专利名称：一种金属板带处理方法
技术领域：
本发明涉及金属板带加工方法，特别涉及一种金属板带处理方法，主要用于对冷态金属板带进行快速板形校正与表面鳞皮松动，确保鳞皮与基板之间的粘附面、附着力等显著降低，提高鳞皮的表面破裂均勻性与破裂块的细小，为显著提高后续的鳞皮清理工作提供良好的预处理保证，有效降低除鳞工艺段的长度。
背景技术：
金属材料在热态轧制或热处理过程中会在表面形成一层由金属氧化物组成的致密覆盖物，俗称“鳞皮”，该鳞皮的存在对进一步加工处理会造成影响一方面使材料的表面裂缝不易被提前发现，从而使加工出的成品存在质量问题；另一方面易将鳞皮压入金属表面，造成表面质量问题；此外，坚硬的氧化物的存在，会加速轧辊或拉拔机的磨损。为了消除氧化物对金属制品质量的影响，国内外普遍湿法除鳞技术，即采用液态的化学除鳞方式，通常采用硫酸、盐酸及氢氟酸的溶液，依托化学反应来溶解金属表面的氧化物——鳞皮，然而这种传统的湿法除鳞会产生大量的酸雾，直接对周边环境产生污染，同时对生产厂房等设施的防腐要求很高；另外，酸洗后排放的费酸液处理成本较高，回收再利用过程中的也会污染周边环境；同时，采用酸洗除鳞容易造成除鳞不均勻，且金属损失大。 为了解决酸洗引起的环境污染问题，科研工作者进行了大量的研究，研制了多种技术和设备，以替代酸洗去除金属表面的鳞皮，如电解除鳞、电解研削除鳞、放电除鳞、电子束除鳞、 激光除鳞、研磨除鳞、液体喷丸除鳞(又称高压水喷砂除鳞)、抛丸除鳞、反复弯曲除鳞以及上述不同方法组合的除鳞方法。综合以上除鳞工艺特征，冷态钢板的首步破鳞工序至关重要，即对冷态钢板表面的鳞皮组织进行破裂，利用特殊的力学分布来实现对鳞皮的高速、高效的破裂工艺，造成表面鳞皮与基板之间的粘附面显著降低，同时出现显著的鳞皮裂纹，为后续的鳞皮清除打好 ■石出。中国专利 CN1864880、CN2145092、CN85102221 以及 CN101138837 等均采用高速运动的颗粒或固液两相流冲击板面，实现钢板表面的鳞皮清除工艺，然而这些发明都没有涉及具体的破鳞工序。在国外尤其是日本、德国等冶金技术发达国家，其对破鳞工序的研究十分充分。其中日本针对破鳞公开的专利较多，技术范围也非常广泛，如日本三菱重工公开的日本专利 JP56139214A采用弯曲、摩擦进行破鳞；同时，日本专利JP57007315A公开了一种扭弯一拉伸的破鳞方式，即采用一系列转动轴不平行的空间辊系，利用前后机组的张力作用实现对鳞皮的均勻破裂，为后续除鳞工序打下基础，然而这种破鳞方式所需的设备空间极大，同时容易造成新型的板形缺陷；另外，日本川崎制铁公开了 JP59118222A，即采用一种大正凸度辊，让带钢在一定张力下通过其表面，实现带钢表面产生均勻的平面正应力，造成鳞皮均勻拉伸破裂。新的破鳞工艺以以上为最典型，其他的传统破鳞工艺主要为单机架轧制破鳞，如 PV轧制破鳞等，另外就是拉伸矫直破鳞等。
发明内容
本发明的目的是设计一种金属板带处理方法，实现对冷态金属板带进行连续、均勻破鳞，保证后续清除鳞皮工艺高效快捷。为达到上述目的，本发明的技术方案是
一种金属板带处理方法，沿金属板带运行方向设置至少两组弯曲辊组，其中，第一弯曲辊组呈整体倾斜布置，弯曲辊的轴线方向与金属板带运行方向成一角度，各弯曲辊组中各弯曲辊的轴线在空间上平行布置；金属板带在前后张力辊组的拉动下依次穿带通过第一、 第二弯曲辊组，金属板带被矫直或破鳞。进一步，所述的第二弯曲辊组呈整体倾斜布置，其轴线方向与金属板带运行方向成一角度，其倾斜方向与第一弯曲辊组的倾斜方向相反。所述的第二弯曲辊组布置的轴线方向与金属板带运行方向垂直。另外，所述两个不同倾斜方向的第一、第二弯曲辊组的倾斜角度相同，且呈对称布置。所述两个不同倾斜方向的第一、第二弯曲辊组的倾斜角度小于90°。所述两个弯曲辊组与金属板带接触的辊数量相等。又，在前后张力辊组的拉动下依次穿带通过第一、第二弯曲辊组的金属板带，产生的延伸率0% 15%。本发明矫直方式采用一种具备交叉布置弯曲辊的拉矫机进行金属板带拉伸矫直处理，是通过前后张力辊组的拉伸作用，促使金属板带在交叉布置的弯曲辊组中交叉矫直， 由此造成金属板带产生交叉错位的拉升变形，以致表面附着层产生对应的交叉破裂，形成均勻破裂的效果，为后续的清理工序提供了良好保障。冷态金属板带(温度不高于200°C的金属类板带)穿带通过一系列交叉布置的弯曲辊组，交叉布置的弯曲辊组通常呈现一定的排布规律，如一批辊组呈现整体倾斜，如此，金属板带通过第一弯曲辊组后，其表面产生了一系列倾斜的破裂纹路，该纹路的倾斜角度与第一弯曲辊组的倾斜角度基本相当；在张力辊组的拉动作用下金属板带继续移动并通过第二弯曲辊组，由于该弯曲辊组的倾斜方向与第一弯曲辊组相反，则此时金属板带在原有的纹路的基础上再产生另一批倾斜纹路，此时，因为金属板带表面的附着层产生有两批交叉排布纹路，形成交叉排布的密集裂纹，如此具有均勻裂纹的附着层非常利于后期的清洗处理。所述弯曲辊组的布置形式可用于金属板带轧制产线的前置拉矫工艺处理，也可用于金属板带表面清洗前的破裂处理；
所述采用这种弯曲辊组的拉矫机，可替代现有的传统的水平矫直破鳞机、水平拉伸破鳞机以及单机架轧制破鳞机，作为酸洗机组的前置破鳞设备。本发明相对现有技术的优点在于
1、本发明利用交叉布置弯曲辊的方式，利用两条倾斜裂纹的交错布置形式，造成钢板表面产生均勻、细密排布的交错裂纹，如此即实现了鳞皮的均勻破裂，使表面附着层的松动与脱落，为后步的清洗工序提供了良好保障。2、利用本发明的拉矫方式，直接降低了后续清洗设备的工艺要求与强度，如化学处理工艺段的强度，直接降低了工艺处理所需能耗。 3、本发明由于采用纯机械力，没有使用与产生任何污染环境的物质，在当前提倡绿色环保的大背景下显得十分必要。
图1为现有平行矫直辊的拉矫机破鳞示意图。图2为图1的俯视图。图3为本发明金属板带处理方法中弯曲辊组交叉布置的立体示意图。图4为本发明金属板带处理方法中弯曲辊组交叉布置的俯视图。图5为本发明金属板带处理方法的另一实施例的示意图。
具体实施例方式参见图1、图2，其所示为现有平行矫直辊的拉矫机破鳞示意图，矫直辊20与金属板带10垂直，金属板带10在前、后张力辊组30、40的拉动下通过矫直辊20，金属板带10被矫直。参见图3、图4，本发明的一种金属板带处理方法，沿金属板带1运行方向设置两组弯曲辊组即第一、第二弯曲辊组2、3，其中，第一弯曲辊组2呈整体倾斜布置，弯曲辊的轴线方向与金属板带1运行方向成一角度α ；金属板带1在前、后张力辊组4、5的拉动下依次穿带通过第一、第二弯曲辊组2、3，金属板带1被矫直或破鳞。各弯曲辊组中各弯曲辊的轴线在空间上平行。进一步，所述的第二弯曲辊组3呈整体倾斜布置，其轴线方向与金属板带1运行方向成一角度β，其倾斜方向与第一弯曲辊组2的倾斜方向相反。所述两个不同倾斜方向的第一、第二弯曲辊组2、3的倾斜角度相同，且呈对称布置。所述两个不同倾斜方向的第一、第二弯曲辊组2、3的倾斜角度α、β小于90°。第一、 第二弯曲辊组2、3与金属板带1接触的辊数量相等。在前、后张力辊组4、5的拉动下依次穿带通过第一、第二弯曲辊组2、3的金属板带 1,产生的延伸率0% 15%。另外，本发明所述的第二弯曲辊组布置的轴线方向还可以与金属板带运行方向垂直，金属板带同样产生两批交叉排布纹路，形成交叉排布的密集裂纹，具有均勻裂纹的附着层方便地供后期清洗处理。参见图5，本发明还可以设置多组不同倾斜方向的弯曲辊组2、3、8、9，金属板带1 依次穿带通过多组弯曲辊组后，金属板带1表面产生重叠交叉排布纹路，形成重叠交叉排布的密集裂纹，更加方便地供后期清洗处理被矫直或破鳞。金属板带1 (温度不高于200°C的钢板)穿带通过一系列交叉布置的第一、第二弯曲辊组2、3。金属板带1首先通过一批向同一侧倾斜的第一弯曲辊组2后，其表面产生了一系列倾斜的破裂纹路6，该破裂纹路6的倾斜角度与第一弯曲辊的倾斜角度相当；同时，在后张力辊组5的拉动作用下金属板带1继续移动并通过第二弯曲辊组3，该第二弯曲辊组的倾斜方向与第一弯曲辊组2相反，此时金属板带1在原有的破裂纹路6的基础上叠加了另一批新的倾斜纹路7，破裂纹路6与倾斜纹路7呈现一夹角。此时金属板带1表面的鳞皮呈现均勻的类似菱形的片状结构，其表面附着力显著减弱，为后续的酸洗或力学除鳞都来了极大的便利。 本发明充分利用板带材在一定延伸率下通过弯曲辊组时的表面延伸状态，利用对称倾斜布置的弯曲辊组实现表面附着层的均勻破裂，显著提高了表面附着层的破裂效果。 提高钢板除鳞的效率、减少除鳞产线的工艺线长度与成本。因此，本发明在除鳞生产领域具有广阔的应用前景。
权利要求
1.一种金属板带处理方法，沿金属板带运行方向设置至少两组弯曲辊组，其中，第一弯曲辊组呈整体倾斜布置，弯曲辊的轴线方向与金属板带运行方向成一角度，各弯曲辊组中各弯曲辊的轴线在空间上平行布置；金属板带在前后张力辊组的拉动下依次穿带通过第一、第二弯曲辊组，金属板带被矫直或破鳞。
2.如权利要求1所述的金属板带处理方法，其特征是，所述的第二弯曲辊组呈整体倾斜布置，其轴线方向与金属板带运行方向成一角度，其倾斜方向与第一弯曲辊组的倾斜方向相反。
3.如权利要求2所述的金属板带处理方法，其特征是，所述两个不同倾斜方向的第一、 第二弯曲辊组的倾斜角度相同，且呈对称布置。
4.如权利要求1所述的金属板带处理方法，其特征是，所述两个不同倾斜方向的第一、 第二弯曲辊组的倾斜角度小于90°。
5.如权利要求1所述的金属板带处理方法，其特征是，所述的第二弯曲辊组布置的轴线方向与金属板带运行方向垂直。
6.如权利要求1或2或3或4或5所述的金属板带处理方法，其特征是，所述弯曲辊组与金属板带接触的辊数量相等。
7.如权利要求1或2或3或4或5所述的金属板带处理方法，其特征是，在前后张力辊组的拉动下依次穿带通过第一、第二弯曲辊组的金属板带，产生的延伸率0% 15%。
全文摘要
一种金属板带处理方法，沿金属板带运行方向设置至少两组弯曲辊组，其中，第一弯曲辊组呈整体倾斜布置，弯曲辊的轴线方向与金属板带运行方向成一角度，各弯曲辊组中各弯曲辊的轴线在空间上平行布置；金属板带在前后张力辊组的拉动下依次穿带通过第一、第二弯曲辊组，金属板带被矫直或破鳞。本发明通过一系列交叉布置的弯曲辊组，保证金属板带在前后张力辊组的作用下通过该弯曲辊组，由此实现金属板带表面附着层的均匀破裂，显著提高金属板带附着层的均匀破裂效果，实现对冷态金属板带进行连续、均匀破鳞，保证后续清除鳞皮的工艺高效快捷。
文档编号B21B45/06GK102451843SQ201010524478
公开日2012年5月16日 申请日期2010年10月29日 优先权日2010年10月29日
发明者李山青, 段明南 申请人:宝山钢铁股份有限公司