淺析清洗段帶鋼刷洗設(shè)備的設(shè)計(jì)

摘要：清洗段是連續(xù)退火機(jī)組的重要組成部分，在處理帶鋼的過(guò)程中發(fā)揮著重要的作用。通過(guò)清洗段，能夠有效的清除帶鋼表面附著的鐵粉、油污以及灰塵等雜質(zhì)，進(jìn)而確保帶鋼的表面質(zhì)量和涂鍍性能。目前，連續(xù)退火機(jī)組清洗段的清洗工藝有物理清洗工藝、化學(xué)清洗工藝以及電解清洗工藝等，其中以物理清洗工藝應(yīng)用最為廣泛。本文以物理清洗工藝為例，對(duì)清洗段帶鋼物理刷洗設(shè)備的設(shè)計(jì)做了相關(guān)的闡述和分析。

關(guān)鍵詞：清洗段;帶鋼刷洗設(shè)備;設(shè)計(jì)

帶鋼是各類軋鋼企業(yè)為了適應(yīng)不同工業(yè)部門(mén)工業(yè)化生產(chǎn)各類金屬或機(jī)械產(chǎn)品的需要而生產(chǎn)的一種窄而長(zhǎng)的鋼板。在生產(chǎn)帶鋼的過(guò)程中，為了確保帶鋼的質(zhì)量和性能，需要應(yīng)用酸洗、軋制、退火以及涂鍍等工藝對(duì)帶鋼進(jìn)行處理。在此過(guò)程中，帶鋼如果能夠保持表面的清潔，不但能夠提升帶鋼退火的表面質(zhì)量，還能夠提升其后續(xù)的涂鍍性能。因此，就需要對(duì)帶鋼進(jìn)行退火工藝和涂鍍工藝之前，在連續(xù)退火機(jī)組設(shè)置清洗段機(jī)組。目前，連續(xù)退火機(jī)組清洗段的清洗工藝有主要有三種，包括物理清洗工藝、化學(xué)清洗工藝以及電解清洗工藝。物理清洗工藝就是用水作為溶劑來(lái)對(duì)帶鋼的表面進(jìn)行清洗，同時(shí)通過(guò)機(jī)械刷毛將帶鋼表面的殘留雜質(zhì)徹底清除;化學(xué)清洗工藝就是通過(guò)化學(xué)藥品來(lái)清洗帶鋼表面殘留的雜質(zhì);電解清洗工藝是通過(guò)溶液電解后正負(fù)離子的吸附力來(lái)清除帶鋼表面殘留的雜質(zhì)。通過(guò)對(duì)帶鋼進(jìn)行清洗處理，不但能夠使帶鋼表面保持清潔，還能夠起到活化帶鋼表面的作用，進(jìn)而促進(jìn)后續(xù)涂鍍工藝的順利實(shí)施。本文介紹的是物理清洗工藝的清洗段帶鋼刷洗設(shè)備設(shè)計(jì)。

一、 清洗段帶鋼刷洗設(shè)備的功能

物理清洗工藝在清洗帶鋼的過(guò)程中應(yīng)用是最為廣泛的，因?yàn)槲锢砬逑垂に嚥坏哂凶鳂I(yè)時(shí)間短的優(yōu)勢(shì)，還具有較好的清洗效果。物理清洗工藝的應(yīng)用形式就是通過(guò)帶鋼刷洗設(shè)備對(duì)帶鋼表面進(jìn)行清洗，也就是利用機(jī)械刷輥來(lái)對(duì)帶鋼表面附著的雜質(zhì)和污物進(jìn)行刷洗。在現(xiàn)實(shí)的帶鋼生產(chǎn)過(guò)程中，物理清洗工藝經(jīng)常和化學(xué)清洗工藝一起進(jìn)行綜合應(yīng)用。另外，在應(yīng)用物理清洗工藝的過(guò)程中，通常會(huì)采用逆式刷洗的方式，也就是機(jī)械刷輥的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和帶鋼的運(yùn)行方向是處于相反的狀態(tài)的，這樣做的話，可以有效的提升清洗的效果。

二、 清洗段帶鋼刷洗設(shè)備的設(shè)計(jì)

（一） 清洗段帶鋼刷洗設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

清洗段帶鋼刷洗設(shè)備主要由刷輥、支撐輥、驅(qū)動(dòng)組以及棍子支撐組成。刷輥的布置形式分為兩種，一種是上置式，也就是將刷輥布置在帶鋼的上表面;另一種是下置式，也就是將刷輥交替布置在帶鋼的下表面。要注意的是，刷輥和支撐輥要交替的布置在帶鋼的上下表面。刷輥的中心和支撐輥的中心通常要設(shè)計(jì)成一定的偏置量，這樣做的話，能夠有效的增大刷輥與帶鋼的接觸面積，進(jìn)而提升清洗效果。在清洗段帶鋼刷洗設(shè)備中，刷輥是最為重要的刷洗部件，其運(yùn)行狀況的好壞將直接對(duì)帶鋼表面的清洗效果產(chǎn)生影響。在設(shè)計(jì)刷輥的過(guò)程中，其直徑范圍通常在一百五十到四百毫米之間。另外，要確保刷輥輥面的寬度大于基板的寬度。安裝在刷輥芯軸上的刷毛是呈放射的狀態(tài)的，因此，刷毛的密度會(huì)受到刷輥芯軸直徑的影響。因此，刷輥芯軸的直徑不能夠設(shè)計(jì)的過(guò)小，不然的話就會(huì)降低刷毛的密度，進(jìn)而影響清洗效果。在對(duì)刷毛的材質(zhì)進(jìn)行選擇的過(guò)程中，要對(duì)材質(zhì)的吸水性、耐熱性以及耐化學(xué)腐蝕性等特質(zhì)進(jìn)行綜合的考慮。目前，比較常見(jiàn)的刷毛材質(zhì)主要有聚丙烯、聚酯以及尼龍，其中尼龍材質(zhì)的刷毛應(yīng)用最為廣泛。另外，對(duì)于物理清洗工藝而言，應(yīng)該將刷輥表面的切向線速度設(shè)為每秒鐘十三到十五米。

（二） 刷輥的調(diào)節(jié)和控制

清洗段帶鋼刷洗設(shè)備的刷輥是通過(guò)刷毛來(lái)進(jìn)行帶鋼的清洗工作的。在此過(guò)程中，需要為刷輥提供一定的壓下量才能夠完成刷洗工作。刷輥通常有兩種壓下控制模式，一種是壓下力恒定控制模式，另一種是壓下量恒定控制模式。在采用壓下力恒定控制模式的過(guò)程中，要將刷輥的壓下力設(shè)置為恒定的數(shù)值。這種控制模式存在一定的弊端，隨著刷洗設(shè)備運(yùn)行時(shí)間的增加，如果刷輥的壓下力保持恒定，就會(huì)增大壓下量，進(jìn)而使刷輥的溫度升高，在這種情況下，會(huì)對(duì)刷輥的正常運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生一定的影響。在采用壓下量恒定控制模式的過(guò)程中，要將刷輥的壓下量設(shè)置為恒定的數(shù)值。在此過(guò)程中，要實(shí)現(xiàn)對(duì)壓下量的調(diào)節(jié)，就要對(duì)刷輥的直徑進(jìn)行測(cè)量，通常會(huì)采用測(cè)量刷輥痕跡長(zhǎng)度的方式來(lái)測(cè)量刷輥的直徑。

（三） 刷輥冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

當(dāng)清洗段帶鋼刷洗設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，刷輥的溫度會(huì)隨著刷洗設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的增加而不斷升高。在這種情況下，刷毛會(huì)逐漸的變脆，進(jìn)而過(guò)早的出現(xiàn)斷裂的情況。針對(duì)這一問(wèn)題，就要為刷輥提供一套相應(yīng)的冷卻系統(tǒng)。目前，刷輥的冷卻系統(tǒng)主要有三個(gè)部分組成，包括儲(chǔ)液罐、循環(huán)泵以及冷卻噴嘴。在冷卻系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，先由循環(huán)泵將儲(chǔ)液罐中的冷卻液壓到噴射梁中，然后再由噴射梁上的冷卻噴嘴中噴射到刷輥的表面。在設(shè)計(jì)刷輥冷卻系統(tǒng)的過(guò)程中，一方面要確保冷卻液的噴射方向和刷輥旋轉(zhuǎn)的方向保持一致，另一方面要確保冷卻液能夠噴射到刷輥與帶鋼的間隙中。冷卻噴嘴要采用疊加噴射的方式。這樣做的話，不但能夠有效的增大刷輥輥面單位寬度內(nèi)的冷卻液流量，還能夠促進(jìn)冷卻噴嘴的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

（四） 清洗段帶鋼刷洗設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計(jì)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，清洗段帶鋼刷洗設(shè)備也在不斷的優(yōu)化升級(jí)。目前，新型的清洗段帶鋼刷洗設(shè)備在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上進(jìn)行了相關(guān)的優(yōu)化，一方面，用刷輥取代了相應(yīng)的支撐輥;另一方面，在刷洗設(shè)備上增設(shè)了刷輥的軸向移動(dòng)機(jī)構(gòu)。通過(guò)這種優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以有效的對(duì)超薄的帶鋼進(jìn)行清洗。經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)的清洗段帶鋼刷洗設(shè)備具有很多的優(yōu)勢(shì)。第一，通過(guò)減少支撐輥，能夠有效的節(jié)約生產(chǎn)線的使用空間。第二，能夠有效的提升刷洗設(shè)備的性能，進(jìn)而提升帶鋼的質(zhì)量。第三，能夠有效的降低刷洗設(shè)備的維護(hù)成本。第四，通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了帶鋼上下表面刷輥的同步轉(zhuǎn)動(dòng)，能夠使帶鋼通過(guò)刷輥時(shí)更加的平滑，進(jìn)而提升帶鋼的表面質(zhì)量。

三、 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，清洗段帶鋼刷洗設(shè)備的設(shè)計(jì)工作是尤為重要的，是提升帶鋼表面質(zhì)量和涂鍍性能的最佳途徑。因此，相關(guān)的企業(yè)一定要對(duì)清洗段帶鋼刷洗設(shè)備的研發(fā)設(shè)計(jì)工作予以高度的重視，不斷的加大對(duì)新型刷洗設(shè)備的研發(fā)力度，以此來(lái)提升軋制產(chǎn)品的質(zhì)量。

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作者簡(jiǎn)介：

李屹松，河北省邯鄲市，河鋼邯鋼邯寶冷軋廠。