本发明涉及金属板带的表面处理领域， 具体地， 本发明涉及一种冷态金属板带表 面处理系统及其处理方法，所述冷态金属板带 表面处理系统及其处理方法主要用于实 现对冷态金属板带的全板面进行连续性除鳞， 本发明能有效的提高射流除鳞的除鳞效 率与除鳞效果稳定性。依托前后张紧装置对金 属板带提供足够张力， 同时利用安置板 带正反面的弯曲辊组进行正反面的各自弯曲， 对弯曲钢板的受拉一面进行除鳞喷射， 并紧跟着进行水冲洗喷射， 如此多个单元的反复处理， 即实现了金属板带的正反面同 步、 连续除鳞， 同时对除鳞后的板带的正反面进行压缩空气吹 扫， 实现除鳞后板带的 正反面保持干燥， 以满足下一步工序对板面的要求。 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如下 所述的影响：

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 化物的存在还会加速轧辊或拉拔机的磨损。 因此进入冷轧机前的钢板表面鳞皮 去除工序为冷轧产线上必备的工序之一。

针对上述表面鳞皮对金属材料的影响， 国内外生产企业目前均采用化学湿 法进行清洗的加工方式来清除金属板带表面的 附着鳞皮。 对于钢板来说， 其通 常采用硫酸、 盐酸及氢氟酸的强酸性溶液。 这种化学湿法酸洗工艺的生产环境 非常恶劣， 且对因为生产而产生的大量残酸必须进行循环 再生处理， 目前所述 循环再生工艺也必然产生相应的废气排放， 其排放的废气中含有大量的酸性、 腐蚀性成分， 如 HCL、 S02等， 直接污染大气。

基于此， 为解决上述化学方法清洗所带来的严重环境污 染问题，科研工作者进 行了大量的研究，开发了多种技术，以替代这 种化学方法去除金属表面的鳞皮。 如电解除鳞、 所述方法包括， 例如， 电解研削除鳞、 放电除鳞、 电子束除鳞、 激光除鳞、 研磨除鳞、 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。 其中尤以高压射流除鳞技术发展最快， 其工业化进程也越发明显。 然而这种射流方法因为特有的除鳞方式， 造成此法除鳞后的鳞皮表面还存 在如下主要问题：

1 ) 因为射流直接与金属板面进行除鳞处理， 而板面抖动、 鳞皮组织的 不均勾等均会直接造成射流对板面除鳞效果的 不一致；

2 ) 除鳞速度较慢， 无法实现革命性的提高； 通过查阅相关专利， 也发现国外尤其是日本、 德国等冶金技术发达国家， 其虽然提出了众多的有关连续射流、 磨刷除鳞技术的专利或专利申请技术， 如 曰本 JP 061 08277A 公开了在连续冷轧线上采用喷酸与刷辊组合使 用的除鳞工 艺、 日本 JP55034688A公开了一种联合 PV轧制破鳞一混合磨料高压射流除鳞 方式、 日本 JP5714271 0A、 JP57068217A、 日本 JP59097711A、 以及加拿大的 TMW 公司 自 2001 年以后公开了一系列的针对钢板表面鳞皮的清 除技术 US20080108281 (Al)、 US20080182486 (A1)以及 US20090227184 (A1)等， 另外， 如美国 US5388602 , 日本专利 JP05092231A, JP09085329A 以及 JP20021 02915 等专利或专利申请技术方案， 但在处理射流除鳞后的金属板面的处理有效性 方 面尚存在有待提高之处。 发明内容

针对上述问题， 本发明目的在于： 提供一种新型的冷态金属板带表面处理 系统及其处理方法， 所述冷态金属板带表面处理系统及其处理方法 用于金属板 带的高压射流除鳞清洗， 通过设置张力单元、 弯曲辊组单元以及喷射、 清洗单 元来实现带钢的正反面同步、 高速的有效除鳞。

根据本发明的冷态金属板带表面处理系统及其 处理方法， 依托前后张紧装 置对金属板带提供足够张力， 同时利用安置板带正反面的弯曲辊组进行正反 面 的各自弯曲，对弯曲钢板的受拉一面进行除鳞 喷射， 并紧跟着进行水冲洗喷射， 如此多个单元的反复处理， 即实现了金属板带的正反面同步、 连续除鳞， 同时 对除鳞后的板带的正反面进行压缩空气吹扫， 实现除鳞后板带的正反面保持干 燥， 以满足下一步工序对板面的要求。

为达到上述目的， 本发明的一种冷态金属板带表面处理系统的技 术方案如 下：

一种冷态金属板带表面处理系统， 用于金属板带的高压射流除鳞清洗， 包 括高压射流除鳞段 6 , 其特征在于：

在所述高压射流除鳞段 6前设置张力单元和稳定辊 21 ,在所述高压射流除 鳞段 6后设置稳定辊 22、 压缩空气烘干装置 7及张力单元；

在所述高压射流除鳞段 6设置至少一个除鳞单元， 所述除磷单元包括： 用于实现金属板带 8弯曲的第一、 第二弯曲辊 51、 52 , 以及对应的第一、 第二射流除鳞喷嘴 31、 32、 第一、 第二冲洗喷嘴组 41、 42。

所述张力单元为张紧辊组 1 ,用于实现对金属板带 8在此工艺段进行张紧， 实现预定的张力水平。 所述稳定辊用于实现金属板带 8进入射流除鳞段 6 以及 从除鳞段 6输出时的板面稳定。 所述除鳞单元 6内的两个弯曲辊， 分别用于实 现金属板带 8 向上弯曲的弯曲辊 51 以及用于实现金属板带 8 向下弯曲的弯曲 辊 52。 所述压缩空气烘干装置 7 , 用于实现对金属板带 8的正反面进行吹扫、 烘干。

根据本发明的一种冷态金属板带表面处理系统 ， 其特征在于，

所述高压射流除鳞段 6设置二个除鳞单元， 即第一除鳞单元 6-1和第二除 鳞单元 6-2。

根据本发明的一种冷态金属板带表面处理系统 ， 其特征在于，

第二弯曲辊 52 与第一弯曲辊 51 的布置方式正好相反， 且第二弯曲辊 52 的辊面高度与稳定辊 21 的辊面高度保持有一个高度差， 该高度差值的取值范 围通常保持在 lmm ~ 50mm之间， 优选 20mm。

根据本发明的一种冷态金属板带表面处理系统 ， 其特征在于，

所述第一、 第二弯曲辊 51、 52 的辊径根据金属板带 8 的规格水平不同而 不同， 通常其外围辊直径为 50mm ~ 500mm。

本发明的目的又在于： 提供一种冷态金属板带表面处理方法， 所述方法使 用上述冷态金属板带表面处理系统， 用于金属板带的高压射流除鳞清洗， 包括 高压射流除鳞段 6 , 其特征在于，

在所述高压射流除鳞段 6前设置张力单元和稳定辊 21 ,在所述高压射流除 鳞段 6后设置稳定辊 22、 压缩空气烘干装置 7及张力单元；

在所述高压射流除鳞段 6设置至少一个除鳞单元， 所述除磷单元包括： 用于实现金属板带 8弯曲的第一、 第二弯曲辊 51 , 第一、 第二射流除鳞喷 嘴 31、 32 以及对应的第一、 第二冲洗喷嘴组 41、 42。

金属板带 8经张紧单元张紧后进入除鳞单元， 通过第一、 第二弯曲辊 51、 52 的弯曲以及相应的第一、 第二射流除鳞喷嘴 31、 32、 第一、 第二清洗喷嘴 41、 42之后， 金属板带 8上下表面的鳞皮被同步清除。

根据本发明的一种冷态金属板带表面处理方法 ， 所述冷轧金属板带 8温度 不高于 2 00 °C。

根据本发明的一种冷态金属板带表面处理方法 ， 其特征在于，

该弯曲辊 52 与单侧弯曲辊 51 的布置方式正好相反， 且该单侧弯曲辊 52 的辊面高度与稳定辊 21的辊面高度同样保持有一个高度差。

根据本发明的一种冷态金属板带表面处理方法 ， 其特征在于，

所述张紧单元 1对金属板带 8提供的单位张紧力水平通常保持在 0. IMpa ~ 1 0讀 pa水平。

根据本发明的一种冷态金属板带表面处理方法 ， 其特征在于，

第一、 第二弯曲辊 51、 52的辊径根据金属板带 8的规格水平不同而不同， 通常其外围辊直径值通常为 5 Omm ~ 5 00mm;

根据本发明的一种冷态金属板带表面处理方法 ， 其特征在于，

所述第一、 第二射流除鳞喷嘴单元 31、 32 为高压射流喷嘴， 其通常包括 有至少一种喷射介质， 介质中至少包括水 （H20 ) 和砂状硬物颗粒。

所述砂状硬物颗粒具体详细说明可包括并选自 天然的刚玉类磨料（如棕刚 玉、 白刚玉、 单晶刚玉等）、碳化物磨料（如黑碳化硅、 绿碳化硅、碳化硼等）、 钢丸、 钢丝切丸等金属加工丸类。

根据本发明的一种冷态金属板带表面处理方法 ， 其特征在于，

所述第一、 第二射流除鳞单元 31、 32 , 其粒度范围与喷射压力通常因为喷 射对象的不同而略有不同， 其水介质的喷射压力在 5Mpa ~ 8讀 pa之间， 砂状硬 物颗粒的粒度范围在 1 0 目 ~ 120 目之间。

所述第一、 第二冲洗喷嘴 41、 42 其喷射介质通常为单一介质水， 该水介 质必须满足工厂的净环水标准， 温度在 1 00 °C以下、 PH值在 6. 5 ~ 9 , 且喷射压 力水平通常为 0. IMpa ~ 5Mpa。

所述压缩空气喷射单元 7喷射的介质为单一的压缩空气， 该空气介质通常 为干燥后的压缩气体， 其压力范围在 0. O lMpa ~ 1讀 pa之间。

其装置参见图 1 ~图 3所示。

根据本发明的冷态金属板带表面处理系统及其 处理方法， 可用于替代现有 的金属板带冷态连续除鳞酸洗机组， 以满足现代连续式冷态金属板带高速、 连 续性特征， 不影响产线的原有产能。 即实现了金属板带的正反面同步、 连续除 鳞， 同时对除鳞后的板带的正反面进行压缩空气吹 扫， 实现除鳞后板带的正反 面保持干燥， 以满足下一步工序对板面的要求。 附图说明

图 1为本案公开的连续弯曲射流除鳞的工艺布置� �；

图 2为使用三辊张紧单元进行张紧的工艺布置图� �

图 3为直接采用开卷机、 卷取机进行张紧的整体工艺布置图。

图中， 1张力单元、 6射流除鳞段、 21、 22分别为第一、 第二稳定辊组、 31、 32 分别为第一、 第二射流除鳞喷嘴单元、 41、 42 分别为第一、 第二射流 冲洗单元、 51、 52 分别为第一、 第二侧面弯曲辊、 6-1、 6-2 分别为第一、 第 二射流除鳞单元、 7压缩空气吹扫装置、 8金属板带、 9三张紧辊， 1 0开卷机， 11卷取机， 12、 1 3其它可串联的工艺段。 具体实施方式

如下实施例， 具体说明本发明的冷态金属板带表面处理系统 及其方法。 实施例：

如上所述， 连续除鳞工艺方案具体如图 1 ~图 3所示， 为保证本案公开的 射流式连续除鳞工艺具有良好的效果， 其主要采用以下几个措施：

1 ) 射流除鳞单元 6中的金属板带 8必须保持有一定的张力水平；

2 ) 射流除鳞单元 6 内部布置的侧面弯曲辊 51、 52通过自身的小辊径、 辊 面高度差确保金属板带 8在辊面上形成一定的包角， 从而造成金属板带 8的一 侧面附着物形成开裂， 利于射流除鳞；

3 ) 在每个侧面弯曲辊 51、 52的区域均布置有对应的射流除鳞单元 31、 32 , 实现对弯曲、 张紧状态的金属板带 8的单侧面进行射流除鳞；

4 ) 在每个射流除鳞单元 31、 32后面紧跟布置有射流冲洗单元 41、 42 , 实 现对除鳞后的金属板带 8表面进行冲洗， 确保金属板带 8表面无显著的硬物残 留。 本案以冷态钢板的连续性除鳞为实施例， 具体如下：

钢坯经过热轧机分卷轧制后卷曲， 然后再进入冷轧机之前需要进行个连续 除鳞， 此时钢卷 8在产线前置设备的作用下实现了头尾焊接的� �续化处理， 即 钢板 8在进入弯曲辊组 1之前变为一个无限长度的连续化钢板 8 , 其温度不高 于 200°C , 在进入张紧辊组 1之后， 带钢 8在张紧辊组 1的张力作用下保持绷 紧状态。

如此， 带钢 8在稳定辊 21与侧面弯曲辊 51的作用下， 带钢 8在侧面弯曲 辊 51 的上辊面实现弯曲、 张紧， 此时带钢 8 的上表面在张力与弯曲的复合作 用下发生表面细微开裂， 在开裂的同时， 混合射流喷嘴 31 在高压水介质的驱 动作用下与石榴石混合后向带钢 8的表面进行喷射， 实现带钢 8上表面的鳞皮 清除， 清除后的带钢 8立刻通过冲洗喷嘴 41 的纯水冲洗， 实现带钢 8 的上表 面鳞皮完全去除， 如此除鳞后的带钢 8顺次进入另一个侧面弯曲辊 52 , 以同样 的方式实现带钢 8的下表面鳞皮清除。

如此， 当带钢 8顺次进过射流除鳞单元 6之后， 带钢 8的上下表面即实现 了鳞皮的清除， 除鳞后的带钢 8顺次通过烘干吹扫单元 7 , 吹扫单元 7利用压 力为 0. 5Mpa 的干燥压缩空气对带钢 8 的正反面实现同步吹扫、 烘干， 如此， 带钢 8的上下除鳞后的板面实现了干燥， 确保其进入下一个工艺段时不影响下 一个工艺段的处理效果， 如轧制、 涂镀等。

所述实施方式一可参见图 1 所述， 带钢 8 直接利用前后布置的两个 "S" 形辊组实现带钢 8的张紧作用， 利用在张紧单元 1内部设置的两个稳定辊单元 21、 22实现带钢 8的实际高度与工艺高度一致； 同时， 利用射流除鳞单元 6中 的两个并列串联布置的子单元 61、 62 , 实现带钢 8的正反面同步除鳞， 且除鳞 后的带钢 8进入烘干单元 7 , 实现带钢 8的表面烘干。

所述实施方式二可参见图 2所述， 带钢 8利用前后布置的两个三辊张紧单 元实现带钢 8的张紧作用， 利用在张紧单元 1 内部设置的两个稳定辊单元 21、 22实现带钢 8的实际高度与工艺高度一致； 同时， 利用射流除鳞单元 6实现带 钢 8的正反面同步除鳞， 且除鳞后的带钢 8进入烘干单元 7 , 实现带钢 8的表 面烘干。

所述实施方式三可参见图 3所述， 带钢 8利用前后布置的开卷机单元与卷 取机单元来确保带钢 8的张力水平， 利用射流除鳞单元 6实现带钢 8的正反面 同步除鳞， 且除鳞后的带钢 8进入烘干单元 7 , 实现带钢 8的表面烘干； 这种 布置方式中， 在射流除鳞单元 6之前可布置有其他工艺设备 12 , 该工艺设备包 括有头尾剪切机、 焊机、 活套等， 同时在烘干单元 7之后可布置由其他工艺设 备 13 , 该工艺设备可包括有活套、 飞剪机、 轧机或涂镀机组等。

冷轧金属板带 8 (温度不高于 200 °C的金属板带， 如钢板、 铝板、 钛板等） 通过辊道运行至张紧单元 1的入口， 通过张紧辊组 1的入口辊组之后， 顺次进 入至入口稳定辊 21 , 通过入口稳定辊 21的稳定作用， 确保金属板带 8始终保 持在工艺要求的水平高度。 如此金属板带 8顺次进入射流除鳞单元 6 (除鳞单 元 6分别由多个子单元 61、 62等组成， 每个子单元 61、 62的设备布置、 功能 完全一致） ， 金属板带 8通过稳定辊 21之后顺次进入射流除鳞单元 6的第一 个子单元 61 , 金属板带 8在子单元 61 内部首先通过单侧弯曲辊 51 , 依托单侧 弯曲辊 51的上辊面高度值与稳定辊 21的辊面高度值存在一定的差值， 该差值 直接决定了金属板带 8在单侧弯曲辊 51的辊面包角， 同时单侧弯曲辊 51的辊 径决定了金属板带 8弯曲时的曲率半径， 如此当金属板带 8此时保持工艺所需 的张力水平之后， 金属板带 8在单侧弯曲辊 51 的顶紧作用下其单侧表面必然 发生显著的张紧， 从而造成该侧面的表面附作物 （如鳞皮） 发生细微开裂与剥 落， 此时布置于该侧面的射流除鳞喷嘴 31采用高压射流对该侧板面进行喷射， 实现鳞皮轻松去除，去除之后的金属板带 8表面再通过该侧布置的冲洗喷嘴 41 实现表面残留物的冲洗， 确保金属板带 8的该侧面除鳞后保持无附着残留物。

如此处理后的金属板带 8顺次进入子单元 61的另一个单侧弯曲辊 52 , 该 弯曲辊 52与单侧弯曲辊 51 的布置方式正好相反， 且该单侧弯曲辊 52 的辊面 高度与稳定辊 21的辊面高度同样保持有一个高度差。 该差值 a2直接决定了金 属板带 8在单侧弯曲辊 52的辊面包角， 同时单侧弯曲辊 52的辊径决定了金属 板带 8弯曲时的曲率半径， 如此当金属板带 8此时保持工艺所需的张力水平之 后， 金属板带 8在单侧弯曲辊 52 的顶紧作用下其单侧表面必然发生显著的张 紧， 从而造成该侧面的表面附作物 （如鳞皮） 发生细微开裂与剥落， 此时布置 于该侧面的射流除鳞喷嘴 32 采用高压射流对该侧板面进行喷射， 实现鳞皮轻 松去除， 去除之后的金属板带 8表面再通过该侧布置的冲洗喷嘴 42 实现表面 残留物的冲洗， 确保金属板带 8的该侧面除鳞后保持无附着残留物。

如此， 当金属板带 8 完全通过两个单侧弯曲辊 51、 52 以及相应的射流除 鳞喷嘴 31、 32、 清洗喷嘴 41、 42之后， 金属板带 8上下表面的鳞皮被同步清 除。

此时金属板带 8为保持更为高速、 高效的鳞皮清除效果， 射流除鳞单元 6 通常还串联有其他的除鳞子单元 62 , 以确保金属板带 8的除鳞速度更快、 除鳞 效果更好。

所述张紧单元 1的张紧方式通常包括有 S辊张紧方式、 三辊张紧方式 （金 属板带 8的入口与出口分别布置一个三辊张紧单元） ， 或者直接采用开、 卷取 装置进行张紧； 所述张紧单元 1对金属板带 8提供的单位张紧力水平通常保持 在 0. IMpa ~ 1 0讀 pa水平。

所述单侧弯曲辊 51、 52 的辊径根据金属板带 8 的规格水平不同而不同， 通常其外围辊直径值通常为 5 0mm ~ 5 00mm。

所述射流除鳞喷嘴单元 31、 32 为高压射流喷嘴， 其通常包括有至少一种 喷射介质， 介质中至少包括水（ H20 ) 和砂状硬物颗粒。

所述射流除鳞单元 31、 32 喷射的砂状硬物颗粒， 其具体详细说明可包括 天然的刚玉类磨料 （如棕刚玉、 白刚玉、 单晶刚玉等） 、 碳化物磨料 （如黑碳 化硅、 绿碳化硅、 碳化硼等） 、 钢丸、 钢丝切丸等金属加工丸类。

所述射流除鳞单元 31、 32 中喷射的水介质， 其水质标准为常温的工业用 净循环水， 具体可详细说明为： 温度在 1 00 °C以下、 PH值在 6. 5 ~ 9。

所述射流除鳞单元 31、 32 , 其粒度范围与喷射压力通常因为喷射对象的不 同而略有不同， 其水介质的喷射压力通常在 5Mpa ~ 8讀 pa之间， 另一种硬物颗 粒的粒度范围通常在 1 0 目 ~ 120 目之间。

所述冲洗喷嘴 41、 42 其喷射介质通常为单一介质水， 该水介质必须满足 工厂的净环水标准， 温度在 1 00 °C以下、 PH值在 6. 5 ~ 9 , 且喷射压力水平通常 为 0. IMpa ~ 5Mpa。

所述压缩空气喷射单元 7喷射的介质为单一的压缩空气， 该空气介质通常 为干燥后的压缩气体， 其压力范围在 0. O lMpa ~ 1讀 pa之间。

以上借助于具体实施例描述了本发明专利的具 体实施方式， 但是应该理解的是， 这里具体的描述不应理解为对本发明的实质和 范围的限定，该发明不仅适用于金属板 带的连续除鳞处理， 同样也可运用于金属条状物、金属管状物、 金属棒状物的连续除 鳞上，所有这些本领域内的普通技术人员在阅 读本说明书后对上述实施例作出的各种 修改， 都属于本发明所保护的范围。 根据本发明的冷态金属板带表面处理系统及其 处理方法， 可用于替代现有的金 属板带冷态连续除鳞酸洗机组， 以满足现代连续式冷态金属板带高速、 连续性特征， 不影响产线的原有产能。 即实现了金属板带的正反面同步、 连续除鳞， 同时对除鳞后 的板带的正反面进行压缩空气吹扫， 实现除鳞后板带的正反面保持干燥， 以满足下一 步工序对板面的要求。 本发明在冷轧生产领域具有广阔的应用前景。