电工钢连续退火机组清洗技术探讨.docx

电工钢连续退火机组清洗技术探讨核心提示：电工钢连退机组的带钢表面质量将会直接影响到成品的电磁性能，如果带钢表面没有清洗千净 还会造成炉辊结瘤，因此带钢以清洁的表面进入退火炉至关重要。本文对就电工钢连退机组的带钢清洗原 理、方式以及国内近年来冷轧电工钢退火机组清洗技术进行了较全面的介绍。1引言 电工钢冷轧之后表面带有大量残留物，主要为油汚、铁粉和松散杂质等。在电工连退机组当中必须将带铜表面的这些残留物除去，否则表面残留的各种杂质在退火过程中将形成碳质污斑污染炉内气氛，影晌膜碳效率甚至引起增碳现象a影响成品涂层质量，影响成品性能，还会造成退火炉内炉辊结瘤。为此清洗段是电工钢连续退火机组重要设备组成段。 电工钢清洗基本原理 电工钢清洗工艺一般包括碱洗和水洗两个部分，主要通过碱洗当中化学过程和理过程脱脂，然后通过水洗将带钢表面清洗干净。碱洗主要发生“脱脂”过程，即在通过带钢在清洗液内（膜腊剂）发生化学作用和物理作用的过程。 化学騰腊过程，是借助碱的皂化和乳化作用完成膜腊。所谓皂化是油腊与脎腊剤中的碱起化学反应生成易溶于水的肥皂和甘油的过程，具体反应如下：(CH35_)3C3HS+3NaOH-3CH35COONa+C3H5OH3 在此皂化除油的过程中，同时也会发生乳化作用，即在碱溶液的作用下，带钢表面的油膜可以变成很多很小的油珠，并分散在碱溶液中形成一种混合物。乳化作用随皂化反应的进行而加强，这是因为皂化反应生成的肥皂是一种较好的乳化剂，同时皂化反应使油膜破裂，部分带钢与溶液直接接触，其界面张力小于带钢与油膜的界面张力，而使油膜脱离带钢。 物理清洗过程，通过机械刷洗、碱液喷淋等，将经前面化学脱脂处理后浮在带钢表面的油和污物去除。同时剧洗可进一步破碎油膜，使油膜在碱溶液的作用下离开带钢，只有将它与化学膜詣配合使用，才能有效发挥带钢清洗的作用。 水洗主要是发生的物理作用，主要有水喷淋和水剧洗作用，同时还有通过连续的流动水带走残留在带钢表面的杂质。有的电工钢连续退火机组当中有电解清洗，电解淸洗是电化学脱脂的过程。带钢经过碱预清洗和碱刷洗后，还不能完全清洁带钢表面，许多油污粒子和脏物粒子附在带钢表面的凹坑里，非常不易彻底清除。而采用电解的方法，通过直流电电解水，产生氢气和氧气，迫使带钢表面的污物离开带钢，从而达到清洗目的。另外经碱预淸洗和刷洗后浮在带钢表面的油由电解清洗进一步清除。一般在带钢两侧装上电极，并通以直流电，电解水，在阴极析出氢气，在阳极析出氧气。电解的过程实际是电解水的过程，在溶液中发生水的分解：2H20=2H2f+02| 随着带钢表面气体的大量产生，迫使带钢表面的污物离开带钢。这样就起到了脱脂的作用。影响电工钢清洗的主要因素有：碱液的浓度、溶液的温度、溶液的喷射压力和刷洗效果、电流密度（如果有电解清洗）等。 电工钢清洗主要方式分为碱洗过程和水洗过程。碱洗过程一般由碱预洗、碱刷洗和电解清洗组成，而水洗则包含髙压水喷淋、热水刷洗和热水喷淋等组成。 碱预洗通过带钢浸泡在碱液槽内，或者对于电工钢带钢上下进行碱液喷淋，以使在带钢表面发生皂华作用和乳化作用。在武钢、鞍钢和太钢等的碱预洗装置都是采用多对喷嘴对带钢上下表面进行喷淋，一般槽体的人口设有挤干辊。而宝钢各条电工钢退火机组的碱预洗都是带钢直接浸泡在碱液当中。碱刷洗是通过刷辊对于带钢上下表面进行刷洗，除去脏污1同时有碱液喷淋到刷辊前后的带钢表面上。一般采用刷辊和支撑辊交错成对出现，刷辊的速度高于带钢前进速度，这样刷辊能对于上下表面都起到刷洗作用。 电解清洗是直流电电解水过程，其中碱液是电解的导体。电工钢电解脱脂一般均使用普通型电解清洗工艺，电解清洗装置的电流密度一般15A/dm。由于电流密度较低，故极板长度较大。这种装置一般在带钢两侧装上电极，并通以直流电，当电极带极性时，带钢会因感应而带上与电极相反的极性。电极呈负极性时，带钢呈正极性。反之，电极呈正极性时，带钢呈负极性。但不论带钢呈正极性还是负极性，都会析出大量气体。具体见下面附图1。 在进人水洗系统之前带钢都先经过挤干辊挤干带钢表面碱液，同时高压水清洗槽内人口也有挤干辊，以防止过多的碱液带入水洗系统。高压水清洗系统采用多对喷嘴对于带钢上下表面喷射，通过这种方式达到冲洗表面杂质和碱液。高压水清洗水压力大，一般在l.OMPa以上。水刷洗槽体结构形式一般与碱液刷洗槽体结构形式一样，均是通过刷辊对于带钢上下表面进行刷洗，除去脏污，同时有热水喷淋到刷辊前后的带钢表面上，达到更快的清洗效果。 在清洗最后还有热水喷淋系统，其也是采用多対喷嘴对于带钢上下表面喷射热水。为了节约用水，热风喷淋槽分为23段，系统当中都采用水多级利用方式，即新水的逆向带钢前进方向。同时对于整个水洗系统也是采用多级水利用，热水先进行热水喷淋，再进行热水刷洗，最终由高压水清洗后形成废水排人弱碱废液坑中，然后再通过废液栗打到水处理。 有的电工钢退火机组，清洗系统当中增加了后清洗，其布置在退火炉之后，即带钢在经过退火炉之后再用纯水进行清!Tu,更好的清除带钢在炉内产生的杂质，以便于更好的进行涂层。 近年来电工钢清洗的主要新技术近年来冷轧电工钢在我国发展迅速，尤其开始在淘汰热轧电工钢过程当中，新建许多冷轧硅钢厂。经过“引进-消化-移植-改进-创新”的过程，冷轧电工钢技术取得了很大的进展，由此也取得了许多冷轧电工钢清洗技术的发展。近年来主要电工钢清洗技术有如下：4.1电解清洗技术 由于电工钢清洗要求并没有碳钢连退高，并根据以往从新日铁引进的生产工艺，电工钢连续退火机组都没有设置电解清洗装置。但随着后来宝钢电工钢连退机组引进川琦的技术，以及电工钢退火机组速度的提高，开始在电工钢连退机组上使用电解清洗技术，并随着技术水平的不断提高，以及客户对于电工钢质量要求也越来越高，电解清洗技术已经开始广泛的应用于各电工钢连退机组。电解清洗根据带钢规格和速度的变化，进行自动调节整流器容量，从而形成几乎固定的电流密度，这样可以实现最佳清洗效果。4.2循环系统过滤技术 在电工钢清洗当中经常会产生硅泥等杂质，随着在清洗的不断循环当中杂质常常造成管道和阀门等堵塞。为了避免堵塞，在循环系统当中增加了各种过滤装置，及时的将杂质清除。过滤装置主要有管道过滤器和磁性过滤器，管道过滤器安装在各个在线槽回流到循环槽的回流管道当中，通过介质（碱液和水）的流动将杂质截留下来；而磁性过滤器则主要使用在碱液循环系统当中，在碱液循环槽增加一个旁通，磁性过滤器安装在旁通管道中，磁性过滤器通过其内部的磁杆泵的移动将产生的污泥排放到另外的淤泥斗当中。4.3髙压水清洗技术 由于喷射压力越高，越易将带钢清洗干净，所以现在的电工钢连退机组当中在进入水洗系统的第一道工序上都增加了高压水清洗装置。其主要通过大的水压作用将带钢表面杂质清除，使用这种方法与前面碱液清洗联合效果非常好。4.4刷辊升降控制技术 虽然刷辊的升降都由电机传动，但是由于电工钢厚度规格的变换，在刷洗当中，刷辊压下大小不一样；或者随着刷辊的不断刷洗磨损，刷辊本身会发生变化，这样会造成对于带钢表面刷洗效果不好。新的刷辊升降技术主要利用刷辊本身的传动电机过载电流大小作为刷辊压力大小的反馈，再来控制刷辊升降电机，从而控制刷辊压下力的大小，这样可.以形成一个闭环控制模型。当刷辊传动电机电流小于正常值时，通过自动调节刷辊升降电机下降，直至刷辊传动电机电流值接近刷辊正常压下压力大小电流值时停止刷辊的下降，反之则提升_辊。-4.5精确检测、控制技术 电工钢清洗与碱液浓度、温度和流量相关，也与热水温度、流量相关。在循环系统当中增加许多检测元件，进行准确的测量介质温度、浓度和流量，同时增加有各种控制方式，对于碱液和水的温度、浓度进行闭环控制。碱液浓度控制主要通过反馈碱浓度计（电导率计）测量结果，控制原碱液或者新水自动调节阀的开度大小，从而达到控制碱液浓度的目的。温度控制则通过反馈槽体内介质温度，控制往槽体内通入蒸汽的自动调节阀开度大小，来控制介质温度。结语 电工钢退火机组的清洗工艺伴随冷轧和电工钢工艺技术的发展，已经取得了很多的成绩，但是我国电工钢整体产品品质与国际先进水平还有一定差距。随着清洗技术的进步以及研究的不断深入，先进的电工钢连续退火清洗工艺必将使电工钢产品质量跃上一个新的台阶。