本實用新型涉及冷軋設備，具體地說，涉及一種能夠防治黃斑缺陷的鈦帶連續(xù)酸洗裝置。

背景技術：

鈦是重要的稀有輕金屬，具有高強度、低密度、耐腐蝕、無磁、生物相容性好等特點。因此，鈦被廣泛應用于航空航天、石油化工、海水淡化裝置、醫(yī)藥和醫(yī)療器械、建筑裝飾等領域。為拓展鈦帶的使用范圍，獲得更薄、尺寸精度更高、表面質量更好的鈦帶，需進一步進行酸洗冷軋?zhí)幚怼?/p>

目前，鈦帶主流連續(xù)酸洗工藝為預清洗—酸洗—最終清洗—烘干，酸洗液普遍采用硝酸和氫氟酸的混酸，酸洗工藝速度一般低于15m/min，正常酸洗后表面呈銀亮的金屬本色。然而，生產(chǎn)中鈦帶表面呈現(xiàn)黃色斑跡色差，并遺留在鈦帶冷軋退火后產(chǎn)品的表面，降低鈦帶表面質量，影響用戶使用和體驗。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術中存在的不足，本實用新型的目的之一在于解決上述現(xiàn)有技術中存在的一個或多個問題。例如，本實用新型的目的之一防止鈦帶連續(xù)酸洗裝置表面存在黃斑缺陷的的技術問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的提供了一種鈦帶連續(xù)酸洗裝置，所述鈦帶連續(xù)酸洗裝置包括按照鈦帶前進方向依次設置的酸槽和漂洗槽，所述酸槽內設置有擠干輥，所述鈦帶連續(xù)酸洗裝置還包括按照鈦帶前進方向位于所述擠干輥上游的沖洗單元，所述沖洗單元包括設置在鈦帶上表面上方的第一沖洗梁和間隔設置在所述第一沖洗梁上用于向鈦帶表面噴射沖洗介質的第一噴嘴。

根據(jù)本實用新型的鈦帶連續(xù)酸洗裝置的一個實施例，所述第一噴嘴的噴射方向與鈦帶上表面的前進方向可以成30°～50°，相鄰兩個所述第一噴嘴在鈦帶上的沖洗區(qū)邊緣重疊。

根據(jù)本實用新型的鈦帶連續(xù)酸洗裝置的一個實施例，所述第一噴嘴的噴射角度可以為60°～70°，所述第一沖洗梁與鈦帶上表面的距離可以為10cm～20cm，所述第一沖洗梁的長度大于所述酸槽的寬度，所述噴射沖洗梁上的噴嘴數(shù)量可以為8～12個。

根據(jù)本實用新型的鈦帶連續(xù)酸洗裝置的一個實施例，所述鈦帶連續(xù)酸洗裝置還可以包括酸洗液循環(huán)單元，所述酸洗液循環(huán)單元包括通過管道依次連接的酸槽出酸口、混酸罐、混酸循環(huán)泵和酸槽進酸口，所述第一沖洗梁的進料口通過管道與所述酸洗液循環(huán)單元連通。

根據(jù)本實用新型的鈦帶連續(xù)酸洗裝置的一個實施例，所述鈦帶連續(xù)酸洗裝置還可以包括酸洗液循環(huán)單元，所述酸洗液循環(huán)單元包括通過管道依次連接的酸槽出酸口、混酸罐、混酸循環(huán)泵和酸槽進酸口，所述鈦帶連續(xù)酸洗裝置還包括設置在所述酸洗液循環(huán)單元中用于對酸洗液進行控溫的控溫單元。

根據(jù)本實用新型的鈦帶連續(xù)酸洗裝置的一個實施例，所述控溫單元可以包括設置在所述酸洗液循環(huán)單元的管道內用于加熱和冷卻的石墨換熱器。

根據(jù)本實用新型的鈦帶連續(xù)酸洗裝置的一個實施例，所述控溫單元可以包括圍繞所述酸洗液循環(huán)單元的管道設置以對酸洗液進行控溫的控溫構件。

根據(jù)本實用新型的鈦帶連續(xù)酸洗裝置的一個實施例，所述控溫構件包括套裝于所述酸洗液循環(huán)單元中管道上的外殼、形成在所述酸洗液循環(huán)單元中管道和所述外殼之間的密閉空間、與所述密閉空間連通的加熱介質管道和冷卻介質管道、位于加熱介質管道內的加熱介質、位于冷卻介質管道內的冷卻介質、以及設置在所述加熱介質管道和冷卻介質管道上的閥門。優(yōu)選地，所述冷卻介質可以為工業(yè)循環(huán)水，所述加熱介質可以為飽和蒸汽。所述控溫單元用于將酸洗液的溫度控制為30～50℃。

根據(jù)本實用新型的鈦帶連續(xù)酸洗裝置的一個實施例，所述鈦帶連續(xù)酸洗裝置還包括設置在所述酸槽的出口和所述漂洗槽的入口之間的保濕單元，所述保濕單元包括設置在鈦帶上表面上方的第二沖洗梁、設置在鈦帶下表面下方的第三沖洗梁、間隔設置在第二沖洗梁上用于向鈦帶上表面噴射沖洗介質的第二噴嘴和間隔設置在第三沖洗梁上用于向鈦帶下表面噴射沖洗介質的第三噴嘴。

根據(jù)本實用新型的鈦帶連續(xù)酸洗裝置的一個實施例，優(yōu)選地，所述第二噴嘴和所述第三噴嘴為霧化噴嘴。

根據(jù)本實用新型的鈦帶連續(xù)酸洗裝置的一個實施例，所述第二噴嘴和所述第三噴嘴的數(shù)量可以分別為3～5個，所述第二噴嘴和所述第三噴嘴的噴射直徑可以為0.4～0.8m，噴射流量可以為20～80l/h，所述第二噴嘴和所述第三噴嘴的與鈦帶可以呈90°角。

根據(jù)本實用新型的鈦帶連續(xù)酸洗裝置的一個實施例，所述第二沖洗梁和所述第三沖洗梁的進料口通過管道與所述漂洗槽的出水管連通，采用漂洗水作為介質。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益技術效果包括：

(1)可充分利用現(xiàn)有裝備，進行簡單合理的改造。

(2)鈦帶板面表面粘附物清除能力強，板面不增加帶酸量的情況下，通過降低板溫，增加霧化潤濕，有效防止了鈦帶進漂洗槽前鈦鹽離子和其它雜質干燥固化形成黃斑缺陷，降低了漂洗清除難度，提升了表面質量。

附圖說明

通過下面結合附圖進行的描述，本實用新型的上述和其他目的和特點將會變得更加清楚，其中：

圖1為根據(jù)本實用新型示例性實施例的鈦帶連續(xù)酸洗裝置的示意圖。

附圖標記說明：

100-鈦帶、1-酸槽(酸洗槽)、2-沖洗單元、3-保濕單元、4-漂洗槽、5-控溫單元、6-混酸罐、7-加熱介質管道以及8-冷卻介質管道。

具體實施方式

在下文中，將結合附圖和示例性實施例詳細地描述根據(jù)本實用新型的鈦帶連續(xù)酸洗裝置。

申請人經(jīng)過觀察和思考后發(fā)現(xiàn)，黃斑問題的出現(xiàn)主要原因在于：由于鈦帶易粘附特性，酸洗過程生成的硝酸鈦和氟化鈦粘附鈦帶表面，酸槽中一些雜質也會附著在鈦帶上表面，形成一層黃褐色粘附膜。為防止板面大量帶酸至最終漂洗槽，鈦帶出酸槽前，需通過擠干輥擠干。由于擠干輥特性，通過擠干輥后的鈦帶表面仍會不均勻的殘留附著的鈦鹽和混酸酸液，殘留酸液在鈦帶表面會繼續(xù)反應。為避免漂洗槽漂洗水進入酸洗段影響酸液濃度穩(wěn)定，酸洗段和最終漂洗段之間存在一定間距的過渡段，且鈦帶酸洗速度受工藝限制普遍較慢，殘留酸液最終在板溫的作用下蒸發(fā)，鈦鹽等雜質則附著在鈦帶表面。以這種干燥狀態(tài)附著在鈦帶表面的鈦鹽等雜質，即使進入最終漂洗槽，也不能被清洗干凈，造成鈦帶表面呈現(xiàn)黃色斑跡色差，并遺留在鈦帶冷軋退火后產(chǎn)品的表面，降低鈦帶表面質量。

因此，為了防止鈦帶連續(xù)酸洗黃斑缺陷的產(chǎn)生，申請人提出能夠防止黃斑缺陷的鈦帶連續(xù)酸洗裝置，可以從以下三方面進行了改進，包括出酸槽前鈦帶表面附著物清除，酸溫控制，擠干后板面潤濕保護。

(1)為避免擠干輥前鈦帶附著鈦鹽和雜質過多，造成擠干后鈦帶表面殘留物過多，在擠干輥前安裝帶噴嘴的沖洗梁，沖洗梁噴嘴角度與鈦帶上表面前進方向成30～50°，沖洗梁進料口通過管道與酸洗槽混酸循環(huán)泵出口管道連接，采用混酸介質沖洗，保證沖洗效果的同時避免用水沖洗影響混酸濃度穩(wěn)定。

(2)發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)鈦帶酸洗過程是放熱反應，隨酸洗反應的進行，酸溫升高，鈦帶板溫逐步升高，板溫高，鈦帶表面殘留酸液蒸發(fā)速度快，板面越干燥，黃斑色差缺陷越嚴重。通過提高酸洗速度減少酸槽與漂洗槽之間過渡段停留時間，來減少板面蒸發(fā)，并不可取。因為在保證鈦帶酸洗效果的前提下，酸洗金屬損失一定，酸洗反應放熱量一定，酸洗速度越快，需求酸液濃度越高，反應放熱速率越快，酸溫越高，板面殘留蒸發(fā)速度依然較快。溫度越高，酸槽中酸液蒸發(fā)分解速率增加，易造成氮氧化物氣體和氟化氫氣體排放超標。本實用新型優(yōu)先采用控制酸溫減少板面殘留酸液蒸發(fā)，為實現(xiàn)酸溫控制，酸液循環(huán)系統(tǒng)中安裝加熱和冷卻兩用石墨換熱器，并配置冷卻和加熱介質管道，通過管道閥門進行冷卻和加熱作業(yè)切換。

(3)為防止表面干燥，在酸槽出口與漂洗槽入口之間上下表面安裝噴射梁，噴射梁入料口與漂洗槽循環(huán)泵出水管道連接，采用漂洗水作為介質。噴射梁安裝霧化噴嘴，霧化噴嘴的噴灑效果均勻，流量小，對板面潤濕均勻的同時，避免了噴灑流量過大導致噴洗水溢流至酸槽影響混酸濃度。

圖1為根據(jù)本實用新型示例性實施例的鈦帶連續(xù)酸洗裝置的示意圖。如圖1所示，根據(jù)本實用新型示例性實施例的鈦帶連續(xù)酸洗裝置包括酸槽(酸洗槽)1、沖洗單元2、保濕單元3、漂洗槽4、控溫單元5和酸洗液循環(huán)單元，酸槽內設置有擠干輥。

為避免擠干輥前鈦帶100附著鈦鹽和雜質過多，造成擠干后鈦帶表面殘留物過多，在擠干輥前安裝沖洗單元2，沖洗單元2包括設置在鈦帶上表面上方的第一沖洗梁和間隔設置在第一沖洗梁上用于向鈦帶表面噴射沖洗介質的第一噴嘴。其中，第一沖洗梁可以為DN20～40mm的PPH沖洗梁，第一沖洗梁距離鈦帶上表面10～20cm；為便于沖洗梁，固定第一沖洗梁的長度大于酸槽寬度。第一沖洗梁上安裝8～12個PPH第一噴嘴，第一噴嘴的噴射角度為60～70°，噴嘴間距根據(jù)噴射角度選擇，保證相鄰噴嘴噴射面有重合，第一噴嘴與鈦帶上表面前進方向成30～50°。

第一沖洗梁的進料口通過管道與酸洗槽的混酸進酸口連接，采用與酸洗相同濃度的混酸介質沖洗，保證沖洗效果的同時不影響混酸濃度?；焖釙捍嬗诨焖峁?內，即通過管道依次連接的酸槽出酸口、混酸罐、混酸循環(huán)泵和酸槽進酸口形成酸洗液循環(huán)單元。

為實現(xiàn)酸溫控制，在酸洗液循環(huán)單元中設置用于對酸洗液進行控溫的控溫單元?？販貑卧?用于將酸洗液的溫度控制為30～50℃，在保證酸洗效果的同時減少板面殘留酸液蒸發(fā)?？販貑卧?包括安裝在酸液循環(huán)單元進酸管路中加熱和冷卻兩用的石墨換熱器，換熱面積20～40㎡。

控溫單元5還包括圍繞酸洗液循環(huán)單元的管道設置以對酸洗液進行控溫構件，控溫構件包括套裝于酸洗液循環(huán)單元中管道上的外殼、形成在酸洗液循環(huán)單元中管道和外殼之間的密閉空間、與密閉空間連通的加熱介質管道7和冷卻介質管道8、位于加熱介質管道內的加熱介質、位于冷卻介質管道內的冷卻介質、以及設置在加熱介質管道和冷卻介質管道上的閥門，通過管道閥門進行冷卻和加熱作業(yè)切換，并通過調節(jié)閥調節(jié)介質流量調控溫度。優(yōu)選地，采用工業(yè)循環(huán)水作為冷卻介質，采用飽和蒸汽作為加熱介質。

為防止表面干燥，在酸槽的出口和漂洗槽的入口之間設置保濕單元3，保濕單元包括設置在鈦帶上表面上方的第二沖洗梁、設置在鈦帶下表面下方的第三沖洗梁、間隔設置在第二沖洗梁上用于向鈦帶上表面噴射沖洗介質的第二噴嘴和間隔設置在第三沖洗梁上用于向鈦帶下表面噴射沖洗介質的第三噴嘴。優(yōu)選地，第二沖洗梁和第三沖洗梁為DN20～32mmPPH噴射梁，噴射梁離鈦帶表面20～30cm，長度大于漂洗槽寬，噴射梁的入料口(進料口)通過與噴射梁相同直徑的管道連接漂洗槽4的循環(huán)泵出水管道，采用漂洗水作為介質。第二噴射梁和第三噴射梁上分別安裝3～5個PPH霧化噴嘴，噴嘴噴射直徑0.4～0.8m，噴射流量20～80l/h，噴嘴與鈦帶呈90°直角。霧化噴嘴的噴灑效果均勻，流量小，對板面均勻潤濕的同時，避免了噴灑流量過大導致噴洗水溢流至酸槽影響混酸濃度。

優(yōu)選地，本示例性實施例中所用管道、閥門、法蘭盤等選用耐氫氟酸和硝酸腐蝕的材質。

為了更好地理解本實用新型的上述示例性實施例，下面結合具體示例對其進行進一步說明。

示例

在某寬度為1250mm的鈦帶連續(xù)酸洗線最后一級酸槽出口擠干輥前安裝DN25mm、PPH的第一沖洗梁，第一沖洗梁離鈦帶表面20cm，長度2.4mm。第一沖洗梁上安裝8個PPH噴嘴，噴嘴間距200mm，20cm高度下噴射面寬350mm，相鄰噴嘴噴射面重合約150mm，噴嘴與鈦帶上表面前進方向成45°。第一沖洗梁的進水口通過DN25mmPPH管道與酸洗槽混酸進酸管連接，并安裝PPH球閥控制沖洗啟停。

酸液循環(huán)單元進酸管路中安裝換熱面積為25㎡的冷熱兩用石墨換熱器，冷卻介質采用工業(yè)凈環(huán)水加熱介質為蒸汽，冷熱介質進料管道上分別安裝手閥和氣動調節(jié)閥，酸溫控制目標≤45℃。

酸槽出口與漂洗槽入口之間過渡段長約1.5mm，上下表面分別安裝DN20mmPPH的第二噴射梁和第三噴射梁，第二噴射梁和第三噴射梁離鈦帶表面30cm，長度2.4m，第二噴射梁和第三噴射梁的入料口通過DN20mmPPH管道連接漂洗槽循環(huán)泵出水管道，噴射介質為漂洗水。第二噴射梁和第三噴射梁上均安裝有4個PPH霧化噴嘴，霧化噴嘴噴射直徑約600mm，安裝間距為350mm相鄰噴嘴噴射面重疊量150mm，噴射流量30l/h，霧化噴嘴與鈦帶呈90°直角。

綜上所述，本實用新型可充分利用現(xiàn)有裝備，進行簡單合理的改造。鈦帶板面表面粘附物清除能力強，板面不增加帶酸量的情況下，通過降低板溫，增加霧化潤濕，有效防止了鈦帶進漂洗槽前鈦鹽離子和其它雜質干燥固化形成黃斑缺陷，降低了漂洗清除難度，提高了酸洗冷軋鈦帶表面質量。

盡管上面已經(jīng)通過結合示例性實施例描述了本實用新型，但是本領域技術人員應該清楚，在不脫離權利要求所限定的精神和范圍的情況下，可對本實用新型的示例性實施例進行各種修改和改變。