一種新型冷軋薄板電解清洗用消泡裝置及方法*

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一種新型冷軋薄板電解清洗用消泡裝置及方法*

祝海容, 趙占偉

(浙江龍盛薄板有限公司， 浙江 紹興312369)

摘要：針對(duì)原有電解清洗生產(chǎn)線存在泡沫過多的問題，分析泡沫產(chǎn)生的機(jī)理，采用化學(xué)方法和機(jī)械方法相結(jié)合的新型消泡裝置，投入使用后取得了明顯效果。

關(guān)鍵詞：電解清洗線；泡沫；化學(xué)方法和機(jī)械方法相結(jié)合；新型

0引言

在冷軋薄板生產(chǎn)過程中，經(jīng)酸洗后的熱軋?jiān)箱摼碓谲垯C(jī)高速冷軋變形時(shí)，存在一定的前滑區(qū)和后滑區(qū)，該區(qū)域軋輥和帶鋼表面在很大摩擦力的作用下，會(huì)有鐵粉從軋輥表面和帶鋼表面脫落，其中一部分進(jìn)入乳化液中，另一部分滯留在帶鋼表面，同時(shí)，被軋制的帶鋼在輥縫處除了接受乳化液油膜的潤滑作用，還會(huì)有少量油脂殘留在帶鋼表面，這些鐵粉和殘留油脂混合在一起，牢固地粘附在帶鋼表面，構(gòu)成了帶鋼表面污染物，它對(duì)后續(xù)的退火工序產(chǎn)生不良影響，如產(chǎn)生色差、黑帶等缺陷，引起比較嚴(yán)重的表面質(zhì)量問題，為此后續(xù)工序一般會(huì)經(jīng)過電解清洗生產(chǎn)線將其清除。

1原有電解清洗線存在的問題

電解清洗所用清洗劑一般由堿性物質(zhì)、表面活性劑和添加劑組成。由于電解清洗機(jī)組工藝段的噴刷脫脂和電解脫脂都會(huì)有大量氣體混入到清洗劑中，從未產(chǎn)生泡沫，適量的泡沫有利于清洗效果，但泡沫太多就會(huì)經(jīng)常發(fā)生堿液泡沫溢出的情況，造成堿液大量浪費(fèi)，運(yùn)行成本增加，腐蝕設(shè)備，加快設(shè)備老化，并且污染周圍環(huán)境，損害工作人員身體健康，為此一般會(huì)進(jìn)行消泡，傳統(tǒng)消泡多為化學(xué)方法消泡，向清洗劑中添加消泡劑，由于機(jī)組大多連續(xù)生產(chǎn)，泡沫不斷產(chǎn)生，為控制這種情況，只能持續(xù)不斷地加入大量消泡劑，這種方法雖然可以達(dá)到消泡目的，但加入的大量消泡劑會(huì)對(duì)清洗劑中的表面活性劑的活性產(chǎn)生一定的抑制作用，降低清洗效率，同時(shí)造成噸鋼成本大幅提高。

2問題分析及改進(jìn)措施

為了解決傳統(tǒng)消泡方法存在的成本高、效率低等問題，經(jīng)過反復(fù)研究，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，成功研制出一種化學(xué)方法和機(jī)械方法相結(jié)合的新型消泡裝置及方法。

清洗劑產(chǎn)生的泡沫，主要靠其表面張力維持，具有質(zhì)量輕、壁薄、易碎等特點(diǎn)，因此可以采用低濃度的消泡劑水溶液為介質(zhì)，用微型高壓水泵輸送至堿液箱中泡沫上方，出口經(jīng)由工業(yè)用霧化噴嘴后，形成很多高壓霧滴，射向泡沫，泡沫表面張力失衡破碎，達(dá)到消泡目的，并且低濃度的消泡劑溶液維持一定平衡。

如圖1所示本裝置包括消泡劑水溶液箱、微型高壓水泵、微啟式安全閥、液位計(jì)、連接管、傳感器和霧化噴嘴等。

圖1　消泡裝置流程圖

在堿液箱附近布置消泡劑水溶液箱，堿液箱上方

安裝傳感器和霧化噴嘴，傳感器用來檢測(cè)泡沫位置，當(dāng)泡沫達(dá)到一定量時(shí)，堆積的泡沫升高觸及傳感器，傳感器接收到信號(hào)后，水泵開啟，消泡劑經(jīng)霧化后噴向泡沫開始消泡，當(dāng)泡沫減少到一定量時(shí)，傳感器再發(fā)信號(hào)，水泵停止。

由于消泡劑是經(jīng)過霧化后噴射泡沫的，所以水泵流量不需很大，但要滿足一定壓力，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)最終選型水泵為微型高壓水泵，工作電壓為24 VDC，流量為7.0 L/Min，最大壓力為11 Bar，霧化噴嘴選用斯普瑞進(jìn)口噴嘴，噴嘴內(nèi)部設(shè)置過濾網(wǎng)，保證霧化效果，噴射區(qū)呈圓形，噴射角為102°~120°，獨(dú)特的內(nèi)部設(shè)計(jì)能夠保證噴射均勻，根據(jù)堿液箱尺寸合適設(shè)置噴嘴數(shù)量和位置，確保噴射區(qū)全覆蓋堆積的泡沫。

消泡劑可能存在溶解不完全的情況，使用一段時(shí)間后微小顆粒就會(huì)堵塞過濾網(wǎng)，阻力過大導(dǎo)致?lián)p壞水泵，所以須在水泵出口加裝一個(gè)安全閥，整定壓力設(shè)置為8 Bar，用來保護(hù)水泵，當(dāng)消泡效果不好時(shí)檢查清理噴嘴過濾網(wǎng)。

3應(yīng)用效果

裝置經(jīng)過生產(chǎn)實(shí)踐檢驗(yàn)證明該思路是正確的，由于采用化學(xué)法和機(jī)械法相結(jié)合的消泡裝置，使用低濃度消泡劑，所以消泡劑消耗量大幅下降，整個(gè)系統(tǒng)自動(dòng)控制，根據(jù)泡沫產(chǎn)生速度，調(diào)整傳感器位置，及時(shí)噴射消泡，避免了堿液外溢，減少了堿液浪費(fèi)及對(duì)周邊環(huán)境的污染，由于消泡劑為常溫噴射，比80°的堿液溫度低很多，噴射霧滴可將堿液表面產(chǎn)生的堿霧液化，大幅減少堿霧排放，同時(shí)，使用低功率的微型水泵，運(yùn)行成本低廉，裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便。

4結(jié)論

電解清洗機(jī)組在冷軋薄板及涂鍍等行業(yè)應(yīng)用非常廣泛，改進(jìn)之前也參觀了同行企業(yè)，發(fā)現(xiàn)存在同樣的問題，泡沫過多既造成了資源浪費(fèi)，又污染周邊環(huán)境。化學(xué)法和機(jī)械法相結(jié)合的新型消泡裝置，可有效地消除生產(chǎn)過程中產(chǎn)生過多的泡沫，同時(shí)也解決了傳統(tǒng)消泡方法的成本高、抑制清洗效果等問題，大幅降低了成產(chǎn)成本，具有成本低廉、節(jié)能高效、綠色環(huán)保、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和維護(hù)方便等諸多優(yōu)點(diǎn)，值得借鑒推廣。

參考文獻(xiàn)：

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A New Type of Defoaming Device and Method for Cold Rolled Sheet Electrolytic Cleaning

ZHU Hai-rong, ZHAO Zhan-wei

(ZhejiangLongshengSteelStripCo.,Ltd,ShaoxingZhejiang312369,China)

Abstract:Aiming at problems in the original electrolytic cleaning line like too much foam, the mechanism of bubble was analyzed in this paper. The new defoaming device that is combined by the chemical and mechanical methods was put into use, and then achieved remarkable results.

Key words:electrolytic cleaning line; foam; combination of chemical and mechanical methods; new type

中圖分類號(hào):TG155.4+1

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1007-4414(2015)03-0164-01

作者簡(jiǎn)介：祝海容(1983-)，女，安徽安慶人，工程師，主要從事冷軋生產(chǎn)管理和技術(shù)方面的工作。

*收稿日期：2015-04-24