线材酸洗工艺作业线.pdf

本发明涉及一种应用于冶金行业的线材酸洗工艺作业线，所解决的技术问题是设备配置满足硫酸+混酸酸洗、混酸+混酸酸洗、盐酸+磷化+硼化酸洗三重酸洗方式，酸洗作业线设计为圆环形布置，占地面积小，结构紧凑，装取料机构运行顺畅，采用角度定位精确，定位机构简单可靠，C型钩吊具循环周转，起点与终点重合，不需要专门配置吊具回用机构。其特征是该作业线包括工艺段系统设备和辅助段系统设备，具体包括酸洗上料段、硫酸酸洗工艺段、混酸酸洗工艺段、钝化工艺段、水洗工艺段、酸洗下料段、酸洗线装取料机构、酸洗工艺线隧道、酸洗线工作平台，硫酸循环系统、混酸循环系统、地坑排污系统、供水供热中间管阀、酸液固液分离循环系统等。

1.  线材酸洗工艺作业线设计为圆环形布置，包括酸洗上料小车1#2#(1)、酸洗上料受料台(2)、酸洗组合式C型钩(3)、酸洗线装取料小车1#2#3#4#(4)、1#2#硫酸酸洗槽(5)、硫酸水洗槽(6)、1#2#3#混酸酸洗槽(7)、混酸水洗槽(8)、1#2#高压冲洗槽(9)、钝化槽(10)、热交换器(11)、钝化水洗槽(12)、超声波水洗槽(13)、热水槽(14)、酸洗下料受料台(15)、酸洗下料小车1#2#、(16)、小车定位机构(17)、酸洗线工艺线隧道(18)、隧道外壳体及上盖(19)、隧道内壳体及上盖(20)隧道升降门(21)、1#2#硫酸循环罐(22)、酸过滤装置(23)、自动排污装置(24)、1#2#3#混酸循环罐(25)、1#2#硫酸备用储罐(26)、1#2#3#4#混酸固液分离槽(27)、中心轴(28)，其特征是：所述28种设备分别处在酸洗上料段、装取料机构、硫酸工艺段、混酸工艺段、酸洗下料段、酸洗线工艺环形隧道、硫酸循环系统、混酸循环系统上，待酸洗的线材经过圆环形的酸洗线工艺环形隧道内的混酸工艺段、酸洗下料段完成酸洗过程。

2.  根据权利要求1所述的线材酸洗工艺作业线，其特征是：硫酸工艺段、混酸工艺段沿圆环地平基础下部分放置的各个槽：1#2#硫酸酸洗槽(5)、硫酸水洗槽(6)、1#2#3#混酸酸洗槽(7)、混酸水洗槽(8)、1#2#高压冲洗槽(9)、钝化槽(10)、钝化水洗槽(12)、超声波水洗槽(13)、热水槽(14)，被罩在圆环状酸洗线工艺线隧道(18)内，酸洗线工艺线隧道(18)上盖着上盖(19)、(20)使酸洗全过程在封闭的状态下进行。

3.  根据权利要求1所述的线材酸洗工艺作业线，其特征是：装取料机构的酸洗线装取料小车1#2#3#4#(4)，固定在中心轴(28)上，每一部小车有各自固定服务范围，每两个小车之间都有一定的交叉区域，小车上安装小车定位机构(17)，酸洗线装取料小车1#2#3#4#(4)，在小车定位机构(17)驱动下在圆环状酸洗线工艺隧道(30)内移动，按照各个工位之间角度能准确将带盖的组合型C型钩(3)连同勾吊的线材盘卷定位在需要升降工位的中心点。

4.  根据权利要求2所述的线材酸洗工艺作业线，其特征是：酸洗线工艺环形隧道1#硫酸酸洗槽(5)进口和钝化水洗槽(12)的出口处设置隧道升降门(21)，在线材进出时开启、关闭，确保作业环境不被污染。

5.  根据权利要求1所述的线材酸洗工艺作业线，其特征是：超声波水洗槽(13)内装置超声波发生器，利用超声波产生的物理作用，即高频振动和空化射流产生的剥离作用破坏氧化皮与基体的吸附，高频振动引起氧化皮的疲劳以及粒子高的加速度，使残留在不锈钢表面疏松氧化皮快速脱落。

6.  根据权利要求1所述的线材酸洗工艺作业线，其特征是：硫酸循环系统、混酸循环系统上的1#2#硫酸酸洗槽(5)、1#2#3#混酸酸洗槽(7)，在上述各槽底部通过管道连接自动排污装置(24)，再通过管道与酸循环系统的热交换器(11)相连，再通过管道接到1#2#硫酸循环罐(22)、1#2#3#混酸循环罐(25)，各循环罐中间装有酸过滤装置(23)，另外两套硫酸循环系统还连接1#2#硫酸备用储罐(26)作为辅助，三套混酸循环系统连接四只1#2#3#4#混酸固液分离槽(27)，在设备检修，或因酸洗钢种不同调整酸液时使用。

7.  根据权利要求1所述的线材酸洗工艺作业线，其特征是：酸洗上料段的酸洗上料受料台(2)位于线材酸洗工艺作业线的入口处，酸洗上料受料台(2)上酸洗上料小车1#2#(1)交替使用，接受由P&F线输送或是由天车(或叉车)运送过来的盐浴后和直接酸洗的线材盘卷，再将线材送至放置在酸洗上料受料台(2)上的酸洗组合式C型钩(3)上。

8.  根据权利要求1所述的线材酸洗工艺作业线，其特征是：酸洗下料段的酸洗下料受料台(25)位于线材酸洗工艺作业线的出口处，1#2#酸洗下料小车(16)在酸洗下料受料台(25)下方，将完成酸洗的线材放置在酸洗下料受料台，酸洗下料小车1#2#(16)交替运行。

线材酸洗工艺作业线
所属技术领域
本发明涉及一种冶金行业的线材酸洗工艺作业线，具体地说，涉及一种不锈钢和普碳钢线材酸洗工艺技术及设备，该线材酸洗工艺作业线圆环形布置。
背景技术
目前，公知的线材酸洗工艺作业线一般设计为直线型布置方式，而本发明线材酸洗工艺作业线圆环形布置，区别于通常的直线型布置方式，两种方式相比之下，圆环形布置方式占地面积小，结构紧凑，装取料机构运行顺畅，采用角度定位精确，定位机构简单可靠，C型钩吊具循环周转简单方便，起点与终点重合，不需要专门配置吊具回用机构。
发明内容
本发明提供的线材酸洗工艺作业线，设备配置满足硫酸+混酸酸洗工艺方式，解决的技术问题是不锈钢、普碳钢线材表面的氧化皮FeO、Fe₃O₄、Fe₂O₃，与一定浓度、温度的硫酸酸液反应，变成溶于水的硫酸铁和硫酸亚铁，将盐浴过程大量松散的氧化物去除，再与一定浓度、温度混酸酸液反应，混酸酸液由硝酸、氢氟酸和水组成，去除经硫酸酸洗后残留氧化皮，并在表面产生一层钝化膜，防止二次腐蚀。根据酸洗的钢种不同，设备配置也满足混酸(硝酸+氢氟酸)+混酸(硝酸+氢氟酸)酸洗，盐酸+磷化+硼化酸洗。
本发明采取的技术方案是所提供的线材酸洗工艺作业线包括工艺段系统设备和辅助段系统设备，工艺段系统设备包括：酸洗上料段设备、硫酸酸洗工艺段设备、混酸酸洗工艺段设备、钝化工艺段设备、水洗工艺段设备、酸洗下料段设备、酸洗线装取料机构设备、酸洗工艺线隧道；辅助段系统设备包括：硫酸循环系统设备、混酸循环系统设备、地坑排污系统设备、酸液固液分离循环系统设备。硫酸工艺段、混酸工艺段沿圆环地平基础下部分放置的各个槽：1#、2#硫酸酸洗槽、硫酸水洗槽、1#2#3#混酸酸洗槽、混酸水洗槽、1#2#高压冲洗槽、钝化槽、钝化水洗槽、超声波水洗槽、热水槽，被罩在圆环状酸洗线工艺隧道内，酸洗线工艺隧道上盖着上盖，使酸洗全过程在封闭的状态下进行。装取料机构的四部1#2#3#4#装取料小车，固定在中心轴上，每一部小车有各自固定服务范围，每两个小车之间都有一定的交叉区域，小车上安装小车定位机构，1#2#3#4#装取料小车，在小车定位机构驱动下在圆环状酸洗线工艺隧道内移动，按照各个工位之间角度能准确将带盖的组合型C型钩连同勾吊的线材定位在需要升降工位的中心点。酸洗线工艺环形隧道1#硫酸酸洗槽进口和钝化水洗槽的出口处设置升降门，在线材进出时开启、关闭，确保作业环境不被污染。在酸洗过程中由设置在槽盖顶部振动器作为振源带动整个组合型C型钩和线材产生一定震动，使表面的氧化物尽可能剥落，并提高反应效率。超声波水洗槽内装置超声波发生器，利用超声波产生的物理作用，即高频振动和空化射流产生的剥离作用破坏氧化皮与基体的吸附，高频振动引起氧化皮的疲劳以及粒子高的加速度，使残留在不锈钢表面疏松氧化皮快速脱落。硫酸循环系统、混酸循环系统上的1#2#硫酸酸洗槽、1#2#3#混酸酸洗槽，在上述各槽底部通过管道连接自动排污装置，再通过管道与酸循环系统的热交换器相连，再通过管道接到各循环罐中间装有酸过滤装置，另外两套硫酸循环系统还连接两只备用储酸罐作为辅助，三套混酸循环系统连接四只固液分离罐，在设备检修，或因酸洗钢种不同调整酸液时使用。酸洗上料段的酸洗上料受料台、酸洗上料台车轨道位于线材酸洗工艺作业线的入口处，酸的酸洗上料受料台位于线材酸洗工艺作业线的入口处，酸洗上料小车1#2#，交替使用，接受由P&F线输送或是由天车(或叉车)运送过来的盐浴后和直接酸洗的线材，再将线材送至放置在酸洗上料台上的酸洗组合式C型钩上。酸洗下料段的酸洗下料受料台位于线材酸洗工艺作业线的出口处，1#酸洗下料小车初始停止在酸洗下料受料台下方，将完成酸洗的线材放置在酸洗下料受料台，2#酸洗下料小车的运行过程与1#酸洗下料小车相同，两部小车交替运行。
本发明的有益效果，线材酸洗工艺作业线的圆环形布置方式占地面积小，结构紧凑，C型钩吊具循环周转简单方便，酸洗槽被罩在圆环状酸洗线工艺隧道内，使酸洗全过程在封闭的状态下进行，工作环境洁净。
附图说明
下面结合附图，对发明线材酸洗工艺作业线作进一步说明。
图1总平面图
图2酸洗系统断面图
图3循环系统断面图
图中
1.酸洗上料小车1#2#、2.酸洗上料受料台、3.酸洗组合式C型钩、4.酸洗线装取料小车1#2#3#4#、5.1#2#硫酸酸洗槽、6.硫酸水洗槽、7.1#2#3#混酸酸洗槽、8.混酸水洗槽、9.1#2#高压冲洗槽、10.钝化槽、11.热交换器、12.钝化水洗槽、13.超声波水洗槽、14.热水槽、15.酸洗下料受料台、16.酸洗下料小车1#2#、17.小车定位机构、18.酸洗线工艺线隧道、19.隧道外壳体及上盖、20.隧道内壳体及上盖、21.隧道升降门、22.1#2#硫酸循环罐、23.酸过滤装置、24.自动排污装置、25.1#2#3#混酸循环罐、26.1#2#硫酸备用储罐、27.1#2#3#4#混酸固液分离槽、28.中心轴
具体实施方法
线材酸洗工艺作业线应用于不锈钢、普碳钢线材的表面处理，线材经酸洗工艺线的入口处的酸洗上料段，装取料机构的四部装取料小车1#、2#、3#、4#(4)，固定在中心轴(28)上，由酸洗上料小车1#2#(1)接受由P&F线输送或是由天车运送过来的盐浴后和直接酸洗的线材，再将线材放置在酸洗上料受料台(2)上，送至酸洗组合式C型钩(3)上。此时线材进入硫酸酸洗工艺段，由1#酸洗线装取料小车(4)将线材调至1#硫酸酸洗槽(5)或2#硫酸酸洗槽(5)，用硫酸液对线材表面进行酸洗处理，并利用吊钩上的振动装置清除线材上的氧化物。硫酸酸洗设定时间后，1#酸洗线装取料小车(4)将线材调至硫酸水洗槽(6)，用清洗循环水对经过硫酸酸洗的线材进行清洗，去除表面的残留硫酸酸液。此时线材进入混酸酸洗工艺段，由2#酸洗线装取料小车(4)将线材调至1#混酸酸洗槽(7)或2#混酸酸洗槽(7)或3#混酸酸洗槽(7)，用混酸(硝酸+氢氟)液对线材表面进行酸洗处理，并利用吊钩上的振动装置清除线材上的氧化物。混酸酸洗设定时间后，2#酸洗线装取料小车(4)将线材调至混酸水洗槽(8)，经1#高压冲洗槽(9)，用清洗循环水和高压冲洗对经过混酸酸洗的线材进行清洗，去除表面的残留混酸酸液。此时线材进入钝化工艺段，由3#酸洗线装取料小车(4)线材调至钝化槽(12)，用硝酸酸液对线材盘卷表面进行钝化处理，形成致密的钝化膜，热交换器(11)对硝酸酸液加热以保持设定温度。此时线材进入水洗工艺段，由4#酸洗线装取料小车(4)将线材依次调至钝化水洗槽(12)，超声波水洗槽(13)、2#高压冲洗槽(9)、热水槽(14)，对经过钝化的线材表面进行水清洗、(13)、2#高压冲洗槽(9)、热水槽(14)，对经过钝化的线材表面进行水清洗、超声波的水清洗、高压水冲洗、最后在进行一次热水清洗。此时线材进入酸洗下料工艺段，酸洗下料段位于酸洗工艺线的出口处，其主要功能是完成酸洗工艺的线材连同组合式C型钩放置在酸洗下料受料台(15)上，然后由酸洗下料小车1#2#(16)分别将线材输送至成品P&F线C型钩上。酸洗线装取料机构由以下设备组成：酸洗线装取料小车1#2#3#4#(4)、酸洗组合式C型钩(3)、小车定位机构(17)等，酸洗线装取料机构的功能为从指定位置提取线材，将这些完成工艺段作业的线材送至下一个工艺段的指定的位置进行作业。酸洗工艺线隧道(18)有以下设备组成：隧道外壳体及上盖(19)、隧道内壳体及上盖(20)、隧道升降门(21)，酸洗工艺线隧道的主要功能就是保证酸洗过程中产生的酸雾不会扩散到车间内，以免造成工作人员受到化学伤害，并在一定程度上防止热量的损失减少能量的消耗。硫酸循环系统功能：向硫酸酸洗段提供具有化学活性的硫酸溶液，设备组成：1#2#硫酸循环罐罐(22)、酸过滤装置(23)、热交换器(11)、自动排污装置(24)等。混酸循环系统功能：向混酸酸洗段提供具有化学活性的混酸溶液(含酸液成分、温度、杂质控制)，确保混酸酸洗槽内的混酸酸液的流量与流速，以保证盘条酸洗速度和表面处理质量。设备组成：1#2#3#混酸循环罐(25)、酸过滤装置(23)、热交换器(11)、自动排污装置(24)等。酸液固液分离循环系统功能：对酸循环系统硫酸液体和混酸液体进行沉淀、过滤、储存、再次配酸使用，设备组成：1#2#硫酸备用储罐(26)、1#2#3#4#混酸固液分离槽(27)等。