一种湿平整吹扫系统及吹扫方法与流程

1.本发明涉及冷轧钢板生产技术领域，特别涉及一种湿平整吹扫系统及吹扫方法。


背景技术：

2.冷轧钢板生产中一项重要工序是冷轧平整，其中湿平整是应用最为广泛的冷轧平整生产方式。当采用湿平整生产方式时，带钢表面残存的平整液容易导致带钢形成“锈斑”等表面质量缺陷，因此，需要在平整出口设置压缩空气吹扫梁，扫除带钢表面平整液残留以提高板带材表面质量。
3.为了提高吹扫效率，现有技术中将压缩控制加热后再对带钢进行吹扫，已获得更好的吹扫效果，压缩空气的耗量也可以减小。一种现有技术“一种冷轧平整机吹扫辅助装置”(申请公布号cn 104690097a)通过加热压缩空气能有效提升湿平整的板面吹扫效果，但采用电加热的方式需要消耗额外的电能，吨钢生产成本增加，采用钢制容器加热，设备成本也增加，厂房占地面积也增加，整个投资成本也提高了。另一种现有技术“一种基于冷轧带钢生产平整机用的吹扫系统”(申请公布号cn 206509333u)通过电阻丝加热压缩空气来提高吹扫气体的温度，但直接在输气管路设置电阻丝受管路直径大小影响，电阻丝与压缩空气气流换热的时间短，加热不充分，虽然投资成本不高，但压缩空气温度上升的幅值有限，对吹扫效果的提升可能有限。再一种现有技术“一种高压下平整吹扫组件”(申请公布号cn 214348672u)通过鼓风装置将厂房空气送进加热装置加热，气源受附近空气质量和气温高低、空气湿度影响比较显著，北方地区冬天气温低，气源加热效果不好；南方天气潮湿，加热容易凝结水汽，直接吹扫在带钢表面反而更容易导致带钢锈蚀。
4.上述现有技术，建设时，需要增设加热装置；且生产时，加热装置要对全部吹扫气体进行加热，大大增加投资成本和生产成本。
5.有鉴于此，本发明人根据多年从事本领域和相关领域的生产设计经验，经过反复试验设计出及一种湿平整吹扫系统及吹扫方法，以期解决现有技术存在的问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种湿平整吹扫系统及吹扫方法，既具有良好的吹扫效果又减少了能源消耗。
7.为达到上述目的，本发明提出一种湿平整吹扫系统，用于湿平整机，其中，所述吹扫系统包括在所述湿平整机出口沿带钢运行方向布置的多道吹扫梁，所述吹扫梁至少包括：
8.第一上吹扫梁，设置于所述带钢上方并向所述湿平整机的上工作辊和辊缝吹扫常温压缩空气；
9.第一下吹扫梁，设置于所述带钢下方并向所述湿平整机的下工作辊和辊缝吹扫常温压缩空气；
10.第二上吹扫梁，设置于所述带钢上方并向所述带钢的上板面吹扫加热压缩空气；
11.第二下吹扫梁，设置于所述带钢下方并向所述带钢的下板面吹扫加热压缩空气。
12.本发明还提出一种湿平整吹扫方法，用于湿平整机，其中，所述吹扫方法包括：
13.向所述湿平整机的上工作辊、下工作辊、以及所述上工作辊和所述下工作辊之间的辊缝区域吹扫常温压缩空气；
14.向经由所述湿平整机的出口的带钢的上板面和下板面吹扫加热压缩空气。
15.与现有技术相比，本发明具有以下特点和优点：
16.本发明提出的湿平整吹扫系统及吹扫方法，将吹扫的压缩空气分为两路，一路采用常温的压缩空气，用于吹扫上工作辊、下工作辊旋转带来的辊缝区域聚集的平整液水帘，主要利用压缩空气形成的幕墙物理去除聚集的平整液，使液体从带钢中部向两侧即操作侧和传动侧扫除出板面，这部分使用压缩空气加热对辊缝区域聚集的液态水帘去除效果不大，只会浪费能源；另一路则采用加热压缩空气，这一路加热后的压缩空气主要对辊缝出口板面残存的水膜进行物理吹扫和高温蒸发，从而达到良好的吹扫效果。
17.本发明提出的湿平整吹扫系统及吹扫方法，既能获得带钢表面平整液残留良好的去除效果，又降低了湿平整机组投资成本和企业生产运营成本。
附图说明
18.在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。
19.图1为本发明提出的湿平整吹扫系统的加热原理图；
20.图2为本发明提出的湿平整吹扫系统其吹扫梁的布置图。
21.附图标记说明
22.100、湿平整吹扫系统；10、第一上吹扫梁；
23.20、第一下吹扫梁；30、第二上吹扫梁；
24.40、第二下吹扫梁；50、第三吹扫梁；
25.60、第四吹扫梁；70、控制阀台；
26.71、常温压缩空气总管；72、加热压缩空气总管；
27.73、常温压缩空气支管；74、加热压缩空气支管；
28.75、温度检测装置；76、自动排水阀；
29.77、减压阀；78、电磁阀；
30.80、烟气换热器；200、湿平整机；
31.210、上工作辊；220、下工作辊；
32.300、带钢；500、烟囱；
33.600、中间管线；700、连接管路。
具体实施方式
34.结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解
成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。
35.如图1、图2所示，本发明提出了一种湿平整吹扫方法，用于湿平整机200，该吹扫方法包括：向湿平整机的200上工作辊210、下工作辊220、以及上工作辊210和下工作辊220之间的辊缝区域吹扫常温压缩空气；向经由湿平整机200的出口的带钢300的上板面和下板面吹扫加热压缩空气。
36.本发明还提出一种湿平整吹扫系统100，用于湿平整机200，该吹扫系统100包括在湿平整机200出口沿带钢运行方向布置的多道吹扫梁，吹扫梁至少包括：
37.第一上吹扫梁10，设置于带钢300上方并向湿平整机200的上工作辊210和辊缝吹扫常温压缩空气；
38.第一下吹扫梁20，设置于带钢300下方并向湿平整机200的下工作辊220和辊缝吹扫常温压缩空气；
39.第二上吹扫梁30，设置于带钢300上方并向带钢300的上板面吹扫加热压缩空气；
40.第二下吹扫梁40，设置于带钢300下方并向带钢300的下板面吹扫加热压缩空气。
41.本发明提出的湿平整吹扫方法及吹扫系统，针对湿平整机出口平整液残存的情况，对用于吹扫的压缩空气进行了区分，将用于吹扫的压缩空气介质分为两路，其中一路是加热的压缩空气，另一路是常温压缩空气。从湿平整机出口平整液残存的情况看，轧制辊缝区域平整液聚集多，平整出口由于辅助辊上抬，带钢向出口后上方运行，平整液向辊缝区域聚集，后方板面只会残存一部分平整液薄膜。因此，在本发明中，对辊缝区域的吹扫采用常温压缩空气吹扫，主要扫除辊缝区域聚集的液态平整液，带钢的上板面和下板面采用加热后的压缩空气吹扫，加快带钢表面液态薄膜蒸发，保证了板面吹扫效果。同时，还减小了无效的加热压缩空气吹扫，仅对部分压缩空气进行加热即可，加热部分压缩空气流量减小后温度加热更快，不需要耗费过多的能源加热。
42.本发明提出的湿平整吹扫方法及吹扫系统，将吹扫的压缩空气分为两路，一路采用常温的压缩空气，用于吹扫上工作辊、下工作辊旋转带来的辊缝区域聚集的平整液水帘，主要利用压缩空气形成的幕墙物理去除聚集的平整液，使液体从带钢中部向两侧即操作侧和传动侧扫除出板面，这部分使用压缩空气加热对辊缝区域聚集的液态水帘去除效果不大，只会浪费能源；另一路则采用加热压缩空气，这一路加热后的压缩空气主要对辊缝出口板面残存的水膜进行物理吹扫和高温蒸发，从而达到良好的吹扫效果。
43.本发明提出的湿平整吹扫方法及吹扫系统，既能获得带钢表面平整液残留良好的去除效果，又降低了湿平整机组投资成本和企业生产运营成本。
44.在本发明一个可选的实施方式中，吹扫梁还包括第三吹扫梁50，第三吹扫梁50设置于湿平整机200出口的上边部区域或下边部区域，第三吹扫梁50向带钢300的边部吹扫加热压缩空气，以去除带钢300边部平整液残留。
45.在该实施方式一个可选的例子中，在湿平整机200出口左右两侧的上边部区域或下边部区域分别设置有第三吹扫梁50。
46.在该实施方式一个可选的例子中，吹扫梁还包括第四吹扫梁60，第四吹扫梁60设置于带钢300上方并位于湿平整机200的防颤导板前端，第四吹扫梁600向湿平整机300的上工作辊210和辊缝吹扫常温压缩空气并形成幕墙吹扫。
47.在一个可选的例子中，第四吹扫梁60采用“科林达”风刀，对带钢轧制辊缝和轧辊上方平整液形成幕墙吹扫。
48.在本发明一个可选的实施方式中，第一上吹扫梁10布置在湿平整机200的防颤导板下后方，并跟随防颤导板可伸缩移动，以保证了第一上吹扫梁10的喷嘴与带钢300的距离可控，主要完成辊缝和出口带钢300上板面的吹扫，第一上吹扫梁10距离辊缝越近吹扫效果越好。
49.在本发明一个可选的实施方式中，第一下吹扫梁20布置在湿平整机200出口防防皱辊入口，并随防皱辊上下可移动，以便于对下工作辊后方的带钢300下板面和辊缝吹扫。
50.在本发明一个可选的实施方式中，吹扫梁包括有三道第一上吹扫梁10和三道下吹扫梁20。
51.在本发明一个可选的实施方式中，第二上吹扫梁30布置在湿平整机200的防皱辊上方并固定在湿平整机出口牌坊上，第二上吹扫梁30两侧通过管夹固定，第二上吹扫梁30其集管上喷嘴或者气刀吹扫带钢的角度可以通过旋转集管角度来调整，以对带钢300上板面进行有效吹扫。
52.在本发明一个可选的实施方式中，第二下吹扫梁40布置在湿平整机200出口防皱辊出口，并随防皱辊上下可移动，主要用于带钢300出辊缝后下板面的吹扫。
53.在该实施方式一个可选的例子中，吹扫系统100还包括控制阀台70，控制阀台70包括第一入口和第二入口，控制阀台还包括常温压缩空气总管71和加热压缩空气总管72，常温压缩空气总管71的一端与第一入口相连接，常温压缩空气总管71的另一端分别通过常温压缩空气支管73与第一上吹扫梁10、第一下吹扫梁20和第四吹扫梁60相连接，加热压缩空气总管72的一端与第二入口相连接，加热压缩空气总管72的另一端分别通过加热压缩空气支管74与第二上吹扫梁30、第二下吹扫梁40和第三吹扫梁50相连接。
54.在一个可选的例子中，第一入口处和第二入口处分别设置有法兰连接口。
55.进一步的，第一入口连接空压站通过厂房柱架设的车间管网输送过来常温压缩空气，用于第一上吹扫梁10、第一下吹扫梁30的供气。
56.在本发明一个可选的实施方式中，利用罩退车间和平整车间相邻的特点，通过罩退烟气加热压缩空气，无需额外设置加热源，既有效降低了投资成本和生产成本，又解决了罩退车间烟气余热第二次利用的问题，更加节能减排。
57.在该实施方式中，吹扫系统100还包括烟气换热器80，烟气换热器80的烟气入口与罩退烟气管道400相连接，烟气换热器80的烟气出口与烟囱500相连接，烟气换热器80的空气入口与车间中间管线600相连接，烟气换热器80的空气出口通过连接管路700与控制阀台70的第二入口相连接。采用上述结构，将罩退车间排放的烟气通过烟气换热器80加热压缩空气，此路压缩空气从车间管网通过连接法兰与烟气换热器80的中间管线相连，经加热后的压缩空气通过连接管路700经由车间管网送至控制阀台70。利用罩退烟气余热对压缩空气预热，有利于节省能源，也提高了压缩空气吹扫效果，减小了压缩空气耗量，达到了节能、减排的战略要求。
58.在一个可选的例子中，烟气换热器80设置于罩式退火车间，采用罩式退火炉排放的烟气余热加热压缩空气，并通过连接管路700将加热后的压缩空气输送至临近的湿平整机，由于罩退和平整工序为上下游工序，机组也相邻，输送压缩空气的中间管线600和连接
管路700长度较短，加热压缩空气的输送距离短，温度衰减小。
59.优选的，烟气换热器80设于罩式退火炉，烟气换热器80的散热管束采用高效散热绕片管制作，设计温度350℃-400℃，可实现压缩空气的加热，烟气二次余热利用降温后通过烟囱500排入大气。
60.在本实施例中，充分利用临近罩退机组排放的烟气余热再次加热压缩空气，不需要额外电源加热，相对现有技术采用电源加热的模式，吨钢成本低，企业生产成本也低。
61.在本发明一个可选的实施方式中，加热压缩空气总管72和各加热压缩空气支管74上分别设置有温度检测装置75。
62.在该实施方式一个可选的例子中，温度检测装置75为热电偶。
63.在本发明一个可选的实施方式中，加热压缩空气总管72和常温压缩空气总管71上还分别设置有自动排水阀76。
64.在本发明一个可选的实施方式中，加热压缩空气支管74和常温压缩空气支管73上还分别设置有减压阀77和电磁阀78。减压阀77用于调节控制各个吹扫梁的压缩空气压力，从而提升吹扫效果；电磁阀78可以控制本路气流通断，满足本位置是否需要吹扫或者本位置带钢宽度两侧边部区域是否需要吹扫，节省空气耗量。
65.具体的，从湿平整吹扫系统100使用情况来看，如果辊缝区域吹扫压力过大，在吹扫区域附近会形成负压区域，过大的吹扫压力气流容易引起平整液飞溅，撞击到牌坊或其他设备反弹“吸入”到负压区域，导致板面形式平整液点状斑点。因此，在本实施例中，在控制阀台70上每一路吹扫分支管路都设置减压阀77，用于调节控制各个集管吹扫的压缩空气压力，从而提升吹扫效果。
66.在本发明一个可选的例子中，控制阀台70的加热压缩空气总管72和常温压缩空气总管71分别预留一路支管以备机组产品升级或者需要更大气量吹扫产品的升级改造。
67.本发明提出的湿平整吹扫方法及吹扫系统100，在设计上不仅将气源分两路吹扫辊缝和板面，并对不同的吹扫位置均设置了电磁阀78控制管路通、断，在吹扫梁上对应板面宽度分为三段两区，当然也可以分的更细，如五段三区，当生产带钢规格比较宽时，电磁阀78全开；当生产窄板时，可以控制吹扫梁两侧边部区域的电磁阀78关闭。同时，湿平整机组速度比较低时，可以选择某些位置的整根吹扫梁关闭。这样，节省了机组耗气量，空压站能源消耗也得到降低。
68.本发明提出的湿平整吹扫方法及吹扫系统100将用于吹扫的气体介质明确分为常温和加热两种气源，既达到了节约压缩空气耗量，又提高了吹扫效果。
69.本发明提出的湿平整吹扫方法及吹扫系统100只对轧辊辊缝出口的板面吹扫压缩空气进行加热，有效提升了烟气换热器的换热效率，也减小了换热器的成本和占地面积，生产成本和投资成本都明显优于现有技术。
70.本发明提出的湿平整吹扫方法及吹扫系统100不仅限于离线的单机架湿平整机组，也适用于离线双机架湿平整机组和在线的镀锌、连退平整机吹扫系统，其他板带材需要吹扫处理板面液体的情况皆可使用本发明提出的技术方案。
71.针对上述各实施方式的详细解释，其目的仅在于对本发明进行解释，以便于能够更好地理解本发明，但是，这些描述不能以任何理由解释成是对本发明的限制，特别是，在不同的实施方式中描述的各个特征也可以相互任意组合，从而组成其他实施方式，除了有
明确相反的描述，这些特征应被理解为能够应用于任何一个实施方式中，而并不仅局限于所描述的实施方式。

技术特征：
1.一种湿平整吹扫系统，用于湿平整机，其特征在于，所述吹扫系统包括在所述湿平整机出口沿带钢运行方向布置的多道吹扫梁，所述吹扫梁至少包括：第一上吹扫梁，设置于所述带钢上方并向所述湿平整机的上工作辊和辊缝吹扫常温压缩空气；第一下吹扫梁，设置于所述带钢下方并向所述湿平整机的下工作辊和辊缝吹扫常温压缩空气；第二上吹扫梁，设置于所述带钢上方并向所述带钢的上板面吹扫加热压缩空气；第二下吹扫梁，设置于所述带钢下方并向所述带钢的下板面吹扫加热压缩空气。2.如权利要求1所述的湿平整吹扫系统，其特征在于，所述吹扫梁还包括第三吹扫梁，所述第三吹扫梁设置于所述湿平整机出口的上边部区域或下边部区域，所述第三吹扫梁向所述带钢的边部吹扫加热压缩空气。3.如权利要求2所述的湿平整吹扫系统，其特征在于，所述吹扫梁还包括第四吹扫梁，所述第四吹扫梁设置于所述带钢上方并位于所述湿平整机的防颤导板前端，所述第四吹扫梁向所述湿平整机的上工作辊和辊缝吹扫常温压缩空气并形成幕墙吹扫。4.如权利要求3所述的湿平整吹扫系统，其特征在于，所述吹扫系统还包括控制阀台，所述控制阀台包括第一入口和第二入口，所述控制阀台还包括常温压缩空气总管和加热压缩空气总管，所述常温压缩空气总管的一端与所述第一入口相连接，所述常温压缩空气总管的另一端分别通过常温压缩空气支管与所述第一上吹扫梁、所述第一下吹扫梁和所述第四吹扫梁相连接，所述加热压缩空气总管的一端与所述第二入口相连接，所述加热压缩空气总管的另一端分别通过加热压缩空气支管与所述第二上吹扫梁、第二下吹扫梁和所述第三吹扫梁相连接。5.如权利要求4所述的湿平整吹扫系统，其特征在于，所述吹扫系统还包括烟气换热器，所述烟气换热器的烟气入口与罩退烟气管道相连接，所述烟气换热器的烟气出口与烟囱相连接，所述烟气换热器的空气入口与车间中间管线相连接，所述烟气换热器的空气出口通过连接管路与所述控制阀台的所述第二入口相连接。6.如权利要求4所述的湿平整吹扫系统，其特征在于，所述加热压缩空气总管和各所述加热压缩空气支管上分别设置有温度检测装置。7.如权利要求4所述的湿平整吹扫系统，其特征在于，所述加热压缩空气总管和所述常温压缩空气总管上还分别设置有自动排水阀。8.如权利要求6所述的湿平整吹扫系统，其特征在于，所述加热压缩空气支管和所述常温压缩空气支管上还分别设置有减压阀和电磁阀。9.一种湿平整吹扫方法，用于湿平整机，其特征在于，所述吹扫方法包括：向所述湿平整机的上工作辊、下工作辊、以及所述上工作辊和所述下工作辊之间的辊缝区域吹扫常温压缩空气；向经由所述湿平整机的出口的带钢的上板面和下板面吹扫加热压缩空气。10.如权利要求9所述的湿平整吹扫方法，其特征在于，所述加热压缩空气由罩退烟气加热。

技术总结
本发明提出一种湿平整吹扫系统及吹扫方法，用于湿平整机，涉及冷轧钢板生产技术领域，该吹扫方法包括：向湿平整机的上工作辊、下工作辊、以及上工作辊和下工作辊之间的辊缝区域吹扫常温压缩空气；向经由湿平整机的出口的带钢的上板面和下板面吹扫加热压缩空气。本发明提出的湿平整吹扫系统及吹扫方法既具有良好的吹扫效果又减少了能源消耗。的吹扫效果又减少了能源消耗。的吹扫效果又减少了能源消耗。


技术研发人员：常铁柱 张海东 黄晓慧 刘秀军 孙建平
受保护的技术使用者：北京京诚之星科技开发有限公司
技术研发日：2023.07.07
技术公布日：2023/10/15