳞的现有设备及方法的有关缺点。本发明的设备接收先前被处理的“即热轧过的”金属板材，并执行本发明的方法从而从金属板材的表面全面去鳞。所述“金属板材”表示所有形式的金属板材，如板状或带状的碳钢或不锈钢材料。

本发明的设备可以采用能够基本上轧平或压平接收自成卷的所述段金属板材的轧平机。所述轧平机可以是拉伸轧平机或者滚筒轧平机，或者二者全部。

所述段金属板材从轧平机移动到所述设备的去鳞机。去鳞机包括多个离心叶轮对，这里称为轮子，其布置在一起且隔开在穿过去鳞机的所述段金属板材上方和下方。为所述旋转轮供给研磨剂去鳞介质，即液体和颗粒浆体。所述旋转轮向所述段金属板材的平坦表面高速驱动介质，并且在所述段金属板材穿过去鳞机时，所述浆体对金属板材冲击而从金属板材的表面去鳞。

根据发明人Voges的专利6,814,815，所述设备还可以选择性地包括清刷机或扫刷部。在大多数情况下，至少还具有一个用于接收来自去鳞机或者扫刷部的所述段金属板材的清洗装置。所述扫刷部旋转刷子并喷洒清水冲击金属板材的相对的表面，并协助去除来自去鳞机的研磨性处理的残留物质。刷子的旋转对金属板材相对表面的冲击还可以设置用于进一步调整金属板材表面的表面材质或表面纹理。

随后所述段金属板材穿过用来干燥或者以其它方式从金属板材去除残留液体的“干燥机”。

经过干燥的所述段金属板材然后可选地立即经过镀膜装置，该装置为干燥后的金属板材的表面施加油膜或者其他保护层，从而立刻防止表面的重新氧化，并为后续处理提供润滑，并且防止在板材卷中的两个金属表面的相互接触产生的伤害，所述板材卷是在所述段板材经过干燥和上油后移动到用于将所述段金属板材盘绕回去的再缠卷装置时产生的。然后，经过去鳞和上油的板材卷处于方便储存的状态直到需要用于后续处理。

本发明的设备所执行的全去鳞处理能够补充其他板材处理，例如，美国专利Voges No.6,814,815的处理能够受控地移除一部分鳞片，生成适于一些无需全部鳞片去除的产品的抑制腐蚀的表面，如一些镀锌操作。

所述去鳞设备及其方法提供了一种从被处理的金属去鳞的新方法，该方法与现有技术相比具有一些商业上的优势。例如与现有技术的酸洗处理相比，所述设备及其操作方法操作成本较低，同时无需有害物质，并不会在金属板材上残留有害的清洗残渣。无需为去除位于金属板材带边缘或者金属板材卷末端位置的更为稳定的氧化物而改变处理流水线的速度或者其他参数，在所述位置的空气暴露或者更长时间的升温会促进氧化。

可以用宽松的操作时限独立于金属板材处理流水线速度方式使用去磷设备，而不会发生通常一直与酸洗处理相关的流水线停止缺点、清洗缺点、或者金属板材的酸洗过度等相同的缺点。采用新的处理，可以将如碎片(slivers)和泡沫(seems)等的小表面污点去除。在酸洗处理中，松散的金属薄片(loose steelflap)通常保持在板材上，覆盖一定区域。在后续的轧平、镀膜或退火操作中薄片脱落，这对钢处理者带来更大的消费者义务。

本发明的设备及方法还可以用于单面的应用。

本发明的设备及其使用方法还可以用于控制被处理的金属板材的表面纹理(texture)。可以采用本发明的设备，控制表面纹理达到目标表面纹理。纹理是高附加产品中的关键参数。板材消费者通常会基于加工处理和材料的最终使用为所购买的板材指定严格范围的Ra和Rpc值。为了对重镀膜重量镀锌线提高介质之中的镀膜或锌粘附的重量控制，需要在150微英寸范围中的较高Ra值，例如为了提高拉伸或冲压处理中的润滑，或者在最终喷涂之后产生诱人的表面，需要具有高峰数的70微英寸的Ra值。

本设备还可以用于在金属板材带的相对表面获得不同的目标纹理。这用于以下实例，其中部件的内表面主要需要具有用于拉伸厚润滑剂膜和具有厚聚合物镀膜用于磨耗和抑制腐蚀，而部件的外表面需要提供诱人的光滑涂绘表面。这种技术已经在过去被用于豪华轿车中的主体面板，但是同样可以用于其他应用。调整板材表面纹理的能力重要，是因为粗糙的表面纹理一般会提高镀膜的粘附力，但是需要更多的镀膜。对于纹理的调整使所述设备的用户能够根据所需的粘附力或是镀膜量哪个更重要来调整表面纹理。

所述设备相对于酸洗处理所获得的金属板材的表面能够提供更为均匀的表面纹理，由酸洗处理获得的表面倾向于具有混合的表面状况，特别是在被称为微观粗糙度的纹理范围内。本发明的所述设备能够容易的进行调整，以有效地适于不同宽度的金属板材带。可以为较窄的材料减小浆体与金属板材的表面相接触的喷射区域的宽度，但是仍然可以基本采用所述设备的轮子的全部设计能量，从而使金属板材处理流水线以较快的速度处理较窄的材料。

在浆体中采用不锈钢颗粒可以改进金属板材腐蚀特性。据说这是由于在金属的表面上的自由铁离子减少，导致表面的钝化。

与干喷射金属板材相比，本发明的设备及方法提供了更为一致的性能，因为本设备中使用的浆体中的研磨性颗粒不会像干喷射中所使用的相同或等同的颗粒那样快退化。本设备中使用的浆体中的液体，降低了意外的非目标的研磨性颗粒之间的冲击引起的损坏，从而使研磨剂颗粒的使用寿命更长。相似的，液体会降低由于研磨性颗粒与设备部件间的磨损，从而使设备部件的使用寿命更长。同样与干喷射不同的是，本发明的设备不产生灰尘，从而提供了更为适宜的工作环境，降低了着火的危险，并在操作中产生较小的噪音。

与干喷射处理相比本发明的所述设备还能够提供更为清洁的板材带表面，干喷射处理会在金属板材表面残留一系列的残渣或者将残渣嵌入金属板材表面。这些干喷射残渣可以包括非常难于去除的金属污点。此外，在干喷射前位于金属板材上的表面污染物可能被嵌入金属板材的表面。而且，与干喷射不同，在进入的金属板材带上的湿点不会引起松散鳞片或者在板材带的表面上碎屑的结块问题，，这些问题会进一步引起板材带上的一系列缺陷。所结成的块可能会贴覆到金属板材带或者流水线中的处理滚筒上。

干喷射会升高板材带的局部温度从而引起板材带的扭曲和/或板材带的火花锈蚀的问题不会在本发明的设备中产生。

本发明的设备相对于干喷射能够采用大范围的去鳞介质，例如，较大范围的颗粒大小。本发明的设备还可以增加金属板材的处理选择。例如，可以以抗锈剂作为浆体中的液体来用浆体处理金属板材的表面。还可以将清洁剂加入浆体的液体中，从而为金属板材的表面去油或清洁，以用于由其他处理产生的有缺陷材料的再处理。

与其他浆体喷射装置相比，本发明的设备能够横跨金属板材的宽度更均匀地分配研磨剂。在优选实施例中，由所述设备的每个轮子驱动的浆体流覆盖金属板材的全部宽度。

本发明的设备还易于调节以适应不同宽度的金属板材。所述设备能够对大范围的金属板材宽度使用其全部能量。

所述设备与注气浆体喷射系统相比，在能量消耗方面更为有效。注气系统需要多个排放喷嘴以覆盖普通的工业板材带的宽度。对于本发明，在接触金属板材的独立流的浆体喷射形状的边缘位置以及独立形状的重叠位置或者其开始和结束的位置均不会出现不连续。

本发明的离心叶轮板材去鳞设备与其他浆体喷射设备相比还具有更少的部件。与可选的浆体喷射设备相比还降低了所述设备的多数单独部件的复杂性。此外，对具有相同的浆体总流量和的系统，与其他浆体喷射设备相比，在本发明的配置中与移动的研磨剂相接触的部件的相对表面区域小得多，从而导致更低的总体磨损。

附图说明

在下面本发明的具体说明和附图中，说明本发明的方法及设备的进一步的特征。

图1示出了根据本发明的对被处理的金属板材去鳞的设备及其工作方法的侧视示意图；

图2示出了图1所示的设备的俯视示意图；

图3示出了图1所示的设备的去鳞机的侧视图；

图4示出了从所述去鳞机的上游端观察的去鳞机的端视图；

图5示出了从所述去鳞机的下游端观察的去鳞机的端视图；

图6示出了如图4、5所示的去鳞机的一部分的示图；

图7示出了如图4、5所示的去鳞机的又一部分的示图。

具体实施方式

图1示出了本发明的设备的示意图，该设备用于执行本发明的从被处理的金属板材表面去鳞的方法。如将要说明的，金属板材沿顺流方向从左向右穿过如图1所示的设备。在图1中所示的设备的构成部件是本发明的优选实施例。需要理解的是，可以对所描述的优选实施例进行变化和修改，而不脱离本申请权利要求所规定的保护范围。

参考图1，将一卷经过先前处理的金属板材(如经热轧的金属板材)12定位于设备14附近，从而为该设备供给一段金属板材16。可以采用任何能够以可控方式选择性地将所述段金属板材16从板材卷12中展开的现有设备支撑金属板材卷12。可选的是，可以以独立板材的方式为设备供给金属板材。

将设备14的轧平机18定位于金属卷12附近，从而接收由滚筒展开的所述段金属板材16。所述轧平机18由多个具有间隙的滚筒22、24构成。尽管在图中仅示出了滚筒轧平机，但是本发明的设备及处理中还可以采用其它类型的轧平机。

从轧平机18，被处理的所述段金属板材16传送入本发明的去鳞机26。在图1、2中，去鳞单元对26由两对相匹配的离心叶轮系统构成的，其中一对安装用于处理板材的两个平面中的每一个平面，如图所示，沿金属板材16的移动的顺流方向相继排列。由于以相同的方式构造两个去鳞单元26，因此仅对一个去鳞单元26进行详细描述。去鳞单元的数量取决于所期望的设备的流水线速度，及保证鳞片的充分去除和后面的表面纹理调整。

图3示出了从图1、2中所示的设备中移除的去鳞机26的放大的水平侧视图。在图3中，所述段金属板材的移动的顺流方向是自左向右的。所述去鳞机26主要由中空箱28构成。如图3-5中所示，所述段金属板材16的一部分穿过去鳞机箱体28。在穿过所述去鳞机箱体28时所述段金属板材16显示为沿大致水平方向取向。需要理解的是，附图所示的金属板材16的水平方向并不是本发明的适当操作所必须的。金属板材可以取向为沿垂直方向或其他任何方向穿过去鳞设备。因此，如“顶部”和“底部”、“上方”和“下方”、“上部”和“下部”等的术语不应被解释为对设备取向的限制或者适于设备操作的所述段金属板材的取向的限制。

所述箱体的上游端壁32具有用于接收所述段金属板材16的宽度和厚度的狭窄的入口开口槽34。所述箱体的相反下游端壁36具有其尺寸能够接收所述段金属板材16的宽度和厚度的狭窄出口开口38。图4示出了入口开口34，图5示出了出口开口38。所述开口具有设计用于在处理板材时在箱体中保持浆体的密封装置。去鳞机箱体28还具有顶壁42，一串底壁面板44，及一对侧壁46、48，这些部件用于封住箱体的内部体积。为了清晰，箱体28的内部基本上是空的，除了用于在所述段金属板材从入口开口34经过箱体内部到达出口开口38时支持所述段金属板材16的几对相对的滚筒52、54。在许多情况下，会采用收缩支持装置协助板材的末端穿过机器。箱体28的底部设置有具有通向箱体内部的排放开口的排放槽56。所述排放槽56可以用于从所述段金属板材16去除的材料的流出及来自箱体28内部的使用过的浆体的收集。

一对受驱动的离心叶轮68被安装于设置在箱体顶壁42上的带衬(lined)的外壳(casing)、护罩或者防护罩58、62中。护罩58、62具有能够通过箱体顶壁42的开口与箱体内部相通的中空内部。

如图3-5所示，浆体叶轮外壳护罩58、62并不是并排设置的，而是错开布置地设置于箱体42的顶壁上。这种设置是为了保证从一个叶轮排放的浆体不会与一对中的另一个叶轮排放的浆体相干扰。在所述对护罩58、62上安装一对电动机64。每个电动机具有延伸穿过与其相连的护罩58、62的侧壁并进入护罩内部的输出轴66。去鳞轮及与其相连的护罩的构造及操作与下述美国专利中公开的浆体排放头相似，发明人为MacMillan的No.4,449,331、No.4,907,379和No.4,723,379；发明人为Carpenter等的No.4,561,220；发明人为McDade的No.4,751,798；以及发明人为Lehane的No.5,637,029，上述专利均在本申请中以引用方式并入这里。

以每分钟280英尺的速度范围从叶轮排放浆体。可以在第一去鳞单元中采用水浆体和#20的适用金属丝切丸，以优化对热轧后的碳钢带的去鳞处理。在第二去鳞单元中采用一系列较软的不锈钢丸来调整所产生的表面纹理。已证实采用#30和#10丸的混合物能够达到满意效果。若被处理的板材在处理后不会被上油，则可以在所述液体中加入如由Oakite Products Inc.持有的“Oakite”商标下销售的阻蚀剂。具体产品的选择要基于正被处理板材的后续用途及所需的保护等级。

如果引入的材料的表面有油，可以在浆体的水中加入商用碱或其他清洁或者去油剂，而不会改变浆体冲击处理的效率。本领域技术人员可以选择采用其它研磨剂介质。要混合入浆体混合物中的研磨剂材料的平均尺寸、尺寸分布、形状及材质，是基于正被处理的板材的材料及所期望的表面结果/状况而确定的。

电动机轴66的转动带动与轴相连的去鳞轮68的转动。尽管采用电动机62作为去鳞轮68的优选驱动源，但可以采用其他旋转去鳞轮68的手段。

在去鳞机箱体28的底壁面板44上设有第二对离心浆体叶轮88。所述单元对的基本功能和尺寸与顶壁上的离心叶轮相同。

沿倾斜于所述段金属板材16穿过去鳞机箱体28的方向，在去鳞机箱体28上安装第一对叶轮68和第二对叶轮88的轴及其组件。第二对电动机84的轴98、102同样倾斜于所述段金属板材16穿过去鳞机单元28的平面。这种角度的选择是为了保证稳定的浆体流，并减小反弹的颗粒与还未撞击到板材表面的颗粒之间的相互干扰，以及改善研磨剂的冲刷作用，提高材料去除的效率，并减小趋向于使需要在后续冲击中去除的材料嵌入板材中的力。

按照与之前引用过的发明人Lehane的专利中所述的相同方式，或者其他等同方式，去鳞介质104的供给与护罩58、62中的每一个在去鳞轮68、84的中央部分沟通。在本发明优选实施例中的去鳞介质是精细钢颗粒和水的浆体。图3中示意性地示出了去鳞介质104的供给，以表示为去鳞机箱体28的内部供给不同类型的研磨剂浆体去除介质的各种已知方法。

上部那对去鳞轮68驱动去鳞介质105向下朝穿过去鳞单元28的所述段金属板材16移动。采用前面引用专利的设计为浆体的固体和液体成分有效地瞄准板材上的相同区域，被驱动的去鳞介质105冲击所述段金属板材16的上表面106，并从上表面去鳞。在优选实施例中，任意一对去鳞轮中的每一个轮子是按照相反方向转动的。例如，在所述段金属板材16沿顺游方向移动时，若位于金属板材上表面106左侧的去鳞轮68按逆时针旋转，则在金属板材上表面106的右侧的去鳞轮68按顺时针方向旋转。这样会使每一个去鳞轮68驱动去鳞介质105，使其与所述段金属板材16的上表面106相接触，其中由每一个去鳞轮68驱动的去鳞介质105的接触面延伸到全部横向并稍微超出所述段金属板材16的宽度。允许喷射稍微超过板材的边缘是为了保障最为均匀的覆盖。这表示为显示在图6、7中的去鳞介质105与所述段金属板材16的上表面的两个几乎是矩形的撞击区域112、114。由于由去鳞轮所驱动的浆体运动方向相对于板材宽度方向随沿去鳞轮直径的浆体的排放位置而发生改变，因此对于离去鳞轮最远的浆体的冲击位置，会产生一些方向性的相应纹理。在本发明的优选实施例中，这是通过采用一对沿相反方向旋转的轮子抵偿的，使得板材的每一部分首先经过第一轮子的浆体喷射，随后第一次喷射的浆体产生的所有方向性效果被从第二轮子所喷射的第二喷射浆体的冲击所补偿，第二次浆体喷射具有与第一次浆体喷射相反平衡的跨板材速度分量。

上部那对去鳞轮68的轴向交错位置还轴向地在金属板材的上表面106上隔开两个冲击区域112、114。这样能够让去鳞介质105冲击金属板材的全部宽度，而不会产生自每一个去鳞轮68推进来的介质105之间的干扰接触。此外，可以调整去鳞轮对68和84的定位，使其远离或者接近穿过去鳞机的金属板材的上表面106。这能够提供对于不同宽度的金属板材的第二调整。通过移动电动机64和轮68使其远离金属板材的上表面，则与金属板材的上表面106的冲击区域112、114的宽度会增加。通过将电动机64和及其轮68向金属板材的上表面106移动，与金属板材的上表面106的冲击区域112、114的宽度会减小。这种对电动机64及其去鳞轮68的位置的可调整使所述设备适用于为不同宽度的金属板材去鳞。对金属板材表面的浆体冲击区域进行宽度调整的另一种方法是，移动入口喷嘴104相对于叶轮外壳/护罩的角度。在上面引用过的专利中描述了这种方式。第三种选择是，围绕垂直于叶轮旋转轴的轴116相对于板材的移动方向旋转叶轮对，使得来自每个轮子的浆体椭圆形冲击区域尽管保持同样的长度，但是不会与板材的移动方向成直角或横穿板材的移动方向。所述靠近或远离板材的移动还会改变浆体流的冲击能量。

此外，去鳞轮68的轴78、82的倾斜取向还引起去鳞介质105的冲击相对于金属板材16的表面成一定角度。去鳞介质105的冲击与金属板材16的表面所成的角度的选择用于使去鳞效率最优化的。已经证明的是15°的角度是令人满意的。

此外，调整去鳞介质104的特性可以用于调整穿过去鳞装置的所述段金属板材的表面纹理。例如，调整去鳞介质104的浆体中的颗粒的大小的组合、颗粒的形状或者颗粒的材质，能够在金属板材上产生不同的期望的表面纹理。

如图3、7所示，下部那对去鳞轮88按照与上部那对去鳞轮68相同的方式引导去鳞浆体105冲击金属板材16的下表面108。在这种构造中，对所述段金属板材16的下表面108的去鳞介质的冲击区域105与对于金属板材上表面的冲击区域112、114直接相对。这样使板材所承受的来自上部和下部的浆体流的负载平衡，从而提高线张力的稳定。因此，下部去鳞轮88与上部去鳞轮68的工作方式相同，对穿过去鳞机26的金属板材16的下表面108去鳞。

在图1、2所示的设备流水线的实施例中，沿金属板材16穿过流水线的路径顺序布置两个喷射单元26。在离开两个喷射单元26后，金属板材16将被进一步处理。

临近喷射单元26设置清刷机(brusher)122，用于从接收来自去鳞机的所述段金属板材16。所述清刷机122可以是发明人Voges的No.6,814,815的美国专利中所公开的类型，在此通过引用并入该专利。清刷机122由多个跨金属板材16宽度布置的旋转刷构成。在金属板材穿过清刷机122时，包含在清刷机122中的旋转刷与所述段金属板材16的相对的上表面106和下表面108相接触，并产生一般具有较低粗糙度和具有一定方向性的经过喷射和刷理的独特表面。旋转刷与在清刷机122中喷洒的水共同作用来处理金属板材的相对表面，从而调整或改变由喷射单元26产生的表面纹理。

临近清刷机122设置干燥机124，用于接收来自清刷机的所述段金属板材16，或者在未安装或未检测到清刷单元的情况下直接接收来自浆体喷射装置的所述段金属板材。在金属板材穿过干燥机时，干燥机124干燥所述段金属板材16的表面液体。所述液体残留自清刷程序。

缠卷机126接收来自干燥机124的所述段金属板材16，并将所述段金属板材缠绕成卷以用于金属板材的运输或存储。

在可选的流水线布置/实施例中，由所述设备处理过的所述段金属板材可以进一步由应用于金属板材表面的镀膜进行处理，例如镀锌镀膜或涂料镀膜。

同样可以使所述段金属板材第二次穿过如图1、2的流水线装置，从而被进一步处理。

还应当理解的是可采用不同的装置处理所述段金属板材的相对表面，例如通过为穿过所述装置的所述段金属板材的上部和下部提供不同的去鳞介质。

可以将所述装置的去鳞机布置位于流水线中的不同位置，而不按照图1、2中所示的方式。例如，可以将去鳞机布置在清刷机之后。

上文所述的去磷机装置14提供了一种实质上从被处理的金属板材(即，之前经过热轧或其他处理)去除所有鳞的手段，与现有的主要通过酸洗的去鳞技术相比，其需要较小的加工地面空间和较少的费用。

总结本发明的基本程序，首先将所述段金属板材展平，从而使所述段金属板材的表面基本平坦。

随后通过至少一个离心泵和通常为水和颗粒浆体的浆体循环系统，使所述段金属板材的相对的上下表面经过浆体喷射，从而为所述段金属板材去鳞。向金属板材的表面驱动浆体，从而为所述段金属板材的相对的上下表面去鳞。

然后将残留在所述段金属板材的水从上下表面干燥。然后，可以选择性地将经过去鳞的金属板材上油，然后再将其盘绕成卷以用于金属板材的存储或运输。

本发明的方法的另外特征包括，在去鳞处理后清刷相对的上下表面。所述清刷对所述段金属板材的相对的上下表面进行第二处理，并通过调整产生自去鳞处理的表面纹理以优化表面状况，并提供从同样设备产生两个产品族的可选方式。

本发明的处理还具有完全环境友好的优点，即无需现有的酸洗处理技术所需的危险化学物质。同样地，与酸洗处理典型所需的500英尺的地面空间相比，本发明的装置和方法仅需要约100英尺的流水线地面空间。

尽管在本文中通过描述本发明优选实施方式以说明本发明的方法及装置，应当认为可以对本发明的基本构思做出修改和变化，而不会脱离权利要求所保护的范围。

Claims (29)

1.一种用于从金属板材去鳞的设备，所述设备包括：

去鳞机，其接收各段金属板材，并在所述段金属板材沿第一方向移动穿过所述去鳞机时从所述段金属板材的至少一个表面去鳞；

去鳞介质的供给机构，其与所述去鳞机相连通并向所述去鳞机供应去鳞介质，所述去鳞介质包括基于液体及硬粒的颗粒浆体；

在所述去鳞机上的一对轮子，将所述轮子定位于穿过所述去鳞机的所述段金属板材的至少一个表面附近，所述一对轮子的第一轮和第二轮分别具有第一和第二旋转轴，将所述第一轮和第二轮定位在所述去鳞机上以便从所述去鳞介质的供给机构接收去鳞介质；以及，

操作性地连接到所述第一和第二轮的至少一个动力源，以便旋转所述第一和第二轮，从而所述第一轮的旋转引起由所述第一轮接收的去鳞介质被从所述第一轮向横跨穿过所述去鳞机的所述段金属板材的所述至少一个表面驱动，以及所述第二轮的旋转引起由所述第二轮接收的去鳞介质被从所述第二轮向横跨穿过所述去鳞机的所述段金属板材的所述至少一个表面驱动；

其中，所述第一轮沿第一旋转方向旋转并且所述第二轮沿第二旋转方向旋转，所述第一旋转方向与所述第二旋转方向相反；

其中，所述第二轮沿所述第一方向与所述第一轮隔开足够距离以使得从所述第二轮驱动的去鳞介质基本不会与所述第一轮驱动的去鳞介质相干扰；并且

其中，所述第一轮和第二轮被定位于限定所述段金属板材宽度的相对侧面边缘的附近，且所述段金属板材对中于所述第一轮和所述第二轮之间；以及

其中，实质上所有的鳞从所述金属板材的所述至少一个表面去除。

2.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括：

将所述第一轮以可调节的方式定位在所述去鳞机上，用于朝向或远离穿过所述去鳞机的所述段金属板材运动；以及，

将所述第二轮以可调节的方式定位在所述去鳞机上，用于朝向或远离穿过所述去鳞机的所述段金属板材运动。

3.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括： 

所述第一轮和第二轮离所述段金属板材的距离相等。

4.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括：

所述去鳞机作为金属板材处理流水线的一部分，所述流水线包括用于接收来自所述去鳞机的所述段金属板材的清刷机。

5.根据权利要求4所述的设备，其进一步包括：

所述去鳞机作为金属板材处理流水线的一部分，所述流水线还包括用于接收来自所述清刷机的所述段金属板材的干燥机。

6.根据权利要求4所述的设备，其进一步包括：

所述去鳞机被设置于所述段金属板材的一个表面附近，所述清刷机被设置于所述段金属板材的相反面附近。

7.一种用于从一段金属板材去鳞的方法，其包括：

将具有第一旋转轴的第一轮定位于所述段金属板材的第一表面附近；

将具有第二旋转轴的第二轮定位于所述段金属板材的第一表面附近；

向所述第一轮和第二轮供给包括液体及硬粒颗粒的浆体作为去鳞介质；

围绕所述第一旋转轴旋转所述第一轮，从而使供应给所述第一轮的去鳞介质通过第一轮的旋转向延伸跨过所述段金属板材的第一表面的第一区域驱动；以及

围绕所述第二旋转轴旋转所述第二轮，从而使供应给所述第二轮的去鳞介质通过第二轮的旋转向延伸跨过所述段金属板材的第一表面的第二区域驱动；

按相反的方向旋转所述第一轮和第二轮；

相对于所述段金属板材定位所述第一和第二轮，其中将所述第一区域沿金属板材的长度与所述第二区域隔开；

沿限定所述段金属板材宽度的相对侧面边缘的附近定位所述第一轮和第二轮，且所述段金属板材对中于所述第一轮与所述第二轮之间；以及

其中，实质上所有的鳞从所述段金属板材的第一表面去除。

8.根据权利要求7所述的方法，其进一步包括：

沿轴向方向移动所述段金属板材使其通过由所述第一轮和第二轮驱动的所述去鳞介质，从而为所述段金属板材去鳞并清洁。

9.根据权利要求7所述的方法，其进一步包括： 

以可调节的方式将所述第一轮和第二轮定位成远离或者靠近所述段金属板材，从而调节所述段金属板材的表面光洁度。

10.根据权利要求7所述的方法，其进一步包括：

将所述第一轮和第二轮与金属板材清刷装置相结合，并且采用所述清刷装置对所述段金属板材完全去鳞并调节所述段金属板材的表面纹理。

11.根据权利要求7所述的方法，其进一步包括：

将所述第一轮和第二轮与金属板材清刷装置相结合，并且通过在所述第一轮和第二轮中使用不同浆体以及采用所述清刷装置，从而对所述段金属板材完全去鳞并调节所述段金属板材的表面纹理。

12.根据权利要求7所述的方法，其进一步包括：

将所述第一轮和第二轮与金属板材清刷装置相结合，通过选择性地采用所述第一轮和第二轮和所述清刷装置的不同组合来选择性地从所述段金属板材去除鳞片层并调节所述段金属板材的表面纹理。

13.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括：

采用所述清刷装置仅清刷所述段金属板材的一个面，并采用所述第一轮和第二轮仅向所述段金属板材的所述一个面的相反面驱动浆体。

14.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括：

采用所述清刷装置清刷所述段金属板材的相反两面，并采用所述第一轮和第二轮仅向所述段金属板材的一个面驱动浆体。

15.根据权利要求7所述的方法，其进一步包括：

反转穿过所述设备的所述段金属板材的运动方向，从而提供在所述段金属板材上的表面光洁度范围。

16.根据权利要求7所述的方法，其进一步包括：

将所述第一和第二轮与金属板材清刷装置和至少一个金属板材轧平机相结合。

17.根据权利要求7所述的方法，其进一步包括：

调整所述第一轮和第二轮的旋转，从而改变所述段金属板材的表面粗糙度。

18.根据权利要求7所述的方法，其进一步包括： 

将在所述段金属板材的一个面上的第一轮和第二轮与在所述段金属板材的相反面上的第三轮和第四轮相结合，从而在所述段金属板材的所述一个面上产生粗糙表面，并在所述段金属板材的所述相反面上产生平滑的表面。

19.根据权利要求7所述的方法，其进一步包括：

将所述第一轮和第二轮与旋转刷子相结合，并通过使用所述刷子减小表面粗糙度并选择性地从所述段金属板去除鳞片层。

20.一种用于从金属板材去鳞的设备，其包括：

用于接收一段金属板材的去鳞机，所述金属板材具有横向于金属板材长度的宽度，所述去鳞机在所述段金属板材穿过所述去鳞机时，可以操作用于横跨所述段金属板材的全部宽度从所述段金属板材的顶部表面和底部表面去鳞；

去鳞液体浆体供给机构，其与所述去鳞机相连通并向所述去鳞机供应液体浆体，并且将供应给所述去鳞机的液体浆体收回和循环；

具有旋转轴的第一旋转叶轮，将所述第一旋转叶轮设置于所述去鳞机上从而接收由所述液体浆体供给机构提供的浆体，并且在所述段金属板材穿过去鳞机时，离心地向所述段金属板材的顶部表面中的、跨越金属板材的宽度的冲击区域驱动浆体；

具有与第一旋转叶轮的旋转轴不同的旋转轴的第二旋转叶轮，将所述第二旋转叶轮设置于所述去鳞机上从而接收由所述液体浆体供给机构提供的浆体，并且在所述段金属板材穿过去鳞机时，离心地向所述段金属板材的顶部表面中的、跨越金属板材的宽度的冲击区域驱动浆体；

具有旋转轴的第三旋转叶轮，将所述第三旋转叶轮设置于所述去鳞机上从而接收由所述液体浆体供给机构提供的浆体，并且在所述段金属板材穿过去鳞机时，离心地向所述段金属板材的底部表面中的、跨越金属板材的宽度的冲击区域驱动浆体；

具有与第三旋转叶轮的旋转轴不同的旋转轴的第四旋转叶轮，将所述第四旋转叶轮设置于所述去鳞机上从而接收由所述液体浆体供给机构提供的浆体，并且在所述段金属板材穿过去鳞机时，离心地向所述段金属板材的底部表面中的、跨越金属板材的宽度的冲击区域驱动浆体；

其中，所述第一旋转叶轮和第二旋转叶轮定位为横跨所述段金属板材顶部 表面的宽度的对称镜像，从而横跨金属板材的宽度以被驱动的浆体的对称镜像形状，离心地将所述浆体向所述段金属板材的所述顶部表面驱动；

其中，所述第三旋转叶轮和第四旋转叶轮定位为横跨所述段金属板材底部表面的宽度的对称镜像，从而横跨金属板材的宽度以被驱动的浆体的对称镜像形状，离心地将所述浆体向所述段金属板材的所述底部表面驱动；

其中，所述第二旋转叶轮沿金属板材的长度方向与所述第一旋转叶轮隔开足够距离以使得从所述第二旋转叶轮驱动的去鳞介质基本不会与所述第一旋转叶轮驱动的去鳞介质相干扰；

其中，所述第一旋转叶轮和第二旋转叶轮被定位于限定所述段金属板材宽度的相对侧面边缘的附近，且所述段金属板材对中于所述第一旋转叶轮和所述第二旋转叶轮之间；

其中，所述第三旋转叶轮沿金属板材的长度方向与所述第四旋转叶轮隔开足够距离以使得从所述第三旋转叶轮驱动的去鳞介质基本不会与所述第四旋转叶轮驱动的去鳞介质相干扰；

其中，所述第三旋转叶轮和第四旋转叶轮被定位于限定所述段金属板材宽度的相对侧面边缘的附近，且所述段金属板材对中于所述第三旋转叶轮和所述第四旋转叶轮之间；以及

其中，实质上所有的鳞从所述金属板材的所述顶部表面和底部表面去除。

21.根据权利要求20所述的设备，其进一步包括：

至少所述第一、第二、第三和第四旋转叶轮中的一个可向靠近或远离所述段金属板材的相应表面移动，从而调整冲击强度及冲击区域。

22.根据权利要求20所述的设备，其进一步包括：

所述去鳞机作为金属板材处理流水线的一部分，该流水线包括用于进一步从所述段金属板材去鳞，从所述段金属板材去除浆体碎屑并调整所述段金属板材的表面纹理的清刷装置。

23.根据权利要求20所述的设备，其进一步包括：

所述去鳞机作为金属板材处理流水线的一部分，该流水线包括金属板材轧制装置及金属板材镀膜装置。

24.根据权利要求20所述的设备，其进一步包括： 

所述第一和第二对旋转叶轮被设置在所述段金属板材的相反两面上，并在所述段金属板材的对齐的相反表面上产生浆体冲击区域，从而最小化所述段金属板材的偏转。

25.一种用于浆体轰击金属的方法，包括：

将具有第一旋转轴的第一叶轮定位于金属物体的第一表面附近；

将具有第二旋转轴的第二叶轮定位于金属物体的第一表面附近，所述第二旋转轴不同于所述第一旋转轴；

为所述第一叶轮和第二叶轮供给浆体；以及

围绕各自的所述第一和第二旋转轴旋转所述第一和第二叶轮，由此通过旋转第一和第二叶轮将供给到第一和第二叶轮的浆体分别向所述金属物体的第一表面的第一区域和第二区域驱动；

将具有第三旋转轴的第三叶轮定位于与所述金属物体所述第一表面相反的所述金属物体第二表面附近；

将具有第四旋转轴的第四叶轮定位于所述金属物体的所述第二表面附近，所述第四旋转轴不同于所述第三旋转轴；

为所述第三叶轮和第四叶轮供给所述浆体；

围绕各自的所述第三和第四旋转轴旋转所述第三叶轮和第四叶轮，由此通过旋转第三叶轮和第四叶轮将供给到第三叶轮和第四叶轮的浆体分别向所述金属物体第二表面的第三区域和第四区域驱动；

其中，所述第一叶轮和第二叶轮定位为使得第一区域和第二区域成为横跨所述金属物体的宽度的对称镜像，且所述第三叶轮和第四叶轮定位为使得第三区域和第四区域成为横跨所述金属物体的宽度的对称镜像；

其中，所述第二叶轮沿所述金属物体的第一表面的长度方向与所述第一叶轮隔开足够距离以使得从所述第二叶轮驱动的去鳞介质基本不会与所述第一叶轮驱动的去鳞介质相干扰；

其中，所述第一叶轮和第二叶轮被定位于限定所述金属物体宽度的相对侧面边缘的附近，且所述金属物体对中于所述第一叶轮和所述第二叶轮之间；

其中，所述第三叶轮沿所述金属物体的长度方向与所述第四叶轮隔开足够距离以使得从所述第三叶轮驱动的去鳞介质基本不会与所述第四叶轮驱动的 去鳞介质相干扰；

其中，所述第三叶轮和第四叶轮被定位于限定所述金属物体宽度的相对侧面边缘的附近，且所述金属物体对中于所述第三叶轮和所述第四叶轮之间；以及

其中，实质上全部的鳞从所述金属物体的所述第一表面和第二表面去除。

26.根据权利要求25所述的方法，其进一步包括：

调整所述第一叶轮和第二叶轮的旋转，从而改变所述金属物体的第一表面的表面粗糙度。

27.根据权利要求25所述的方法，其进一步包括：

通过向所述第一表面驱动的浆体在所述金属物体的第一表面上产生粗糙的表面，并通过向所述第二表面驱动的浆体在所述金属物体的第二表面上产生平滑的表面。

28.根据权利要求25所述的方法，其进一步包括：

将第一叶轮和第二叶轮与旋转刷子相结合，采用所述刷子减小表面的粗糙度以及选择性地从金属物体去除鳞片层。

29.根据权利要求25所述的方法，其进一步包括：

将清刷机定位于所述金属物体的与所述第一表面相反的第二表面附近；以及，

通过清刷机清刷所述金属物体的所述第二表面。 

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