專利名稱：一種熱軋帶鋼制造及去氧化皮的方法及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造薄鋼板的方法，特別是涉及一種以高速去掉在熱軋帶鋼表面上形成的氧化物皮的去除氧化皮的方法及其設(shè)備。
薄鋼板(碳素鋼)通常在800-900℃時軋制，因此在其表面上形成主要是Fe3O4的黑色氧化物皮。氧化皮在后續(xù)的冷軋過程中會損壞薄鋼板的表面，因此必須去掉。由于目前對汽車薄鋼板的需求正在增長，這使得在高速下去除氧化皮變得越來越重要。
傳統(tǒng)的去除帶鋼氧化皮的方法主要分為化學(xué)方法與機械方法?；瘜W(xué)方法的主流是一種懸鏈式酸洗法，它包括將鋼板浸入并連續(xù)通過酸溶液槽，通過化學(xué)反應(yīng)從薄鋼板上去掉氧化皮。在通過浸入酸溶液，從而有提高的去除氧化物皮的效率的各種方法中，有一種箱堤法和一種噴流法。箱堤法在于，在一矩形平行六面體容器中注以酸溶液，并使鋼板在其中通過，以進行酸洗。矩形平行六面體容器在其上表面與下表面上均裝有堤堰。如同在三菱重工技報29卷第1期(1992-1)中所描述的那樣，噴流法有一個裝在箱堤結(jié)構(gòu)中的噴嘴，從而可向薄鋼板噴射酸溶液，以進一步加強去除氧化物皮的效果。
去除氧化皮的機械方法包括有輾壓法、拋光法、噴丸法和重復(fù)彎曲法，它們都作為用于高速去除氧化皮設(shè)備的新技術(shù)在日立評論67卷第4期(1985-4)上介紹過?，F(xiàn)在可應(yīng)用的還有高壓水噴洗法機械與酸洗聯(lián)合的方法，以及在三菱重工技報第2卷第3期289頁(1965)上介紹的超聲波酸洗法。
帶鋼的傳統(tǒng)酸洗法要用的是稀鹽酸(HCl)，因為氧化鐵容易在其中溶解。所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)可用下式表示
為加速氧化物皮的去除，需要提高反應(yīng)(1)和(2)的速度。因為這一方法利用的是氧化物皮的化學(xué)溶解反應(yīng)，一般能想到的有效地去除氧化皮的方法可以是通過提高酸的濃度和溫度，以提高反應(yīng)速度。但是，酸的濃度和溫度的提高實際上受到酸處理工藝的成本、涉及環(huán)境與設(shè)備的問題以及表面品質(zhì)的限制，而且根據(jù)當前的水平，已經(jīng)難于提高酸的濃度和溫度。酸洗工藝包括將帶鋼連續(xù)地浸在為數(shù)眾多的酸浴中。而在第一個酸溶液槽中，是難于將帶鋼的溫度提到足夠高的水平的。此外，第一個槽具有最低的酸濃度。由于這些因素以及在氧化皮開始溶解以前的時間滯后，第一個槽具有酸洗效率極低的固有問題。
為了提高酸洗速度，對傳統(tǒng)的箱堰法和噴流法作了改進，為此，采用了攪動，以減少熱邊界層，從而加速對薄鋼板的熱傳導(dǎo)，同時有效地補充接近薄鋼板表面的液體。但是，這些改進的方法在酸洗的最初階段仍然不能提高氧化物皮的去除效率，并且難于提高氧化物皮的去除速度。在任何一種情況下，當薄鋼板用以通過酸溶液的速度低下時，氧化物皮都可以去掉。但是，當通過速度提高時，不能獲得完全的氧化皮去除。
其他的傳統(tǒng)技術(shù)包括一種對在硫酸、硝酸、中性鹽或熔鹽中的不銹鋼進行電解，以提高溶解速度的方法。但是因為帶鋼的氧化物皮的厚度要比不銹鋼的大約二個數(shù)量級，故而將為不銹鋼所研制的技術(shù)直接用于帶鋼，并不能完全地去除氧化物皮。在不銹鋼的情況下，為了提高氧化鉻的溶解速度，在采用交流電的方法中，不銹帶鋼的較大部分都用作陽極，并將不能提高溶解反應(yīng)速度的陰極部分減至最小。這是因為，陰極反應(yīng)使氧化鉻重新析出。但是，在陽極上，基體材料可能也溶解。如果將這些方法用于從帶鋼上去除氧化物皮，帶鋼的表面就不能保持光潔，使之不可能制造出高品質(zhì)的產(chǎn)品。
本發(fā)明的目的是提供一種用于以高速去除氧化物皮的方法和設(shè)備以及一種具有卓越的表面光潔度的已經(jīng)去除掉氧化皮的帶鋼。
上述目的可由以下措施實現(xiàn)，即提高帶鋼的氧化皮在稀鹽酸溶液中的溶解速度，該溶液在裝有加熱至高于60℃或更特殊一些，加熱至高于70℃(對于帶鋼浸在HCl溶液中的第一個酸洗槽)的稀鹽酸溶液的各個酸洗槽中具有最低的溫度。本發(fā)明的特點在于，所用的是加熱至高于60℃或更特殊一些，加熱至70-95℃的稀鹽酸溶液，以及稀鹽酸溶液相對于帶鋼穿過酸溶液的方向從下游流向上游，用以提高在上游側(cè)浸在溫度最低的稀鹽酸溶液中的帶鋼的氧化皮的溶解速度。使酸溶液從下游流向上游，增加了酸溶液與帶鋼之間的接觸速度。
在一些更具體的項目中，在用HCl溶液酸洗具有氧化物皮的帶鋼的工藝中，采用將電流通過裝在一系列酸洗槽中的電極板之間的帶鋼的方法，以及采用裝有具有用以實現(xiàn)這個方法的陽極和陰極的電解酸洗槽可用于去除帶鋼的氧化物皮的設(shè)備，可實現(xiàn)上述目的。通過帶鋼的電流可以用直流，也可以用交流。在使用直流的方法中，電流作用于帶鋼的電極之間，并用帶鋼本身作電極，而在使用交流的方法中，電流則作用于裝在帶鋼上的多個電極之間。在這兩種情況下，最好將電流密度控制為20A/dm2，或更特殊一些，控制為5-10A/dm2，以防止從被電解的酸溶液中產(chǎn)生過量的氣體，并防止帶鋼被焦耳熱過熱。電壓調(diào)為1.2V左右。
在用于熱軋帶鋼的氧化物皮去除設(shè)備中，通過在最初階段用帶鋼的較大部分作陽極，并在以后的階段用帶鋼的較大部分作陰極，就能實現(xiàn)提高氧化物皮的去除效率并生產(chǎn)出具有卓越的表面光潔度的帶鋼。
此外，在上述的用于熱軋帶鋼的氧化物皮去除的設(shè)備中，采用布置在連續(xù)移動的帶鋼的對面的不溶性電極，以使電流通過帶鋼，就可達到上述目的。
通過采用上述設(shè)備來實現(xiàn)上述方法，就有可能容易地以高速生產(chǎn)氧化物皮基本上完全去掉并具有卓越的表面光潔度的帶鋼。
在包括用熱軋軋機熱軋低碳鋼，以生產(chǎn)帶鋼，并使帶鋼與酸溶液接觸，以去除在帶鋼表面上形成的氧化皮的熱軋帶鋼的制造方法中，本發(fā)明提供了一種熱軋帶鋼的制造方法，它包括保持在為數(shù)眾多的酸洗槽中的稀鹽酸溶液的溫度超過60℃，從軋機出來的帶鋼即通過該酸洗槽；使稀鹽酸溶液相對于帶鋼的移動方向從下游側(cè)往上游側(cè)流動；向帶鋼供應(yīng)電流；以及從上游側(cè)向下游側(cè)移動帶鋼，以酸洗帶鋼。在上述制造方法中，電流最好通過位于上游側(cè)的酸洗槽中的帶鋼。此外，電流最好供給通過那些裝有最低溫度的稀鹽酸溶液的酸洗槽的帶鋼。而且，最好在向被處理的帶鋼的兩面都強制地供給酸溶液時向帶鋼供給電流。
在向帶鋼的兩面都強制地供給酸溶液之前或以后，都可以向帶鋼供本電流。最好在帶鋼的兩面供應(yīng)具有電流密度為5-10A/dm2的電流。
在一種用酸洗熱軋帶鋼去除氧化皮的方法中，本發(fā)明提供了一種用于熱軋帶鋼的去除氧化皮的方法，該方法包括下列步驟保持在為數(shù)眾多的酸洗槽中的稀鹽酸溶液的溫度超過60℃；使稀鹽酸溶液相對于帶鋼的移動方向從下游側(cè)往上游側(cè)流動；向帶鋼供應(yīng)電流；并從上游側(cè)向下游側(cè)移動帶鋼，以酸洗帶鋼。在此方法中，最好向在上游側(cè)的酸洗槽中的帶鋼供應(yīng)電流。此外，電流最好供給通過那些裝有最低溫度的稀鹽酸溶液的酸洗槽的帶鋼。有效的是，在向被處理的帶鋼的兩面都強制地供給酸溶液時向帶鋼供應(yīng)電流。
本發(fā)明提供了一種用于熱軋帶鋼的去除氧化皮的設(shè)備，該設(shè)備包括為數(shù)眾多的裝有保持在60℃以上的稀鹽酸溶液的酸洗槽；一個使稀鹽酸溶液從帶鋼移動方向的下游側(cè)流向上游側(cè)的裝置；一個使帶鋼從上游的槽向下游的槽移動的裝置；以及一個向帶鋼供應(yīng)電流的裝置。在本發(fā)明中，用于熱軋帶鋼的連續(xù)酸洗設(shè)備可裝有一個向通過酸溶液的帶鋼供應(yīng)電流的裝置。當然，有可能設(shè)置一個通過安裝在酸洗槽中的陽極和陰極間接地向移動的帶鋼供應(yīng)電流的裝置。也有可能設(shè)置一個通過在帶鋼的對面布置陰極或陽極，并用帶鋼作為陽極或陰極，而直接向移動的帶鋼供應(yīng)電流的裝置。最好是將帶鋼所通過的每一個槽中或浴中的最后一個電極做成陽極。帶鋼所通過的電極，在其陽極的面積、長度和數(shù)量中，至少有一項是朝著酸洗工藝的下游側(cè)增加的。
本發(fā)明提供了一種用于熱軋帶鋼的去除氧化皮的設(shè)備，該設(shè)備包括一個輸送由熱軋軋機軋出的帶鋼的裝置；一個將帶鋼切成任意長度的裝置；一個向在帶鋼上形成的氧化皮施加機械力的裝置；為數(shù)眾多的裝有與帶鋼接觸的酸溶液的槽；一個在保持帶鋼浸在酸溶液中的同時，使帶鋼移動并經(jīng)過為數(shù)眾多的槽的裝置；一個將酸溶液加熱至60℃以上的裝置；一個使酸溶液從帶鋼移動的下游側(cè)流向上游側(cè)的裝置；一個向帶鋼供應(yīng)電流的裝置；一個對從槽中出來的經(jīng)過處理的帶鋼進行水洗的裝置；以及一個用于干燥經(jīng)過水洗的帶鋼的裝置。在本發(fā)明中，供電裝置可以裝在帶鋼移動的上游側(cè)。加熱裝置與使酸溶液流動的裝置可以裝在一個從槽群旁路出來的系統(tǒng)中。
此外，本發(fā)明提供一種連續(xù)酸洗和冷軋的方法以及一種用于該方法的設(shè)備，由此帶鋼可由酸洗去除氧化皮，并隨后進行冷軋。由于熱軋帶鋼可以通過連續(xù)鑄造做成薄鋼板，因此有可能直接進行熱軋作業(yè)，以及后續(xù)的去除氧化皮的作業(yè)。對于后續(xù)的冷軋工藝來說，這個連續(xù)的工藝或設(shè)備是必不可少的。
在用熱軋軋機軋制加熱至高溫的帶鋼的工藝中，形成于帶鋼表面上的氧化物皮包括三個相FeO(方鐵礦)，F(xiàn)e2O3(赤鐵礦)和Fe3O4(磁鐵礦)。在冷卻過程中，多數(shù)方鐵礦將溶解在磁鐵礦中。氧化物皮在鹽酸中的溶解反應(yīng)用反應(yīng)式(1)和反應(yīng)式(2)表示。為了加快這些反應(yīng)，采用了與通以電流相配合的電解方法。在陰極區(qū)，與氧化鉻不同，氧化鐵進行由反應(yīng)式(3)和反應(yīng)式(4)表示的電化學(xué)溶解反應(yīng)，加快了由反應(yīng)式(1)和反應(yīng)式(2)表示的以氧化鐵的化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的溶解反應(yīng)。也就是說，電子從外部電路供向氧化鐵，然后氧化鐵進行溶解反應(yīng)。
因為帶鋼的基體材料是陰極，鐵完全不會溶解，從而防止了帶鋼表面變粗糙。在陽極區(qū)，鐵產(chǎn)生如反應(yīng)式(5)所表示的溶解反應(yīng)。
使在此反應(yīng)中釋出的電子供向氧化物皮，而氧化物皮則被由反應(yīng)式(3)和反應(yīng)式(4)給出的反應(yīng)溶解。在這種情況下，因為帶鋼的基體材料是陽極，鐵發(fā)生溶解，并由此產(chǎn)生了粗糙的帶鋼表面。
通過在鹽酸中的普通的浸入以溶解氧化物皮所需要的時間，在配合采用陰極電解時是不采用時的幾分之一。比較在陽極區(qū)和陰極區(qū)的氧化物皮的溶解反應(yīng)后發(fā)現(xiàn)，在有大量氧化物皮的浸漬初始階段，在陽極區(qū)的氧化物皮的溶解反應(yīng)較快，但在氧化物皮較少的浸漬的后期階段，溶解反應(yīng)的關(guān)系就倒過來。因此，在HCl溶液中酸洗其上形成有氧化物皮的帶鋼的工藝中，通過以帶鋼為陽極，在一系列酸洗槽的初始階段采用電解，以及通過以帶鋼為陰極，在酸洗槽的后期階段采用電解，就有可能提高氧化物皮的去除效率。但是，為了節(jié)約能源，本發(fā)明通過提高帶鋼酸洗設(shè)備入口處的帶鋼或酸溶液的溫度，來提高氧化皮去除效率。
在使用交流電的情況下，當一系列酸洗槽中只有第一個準備電解時，陽極就布置在槽的前半部，而陰極則布置在槽的后半部。當要在一系列槽的兩個或更多個中進行電解時，陰極的數(shù)目朝著酸洗工藝的最后階段遞減，而陽極的數(shù)目則遞增。
本發(fā)明提高了現(xiàn)有技術(shù)中的低下的酸洗速度。本發(fā)明還有助于消除在傳統(tǒng)的機械式去氧化皮中遇到的氧化物皮去除不完全，從而大大地提高去除氧化物皮的速度、效率，并改善其性能。
本發(fā)明能使氧化物皮迅速地從熱軋帶鋼上去除，而且還能生產(chǎn)出具有卓越的表面品質(zhì)的帶鋼。
下面參照附圖詳細描述本發(fā)明的具體實施例，圖中

圖1是一示意圖，表示作為本發(fā)明的一個實施例的一種氧化皮去除工藝；圖2是表示在本發(fā)明的氧化皮去除工藝中所用的電極結(jié)構(gòu)的透視圖；圖3是表示本發(fā)明與傳統(tǒng)方法的酸洗時間的比較的座標圖；圖4是表示本發(fā)明與傳統(tǒng)方法的高速去除氧化皮系數(shù)的比較的座標圖；圖5是一示意圖，表示作為本發(fā)明的另一實施例的一種氧化皮去除工藝；圖6是一示意圖，表示出了作為本發(fā)明的又一實施例的一種氧化皮去除工藝；圖7是一示意圖，表示作為本發(fā)明的一個實施例的按連續(xù)的順序進行氧化皮去除和冷軋的連續(xù)制造設(shè)備的結(jié)構(gòu)。
圖8是一示意圖，它作為本發(fā)明的一個實施例，表示按連續(xù)的順序進行連續(xù)鑄造和熱軋的連續(xù)制造設(shè)備的結(jié)構(gòu)。
圖9是一示意圖，表示作為本發(fā)明的一個實施例的一種機械的去氧化皮的設(shè)備。
(實施例1)現(xiàn)在，參考附圖描述本發(fā)明的實施例。圖1表示一個用于從帶鋼1上去掉氧化物皮的方法的例子，以作為本發(fā)明的一個實施例。
具有在其表面上形成的氧化物皮的熱軋帶鋼1在熱軋工藝中穿過剪床2和氧化皮破碎機3，然后引入由四個槽組成的酸洗浴或槽4中。將第一個槽調(diào)成鹽酸濃度為1.5％并且溫度為70℃，第二個槽調(diào)成濃度為3％并且溫度為95℃，第三個槽調(diào)成濃度為5％并且溫度為95℃，以及第四個槽調(diào)成濃度為7％并且溫度為95℃。稀鹽酸溶液由備用槽14控制濃度，并由一泵12輸送。用加熱器1將稀鹽酸溶液加熱至95℃左右。在去除帶鋼的氧化皮時，用泵15使鹽酸溶液從第四個槽向第一個槽流動，并從第一個槽中排出。
因為第一個槽中的溫度及酸濃度都低，如果帶鋼只受到簡單的浸漬，則第一個槽的酸洗效率在四個槽4中是最低的。因此第一個槽也要采用電解。為數(shù)眾多的電極要朝向帶鋼1安置，并在電極之間施加直流電。直流電由一直流動力源9供應(yīng)并直接流過帶鋼1。為了提高酸洗效率，陰極7要放在槽的前半部，用帶鋼1作為陽極，并且在后半部布置陽極8，用帶鋼1作為陰極，從而防止帶鋼1的基體變粗糙。以后，將帶鋼1通過第二、第三和第四個槽，并按著這樣一個順序，以使在此期間，氧化物皮都去掉。第二、第三和第四個槽的溫度和酸濃度均高于第一個槽，因此他們的酸洗效率等于或優(yōu)于第一個槽的酸洗效率。在第一個槽中所用的電極的結(jié)構(gòu)的一個例子表示在圖2中。電極是不溶性電極，例如像包復(fù)鈦-鈀或鈦-鉑的板，因為它們是要用在酸溶液中的。但是，用于電解的陰極不需要包復(fù)以例如鈀和鉑這樣的貴金屬，因為它們都經(jīng)過防腐蝕處理。朝向帶鋼的電極表面做有為數(shù)眾多的孔，用以有效地釋放由電解產(chǎn)生的氧氣或氫氣。有了這種結(jié)構(gòu)，就有可能在保持朝向帶鋼的電解面積寬大的同時，減少實際的電極面積并增加電流密度。
為了將在陰極與陽極之間直接流動而不經(jīng)過帶鋼的電流損失減至最小，將不朝向帶鋼的電極表面復(fù)蓋以聚四氟乙烯這樣的絕緣材料10。這種處理能使由熱軋形成的氧化物皮在高速下用高效率除掉。在水洗槽5中去掉帶鋼1表面上的鹽酸以后，將帶鋼1用干燥機6干燥。
圖3表示傳統(tǒng)方法與本發(fā)明提出的方法的比較。從圖中可以看出，用本發(fā)明所達到的氧化物皮去除速度是最高的，為11秒。當測定每一種方法的酸洗速度時，在將酸洗槽的總長設(shè)定為93米的情況下，本發(fā)明能實現(xiàn)500m/min的高速度。通過延長酸洗槽的長度(亦即延長帶鋼浸漬在酸液中的時間)，傳統(tǒng)方法也能達到500m/min的高速。例如，在最快的傳統(tǒng)方法的情況下，酸洗槽的長度為108m，而懸鏈式法的則為166m。不管怎樣，這么長的酸洗槽將導(dǎo)致酸處理設(shè)備費用的增加以及工作環(huán)境的惡化。
圖4表示由傳統(tǒng)方法和本發(fā)明的方法得到的氧化物皮去除系數(shù)，酸洗槽的長度設(shè)定為95m，且酸洗速度(帶鋼的給料速度)設(shè)定為500m/min。表1說明了用本發(fā)明的方法在同樣試驗條件下得到的氧化物皮去除狀況和帶鋼的表面狀況。在如此高速的給料速度的情況下，傳統(tǒng)方法不能完全地去掉氧化物皮，而且在氧化皮去除工序之后產(chǎn)生有花紋的或粗糙的表面。與之相反，本發(fā)明的方法能在以500m/min的高速進行酸洗時做到完全去掉氧化物皮，并保證得到光潔的表面。電解在電流密度為10A/dm2時進行。
在本發(fā)明中使用的電解僅僅需要將電極和有關(guān)的裝置裝在傳統(tǒng)的酸洗槽上，因此本發(fā)明可以以低的費用改進酸洗效能。
表1示出了裝在第一個槽上的十個電極(其中有五個是陰極，五個是陽極)在布置不同的時，由本發(fā)明的方法得到氧化物皮去除狀況和帶鋼的表面狀況。作為電解條件，電流密度是10A/dm2，酸洗速度是500m/min。如表2所示，不管哪一種情況，氧化物皮去除狀況都良好，沒有粗糙的表面，亦即與具有低給料速度的鏈懸式法相比，能得到與其表面粗糙度幾乎相等的光潔表面。

如表1所示，與將陽極布置在下游側(cè)而陰極布置在上游側(cè)的本實施例的1號至4號相反，電極反過來布置的5號至8號雖然完全去掉了氧化皮，但產(chǎn)生了有一點變粗糙的表面，它們的表面粗糙度要比那些由懸鏈式法得到的差。因此，如本實施例的1號至4號的情況，通過向下游側(cè)增加陽極的數(shù)目，就可以得到較好的表面質(zhì)量。當陽極的面積或長度增加時，也得到類似的結(jié)果。最好是加速鐵在上游側(cè)的溶解和氧化皮在下游側(cè)的溶解。
(實施例2)圖5示出了實施按照本發(fā)明的用于熱軋帶鋼的氧化物皮去除方法的另一個例子。與第一個實施例不同，本實施例涉及一種采用直流電應(yīng)用技術(shù)的去除氧化物皮的方法，其中，在電解工藝中用帶鋼1作電極。具有在其表面上形成的氧化物皮的熱軋帶鋼1在熱軋工藝中引入由四個裝有鹽酸的槽組成的酸浴中。如同第一個實施例那樣，第一個槽的鹽酸濃度為1.5％，溫度為70℃；第二個槽的濃度為3％，溫度為95℃；第三個槽的濃度為5％，溫度95℃；以及第四個槽的濃度為7％，溫度為95℃。在帶鋼1進入第一個槽的地方裝有一個電流導(dǎo)入輥11。在電流導(dǎo)入輥11與酸洗浴4之間作用有直流電。當電流方向設(shè)定成使帶鋼為陽極時，酸洗浴4為陰極。在這種情況下，雖然第一個槽沒有經(jīng)過像襯橡膠這樣的絕緣處理，它還是能防止被酸腐蝕，因為第一個槽是作為陰極工作的。在采用直流電的情況下，從防止酸洗浴4被腐蝕的觀點出發(fā)，不能把酸洗浴4做成陽極。因為電流直接通過帶鋼，電流不會在電極之間直接流動，因此大大地提高了電流效率。這種方法還提供了另外的優(yōu)點，即使液體溫度提高的焦耳熱免除了對用于加熱溶液的熱源的要求。
如表2所示，本實施例顯示了一種與在實施例1中所描述的設(shè)備幾乎完全相同的性能。如圖6所示，它還有可能在位于酸洗工藝較后階段的槽中安裝陽極，并以帶鋼作為陰極，在帶鋼與陽極之間通以電流，用以在酸洗工藝的較后階段提高氧化物皮的去除效率，并防止帶鋼的表面變粗糙。

(實施例3)圖7示出了在熱軋帶鋼上依次進行酸洗與冷軋的連續(xù)制造設(shè)備的結(jié)構(gòu)。
在圖7(A)中，纏繞在入口處的帶卷車上的帶鋼。由一焊接機連接在一起并連續(xù)地往外送料。此后，用張緊輥破裂在帶鋼上形成的氧化皮。然后將帶鋼送往機械式氧化皮破碎機，帶鋼在該處通過小直徑的輥子，以使氧化皮從帶鋼上撕下，以后又用機械刷刮擦帶鋼，以去掉粘附在帶鋼表面上的氧化皮。接著將帶鋼送往圖7(B)所示的酸洗設(shè)備。
圖7(B)的酸洗設(shè)備是在第一個實施例或第二個實施例中所描述的那一種。因為本實施例的氧化皮去除可在超過500m/min的高酸洗速度下進行，所以如前所述，在這一酸洗工藝的后面可直接跟隨以圖7(C)所示的冷軋工藝。
如圖7(C)所示，經(jīng)過酸洗的帶鋼通過一對中裝置并送往一高速連續(xù)式軋機，在該處用串列布置的四座機架將帶鋼軋成薄板。高速連續(xù)式軋機在一個支承輥與一個工作輥之間有一個中間軋輥，這樣，這些中間軋輥可以沿著它們的軸線在相反的方向向左或向右移動，使軋出的薄板厚度均勻。在本實施例中所用的冷軋軋機包括萬能連續(xù)式軋機，連續(xù)式立輥冷軋機和越野式軋機。它們可以組合使用。例如，一種組合可以用高速連續(xù)式軋機作前機架，用萬能連續(xù)式軋機作后機架；另一種組合可能用連續(xù)式立輥冷軋機作前機架，用高速連續(xù)式軋機作后架；還有一種組合可能用越野式軋機作前機架，用高速連續(xù)式軋機作后機架。
在本實施例中，通過將一組合軋輥與工作輥、中間軋輥和支承輥聯(lián)合使用，還有可能進一步地使軋制高速化。組合軋軸包括一軸構(gòu)件和一在軸構(gòu)件上形成并含有細碳化物的外層。外層是通過用電渣堆焊將耐磨性高于軸構(gòu)件的高合金鋼焊在軸構(gòu)件的表面上而形成的。軸構(gòu)件采用的是合金鋼，按重量含有0.2-1.5％的碳，3％或更少的硅，2％或更少的錳和5％或更少的鉻，或者進一步地含有0.5％或更少的鎳及1％或更少的鉬。外層由高合金鋼形成，含有0.5-1.5％的碳，3％或更少的硅，2％或更少的錳，2-10％的鉻，1-10％的鉬，20％的鎢，1-5％的釩和13％的鈷。外層經(jīng)過低頻表面加熱淬火，繼之以其它的強制快速冷卻的淬火，然后經(jīng)過回火，使其肖氏硬度(Hs)為80或更高。
具有肖氏硬度為80或更高的軋輥用作工作輥。合金元素要調(diào)整得使中間軋輥的硬度小于工作輥的硬度，而支承輥的硬度小于中間軋輥的硬度。建議將這些輥子的肖氏硬度降低5-10。每臺軋機包括四級或六級輥子。工作輥與中間軋輥具有相同的直徑，但支承輥則有較大的直徑。
圖7(D)示出了出口處的用于纏繞冷軋帶鋼的卷取車的結(jié)構(gòu)。帶鋼由旋轉(zhuǎn)式碎邊剪切機切成適當?shù)拈L度，穿過涂油機，送往圓盤張力卷取機，并在其上纏繞。
采用本實施例，也可以使帶鋼完全地去掉氧化皮，并且同實施例1一樣，沒有變粗糙的表面。
圖8示出了進行熱軋繼之以連續(xù)鑄造的連續(xù)制造設(shè)備的結(jié)構(gòu)。因為兩套連續(xù)鑄造設(shè)備交替使用，以連續(xù)制造厚度約為20-40mm的薄金屬板，板材直接熱軋，不用冷卻，經(jīng)連續(xù)鑄造的薄板交替地通過一傳送裝置送往軋機。如此輸送的薄板要經(jīng)過一軋邊機，由一板邊加熱器加熱，由一剪切機剪切，并用高速連續(xù)式軋機熱軋。熱軋出來的薄板經(jīng)過一冷卻裝置，在該處冷卻，然后經(jīng)過張緊輥、機械式氧化皮破碎機和圖9中所示的機械刷向前傳送至圖7(B)所示的酸洗裝置。
當連續(xù)鑄造機中的進給速度低于酸洗速度時，熱軋后的帶鋼就經(jīng)過冷卻裝置傳送并由圓盤張力卷取機卷取，然后使帶鋼經(jīng)受實施例3所示的酸洗工藝。
和第一個實施例一樣，本實施例也生產(chǎn)完全去掉氧化皮，設(shè)有粗糙表面的產(chǎn)品。
本實施例中的連續(xù)鑄造設(shè)備可采用將熔融的金屬倒入一個帶有設(shè)置在已經(jīng)冷卻的鋼板帶之間的側(cè)結(jié)晶器的結(jié)晶器的方法，或是采用在寬結(jié)晶器之間裝有側(cè)結(jié)晶并沿鑄造方向振動，以在高速下鑄出薄板的方法。工作輥可采用實施例3中所示的組合軋輥。
在本實施例中，熱軋出來的帶鋼經(jīng)酸洗去除氧化皮，然后卷取。如果省去前面的實施例中的帶鋼纏繞，就有可能將實施例3的圖7(C)和7(D)的設(shè)備，以及熱軋設(shè)備和卷取設(shè)備組合為按連續(xù)的順序進行連續(xù)鑄造、熱軋、機械去氧化皮、酸洗、冷軋和卷取的連續(xù)制造設(shè)備。這個組合為一體的設(shè)備可用較高的效率進行制造。
也有可能在酸洗的初始階段將陰極裝在酸洗槽中，在帶鋼與陰極之間通以電流，并將帶鋼1用作陽極。在圖5中，有可能在第一個槽中安裝電極，用以采用交流電，并在圖6中，在第一個和第四個槽中安裝電極，用以采用交流電。
權(quán)利要求
1.一種用于生產(chǎn)熱軋帶鋼的方法，在該方法中，用熱軋軋機軋制低碳鋼，并使經(jīng)軋制的帶鋼與酸溶液接觸，以去除在軋制出的帶鋼表面上形成的氧化皮，熱軋帶鋼的制造方法包括下列步驟使盛裝在為數(shù)眾多的酸洗槽中的稀鹽酸溶液保持在60℃以上，從軋機中輸出的帶鋼要送入該酸洗槽；使稀鹽酸溶液從帶鋼輸送的下游側(cè)流向上游側(cè)；向帶鋼施加電流；以及從槽的上游側(cè)向下游側(cè)移動帶鋼，以酸洗帶鋼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生產(chǎn)熱軋帶鋼的方法，其特征在于，電流通向位于上游側(cè)的酸洗槽中的帶鋼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于生產(chǎn)熱軋帶鋼的方法，其特征在于，電流通向移經(jīng)一個裝有最低溫度的稀鹽酸溶液的酸洗槽的帶鋼。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2和3中任一項所述的用于生產(chǎn)熱軋帶鋼的方法，其特征在于，使稀鹽酸溶液強制地流動，與此同時，將電流作用于被輸送的帶鋼的兩面。
5.根據(jù)按權(quán)利要求1所述的用于生產(chǎn)熱軋帶鋼的方法，其特征在于，在酸溶液強制地流過帶鋼的兩面之前或以后，向帶鋼施加電流。
6.根據(jù)按權(quán)利要求4所述的用于生產(chǎn)熱軋帶鋼的方法，其特征在于，電流以5-10A/dm2的電流密度作用于帶鋼的兩面。
7.一種用于由酸洗去除熱軋帶鋼的氧化皮的方法，它包括下列步驟使裝在為數(shù)眾多的酸洗槽中的稀鹽酸溶液保持在60℃以上；使稀鹽酸溶液從帶鋼的下游側(cè)向上游側(cè)流動；向帶鋼施加電流；以及從槽的上游側(cè)向下游側(cè)移動帶鋼，以酸洗帶鋼。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于去除熱軋帶鋼的氧化皮的方法，其特征在于，使電流通過在一個位于上游側(cè)的酸洗槽中的帶鋼。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的用于熱軋帶鋼的方法，其特征在于，電流作用于移經(jīng)一個裝有最低溫度的稀鹽酸溶液的酸洗槽的帶鋼。
10.根據(jù)權(quán)利要求7、8或9中任一項所述的用于熱軋帶鋼的方法，其特征在于，使稀鹽酸溶液強制地流動，與此同時，電流作用于被輸送的帶鋼的兩面。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于熱軋帶鋼的方法，其特征在于，在酸溶液強制地流過帶鋼的兩面之前或以后，向帶鋼供應(yīng)電流。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于生產(chǎn)熱軋帶鋼的方法，其特征在于，電流以5-10A/dm2的電流密度作用于帶鋼的兩面。
13.一種用于由酸洗去除熱軋帶鋼的氧化皮的熱軋帶鋼氧化皮去除裝置，它包括為數(shù)眾多的酸洗槽，其內(nèi)裝有保持在60℃或更高溫度的稀鹽酸溶液；一臺使稀鹽酸溶液從帶鋼上料的下游側(cè)流向上游側(cè)的裝置；一臺使帶鋼從槽的上游側(cè)移向下游側(cè)的裝置；一臺向帶鋼施加電流的裝置。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的熱軋帶鋼氧化皮去除設(shè)備，其特征在于在用于熱軋帶鋼的連續(xù)酸洗設(shè)備中裝有一個向被輸送的帶鋼施加電流的裝置。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的熱軋帶鋼氧化皮去除設(shè)備，其特征在于，酸洗槽中裝有陰極和陽極，并裝有一個間接地向被輸送的帶鋼施加電流的裝置。
16.根據(jù)權(quán)利要求13、14和15中任一項所述的熱軋帶鋼氧化皮去除設(shè)備，其特征在于，陰極或陽極面朝向帶鋼設(shè)置，帶鋼用作陽極或陰極，并設(shè)有一個直接向被輸送的帶鋼提供電流的裝置。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的熱軋帶鋼氧化皮去除設(shè)備，其特征在于，帶鋼所經(jīng)過的每一個槽中的最后一個電極是陽極。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的熱軋帶鋼氧化皮去除設(shè)備，其特征在于，帶鋼所經(jīng)過的電極中的陽極，其面積、長度和數(shù)量至少有一項是朝著酸洗過程的下游側(cè)增加的。
19.一種熱軋帶鋼氧化皮去除設(shè)備，包括一臺用于輸送由熱軋軋機軋出的帶鋼的裝置；一臺將帶鋼切成任意長度的裝置；一臺向在帶鋼上形成的氧化皮施加機械力的裝置；為數(shù)眾多的儲存與帶鋼接觸的酸溶液的槽裝置；一臺使帶鋼浸漬并輸送過在臺數(shù)眾多的槽中的酸溶液的裝置；一臺將酸溶液加熱至60℃以上的裝置；一臺使酸溶液從帶鋼上料的下游側(cè)流向上游側(cè)的裝置；一臺向帶鋼施加電流的裝置；一臺用于水洗從槽中出來的經(jīng)過處理的帶鋼的裝置；以及一臺用于干燥經(jīng)過水洗的帶鋼的裝置。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的熱軋帶鋼氧化皮去除設(shè)備，其特征在于，電流施加裝置設(shè)置在帶鋼上料的上游側(cè)。
21.根據(jù)權(quán)利要求19或20所述的熱軋帶鋼氧化皮去除設(shè)備，其特征在于，加熱裝置與酸溶液流動裝置都設(shè)置在從槽群旁路出來的系統(tǒng)中。
22.一種用于生產(chǎn)熱軋帶鋼的方法，在該方法中，由熱軋軋機軋制低碳鋼，并使經(jīng)軋制的帶鋼與酸溶液接觸，從而去除在軋制出的帶鋼表面上形成的氧化皮，熱軋帶鋼的制造方法包括下列步驟用機械方法去除從軋機中出來的帶鋼表面上的氧化皮；將帶鋼浸在為數(shù)眾多的裝有稀鹽酸溶液的酸洗槽中；使稀鹽酸溶液從帶鋼上料的下游側(cè)流向上游側(cè)；向帶鋼施加電流；以及將帶鋼從槽的上游側(cè)移向下游側(cè)，以酸洗帶鋼。
23.一種用于由酸洗去除熱軋帶鋼的氧化皮的方法，一種用于去除熱軋帶鋼氧化皮并冷軋帶鋼的連續(xù)制造方法，包括下列步驟用機械方法去除經(jīng)熱軋的帶鋼表面上的氧化皮；將帶鋼浸在為數(shù)眾多的裝有稀鹽酸溶液的酸洗槽中；使稀鹽酸溶液從帶鋼上料的下游側(cè)流向上游側(cè)；對帶鋼施加電流；將帶鋼從槽的上游側(cè)移向下游側(cè)，以酸洗帶鋼；以及冷軋經(jīng)過酸洗的帶鋼。
24.一種用于去除帶鋼氧化皮并軋制帶鋼的連續(xù)制造方法，包括下列步驟用連續(xù)鑄造機進行低碳薄鋼板的鑄造；用熱軋軋機將薄鋼板軋制成帶鋼；用機械方法去除經(jīng)熱軋的帶鋼表面上的氧化皮；將帶鋼浸在為數(shù)眾多的裝有稀鹽酸溶液的酸洗槽中；使稀鹽酸溶液從帶鋼上料的下游側(cè)流向上游側(cè)；對帶鋼施加電流；使帶鋼從槽的上游側(cè)移向下游側(cè)，以酸洗帶鋼；以及冷軋經(jīng)過酸洗的帶鋼。
25.一種用于由酸洗去除熱軋帶鋼氧化皮的設(shè)備，一種用于去除熱軋帶鋼的氧化皮并冷軋帶鋼的連續(xù)制造設(shè)備；包括一臺用機械方法從熱軋帶鋼的表面上去掉氧化皮的機械式氧化皮破碎機；為數(shù)眾多的裝有稀鹽酸溶液的酸洗槽；一臺使稀鹽酸溶液從帶鋼上料的下游側(cè)流向上游側(cè)的裝置；一臺將帶鋼從槽的上游側(cè)移向下游側(cè)的裝置；一臺向帶鋼施加電流的裝置；以及一臺用于冷軋經(jīng)過酸洗的帶鋼的冷軋軋機。
26.一種用于軋制并去除熱軋帶鋼氧化皮的連續(xù)制造設(shè)備，包括一臺熱軋軋機；一臺用機械方法從熱軋出來的帶鋼表面上去掉氧化皮的機械式氧化皮破碎機；為數(shù)眾多的裝有稀鹽酸溶液的酸洗槽；一臺將已經(jīng)去掉氧化皮的帶鋼浸漬并輸送經(jīng)過在為數(shù)眾多的槽中的酸溶液的裝置；一臺加熱酸溶液的裝置；一臺使酸溶液從帶鋼上料的下游側(cè)流向上游側(cè)的裝置；一臺向帶鋼施加電流的裝置；一臺用于水洗從槽中出來，經(jīng)過處理的帶鋼的裝置；以及一臺用于干燥經(jīng)過水洗的帶鋼的裝置。
27.一種用于軋制并去除帶鋼氧化物皮的連續(xù)制造設(shè)備，包括一臺用于制造低碳鋼薄板鑄件的連續(xù)鑄造機；一臺用于熱軋薄板鑄件的熱軋軋機；一臺用于由機械方法從熱軋出來的帶鋼表面上去除氧化皮的機械式氧化皮破碎機；為數(shù)眾多的裝有稀鹽酸溶液的酸洗槽；一臺將已經(jīng)去掉氧化皮的帶鋼浸漬并輸送經(jīng)過在為數(shù)眾多的槽中的酸溶液的裝置；一臺加熱酸溶液的裝置；一臺使酸溶液從帶鋼上料的下游側(cè)流向上游側(cè)的裝置；一臺向帶鋼施加電流的裝置；一臺用于水洗從槽中出來的經(jīng)過處理的帶鋼的裝置；一臺用于干燥經(jīng)過水洗的帶鋼的裝置；以及一臺用于冷軋經(jīng)過干燥的帶鋼的冷軋軋機。
28.根據(jù)權(quán)利要求24或25所述的用于去除熱軋帶鋼氧化皮并冷軋帶鋼的連續(xù)制造設(shè)備，其特征在于，冷軋軋機或熱軋軋機有一對工作輥，而且該工作輥是組合軋輥，每個輥子包括一個軸構(gòu)件和一個在軸構(gòu)件外面形成并且有較軸構(gòu)件高的硬度的外層。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于從熱軋帶鋼上去除氧化物皮從而生產(chǎn)出具有卓越的表面狀況的帶鋼的方法和設(shè)備。在用于酸洗熱軋帶鋼的酸洗設(shè)備中，本發(fā)明的酸洗方法向在為數(shù)眾多的酸洗槽的一個或更多槽中連續(xù)輸送的熱軋帶鋼通以電流。還提供了一種用于供給電流的裝置。
文檔編號B21B1/46GK1105298SQ9411533
公開日1995年7月19日 申請日期1994年9月15日 優(yōu)先權(quán)日1993年9月17日
發(fā)明者馬渕勝美, 伊藤雅彥, 村榮二, 中村恒雄 申請人:株式會社日立制作所