CN111286744A

CN111286744A - 一种难酸洗合金板摆动喷淋酸洗工艺及机组

Info

Publication number: CN111286744A
Application number: CN202010231241.2A
Authority: CN
Inventors: 沈继刚; 余海; 林霞; 李轲; 杨春媚
Original assignee: CISDI Engineering Co Ltd
Current assignee: CISDI Engineering Co Ltd
Priority date: 2020-03-27
Filing date: 2020-03-27
Publication date: 2020-06-16

Abstract

本发明公开了一种难酸洗合金板摆动喷淋酸洗工艺及机组，属于酸洗处理技术领域，本工艺是将合金板依次经上料、抛光、酸洗、漂洗、吹扫、烘干及下料后成垛，而在酸洗段采用单段混酸酸洗，并对其内的合金板作循环式周期性摆动直至酸洗钝化完成为止。相比于传统的槽式酸洗生产技术，摆动喷淋酸洗技术不仅解决了其污染环境、现场操作环境差的问题，还在酸洗产量、生产效率以及生产成本等方面进行了大幅地改善；而相比于目前主流配置的连续通过式喷淋酸洗技术，摆动喷淋酸洗机组除了继承其酸洗质量好、生产效率高和生产成本低的优点之外，还对酸洗钝化段长度进行了有效缩减，节约了工程设备投资。

Description

一种难酸洗合金板摆动喷淋酸洗工艺及机组

技术领域

本发明属于难酸洗的不锈钢、高温合金、镍基耐蚀合金以及有色合金板材的表面酸洗处理技术领域，具体涉及一种难酸洗合金板摆动喷淋酸洗工艺及机组。

背景技术

不锈钢以及某些有色合金板材在热轧、热处理后会在其表面形成成分、结构复杂的氧化层，该氧化层的存在严重影响了产品的表面质量和耐蚀性能，必须进行酸洗钝化处理，去除氧化层，在其表面形成银亮有光、以铬、钛等为主的氧化膜，以此来达到钝化防腐目的。

对难酸洗处理的不锈钢、高温合金、镍基耐蚀合金以及钛、钼等有色合金板材的酸洗钝化处理方式，通常有传统槽式和目前流行的连续通过式两种酸洗方式。

传统的槽式酸洗，是将合金板材放在酸液槽中浸泡，生产效率较低，而且酸洗质量不好控制，极易造成过酸洗，另外酸洗介质易挥发，现场操作环境差，但该种形式设备结构简单，设备投资较少。

目前主流配置的两段式连续喷淋酸洗技术方式，两组喷头同时对合金板材进行喷淋式酸洗，酸液与板材表面充分接触，酸液利用率高，酸液消耗少，生产运营成本相对较低；而且机组的酸洗速度、温度等参数可以在线进行调整，可有效避免过酸洗、欠酸洗现象，大大地提高生产效率；另外，虽然喷淋酸洗更易产生酸雾，但整条酸洗生产线设备连续密闭，且配有酸雾抽风净化系统，可有有效确保现场操作环境得环保友好。该种有卧式和立式两组型式，其中卧式酸洗的典型工艺流程为：合金板材原料→上料→抛丸→预清洗→第一段酸洗→1#中间清洗→第二段酸洗→2#中间清洗→清洗→烘干→合金板材成品下料；立式酸洗的典型工艺流程为：合金板材原料→上料→入口翻板(87°)→抛丸→预清洗→第一段酸洗→1#中间清洗→第二段酸洗→清洗→烘干→检查修磨→出口翻板(0°)→合金板材成品下料。以上两种型式的酸洗，板材都采用通过方式进行酸洗，为保证酸洗质量，酸洗段较长，设备投资较高，机组产能较大。

而近年来的不锈钢、高温合金、镍基耐蚀合金、钛、钼类有色合金的板材产品，市场总需求量并不大，而且品种分类多，规格杂，批量小。如果按目前市场上运行的通过式喷淋式酸洗机组进行组织生产，大部分生产线生产都将不太饱满，现实中的各条产线也常出现的阶段性停机状况。

发明内容

鉴于以上所述问题，本发明的目的在于提供一种难酸洗合金板摆动喷淋酸洗工艺及机组，能充分有效利用机组能力，较大幅度地缩短其酸洗工艺段长度，通过摆动酸洗方式来保证酸洗时间，从而保证酸洗质量，减少设备投资，但也能满足生产线年产能的要求。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

本发明提供的一种难酸洗合金板摆动喷淋酸洗工艺，包括：将合金板依次经上料、抛光、酸洗、漂洗、吹扫、烘干及下料后成垛，其特征在于，在酸洗段采用单段混酸酸洗，并对其内的合金板作循环式周期性摆动直至酸洗钝化完成为止。

优选的，一次的周期性摆动为：控制酸洗段的传动辊道依次向前转动5/4转、向后转动3/4转、向前转动1/4转、向后转动3/4转。

优选的，控制所述传动辊道的摆动速度为2～6m/min。

优选的，采用混酸为HF和HNO₃，且控制HF和HNO₃的浓度比为3:5～2:11，温度为40℃～50℃。

本发明还提供一种难酸洗合金板摆动喷淋酸洗机组，包括上料吸盘装置、上料辊道、抛丸机、过渡辊道、酸洗段、漂洗段、烘干机、下料辊道、下料吸盘装置、漂洗循环系统以及酸洗循环系统，用于实现上述的酸洗工艺，所述抛丸机、酸洗段、漂洗段均为卧式结构，所述酸洗段采用单段混酸酸洗，其内设置的传动辊道在酸洗合金板时采用循环式周期性正反转。

进一步，所述酸洗段内的传动辊道摆动合金板的块数为至少一张，且酸洗段长度L大于合金板长度l_max,合金板长度l，传送辊道直径D,则摆动的合金板块数n＝Round((L-150-5/4πD)/(l+500)，0)，其中L、l_max、l和D的单位为mm。

进一步，所述漂洗循环系统和酸洗循环系统均设置为至少两套独立结构，且每套酸洗循环系统根据不同品种的酸洗合金板配置不同的酸液浓度和温度。

进一步，所述酸洗段和漂洗段均配置有酸雾抽风净化系统。

进一步，所述漂洗段出口处设置有风幕吹扫装置。

本发明还提供一种替代的难酸洗合金板摆动喷淋酸洗机组，即所述抛丸机、酸洗段、漂洗段均采用立式结构来替代卧式结构，该摆动酸洗机组还包括在抛丸机前设置的入口翻板机以及在烘干机后依次设置的检修修磨段和出口翻板机，且出口翻板机还替代下料辊道。

本发明的优点在于：

1、本发明相比于传统的槽式酸洗生产技术，可有效克服其存在现场操作环境差、酸洗产量欠佳、生产效率低以及生产成本高等各种缺点。

2、本发明相比于目前主流配置的两段连续通过式喷淋酸洗技术，仅设置了一段混酸酸洗段就可有效保证酸洗效果，有效地缩短酸洗段长度，减少设备投资。

综上所述，本发明摆动喷淋酸洗技术有效克服上述两种型式酸洗的缺点，但同时又保留以上两种各自的优点，在对机组产能要求不高的前提下，该技术具有较高的推广应用价值。同时，本工艺适合不锈钢、高温合金、镍基耐蚀合金、钛、钼类有色合金的板状类产品的酸洗，因为该类品种市场需求总量不大，而且品种分类多，规格杂，避免采用通过式喷淋式酸洗机组进行组织生产，大部分生产线都将不饱满，阶段性停机的现象。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为本发明的传动辊道摆动策略图；

图2为本发明的卧式酸洗机组立面布置图；

图3为图2的平面布置图；

图4为图2中酸洗段或漂洗段剖视图；

图5为本发明的立式酸洗机组立面布置图；

图6为图5的平面布置图；

图7为图5中酸洗段或漂洗段剖视图；

附图标记：上料吸盘装置1、上料辊道2、抛丸机3、过渡辊道4、酸洗段5、漂洗段6、烘干机7、下料辊道8、下料吸盘装置9、漂洗循环系统10、酸洗循环系统11、酸雾抽风净化系统12、入口翻板机13、检修修磨段14、出口翻板机15；传动辊道51、布酸管52。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本实施例提供的难酸洗合金板摆动喷淋酸洗工艺，是这样实现的：对于需要进行酸洗的合金板，上料后首先进入抛丸机进行抛丸处理，以去除合金板表面的氧化层和疏松残留的氧层结构层，然后通过辊道运入封闭的喷淋酸洗段进行摆动式混酸酸洗及钝化处理，喷淋酸洗完毕后再进入漂洗段进行通过式水洗，最后经压缩空气吹扫、热风烘干后通过吸盘下料成垛。其工艺路线为：原料合金板→抛丸→混酸酸洗→漂洗水漂洗→压缩空气吹扫→热风烘干→合金酸洗成品板。该种酸洗工艺适用于各种难酸洗处理的不锈钢、高温合金、镍基耐蚀合金以及钛、钼等有色合金板产品的酸洗。

具体的，本摆动喷淋酸洗机组有卧式和立式两种方式。

如图2-4所示，卧式机组的主要设备组成有：上料吸盘装置1、上料辊道2、卧式的抛丸机3、过渡辊道4、卧式的酸洗段5、卧式的漂洗段6、烘干机7、下料辊道8、下料吸盘装置9、漂洗循环系统10以及酸洗循环系统11。这样，原料合金板通过上料吸盘装置1逐张上料到上料辊道2上，然后送往卧式的抛丸机3进行上下表面抛丸，抛后合金板通过抛丸后辊道送往卧式的酸洗段5进行摆动喷淋酸洗，酸洗完成后，结束摆动合金板送往卧式的漂洗段6进行通过式漂洗，漂洗后的合金板在烘干装置7烘干后送往下料辊道8，最后通过下料吸盘装置9进行下料堆存。

如图5-7所示，立式机组的主要设备组成有：上料吸盘装置1、上料辊道2、立式的抛丸机3、过渡辊道4、立式的酸洗段5、立式的漂洗段6、烘干机7、下料吸盘装置9、漂洗循环系统10、酸洗循环系统11、入口翻板机13、检修修磨段14和出口翻板机15。这样，原料合金板通过上料吸盘装置1逐张上料到上料辊道2上，然后通过入口翻板机13将其翻板至近似90°后再送往立式的抛丸机4进行上下表面抛丸，抛后合金板通过抛丸后辊道送往立式的酸洗段5进行摆动喷淋酸洗，酸洗完成后，结束摆动合金板送往立式的漂洗段6进行通过式漂洗，漂洗后的合金板在烘干装置7烘干后送往检修修磨段14，最后通过出口翻板机15翻回水平状态后通过下料吸盘装置9进行下料堆存。

其中，抛丸方法都采用目前应用最广泛的机械除磷方法，其原理是利用喷出细小的颗粒状钢丸撞击板材表面，以去除表面的部分氧化层和疏松残留的氧层结构层。

酸洗工艺采用单段混酸(HNO₃+HF)酸洗，机型采用密闭、喷淋酸洗的方式。相比目前市场主流配置的两段式喷淋酸洗段，摆动式酸洗段长度可缩短至原始长度的40％。同时，合金板在卧式酸洗段采用热复合耐酸花辊进行输送，密闭酸槽内设有若干组上、下设置的布酸管52；而在立式酸洗段采用底部导辊传送方式进行输送，密闭槽内设有若干左右设置的布酸管。每组布酸管都可与两套独立的酸洗循环系统11(包括循环泵、换热器、旁通泵及管阀等)进行相连，可根据酸洗的品种不同，快速进行切换。各套循环系统的可配置不同的酸液浓度和温度，以满足各不同品种的板材酸洗工艺要求。典型的HNO₃+HF混酸工艺参数如下表1所示：

表1 典型HNO₃+HF混酸工艺参数表

如图1所示，合金板在酸洗段中进行循环式周期性摆动，其摆动酸洗策略是控制其内设置的传动辊道51在酸洗合金板时采用循环式周期性正反转，具体分四步完成，即第一步控制传动辊道向前转5/4转，第二步控制传动辊道向后转3/4转，第三步控制传动辊道再向前1/4转，第四步控制传动辊道再向后转3/4转，最终合金板回到原点，如此往返循环，直至合金板酸洗钝化完成为止，酸洗完成后再通过传动辊道送往漂洗段清理；其传动辊道摆动速度在2-6m/min之间。当然该摆动的次数及转度方式并不是唯一的，仅是本实施举例，只要符合周期性摆动并回至原点即可。

酸洗段长度(L，mm)通常稍大于需处理的合金板最大长度(l_max，mm)，且合金板在传动辊道向前转动5/4转时不会超出酸洗段。根据待酸洗合金板的长度(l，mm)，传送辊道直径(D,mm),可选择单张或多张同时在酸洗段的槽内进行摆动，摆动合金板块数n＝Round((L-150-5/4πD)/(l+500)，0)。

酸洗后的合金板进入漂洗段进行清洗，其结构形式类似于酸洗段的结构形式，也采用上、下(或左右)集管喷淋形式。酸洗段和漂洗段的喷淋都在密闭罩内进行，且都配有酸雾抽风净化系统12，使罩内处于微负压状态，确保酸雾不外逸，有效保障现场操作环境。

漂洗段出口处设置专用的风幕吹扫装置及烘干装置，通过压缩空气把清洗后的合金材表面的残留水分吹掉；用热风烘干装置将板材表面水分快速烘干后进入酸洗下料段。

本摆动喷淋酸洗机组相比于传统的槽式酸洗生产技术，可有效克服其存在现场操作环境差、酸洗产量欠佳、生产效率低以及生产成本高等各种缺点；相比于目前主流配置的两段连续通过式喷淋酸洗技术，仅设置了一段混酸酸洗段就可有效保证酸洗效果，有效地缩短酸洗段长度，减少设备投资。摆动喷淋酸洗工艺技术可有效克服两种传统型式酸洗的缺点，但同时又保留两者各自的优点，在对机组产能要求不高的前提下，该技术具有较高的推广应用价值。

上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种难酸洗合金板摆动喷淋酸洗工艺，包括：将合金板依次经上料、抛光、酸洗、漂洗、吹扫、烘干及下料后成垛，其特征在于，在酸洗段采用单段混酸酸洗，并对其内的合金板作循环式周期性摆动直至酸洗钝化完成为止。

2.根据权利要求1所述的难酸洗合金板摆动喷淋酸洗工艺，其特征在于，一次的周期性摆动为：控制酸洗段的传动辊道依次向前转动5/4转、向后转动3/4转、向前转动1/4转、向后转动3/4转。

3.根据权利要求1或2所述的难酸洗合金板摆动喷淋酸洗工艺，其特征在于，控制所述传动辊道的摆动速度为2～6m/min。

4.根据权利要求1所述的难酸洗合金板摆动喷淋酸洗工艺，其特征在于，采用混酸为HF和HNO₃，且控制HF和HNO₃的浓度比为3:5～2:11，温度为40℃～50℃。

5.一种难酸洗合金板摆动喷淋酸洗机组，包括上料吸盘装置(1)、上料辊道(2)、抛丸机(3)、过渡辊道(4)、酸洗段(5)、漂洗段(6)、烘干机(7)、下料辊道(8)、下料吸盘装置(9)、漂洗循环系统(10)以及酸洗循环系统(11)，其特征在于，用于实现如权利要求1-4任一项所述的酸洗工艺，所述抛丸机、酸洗段、漂洗段均为卧式结构，所述酸洗段采用单段混酸酸洗，其内设置的传动辊道(51)在酸洗合金板时采用循环式周期性正反转。

6.根据权利要求5所述的难酸洗合金板摆动喷淋酸洗机组，其特征在于，所述酸洗段内的传动辊道摆动合金板的块数为至少一张，且酸洗段长度L大于合金板长度l_max，合金板长度l，传送辊道直径D,则摆动的合金板块数n＝Round((L-150-5/4πD)/(l+500)，0)，其中L、l_max、l和D的单位为mm。

7.根据权利要求5所述的难酸洗合金板摆动喷淋酸洗机组，其特征在于，所述漂洗循环系统和酸洗循环系统均设置为至少两套独立结构，且每套酸洗循环系统根据不同品种的酸洗合金板配置不同的酸液浓度和温度。

8.根据权利要求5所述的难酸洗合金板摆动喷淋酸洗机组，其特征在于，所述酸洗段和漂洗段均配置有酸雾抽风净化系统(12)。

9.根据权利要求5所述的难酸洗合金板摆动喷淋酸洗机组，其特征在于，所述漂洗段出口处设置有风幕吹扫装置。

10.根据权利要求5-9任一项所述的难酸洗合金板摆动喷淋酸洗机组，其特征在于，所述抛丸机、酸洗段、漂洗段均采用立式结构来替代卧式结构，该摆动酸洗机组还包括在抛丸机前设置的入口翻板机(13)以及在烘干机后依次设置的检修修磨段(14)和出口翻板机(15)，且出口翻板机还替代下料辊道。