CN108356074A - 一种钢卷酸平镀集成处理机组及钢卷生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种钢卷酸平镀集成处理机组及钢卷生产方法，涉及钢材加工技术领域。一种钢卷酸平镀集成处理机组，包括依次连接的清洗组件、轧制组件和镀制组件。清洗组件与轧制组件通过第一活套相连，轧制组件与镀制组件通过第二活套相连。通过两个活套将清洗组件、轧制组件和镀制组件依次连接起来，使钢卷的生产过程更为连续，提高成材率，大大降低钢卷的生产周期，提高钢卷的生产效率，能够更好地完成客户所需的定制产品。一种钢卷生产方法，利用上述钢卷酸平镀集成处理机组生产钢卷，使钢卷依次、连续进行清洗、轧制、镀制，大大缩短镀制产品的生产周期，减少钢材的损耗，提高产品收益。

Description

一种钢卷酸平镀集成处理机组及钢卷生产方法

技术领域

本发明涉及钢材加工技术领域，具体而言，涉及一种钢卷酸平镀集成处理机组及钢卷生产方法。

背景技术

随着中国工业的发展，镀锌钢卷需求比例正快速提高。现有工艺流程在生产镀锌钢卷时，往往需要多个机组共同配合生产。中间物流统筹、各工序生产参数的相互匹配、数据远端传输处理等大大降低了产品的生产效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢卷酸平镀集成处理机组，其能够缩短产品生产周期，提高产品生产效率。

本发明的实施例是这样实现的：

一种钢卷酸平镀集成处理机组，包括依次连接的清洗组件、轧制组件和镀制组件。清洗组件与轧制组件通过第一活套相连，轧制组件与镀制组件通过第二活套相连。

在本发明的一种实施例中，钢卷酸平镀集成处理机组还包括焊接段和后处理段。焊接段、清洗组件、轧制组件、镀制组件、后处理段依次连接。焊接段与清洗组件通过第三活套相连，镀制组件与后处理段通过第四活套相连。

在本发明的一种实施例中，第三活套的套量＝V₁×T₁。V₁为清洗组件、轧制组件、镀制组件、后处理段中的材料最大传输速度；T₁为焊接段焊接所需的最大时间。

在本发明的一种实施例中，后处理段包括依次连接的钝化区、风冷区以及水冷区。镀制组件与钝化区相连。

在本发明的一种实施例中，钢卷酸平镀集成处理机组还包括卷取段。后处理段与卷取段通过第五活套相连。

在本发明的一种实施例中，第一活套的套量＝V₂×T₂。V₂为清洗组件的酸洗过程中的材料最低传输速度；T₂为更换轧制组件中的工作辊的时间。

在本发明的一种实施例中，清洗组件包括依次连接的破鳞拉矫机、酸洗机、漂洗机以及第一烘干机。第一烘干机与轧制组件相连。

在本发明的一种实施例中，镀制组件包括退火段。退火段与清洗组件相连，以使清洗组件能利用退火段的余热。

在本发明的一种实施例中，退火段下方设置有旁通辊，轧制组件通过旁通辊与后处理段相连。该设置下，带钢经过轧制组件处理后，可以不经过镀制组件的处理而直接进入到后处理段，可用于生产酸洗产品或平整产品。当然，当轧制组件与旁通辊不相连时，轧制组件与镀制组件相连，用于生产酸平镀产品。

一种利用上述钢卷酸平镀集成处理机组生产钢卷的方法，包括：原料钢卷由清洗组件进行清洗，清洗后的原料钢卷通过第一活套进入轧制组件内进行轧制，轧制后的原料钢卷通过第二活套进入镀制组件进行热镀。

本发明实施例至少具有如下优点或有益效果：

本发明实施例提供一种钢卷酸平镀集成处理机组，其主要可用于利用热轧钢卷生产镀锌产品。本发明实施例提供的钢卷酸平镀集成处理机组主要包括依次连接的清洗组件、轧制组件和镀制组件。其中，清洗组件与轧制组件通过第一活套相连，轧制组件与镀制组件通过第二活套相连。清洗组件主要用于对钢卷进行清洗，以除掉钢卷表面的氧化铁皮，有利于提高后续的镀制质量。轧制组件主要用于对钢卷边部进行剪切，使钢卷表面更为平整，以保证产品能够达到预设的形状和尺寸。镀制组件主要用于对钢卷进行镀锌处理(当然，根据不同的需求，也可以在钢卷上镀制其他原料，如铝)。镀锌钢卷具有优良的耐蚀性、涂漆性、装饰性以及良好的成形性，广泛用于建筑、家电、车船、容器制造业、机电业等，几乎涉及到衣食住行各个领域。通过两个活套将清洗组件、轧制组件和镀制组件依次连接起来，使钢卷的生产过程更为连续，提高成材率，大大降低钢卷的生产周期，提高钢卷的生产效率，能够更好地完成客户所需的定制产品。

本发明实施例还提供一种钢卷的生产方法，其主要利用上述钢卷酸平镀集成处理机组生产钢卷，使钢卷依次、连续进行清洗、轧制、镀制，大大缩短镀制产品的生产周期，减少钢材的损耗，提高产品收益。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的钢卷酸平镀集成处理机组的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的焊接段与第一活套的连接结构示意图；

图3为本发明实施例提供的清洗组件与第二活套的连接结构示意图；

图4为本发明实施例提供的轧制组件与第三活套的连接结构示意图；

图5为本发明实施例提供的镀制组件与第四活套的连接结构示意图；

图6为本发明实施例提供的后处理段、第五活套、卷取段依次连接后的连接结构示意图。

图标：100-钢卷酸平镀集成处理机组；102-第一活套；104-第二活套；106-第三活套；108-第四活套；109-第五活套；110-焊接段；112-开卷机；114-入口剪切机；116-焊机；150-清洗组件；152-破鳞拉矫机；154-酸洗机；156-漂洗机；158-第一烘干机；190-轧制组件；192-切边机；194-平整机；230-镀制组件；234-镀锌池；236-风冷机；238-水冷池；240-无氧化加热段；242-辐射管加热段；244-电阻带均热段；246-喷气冷却段；248-均衡段；250-气刀；270-后处理段；272-光整机；274-拉矫机；276-钝化区；278-风冷区；280-水冷区；310-卷取段；312-涂油机；314-出口剪；316-卷取机。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

请参照图1，图1所示为钢卷酸平镀集成处理机组100的结构示意图。本实施例提供一种钢卷酸平镀集成处理机组100，其主要可用于生产镀锌钢卷。为便于描述，本实施例中，以镀锌钢卷的生产为例进行后续描述。当然，其他实施例中，钢卷酸平镀集成处理机组100也可以用于生产镀铝、镀铝锌或镀锌铝镁等产品。酸平镀即为酸洗、平整、镀制的简称。

钢卷酸平镀集成处理机组100主要包括依次连接的焊接段110、清洗组件150、轧制组件190、镀制组件230、后处理段270以及卷取段310。其中，焊接段110与清洗组件150通过第一活套102相连；清洗组件150与轧制组件190通过第二活套104相连；轧制组件190与镀制组件230通过第三活套106相连；镀制组件230与后处理段270通过第四活套108相连；后处理段270与卷取段310通过第五活套109相连。

各个活套主要用于存储钢材，保证工艺的连续运行。五个活套将各生产段进行连接，使钢卷的生产过程更为连续，提高成材率，大大降低钢卷的生产周期，提高钢卷的生产效率，能够更好地完成客户所需的定制产品。各个活套的相互配合，使得整个工艺生产过程中若需要短暂的局部停机，则其他工艺段也可以在活套的作用下保持连续生产。

请参照图2，图2所示为焊接段110与第一活套102的连接结构示意图。焊接段110包括依次连接的开卷机112、入口剪切机114以及焊机116。焊机116与清洗组件150通过第一活套102相连。

机组原料以钢卷状的热轧碳钢板为例。原料钢卷由运卷小车运送到开卷机112的卷筒上，经过开卷机112开卷后，带头送至入口剪切机114，剪切去除带头不合格的部分，入口剪切机114也用于剪切上一卷带尾不合格的部分。原料带头和上一卷的带尾在焊机116处进行焊接，以满足连续生产的要求。焊接时开卷机112处于停机状态，第一活套102处于放套(释放储存的钢带)状态，焊接段110后续工艺中的带钢仍在正常运行。带钢焊接完成以后，开卷机112再次启动，焊接完成的带钢开始送入第一活套102，向机组进行补充供给。

进一步地，第一活套102的套量＝V₁×T₁。V₁为清洗组件150、轧制组件190、镀制组件230、后处理段270中的带钢最大传输速度；T₁为焊接段110中焊接所需的最大时间。本实施例中，V₁的单位为m/min，T₁的单位为min，套量单位为m。

对整个生产线入口段而言，若入口活套(即第一活套102)套量偏小，入口段尚未完成换卷、焊接操作时，套量已用尽，后续的工艺段(包括清洗组件150、轧制组件190、镀制组件230、后处理段270)就要被迫减速，从而影响产量及产品的稳定性；若其套量过大，又会造成设备投资的浪费，因此需要对活套套量进行合适的设置，以保证生产线的连续运行。

请参照图3，图3所示为清洗组件150与第二活套104的连接结构示意图。清洗组件150包括依次连接的破鳞拉矫机152、酸洗机154、漂洗机156以及第一烘干机158。破鳞拉矫机152与第一活套102相连。第一烘干机158与轧制组件190通过第二活套104相连。

带钢在机组后续的工艺段中，首先进入破鳞拉矫机152，利用破鳞拉矫对带钢表面的氧化铁皮进行破鳞的同时，改善带钢板形。破鳞后的带钢再进入酸洗机154，通过酸液彻底清除带钢氧化铁皮。再进入漂洗机156，采用热水漂洗去除带钢表面残留的酸液，最后由第一烘干机158热风烘干带钢表面水分。

通过破鳞拉矫和酸洗的双重作用来去除热轧带钢表面的氧化皮。对于生产厚度为1.0-2.2mm的热轧板更有利。此类热轧板表面的氧化铁皮更加致密，采用破鳞拉矫和酸洗的双重处理，相比单一酸洗处理，酸洗效果更好。

酸洗机154可以进一步包括五段槽，可逐级进行溢流酸洗，以保证清洗质量，节省盐酸消耗。漂洗机156可以进一步包括五级漂洗，可逐级进行溢流水洗，以保证表面洁净，节省水的消耗。

进一步地，第二活套104的套量＝V₂×T₂。V₂为酸洗机154酸洗过程中的带钢最低传输速度；T₂为更换轧制组件190中的工作辊的时间。活套套量进行合适的设置，才能保证生产线的连续运行，同时尽可能降低生产成本。

请参照图4，图4所示为轧制组件190与第三活套106的连接结构示意图。轧制组件190包括依次连接的切边机192、平整机194、第二烘干机(图中未示出)。切边机192与第一烘干机158通过第二活套104相连，第二烘干机与镀制组件230通过第三活套106相连。

经过清洗组件150处理后的带钢进入第二活套104，再继续依次进入切边机192、平整机194、第二烘干机。带钢继续进入切边机192，切除带钢两边不合格的废边，并保证整个钢带的宽度一致。平整机194的作用是改善表面粗糙度，提高平直度。在平整工艺中，还能通过平整机194的大轧制力作用，在一定范围内改变带钢板厚。通过调整平整工艺，可在一定范围内选择性地改变热轧基板厚度，满足最终镀锌产品不同厚度、不同强度的要求，增加了生产安排的灵活性，同时也丰富了产品结构。平整机194上设置有可拆卸的工作辊(图中未标出)。通过更换具有不同粗糙度的工作辊，可实现带钢表面不同粗糙度的加工，从而实现在基板带钢表面镀制不同厚度的锌层，满足用户对不同产品的多样化要求。例如，平整之前带钢的表面粗糙度在20-25μm之间，利用平整机194可以将带钢的表面粗糙度加工到0.5-1.0μm，此时平整机194的工作辊辊面粗糙度为1.5-2.5μm，能够满足薄锌层镀锌工艺需要。

另外，根据钢板的不同厚度要求，可以通过调整平整机194前后的张力以及轧制力实现钢板厚度的调整。

请参照图5，图5所示为镀制组件230与第四活套108的连接结构示意图。镀制组件230包括依次连接的退火段(图中未标出)、镀锌池234、风冷机236以及水冷池238。镀制组件230主要用于在钢卷表面镀制锌、铝、铝锌或锌铝镁等镀层，以对钢卷起到较好的保护作用。本实施例中主要用于镀制锌层。

其中，退火段包括依次连接的无氧化加热段240(板温一般最大550℃)、辐射管加热段242(板温一般为650℃)、电阻带均热段244(板温一般为650℃)、喷气冷却段246以及均衡段248(板温一般为480℃)。其中，由于退火段一般为常用的退火炉，其内部燃烧后的废气还具有很高的温度，为了提高热量的利用率，可进一步将退火段与酸洗机154、漂洗机156通过换热器相连通，以对酸洗机154、漂洗机156内的液体进行加热，增强带钢的清洗效果。还可以进一步将退火段与第一烘干机158通过换热器相连通，减少第一烘干机158的能耗。第二烘干机也可以与退火段通过换热器相连通，降低第二烘干机的能耗，节约生产成本。一般地，退火段内的燃烧采用天然气为原料，用来加热带钢到设定的工艺温度，满足退火和进入镀锌池234的温度要求。

退火段下方还可以进一步设置旁通辊(图中未示出)。轧制组件190可以通过旁通辊与后处理段270相连，通过旁通辊的通道，带钢可以从退火炉底下及镀锌池234上方通过，而不需要经过退火段内部及镀锌池234内部，可用于生产酸洗或平整产品。当然，若带钢不经过旁通辊，则机组用于生产酸平镀产品。

带钢经过退火后继续进入镀锌池234(镀锌池234内温度一般为460℃-470℃)，经过镀锌池234中沉没辊的转向后上行离开锌液面，此时带钢表面已经附着一层锌液。在气刀250的吹扫作用下，锌层厚度更加均匀和可控。带钢继续上行，依次经过风冷机236的空气喷吹冷却以及水冷池238的水淬冷却，镀锌后的带钢温度基本降至常温。

请参照图6，图6所示为后处理段270、第五活套109、卷取段310依次连接后的连接结构示意图。

后处理段270包括依次连接的光整机272、拉矫机274、钝化区276、风冷区278以及水冷区280。水冷区280与卷取段310通过第五活套109相连。光整机272与水冷池238通过第四活套108相连。

光整机272的作用是消除镀锌板的屈服平台，避免产生抬头纹，同时也用于改变成品带钢的表面粗糙度和平直度。拉矫机274用于继续改善板形和消除屈服平台。钝化区276用于提高镀层表面的抗氧化性，利用辊涂的方法，在镀锌层表面均匀涂覆一层无机或有机涂层，再经过风冷和水冷对涂层进行干燥，通过冷却使涂层和钢板温度降到常温。其中，水冷采用辊内面通水，对带钢进行冷却。钝化后冷却采用风冷加水冷的形式，提高了钝化后带钢冷却的效率，更加节能。

卷取段310包括依次连接的涂油机312、出口剪314以及卷取机316。涂油机312用于为带钢双面喷涂微量的油膜层，进一步防止钢带腐蚀，并且在后面的工艺中充当润滑剂。带钢焊缝运行到出口剪314处时，机组出口段停机，第五活套109处于充套(前续带钢进入第五活套109储存)状态。带钢在出口剪314处被剪断，已经卷好的上一卷钢卷从卷取机316上卸下以后，下一卷带钢被重新送入卷取机316，开始进行新一卷产品的卷取。

钢卷酸平镀集成处理机组100的工作原理是：

原料钢卷由运卷小车运送到开卷机112的卷筒上，经过开卷机112开卷后，带头送至入口剪切机114，剪切去除带头不合格的部分，入口剪切机114也用于剪切上一卷带尾不合格的部分。原料带头和上一卷的带尾在焊机116处进行焊接，以满足连续生产的要求。然后带钢进入破鳞拉矫机152，利用破鳞拉矫对带钢表面的氧化铁皮进行破鳞的同时，改善带钢板形。破鳞后的带钢再进入酸洗机154，通过酸液彻底清除带钢氧化铁皮。再进入漂洗机156，采用热水漂洗去除带钢表面残留的酸液，最后由第一烘干机158热风烘干带钢表面水分。经过清洗组件150处理后的带钢进入第二活套104，再继续依次进入切边机192、平整机194、第二烘干机。带钢继续进入切边机192，切除带钢两边不合格的废边，并保证整个钢带的宽度一致。平整机194的作用是改善表面粗糙度，提高平直度。带钢继续进入退火段，通过退火段内的热处理使带钢的品质更好。带钢经过退火后继续进入镀锌池234，经过镀锌池234中沉没辊的转向后上行离开锌液面，此时带钢表面已经附着一层锌液。在气刀250的吹扫作用下，锌层厚度更加均匀和可控。带钢继续上行，依次经过风冷机236的空气喷吹冷却以及水冷池238的水淬冷却，镀锌后的带钢温度基本降至常温。镀锌后的带钢再依次通过光整机272、拉矫机274、钝化区276、风冷区278、水冷区280、涂油机312、出口剪314以及卷取机316。

钢卷酸平镀集成处理机组100主要以热轧基板为原料进行镀锌，与传统镀锌工艺相比，工艺流程中不经过冷轧工序，而在平整机194中采用湿式平整代替。同时由于本机组工艺流程短，无传统工艺中的物料倒运过程，所以减少了带钢表面的污染。因此，机组中不需要设置带钢脱脂设备，节约生产成本。

通过对五个活套分别进行充套(钢带进入活套的状态)和放套(释放储存的钢带的状态)的动作控制和相互匹配，实现机组在入口段换卷停机、平整段换辊停机、光整-拉矫段换辊停机、出口段卸卷停机等四种局部短时停机状态时，机组的其他各段均能正常运行，大大提高生产效率。通过各个活套对各段工艺的连接，厂房面积可节省1/2，设备数量可减少1/3，总的固定资产投资可节省一半以上。通过对工艺流程的整合，总的机组人员配置可减少一半以上，能有效提高生产效率。同时避免了工序间的物流累积损耗，减少了机组头尾料的浪费，提高了综合成材率。另外还减少了多个工序的交接及中间产品的转库倒运，减少了各工艺流程的衔接时间，能有效缩短产品生产周期，提高订单交付速度。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钢卷酸平镀集成处理机组，其特征在于，包括依次连接的清洗组件、轧制组件和镀制组件，所述清洗组件与所述轧制组件通过第一活套相连，所述轧制组件与所述镀制组件通过第二活套相连。

2.根据权利要求1所述的钢卷酸平镀集成处理机组，其特征在于，所述钢卷酸平镀集成处理机组还包括焊接段和后处理段，所述焊接段、所述清洗组件、所述轧制组件、所述镀制组件、所述后处理段依次连接，所述焊接段与所述清洗组件通过第三活套相连，所述镀制组件与所述后处理段通过第四活套相连。

3.根据权利要求2所述的钢卷酸平镀集成处理机组，其特征在于，所述第三活套的套量＝V₁×T₁；

V₁为所述清洗组件、所述轧制组件、所述镀制组件、所述后处理段中的材料最大传输速度；T₁为所述焊接段焊接所需的最大时间。

4.根据权利要求2所述的钢卷酸平镀集成处理机组，其特征在于，所述后处理段包括依次连接的钝化区、风冷区以及水冷区，所述镀制组件与所述钝化区相连。

5.根据权利要求2所述的钢卷酸平镀集成处理机组，其特征在于，所述钢卷酸平镀集成处理机组还包括卷取段，所述后处理段与所述卷取段通过第五活套相连。

6.根据权利要求1所述的钢卷酸平镀集成处理机组，其特征在于，所述第一活套的套量＝V₂×T₂；

V₂为所述清洗组件的酸洗过程中的材料最低传输速度；T₂为更换所述轧制组件中的工作辊的时间。

7.根据权利要求1所述的钢卷酸平镀集成处理机组，其特征在于，所述清洗组件包括依次连接的破鳞拉矫机、酸洗机、漂洗机以及第一烘干机，所述第一烘干机与所述轧制组件相连。

8.根据权利要求2所述的钢卷酸平镀集成处理机组，其特征在于，所述镀制组件包括退火段，所述退火段与所述清洗组件相连，所述清洗组件能利用所述退火段的余热。

9.根据权利要求8所述的钢卷酸平镀集成处理机组，其特征在于，所述退火段下方设置有旁通辊，所述轧制组件通过所述旁通辊与所述后处理段相连。

10.一种利用如权利要求1-9任一项所述的钢卷酸平镀集成处理机组生产钢卷的方法，其特征在于，包括：原料钢卷由所述清洗组件进行清洗，清洗后的原料钢卷通过所述第一活套进入所述轧制组件内进行轧制，轧制后的所述原料钢卷通过所述第二活套进入所述镀制组件进行热镀。