本发明涉及一种酸洗设备运行的方法,这一方法是将轧制过的带材置于多个、先后安置的、装有含酸的酸洗介质的酸洗池内酸洗,该带材穿过该酸洗池;通过至少在池侧边安置的喷嘴,将一种含酸的酸洗介质喷入所述酸洗池中;本发明还涉及一种实施该方法地酸洗设备。 在对轧制过的带材进行进一步加工之前,带材的表面必须是无氧化皮的。例如热轧带材在通过精轧机列和冷却辊道时形成氧化皮,所谓二次氧化物,热轧带材在卷取机内也将形成部分氧化皮,在该卷取机内该带材被卷绕成带卷或带盘。按照热轧带材的材料品质和最终厚度及轧制速度,该氧化皮可具有不同的层厚和不同的化学结构。
由此,为了清除氧化皮,迄今为止优选应用酸洗,而它们是设置成浅的洗池结构代替从前公知深池。这种类型的酸洗池可以由多个浅的依次安置的酸洗池组成,它们例如用18%的予热盐酸运行。该带材被拉着或推着通过这种酸洗池。在那儿该氧化层在酸液中溶解。而酸液本身在酸洗过程中其浓度降低,所以就必需连续地输送新鲜的酸液。
在由DE-OS 36 29 894中公开的浅酸洗池情况下,对带材迅速加热和在带形轧件与处理液间限定阶段中的介质交换如此作了改进,即,在处理容器或池中安置一个特别的处理通道。这个通道将带形的轧件包围起来和用一个盖件在上边封住。而处理液则通过进口侧和出口侧安置的喷嘴管喷入;在进口侧,该喷嘴指向带材移动方向,而在出口侧则指向带材移动的相反方向。为了支持进口侧和出口侧的喷嘴管,也可以在热轧带材的下方附加设置侧边的喷嘴用于喷射处理液或酸洗介质。但是在这种公知酸洗中需要一个不希望的长期时间以便加热带材,此外,该处理液对带材的腐蚀只能是不均匀的。
在一个由多个洗液池组成的实践中公知的酸洗设备实施方案中,酸液输入最后的洗液池中。因此,带材在离开酸洗池之前其表面就应该达到一个有效的处理。该酸洗介质是从最后的洗池中以流动的反向被泵入前面安置的池中,所以,具有降低浓度的酸液就到达前面安置的池中。
对于将酸洗时间减少到最低,从而提高通过酸洗设备或酸洗线的产量尤为有意义的是在带材表面和酸洗液的接触区域保持一个足够的酸含量。通过酸洗过程,在这一区域酸的浓度减小,这是由于连续的交换亦即循环作用在酸洗池中的酸液肯定会被消耗。已经证明特别有效的是,酸洗液通过酸液池的侧壁垂直于带材移动方向喷入。在一个由DE-OS40 31 234中公开的浅酸洗池中,为此在处理容器内的液面下方、在处理物的上方和下方的池的两个纵侧边上安置了喷嘴,它们以相反的方向按一定角度对着处理物品喷射处理液。这些喷出的酸液使酸洗池形成涡流,从而改善了在接触区域酸浓度的混匀。
按照穿过酸洗设备的带材速度,可以有目的地在酸洗池中影响湍流。通过EP-OS0482 725已经公知,酸洗池中的湍流是依据带材的速度而变化的。
为此,本发明的任务在于,提供一种方法和一种装置,借助它改进开头所述类型的酸洗设备运行方式,特别是可以在缩短酸洗时间的目标下灵活地适应任一酸洗任务。
这一任务在开头所述类型的方法中如此解决的:这些侧向的喷嘴是可变化控制的,并在本发明有利的结构中,每个喷嘴所喷入的酸洗介质可以按任意予选的量喷入:此外还建议,酸洗介质温度和/或酸洗介质的酸浓度和/或喷出速度是可以予先选定的。同时,本发明是基于这种设备多年运行所获得的知识,即,一个可能减少酸洗时间的措施的重大潜力。这个潜力在于氧化层和酸洗介质间按不同速度进行的化学反应,取决于材料品质,氧化层厚度和其结构、酸洗介质的铁含量,酸含量和温度。通过本发明选择的最佳方式和最好是对侧边喷嘴的可变控制以便用任意予选量的酸洗介质喷入各个洗池中,从而在带材的上侧面和下侧面实现一个最佳的涡流作用,其结果是在边界层的酸浓度被调节在予定的值上。
如果酸洗介质按照程序规定从一个池转注到另一池中时,其中,最好是酸洗介质的喷入量和/或转入方式可以借助一个过程计算机予先调定和选定;那么,通过使酸洗介质从侧边喷入,最好是在酸洗池长度上的多个位置上侧边喷入,以及通过将酸洗介质从一个池泵入到另一个池的方式就可使酸洗设备的运行方式最佳地适应任何酸洗任务。作为酸洗任务,可视为由材料品质、氧化皮厚度和其结构组合形成的条件。依此,本发明的措施就可允许酸洗生产线依据酸洗任务进行予先调节。因此,它能灵活地适应各种酸洗任务,从而缩短酸洗时间和避免过分腐蚀。
由此必需的调节构件,按照本发明是如此设置的,在池的两侧边的在带材运行平面的上方和下方并池中安置的底部滑块的前方或后方设置有喷嘴。这些喷嘴最好交替错开安置在池的长度上和/或交替地布置在带材运行平面上方和下方。同时建议,至少在池的出口侧安置一个带相互对置喷嘴的双喷嘴。该双喷嘴指的是,在每个侧边不仅有一个下边喷嘴而且有一个上边喷嘴,而且这两个喷嘴位于相同的平面内。
该喷嘴可以按间距从0至2000mm安置在底部滑块的前边或后边。而与带材运行方向横向安置的底部滑块一方面支承着带材不向下落,另一方面用于混合酸洗介质,这种混合作用通过本发明的使喷嘴与底部滑块有间距的安排得到进一步支持。因为在底部滑块的区域内不再存在贫酸的处理液的死区,这是由于洗液在此处也被有力地混合和起旋涡。
至少在池的出口侧安置的双喷嘴有一个强烈的涡流作用,因为相互对置并对准的液体射流有利于处理液的紊流作用并有利于提供一个均匀的温度或温度补偿。作为优选或对双喷嘴的补充,可以在池的长度上相互交替错开地配置喷嘴。
还建议在与池连接的泵系统管道中安装开关阀,同时,该泵系统最好连接到按照酸洗任务来控制开关阀的过程控制计算机上。借助按照目的要求安装有开关阀的管道装置,就可实现不同的方案以完成酸洗任务,例如改变输送的酸洗介质的数量和强度。
另外的开关阀也能实现不同的转注方式以用于将酸洗液从一个池转注入另一个洗池中。这些方式重要的是,该洗池的转注可以设置成与带材运行方向相同,相反或由同向和反向的组合方式。借助相应选定的方案,酸洗任务则可理想的解决。在一个优选的浓缩酸液和与带运行同向的流动中,该酸液被导入第一洗池中并总在池末端传输到后边的洗池中。
对包括酸液喷嘴在内的转注方式的予先调节还可以是手工操作的,并以获得的经验为基础进行实施,同时建议应用一个过程控制计算机。
本发明另外的特征和优点由权利要求书和下面的说明给出,其中,对本发明的技术方案的实施例作了详细描述。附图中,
图1是用侧视简图表示的本发明酸洗设备的一个实施方案;其中,除了入口侧,安置有两侧的双喷嘴,
图2是用侧视简图表示的本发明酸洗设备的另一实施方案,其具有交替安置在带材运行平面上边和下边的喷嘴;
图3是图2中所示的酸洗池的俯视图和,
图4是沿图3中线Ⅳ-Ⅳ的酸洗设备的洗池的横截面简图。
在图1中仅表示酸洗设备1的一个洗液池2,与该池2可以连接另外的总用一种酸洗介质充满到液面3的液池。例如,一个在热轧带材的精轧机中轧制的带材4按未描绘的措施沿箭头方向5例如拉着或推着通过洗液池2。该带材4支承在底部滑块6上,它们以相互间隔和与带运行方向5成横向地安置在洗池底部上。
在进口侧,也就是在图1中池2的左端,在带材4的下方侧壁7中(参见图3)设置了相互对准和相反对置的喷嘴8。朝着出口侧去,设置了双喷嘴9。这些喷嘴包括在池2的两侧边设置的不仅在带材运行平面上方而且在带运行平面下方的喷嘴10,其将新鲜的酸液喷入液池中。此外,新鲜的酸液通过进口侧和出口侧设置的位于液面3上方的输送管道11和分配喷嘴12导入。该喷嘴12如此定位,即进口侧的分配喷嘴12和带运行方向5相同地对着带材4的表面,而出口侧的分配喷嘴12则与带运行方向5相反地对着带材4的表面。
在图2至4中描绘的一个酸洗设备100的洗液池102和图1的实施方案的不同,其不同点仅在于喷嘴8为另外的安排,因此,相同的结构件使用相同的标号。该喷嘴9是交替安置在带材4的上方和下方,尽管它们在纵向相互没有错位安置,不过这同样是一个可能的变化方案。正如从图3得知的,在运行方向5看池102右边的侧壁7中首先置有一个在带4上方的,此后是一个下方的(参见虚线)和然后又是一个上方的并与底部滑块6有间距安置的喷嘴8或喷嘴10;在池102左边的侧壁7中的安排正好对应地相反;亦即一个下方安置的接着一个上方的,此后又是一个下方安置的喷嘴8或喷嘴10等等。新鲜的酸液大约以与带材4平行的方向喷射(参见图4射线13),这样有利于酸洗介质形成好的涡流。
如在附图中描述的那样,该喷嘴8通过管道14与一个泵系统15相连接,该泵系统15从一个储液槽16吸入新鲜酸液通过管道14和喷嘴10或喷嘴8,9提供给液池。与这些喷嘴相对应,在管道14中安装了组成一体的可控开关阀17,它能有选择地启动喷嘴10和改变喷入的酸液量。该泵系统15(如图1和2用虚线表示的控制线路)和一个用实线盒描绘的过程计算机相连接。
通过泵系统15在过程计算机18上连接的具有安装成一体的开关阀17的管道装置14就能实现有选择地启动喷嘴10。此外,借助另外的未描绘开关阀(其安置在将单个洗液池相互连接的管道中)就能使酸洗介质按不同的方案从一个池转注入另一个池中,而这些方案就是,池间的转注应该与带材4的运行方向5同向进行,还是应该方向相反或者两种情况的组合。将酸洗设备1,100予先调节到希望的转注方案以及要完成的酸洗任务是为了在酸洗设备1,100的全长度上并在单个的池2中获得一个适合相应要求的不变的总的酸浓度水平,并且使位于带材4的表面和酸洗介质间的边界层中的酸浓度下降以及特别在底部滑块6范围内的死区中的酸浓度下降变得很微小。