脱脂工艺张双明.pptx

一.概述 带钢脱脂工艺的产生及其发展（一）冷硬板表面的污染物及产生1.冷硬板表面的污染物组成污染物是由油脂和铁粉等固体物颗粒混合组成的，其中铁粉和非金属固体物约占50%。2.污染物的产生机理带钢变形的前滑区和后滑区在极大的摩擦力作用下有铁粉从轧辊表面和带钢表面脱落。带钢的轧制过程中，乳化液因高温破乳形成的油膜除了起润滑作用外，还有少量的油脂残留在带钢表面与铁粉混合构成了污染物。第1页/共38页（二）脱脂工艺的产生、发展与必要性 1.连续热镀锌技术的发展阶段 森吉米尔法阶段改良森吉米尔法（N.O.F法）阶段美钢联法（全辐射法）阶段2.脱脂工艺的产生、发展与完善早期森吉米尔法不设脱脂段改良森吉米尔法（N.O.F法）增加了化学脱脂槽美钢联法（全辐射法）使脱脂段得到发展、完善单独发展为一个工艺分支机组脱脂机组，为罩式退火生产提供清洁基板第2页/共38页 3.电解脱脂机组的作用及设备配置电解脱脂机组是由连续镀锌线脱脂段发展而来，用于对冷轧后的带钢表面进行清洗，去除带钢表面的残油、残铁和其他污染物，使钢卷进行罩式退火前的残碳、残铁量得到有效控制，可抑制退火时带钢粘结和黑带等缺陷的产生，从而达到中高档板材板面清洁度的要求。高速电解脱脂线工艺段设备配置应主要包括碱浸 喷淋槽、碱刷洗槽、电解清洗槽、水刷洗槽、三级热水漂洗槽五个主要功能单元及其循环系统，同时还包括有碱液自动配比供应添加系统、漂洗挤干后边部吹扫系统、磁性过滤装置、废气排放装置、超滤装置等其它辅助功能单元。第3页/共38页 同时随着现代立式全辐射退火炉的发展完善，脱脂段的布置也由常规卧式向立式紧凑方向发展，提高了带钢在脱脂液中的清洗时间，使清洗效果和清洗速度得到了稳步提高、同时操作控制也由简单化发展为在线全自动过程控制。第4页/共38页二.我公司高速电解脱脂机组的布置、技术参数及生产工艺描述1、机组布置情况2、生产线主要技术参数带钢宽度：750 1300mm带钢厚度：0.15 0.70mm（1#线）0.25 1.8mm （2#线）钢卷内径：508mm（电镀锡产品420mm）钢卷外径：Max.2000mm钢卷重量：Max.28t生产线能力：2300000吨/年工艺段最大速度：600m/min（1#线）400m/min（2#线）穿带速度：30m/min第5页/共38页最大开卷张力：11kN（1#线）20kN（2#线）脱脂段张力：18kN（1#线）30kN（2#线）最大卷取张力：25kN（1#线）42kN（2#线）脱脂工艺方法：碱液喷洗+碱液刷洗+电解清洗原板残油：600mg/m2（单面）清洗后轧制油残量小于：10mg/m2（单面）（脱脂效率：97%）原板残铁：180mg/m2（单面）清洗后铁粉残量小于：8mg/m2（单面）（脱脂效率：95%）电解电流密度：1520A/dm2生产线传动方式：交流变频传动第6页/共38页 3、生产工艺流程描述 1#开卷机1#开卷夹送剪切机2#开卷机2#开卷夹送剪切机汇合夹送辊C型焊机1#张力辊化学脱脂1#喷淋刷洗电解脱脂2#喷淋刷洗1#喷淋水洗2#喷淋水洗软水直冲热风烘干装置单辊纠偏机2#张紧机出口夹送剪卷取前转向夹送辊卷取机翻卷机电解脱脂生产工艺流程描述如下：天车将钢卷运到入口鞍座上，上卷小车托住钢卷，人工拆掉捆带。然后入口钢卷小车将钢卷运到开卷机卷筒上，旋转液压缸膨胀固定钢卷。开卷机浮动，自动对中。开卷机将带钢头部导入开卷夹送机，将超差带钢头送至入口剪切掉。带钢送到焊机焊接，通过1#张紧机进入脱脂段。脱脂段具有足够的清洗能力，以除去冷轧带钢表面油污，获得要求的表面清洁度。第7页/共38页循环系统包括所需的混合、加热、抽水、过滤及循环清洗液的所有设备。排雾系统用于将脱脂段碱雾排出。2#张紧机保持脱脂段的工艺张力，并为卷取机建立卷取前张力。2#张紧机作为全线速度基准。2#张紧机后设有夹送剪切机。剪切带钢后，带钢头部通过卷取前转向辊到卷取机。转向辊用于将带钢转向到卷取机卷筒。通过EPC纠偏系统控制，实现齐边卷取。皮带助卷器用于将带钢头部卷到卷筒上。当钢卷尾部到达卷筒预定位置，出口钢卷小车上升接住钢卷，卷筒收缩。钢卷由出口钢卷小车从卷筒运到出口钢卷鞍座。钢卷运至翻卷机翻卷，再由立式夹钳运往退火工序装炉区存放。第8页/共38页三.脱脂原理、工艺、设备与检验 1.带钢清洗与脱脂原理 （1）化学脱脂 化学脱脂是利用热碱溶液对油脂进行皂化和乳化作用，以除去皂化性油脂；同时利用表面活性剂的乳化作用，以除去非皂化性油脂。通常将化学脱脂分为碱性脱脂、酸性脱脂和低温多功能脱脂等。皂化作用：（RCOO）3C3H5+3NaOH=3RCOONa+C3H5（OH）3 油脂 碱 肥皂 甘油 第9页/共38页乳化作用：乳化作用就是两种互不相溶的液体形成乳浊液的过程。其中一种液体呈细小的液滴分散在另一种液体中。碱性脱脂剂通常含有氢氧化钠、碳酸钠、磷酸三钠、焦磷酸钠、硅酸钠以及表面活性剂等。第10页/共38页（2）电化学脱脂将钢带作为阴极或阳极，并浸入脱脂溶液中，通以直流电，这种脱脂的方法称为电化学脱脂或电解脱脂。由于通电使电极极化，油对带钢表面的附着力大大减弱，同时在电流的作用下，电极上发生电极反应，生成氢气和氧气，其反应式如下：当带钢作为阴极时，阴极放出氢气4H2O+4e=2H2+4OH当带钢作为阳极时，阳极放出氧气4OH4e=O2+2HO电化学脱脂方式有阴极脱脂、阳极脱脂和换向阴阳极交换脱脂三种。第11页/共38页（3）物理脱脂 刷洗 高压水清洗 2.工艺段的设备组成及操作控制（以1#脱脂线为例说明）1）预脱脂2)1#碱刷洗3)碱液配制系统4)电解清洗槽5)2#水刷洗6)三级喷淋水洗7）软水直冲8）边部吹扫 第12页/共38页1）预脱脂本装置是将一定温度一定浓度的碱液喷在带钢上下表面上，是清洗带钢表面油污的第一道工序。由储液槽、卧式工作槽、循环水泵等组成。入口挤干辊、出口挤干辊均配备交流变频驱动电机作为辅助传动，将带钢表面存液挤干，避免碱液混流。工作槽内液体以重力溢流方式回流到储液槽。储液槽内装有蒸汽换热器，自动控制槽液温度。配有液位显示，人工配液、补液。配置磁性过滤器一台，有效去除铁粉，操作维护方便。主要技术参数：工作槽外型尺寸120001700800mm(LWH)第13页/共38页工作槽材质不锈钢棚体（厚度2mm），碳钢框架。储存槽25m3，不锈钢304材质，壁厚2mm，碳钢框架，外包镀锌板，厚度0.8mm，夹层材质岩棉。配消泡器挤干辊上下辊规格2501500mm，辊面衬氯丁橡胶，厚度15mm；辊面包胶邵氏硬度7580；交流变频电机传动上、下辊，单独传动，4kw/台，2台循环水泵不锈钢泵，一用一备；22kw/台，共2台喷嘴材质304不锈钢蒸汽换热器盘管材质304不锈钢磁性过滤器CB106（海门市霍夫曼过滤机械厂)第14页/共38页2）1#碱刷洗位置：位于预脱脂喷淋槽后。功能：本设备通过刷辊的刷毛刷洗和碱液冲洗，进一步去除带钢表面的油污。结构：由储液槽、工作槽、循环水泵、喷淋管、喷嘴、刷辊、挤干辊等组成。循环水泵将工作液从储液槽内输送到工作槽的喷淋管内，通过喷淋管上的喷嘴喷洒到带钢表面。上下各2个刷辊分别逆向刷洗钢板的上下表面。工作液汇集到槽底，从底部集流管流回到储液槽（与预脱脂共用储液槽）。储液槽内装有蒸汽换热器，自动控制槽液温度。配有液位显示，人工配液、补液。刷辊与带钢的接触压力可调，电流表安装在辊刷机旁，由手动螺旋升降机构调节限位块位置以调整刷辊与带钢的接触压力。第15页/共38页辊子轴承座安装在槽体外部独立的支座上。主要技术参数如下：工作槽材质不锈钢棚体（厚度2mm），碳钢框架，机架外涂重防腐漆。刷辊外径300mm，辊面长度1500mm刷辊电机普通交流电机11kw/台，8极，4台，直连形式。刷辊支承辊2501500mm，镀铬毛化，交流变频电机，4kw/台，4台挤干辊上下辊规格2501400mm，辊面衬氯丁橡胶，厚度15mm；辊面包胶邵氏硬度7580；交流变频电机传动上、下辊单独传动，4kw/台,2台第16页/共38页蒸汽换热器盘管材质不锈钢喷嘴材质304不锈钢3）碱液配制系统功能：配制和储存浓碱液并分别向碱液循环罐、电解液循环罐供送一定浓度、温度的循环使用的碱液。它由配制罐、搅拌机、泵、阀、配管、相应的检测仪表等组成。流程：将外购的固态或液态原料浓碱溶液经配制罐配制成一定浓度并加热到50后，用碱液供给泵输送到机组碱液循环系统的碱液循环罐、电解液循环罐。要求不输送碱溶液时为旁通自循环。4）电解清洗槽位置：位于1#刷洗机后功能：电解清洗槽通过电解产生的H2和O2气泡，带出带钢表面残余的油脂和脏物，彻底清洁带钢表面。第17页/共38页电解电极为钢板，装有保护块，防止与带钢接触，母线排与槽之间有绝缘物。转向辊、沉浸辊、支撑辊将带钢导入和导出电解清洗槽。设备由储液槽、3只立式工作槽、循环水泵等组成。立式工作槽为3只并列排布，带钢经过每只槽的下部沉没辊和上部转向辊。工作槽内设置电解极板，布置在带钢左右两侧。沉没辊和转向辊均配备交流变频驱动电机作为辅助传动。上部转向辊配置压紧挤干辊，将带钢表面存液挤干，避免碱液混流。工作槽内液体以重力溢流方式回流到储液槽。储液槽内装有蒸汽换热器，自动控制槽液温度。配有液位显示，人工配液、补液。配置磁性过滤器一台，有效去除铁粉，操作维护方便。主要技术参数：工作槽外形尺寸第18页/共38页135017003000mm(LWH)不锈钢材质，壁厚38mm，碳钢框架。沉没辊规格6501500mm，辊面衬氯丁橡胶，厚度15mm；辊面包胶邵氏硬度7580；交流变频电机，4kw/台，3台转向挤干辊规格6501500mm，辊面衬氯丁橡胶，厚度15mm；辊面包胶邵氏硬度7580；交流变频电机，4kw/台，3台压辊规格2501500mm，辊面衬氯丁橡胶，厚度15mm；辊面包胶邵氏硬度7075；交流变频电机，2.2kw/台，3台循环水泵不锈钢泵，一用一备；22kw/台，共2台电解电源8000A，36V/套，共3套第19页/共38页极板规格1650145020，材质：普碳钢，12块电极板为碳钢包胶工艺制造磁性过滤器CB106（海门市霍夫曼过滤机械厂）蒸汽换热器盘管材质304不锈钢喷嘴材质304不锈钢储存槽体25m3，不锈钢304材质，壁厚2mm，碳钢框架，外包镀锌板，厚度0.8mm，夹层材质岩棉。配消泡器。5）2#水刷洗位置：位于电解清洗槽后。第20页/共38页功能：通过刷辊的刷毛刷洗和热水冲洗，进一步去除带钢表面上留下的浮油和碱液。槽盖可手动打开。结构：设备由储液槽、工作槽、循环水泵、喷淋管、喷嘴、刷辊、挤干辊等组成。循环水泵将工作液从储液槽内输送到工作槽的喷淋管内，通过喷淋管上的喷嘴喷洒到带钢表面。上下各2个刷辊分别逆向刷洗钢板的上下表面。工作液汇集到槽底，从底部集流管流回到储液槽。储液槽内装有蒸汽换热器，自动控制槽液温度。配有液位显示，人工配液、补液。主要技术参数：工作槽不锈钢棚体（厚度2mm），碳钢框架，机架外涂重防腐漆。刷辊外径300mm，辊面长度1500mm刷辊电机普通交流电机8极，11kw/台，4台第21页/共38页挤干辊上下辊规格2501500mm，辊面衬氯丁橡胶，厚度15mm；辊面包胶邵氏硬度7580；交流变频电机传动上、下辊，单独传动，4kw/台，4台循环水泵不锈钢泵，一用一备；5.5kw/台，共2台储存槽容积4m3，不锈钢304材质，壁厚2mm，碳钢框架，外包镀锌板，厚度0.8mm，夹层材质岩棉。蒸汽换热器盘管材质不锈钢喷嘴材质304不锈钢6）1#喷淋水洗设备组成：设备由立式工作槽、储液槽、循环水泵等组成。带钢经过槽的下部沉没辊和上部转向辊，沉没辊和转向辊均配备交流变频驱动电机作为辅助传动。第22页/共38页上部转向辊配置压紧挤干辊，将带钢表面存液挤干，避免工作液混流。工作槽内液体由喷淋管喷入，以重力溢流方式回流到储液槽，储液槽内装有蒸汽换热器，自动控制槽液温度。配有液位显示，人工配液、补液。储存槽循环管路设置在线电导率检测，在操作台显示。主要参数：工作槽外形尺寸135017003000mm(LWH)工作槽不锈钢材质，壁厚38mm，碳钢框架。储存槽4m3，不锈钢304材质，壁厚2mm，碳钢框架，第23页/共38页外包镀锌板，厚度0.8mm，夹层材质岩棉。沉没辊规格6501500mm，辊面镀铬；交流变频电机，4kw/台，1台转向挤干辊规格6501500mm，辊面衬氯丁橡胶，厚度15mm；辊面包胶邵氏硬度7580；交流变频电机，4kw/台，1台压辊规格2501500mm，辊面衬氯丁橡胶，厚度15mm；辊面包胶邵氏硬度7075；交流变频电机，2.2kw/台，1台循环水泵不锈钢泵，一用一备；11kw/台，共2台蒸汽换热器盘管材质不锈钢喷嘴材质304不锈钢第24页/共38页7）2#喷淋水洗设备组成：设备由立式工作槽、储液槽、循环水泵等组成。带钢经过槽的下部沉没辊和上部转向辊，沉没辊和转向辊均配备交流变频驱动电机作为辅助传动。上部转向辊配置压紧挤干辊，将带钢表面存液挤干，避免工作液混流。工作槽内液体由喷淋管喷入，以重力溢流方式回流到储液槽，储液槽内装有蒸汽换热器，自动控制槽液温度。配有液位显示，人工配液、补液。主要参数：工作槽外形尺寸135017003000mm(LWH)工作槽不锈钢材质，壁厚38mm，碳钢框架。第25页/共38页储存镀锌板，厚度0.8mm，夹层材质岩棉。沉没辊规格6501500mm，辊面镀铬；交流变频电机，4kw/台，1台转向挤干辊规格6501500mm，辊面衬氯丁橡胶，厚度15mm；辊面包胶邵氏硬度7580；交流变频电机，4kw/台，1台压辊规格2501500mm，辊面衬氯丁橡胶，厚度15mm；辊面包胶邵氏硬度7075；交流变频电机，2.2kw/台，1台循环水泵不锈钢泵，一用一备；11kw/台，共2台蒸汽换热器盘管材质不锈钢槽4m3，不锈钢304材质，壁厚2mm，碳钢框架，外包第26页/共38页）3#喷淋水洗设备组成：设备由立式工作槽、储液槽、循环水泵等组成。带钢经过槽的下部沉没辊和上部转向辊，沉没辊配备交流变频驱动电机作为辅助传动。上部转向辊之前配置双挤干装置，4根挤干辊，将带钢表面存液挤干。同时配喷嘴材质304不锈钢8置压缩空气边部吹扫装置，吹干带钢边部带液。工作槽内液体由喷淋管喷入，以重力溢流方式回流到储液槽，储液槽内装有蒸汽换热器，自动控制槽液温度。配有液位显示，人工配液、补液.主要参数：工作槽外形尺寸135017003000mm(LWH)第27页/共38页工作槽不锈钢材质，壁厚38mm，碳钢框架。储存槽4m3，不锈钢304材质，壁厚2mm，碳钢框架，外包镀锌板，厚度0.8mm，夹层材质岩棉。沉没辊规格6501500mm，辊面镀铬；交流变频电机，4kw/台，1台双挤干辊规格2501500mm，辊面衬氯丁橡胶，厚度15mm；辊面包胶邵氏硬度7580；交流变频电机，4kw/台，4台循环水泵不锈钢泵，一用一备；11kw/台，共2台蒸汽换热器盘管材质不锈钢喷嘴材质304不锈钢第28页/共38页9）软水直冲2对喷管布置在3#喷淋水洗工作槽出口处。喷淋水泵不锈钢泵，一用一备；1.5kw/台，共2台蒸汽换热器盘管材质不锈钢喷嘴材质304不锈钢储存槽外形尺寸230011001650mm(LWH)储存槽体容积4m3，不锈钢钢板，壁厚2mm，碳钢型钢框架焊接件。软水直冲管路为不锈钢材质。10）油污过滤器袋式过滤器，可过滤生产时脱脂液里的油污，延长碱液使用周期第29页/共38页壳体材料不锈钢过滤器滤袋稀油过水材料型号LATT802DN65（广州菱田过滤设备有限公司）数量2台（预脱脂与电解脱脂各1台）11）废气排放装置设备组成：由废气集风罩、排气管、碱雾洗涤塔和风机组成。排风管道、收集罩为不锈钢钢焊接件。碱雾洗涤喷淋泵，一用一备，电机功率1.5kw。主要技术参数台风机功率22kw数量1第30页/共38页12）热风烘干器设备组成：热风烘干器，由蒸汽热交换器、箱体、风管和风机组成，均为碳钢焊接结构。烘干余风可以回收至风机入口，提高热效率。主要技术参数：风机功率75kw，交流变频电机（G120）风机压力P=5-7bar,温度t=150度-170度。数量1台第31页/共38页 9）油污过滤器 10）废气排放装置 11）热风烘干器 详述工艺段的生产操作控制3.清洗工艺、设备对带钢清洗质量的影响 （1）清洗工艺对清洗质量的影响 1）碱液化学成分2）碱液浓度3）碱液工作温度4）碱液的使用时间5）碱液的循环状况6）溶液的喷射压力 7）电流密度的选择8）电极极性的选择9）漂洗效果的影响10）泡沫问题 （2）清洗设备对清洗质量的影响 喷淋及喷嘴的使用第32页/共38页刷辊的选择与使用挤干辊的选择与使用 4.带钢清洗缺陷与清洗效果的检验 带钢的清洗缺陷包括：脱水不干净、划痕、及与电解槽电极接触后产生的烧痕等，目前主要依靠人工检查。带钢净化度包括2个指标，一是带钢表面残油、油脂、微油铁粒含量；二是冲洗质量指标，即残留碱性残渣的多少。以上指标越低越好。带钢表面残油、油脂、微油铁粒含量判定一般采用擦拭法或反射率法。残留碱性残渣一般采用酚酞浸湿过的干燥过滤纸放在带钢表面上，并将蒸馏水喷上去，有碱性残渣的地方呈现出紫色，即可辨认。第33页/共38页5.循环箱中脱脂液浓度及游离碱数化验试剂：盐酸：0.1mol/L标准溶液（按GB/T601配制和标定）；酚酞指示剂：1%乙醇溶液。化验方法：用移液管吸取10mL试液于250mL锥形瓶中，用100mL蒸馏水，加3-4滴酚酞指示剂。用盐酸标准溶液滴定由粉红色变为无色即为终点，记下消耗盐酸标准溶液毫升数A。计算方法：碱点数（游离）消耗盐酸的毫升数A脱脂剂的浓度（）A/15.5第34页/共38页四.设备的保养、维护及常见故障排除1、设备运行状态的确认与点检2、管道阀门开关的确认与点检3、脱脂后综合效果的确认4、常见故障的排除1、设备运行状态的确认与点检当脱脂段投入后要通过肉眼观察和仪表显示确认以下设备是否运转良好。水泵的运行状态；刷辊的投入使用与调节；挤干辊的运行使用与调节第35页/共38页喷射梁喷淋的确认；电解投入的确认；热风干燥烘干的确认；其它辅助设备运行状态的确认管道阀门开关的确认与点检排水阀、注水阀、切换阀等开关的确认。脱脂后综合效果的确认通过对各种设备运行的确认，最终反映到脱脂后的最终效果，所以要在脱脂后对清洗效果和烘干效果进行确认。常见故障的排除水泵运转无压力循环液温度低或热风干燥温度低带钢划伤或跑偏第36页/共38页谢 谢 大 家第37页/共38页感谢您的观看！第38页/共38页